单基药大部分用于炮药,目前在间断设备中生产。间断法要求操作人员多,人工控制和处理物料,工房多,有醇醚汽体排放到大气中。此外,批与批之间固有的差别,要求成品混合,以获得均匀的产品。由于上述原因,一条单基药连续自动生产线,包括月产2,500,000磅发射药的设备,在雷德福陆军弹药厂发展和建立了。主要优点在于全部操作实行遥控,操作人员邮24人减少到96人,大大地提高了安全性,降低了产品成木,42座工房减为4座,散发的气体将符合全部污染控制标准,取消了混同。工程预定1977年完成,包括改建生产线,使它能生产全部陆军用的单基炮药。

本报告叙述为一大型工程工艺控制系统制定设计标准的程序法。它包括组配工艺设备和设备连接装置(或计算机)规格和数据用的其他一些方法。报告对为实现控制系统而采用的工程队的类型和工程队在最后设计计划中采用的指导路线作了推荐。

叙述了轻武器用球形发射药新的制造方法的研究。此法称为冲击硝化法。它包括纤维素的两步硝化,仅仅使用硝酸。并在第一步与第二步硝化之间,同时生成球粒。在第一步硝化(称为溶解硝化)的研究方面,叙述了从聚合度与粒子物理强度方面对于最优原料纤维素的鉴定工作。进行了一系列的间断式硝化,由此而产生了连续溶解硝化器的概念。经过一系列的使用仪表指示的连续硝化以后,一组受控制的、按统计法设计的试验系列,能从硝化度、HNO₃浓度、与质量流速方面,对于溶解硝化进行鉴定。关于工艺过程变量对制得的粒子形状、强度的影响,提出了定性的说明。使用来自适当鉴定了的溶解硝化器的产物,进行第二步硝化(或叫做凝胶硝化)的研究。一系列的间断式凝胶硝化表明:硝化度与接触时间两者的函数关系是跳动的。提出了这一现象的可能解释及其对于连续凝胶硝化器设计的关系。为了保证在凝胶硝化阶段中保持粒子的球状,对于溶解硝化阶段中的操作参数提出了必要的调整。叙述了凝胶硝化器的选择设计,并提供了一些原始试验结果。冲击硝化法证明在技术上是一种可行的方案,可生产军用轻武器发射药所需的硝化纤维素粒子。

Teledyne McCormick Selph已建成了一个适合于制造许多化学药品的新的化学工厂。设计成为一种"工业的橱窗",工厂完全自动化并超过安全和污染的最高标准。无论在设计和工作中,工厂直接按美国和州的规定工作以保证在人与自然之间优美的环境。象大气幅射,地震活性,水的污染控制,噪音和振动以及职业性安全这一类问题都引起了很大注意。工厂将生产美空军用的不对称二甲肼和作为农业用的化学中间体。

在双基发射药的生产中,一种适宜于挤压的新概念正在发展之中。为了减轻劳动和所需要的设备,该加工过程采用了一种简化的加工技术。它将包括有纤维状硝化纤维素、硝酸酯,水溶性物料以及烃类淤浆中的其它成份,该过程要将这些发射药的组份进行混合。烃类淤浆是经过滗析的,并将所得到的物料加以干燥和处理。其产品无需任何中间碾压或混合操作而能直接被挤压出来。该加工过程已被用来制造 NOSOL 无溶剂类型的炮用发射药。这种 NOSOL 炮用发射药是以硝化纤维素、三羟甲基乙烷三硝酸酯和三甘醇二硝酸酯的模型作为基础的。该加工过程已经改造成适合于加工含有诸如高氯酸铵、黑索金、奥克托金和硝基胍这些弹道固体粒子的双基成份。现在这个过程允许经济地加工和挤压高能配方。鉴于热碾压操作中的安全问题,按照惯例弹道固体粒子是不能加工成无溶剂发射药的。

为了实现工厂的现代化,这里提出了球形推进剂试验工厂设计的原则设想。

供火箭、炮和轻式武器用的大多数型号胶质火药在捏和阶段中,主组份硝化纤维索同硝化甘油以及其他组份相混合。在这一操作中,物理状态发生显著的变化,大多数情况下,生成药团。工业生产中所用的设备,流行的是一种卧式多桨带夹套的混合机,它的首要作用是掺混。它还包括别的两个过程:分散和互相胶化。按照现有数据,分散作用被断定为对弹道性能具有很大重要性的因索。总的说来,对三种过程的了解,还很欠缺,对某些方面,如动力消耗和混合物粘度等,还需要更多的数据。对于研究领域提出了若干建议。根据现有数据,可以结论,火药的每公斤需用功率比起橡胶和塑料制造来,要小成十倍。如果增大,就应该注意危险性发生。同时引证了评价掺混时间的方法和复合火药混合机的某些数据。

