Utilización de una pólvora que comprende al menos un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros a título de aditivo anti-desgaste para una carga propulsora de una munición o para una vaina combustible de dicha carga

La presente invención se refiere a los aditivos para cargas propulsoras y concretamente a los aditivos o complementos antidesgaste.

El problema del desgaste de los tubos de armamento debido a la acción muy erosionadora de los gases de combustión de la carga propulsora es antiguo.

La patente US3148620 describe de este modo tipos diferentes de aditivos que se pueden agregar a una carga propulsora para reducir el desgaste del tubo del arma.

El aditivo permite reducir tanto el intercambio térmico como la temperatura de la pared del tubo del arma. Dicho resultado se obtiene intercalando una capa aislante fría entre la pared y los gases propulsores, y depositando un material mineral aislante sobre la pared del tubo.

Por lo general, se asocian un óxido metálico y un compuesto orgánico. El óxido metálico se deposita sobre la pared del tubo para asegurar el aislamiento térmico. El compuesto orgánico generará gases más fríos que los de la combustión de la pólvora.

Se utiliza normalmente como compuesto orgánico una cera (natural o artificial).

Los óxidos minerales más habituales son: dióxido de titanio (TiO2), trióxido de tungsteno (WO3) y talco (Mg3Si4O10).

Los complementos conocidos muestran, sin embargo, algunos inconvenientes.

En efecto, la búsqueda de una mayor eficacia para las armas (alcance superior, cadencia de tiro más elevada) lleva a utilizar pólvoras con temperaturas de combustión más elevadas y a cargas propulsoras más grandes. De ello resulta un agravamiento importante del desgaste de los tubos.

Un defecto de ese tipo podría paliarse con el aumento

de la masa de complemento usado. Sin embargo, esa elección conlleva una disminución notable del rendimiento de la carga (pérdida de presión y por tanto de velocidad del proyectil).

Es el objeto de la invención proponer un aditivo que permita resolver dichos inconvenientes.

De este modo, la invención tiene por objeto el uso de una pólvora que contenga al menos un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros como aditivo anti-desgaste para una carga propulsora de una munición o para la vaina combustible de una carga de ese tipo.

Según una característica de la invención, el uso asocia un compuesto orgánico a pólvoras metálicas y a un óxido metálico.

Según otra característica de la invención, el óxido metálico se escoge entre los siguientes compuestos: dióxido de titanio (TiO2), trióxido de tungsteno (WO3).

Según otra característica de la invención, el compuesto orgánico se escoge entre los siguientes compuestos: espuma de poliuretano fabricada a partir de isocianato, cera de tipo éster, cera de tipo ácido, cera de polietileno polar o no polar, cera de tipo amida, cera microcristalina, material combustible y/o energético tal como celulosa, acetobutirato de celulosa, nitrocelulosa o polinitruro de glicidilo, nitrato de polivinilo.

Según otra característica adicional de la invención, el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición:

- de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 35%,

- y de 20 a 95% en masa de cera, preferentemente 65%.

Según otra característica adicional de la invención, el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición:

- de 5 a 80% en masa de trióxido de tungsteno, preferentemente 50%,

- y de 20 a 95% en masa de espuma de poliuretano,

preferentemente 50%.

Según otra característica adicional de la invención, el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición:

- de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 45%,

- y de 20 a 95% en masa de celulosa, preferentemente 55%.

Según otra característica adicional de la invención, el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición:

- de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 60%,

- y de 20 a 95% en masa de acetobutirato de celulosa, preferentemente 40%.

Según otra característica adicional de la invención, la pólvora está constituida por una mezcla de al menos una pólvora metálica cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros, de al menos una pólvora de un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros y de un compuesto orgánico aglutinante.

Según otra característica adicional de la invención, la masa de pólvora metálica se escoge de manera que compense, para una carga propulsora dada, la pérdida de velocidad del proyectil que se debe a la sustitución de una parte de la carga propulsora por un pólvora de óxido metálico o bien debida a la adición a la carga propulsora de un pólvora de óxido metálico de ese tipo.

Según otra característica adicional de la invención, el metal se escoge entre el grupo constituido por aluminio, titanio, una mezcla titanio /aluminio.

La invención se refiere igualmente a un vaina combustible para una carga propulsora de una munición, caracterizada porque incorpora una pólvora que comprende al menos un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros como aditivo antidesgaste.

Ventajosamente, la vaina incorpora igualmente al menos

un metal cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros.

De forma clásica, para obtener un complemento antidesgaste, se asocia la pólvora de óxido metálico, que genera una pantalla térmica protectora sobre el tubo, a un compuesto orgánico que tiene el papel de aglutinante de realización y que también permite generar una capa de gases aislantes fríos entre la pared del tubo y los gases propulsores.

El compuesto orgánico puede estar constituido de manera clásica por una cera natural o sintética. Se podrá utilizar por ejemplo una cera de tipo éster (por ejemplo, la cera que comercializa la empresa Hoechst con la referencia X101), o bien une cera de tipo ácido (por ejemplo, la cera que comercializa la empresa Hoechst con la referencia X102).

