Critical diameter RDX/GAP propellant

Abstract

To type qualify the solid propellant D-07 according to the STANAG 4170 and the accompanying AOP-7, critical diameter has been determined. Two different methods have been applied. First, casted conical test items were tested, and then stepped cylindrical test items. Four conical charges were casted in polypropylene moulds with large diameter, 30 mm, and small diameter, 3 mm, and length 270 mm. The smallest diameter of these test items varied due to non-optimal filling during casting. Two of the charges were released from the mould while two were in the mould during testing. For all charges, the detonation reaction after initiation at the large end did not terminate before it reached the small end. The smallest diameters of the two confined charges were 3.8 mm and 4 mm. The smallest diameters of the two unconfined test items were 5.8 mm and 9.8 mm. Cylindrical charges with diameters from 5 mm to 2.3 mm were punched and glued together to stepped test items. They contained four cylindrical charges of different diameters. Three stepped test items were tested, and for all of them the detonation terminated in the cylinder with the second largest diameter (3.6-4.1 mm). Critical diameter was determined to be 3.6-3.8 mm. Both methods gave the same result, with a critical diameter for the solid propellant D-07 in the range 3.6-3.8 mm. However, the applied methods can give a slightly lower critical diameter than methods applying changes in detonation velocity.

Kritisk diameter har blitt bestemt for å kvalifisere krutt D-07 i henhold til STANAG 4170, med tilhørende AOP-7. To forskjellige metoder har vært benyttet, først støpte koniske testemner, og deretter testemner av sylindriske ladninger med forskjellige diametere. Fire koniske ladninger ble støpt i polypropylenkoner med største indre diameter 30 mm, minste diameter 3 mm og lengde 270 mm. To av støpene ble tatt ut av formen før testing, mens to ble testet i formene. Den minste diameteren varierte grunnet ulik fyllingsgrad i formene. I alle testene gikk detonasjonen gjennom hele ladningen og stoppet ikke før hele ladningen var omsatt. For ladningene i støpeformene var de minste diameterne 3,8 mm og 4 mm. For ladningene som var tatt ut av støpeformene, var de minste diameterne 5,8 mm og 9,8 mm. Sylindriske ladninger med diameter fra 5 mm til 2,3 mm ble stanset ut og limt sammen til testlegemer. De bestod da av fire sylindere med ulike diametere. Tre testlegemer ble testet. For alle tre stoppet detonasjonen i sylinderen med nest størst diameter (3,6-4,1 mm). Dette gir en kritisk diameter på 3,6-3,8 mm for D-07-kruttet. De oppnådde resultatene er i overensstemmelse med hverandre. De benyttede metodene har den svakheten at de begge kan gi en noe mindre kritisk diameter enn ved å benytte metoder som måler detonasjonshastighetsendringer.