FJSRL已发现了合成方法的突破—一步得到含能类聚硝基脂肪族乙烯基醚。在适当的反应条件下很快生成这种含能的乙烯基醚单体化合物,这种化合物需要一种很简单的净化方法并且对未来含能粘合剂能够成为很好的标本。为了要制造出一种具有良好的热(DTA=220℃放热)水解安定的、在极性或氯化碳氢溶剂中容易加工的,同硝铵炸药HMX热安定的含能粘合剂(聚—DNPVE)LASL高效聚合了一种这样的乙烯基醚单体—2.2—二硝基丙基乙烯基醚(DNPVE)。LASL鉴定了这种新的聚—DNPVE粘合剂并且用它来挤压塑性炸药(PAX)试验而且为了减少付产物的生成研究了FJSRL方法试验工厂合成的改进。FJSRL的合成方法适合于大生产,而且LASL的聚—DNPVE粘合剂显示出适合挤压PBX装药的许多特性。下一步还要改进DNPVE的单体聚合以便能制造出适合铸装炸药和推进剂配方的含能粘合剂。

意大利SNIA viscoca公司的搅拌硝化器已经改成连续过程。纤维素往硝化器的间断加料用气动输送代替了。用一个以混酸为动力的喷射器就实现了气动输送。硝化了的纤维素在间歇式自动离心机中驱酸和水洗。这种连续过程比间断硝化经济,而且需要的改造费也极少。

为了测量超声活化对N5和XM—33无溶剂双基火箭发射药挤压速率的效应,已经在一个2时(5厘米)实验挤压机上进行了挤压研究,结果发现,应用的超声功率达到180声瓦就可将N5发射药的挤压速率提高到15%～360%,将XM-33发射药的挤压速率提高到110%～315%,就每种发射药而言,单位压力下的挤压速率随超声功率的增加而增加,用半活性N4发射药进行的安全试验说明,超声功率的应用不会引起发射药的过热,即使在极端条件下也是不会的,已经用实验挤压过程中获得的数据充实了在15时(38厘米)产品挤压机上挤压MK432.75时火箭发射药粒的标准超声活化系统的设计。

在加工温度下,热塑性醋酸纤维和硝酸铵是特别粘的。讨论了推进剂工艺变数(例如:混合粒度、温度、时间),推进剂制备的步骤和压模技术对推进剂燃速,力学性能和均匀性的影响。记述了工业上目前用的几种生产工艺技术。给出了用两种推进剂配方能达到的可能燃速以及理论性能数据。讨论了生产时湿度对最终药柱的影响以及在制造推进剂药粒和推进剂时的"老化"对燃速的影响。

本方案的目的是要设计无损探伤样机用于高速检验小型火箭发动机脱粘情况。试验计划分为两个阶段,每个阶段期限为一年。第一阶段包括有关样机设计和试验知识的消化。第二阶段包含X射线照相和声波的无损探伤样机的设计和论证。

试验研究确定了发射药贮药漏斗适合于排出燃烧反应的气体,因而消除在单基药自动化生产线空气干燥过程中的爆炸反应。用450磅品号MISPf/105mm的发射药,在特别设计的,安装有减压排气装置的药斗中,进行大型试验,从漏斗底部点火时,火药的燃烧不会转变为爆炸。实现这种药斗设计方案,在单基药自动化生产线的后工序中,可将估计的7级爆炸事故减小到2级燃烧事故。采用本试验研究中所确定的发射药表面积与药斗排气口面积之比,就可提供基本的安全设计数据,能在单基发射药生产设备中避免由于火焰所引起的爆炸反应。

本文介绍MRC公司所完成的九种方案的结果。这些方案的目的是为了研究探测、抑制和消除工艺过程中火灾的技术。这项工作是为了援助几个自动化的LAP研究室而进行的。小规模的灭火试验曾在照明剂上做过。MRC公司在这些试验中采用UV探测器,因为这些探测器对环境光和太阳光是不感应的。在进行混合器模拟试验时使用的照明剂量最高达19磅。使用雨淋水来扑灭火灾。也进行了输送机配置试验。结果如下:MRC公司已明确探测和采用雨淋水来扑灭模拟混合器的火灾是可能的。试验中没有发生氢爆炸。

1977年美国予防协会(ADPA)在生产发射药、炸药及其它组份的讨论会上提出加利福尼亚、蒙特利海军研究院1977年2月15日-17日MRC公司近年来在研究应用于控制自氧化过程(Self-Oxidized)火灾的防止和抑制技术方面完成了几种方案。