Se podrá utilizar igualmente una cera de polietileno (por ejemplo, la cera que comercializa la empresa Tisco con la referencia NETON 6). Se podrán utilizar igualmente ceras de tipo amida (como la cera comercializada por la empresa Tisco con la referencia ACR), e incluso las ceras de tipo microcristalino (como la cera que comercializa la empresa Barlocher con la referencia Cerewax). La elección entre las ceras se realizará según las temperaturas de realización de los procedimientos de fabricación previstos.

Se podrá utilizar como compuesto orgánico une espuma de poliuretano fabricada a partir de isocianato (IPDI, HMDI, TDI). Estas espumas se fabrican, por ejemplo, a partir de los reactivos comercializados por la empresa Bayer con marcas de referencia Desmophe o Desmodur.

Finalmente, se podrá utilizar como material orgánico un material combustible, por ejemplo la celulosa o acetobutirato de celulosa. Se podrá utilizar igualmente un material energético tal como nitrocelulosa o polinitruro de glicidilo

o nitrato de polivinilo.

En ese caso, la pólvora aditivo (antierosión o energético) se podrá mezclar con la pasta durante la fabricación de los objetos combustibles y/o energéticos. Se

fabricarán de este modo por ejemplo vainas o casquillos combustibles que incorporen una pólvora metálica nanométrica que acrecentará el nivel energético de las vainas. Igualmente se podrá incorporar a dichos objetos una pólvora de óxido metálico nanométrico, lo que conferirá una actividad antidesgaste a dichas vainas. Las pólvoras metálicas o los óxidos metálicos podrán igualmente integrarse directamente con la pólvora propulsora durante la fabricación de esta última.

Varios ejemplos permiten concretar las ventajas que aporta la invención.

Ejemplo l

Se ha preparado un aditivo complemento antidesgaste clásico constituido por dióxido de titanio con granulometría 1 a 5 micrómetros mezclado con una cera tipo ácido comercializada por la empresa Hoechst con la referencia X102. Las proporciones en masa del... [Seguir leyendo]

1. Utilización de una pólvora que comprende al menos un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros a título de aditivo anti-desgaste para una carga propulsora de una munición o para una vaina combustible de dicha carga.

2. Utilización de una pólvora según la reivindicación 1, caracterizada porque asocia un compuesto orgánico a pólvoras metálicas y óxido metálico.

3. Utilización de una pólvora según la reivindicación 2, caracterizada porque el óxido metálico se escoge entre los siguientes compuestos: dióxido de titanio (TiO2), trióxido de tungsteno (WO3).

4. Utilización de una pólvora según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el compuesto orgánico se escoge entre los siguientes compuestos: espuma de poliuretano preparada a partir de isocianato, cera de tipo éster, cera de tipo ácido, cera polietilénica polar o no polar, cera de tipo amida, cera microcristalina, material combustible y/o energético tal como celulosa, acetobutirato de celulosa, nitrocelulosa o polinitruro de glicidilo, nitrato de polivinilo.

5. Utilización de una pólvora según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición: -de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 35%, -y de 20 a 95% en masa de cera, preferentemente 65%.

6. Utilización de una pólvora según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente

composición -de 5 a 80% en masa de trióxido de tungsteno, preferentemente 50%, -y de 20 a 95% en masa de espuma de poliuretano, preferentemente 50%.

7. Utilización de una pólvora según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición: -de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 45%, -y de 20 a 95% en masa de celulosa, preferentemente 55%.

8. Utilización de una pólvora según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el óxido metálico y el compuesto orgánico tienen la siguiente composición: -de 5 a 80% en masa de dióxido de titanio, preferentemente 60%, -y de 20 a 95% en masa de acetobutirato de celulosa, preferentemente 40%.

9. Utilización de una pólvora según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque la pólvora está constituida por una mezcla de al menos una pólvora metálica cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros, de al menos una pólvora de un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros y de un compuesto orgánico aglutinante.

10. Utilización de una pólvora según la reivindicación 9, caracterizada porque la masa de pólvora metálica se escoge de manera que compense, para una carga propulsora dada, la pérdida de velocidad del proyectil debida a la sustitución de una parte de la carga propulsora por una pólvora de óxido metálico o bien debida a la adición de dicha pólvora de óxido

metálico a la carga propulsora.

11. Utilización de una pólvora según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque el metal se escoge entre el grupo

5 constituido por aluminio, titanio, una mezcla titanio/aluminio.

12. Una vaina combustible para carga propulsora de una munición, caracterizada porque incorpora una pólvora que comprende al menos un óxido metálico cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros como aditivo antidesgaste.

13. Una vaina combustible según la reivindicación 12, caracterizada porque incorpora igualmente al menos un metal cuya granulometría está comprendida entre 4 y 100 nanómetros.