Electrical Sensitization Studies in the Initiation of Liquid Propellant 1846

Ignition of LGP1846(an aqueous mixture of ammonium and hydroxyl ammonium nitrates) was induced electrically in a laboratory cell to determine whether electrode damage from igniting arcs can be reduced by conditioning the propellant electrically immediately prior to ignition. The conditioning profiles included DC and pulsing potentials from 40 to 900 volt over periods of 0.2 to 2 milliseconds prior to delivery of the initiating pulse. Analysis of pulse ignitions(no conditioning) indicate that a large sorption of energy was required with arc formation for the most reliable ignition behavior. Low potential currents were found to be limited by the propellant when using a small anodic electrode area. Reversing the polarity allowed larger conditioning charge flows, but the subsequent ignition energies were not found to be reduced in spite of this improvement. Conditioning was found to decrease the probability of vigorous reaction in some cases. Several electrode materials were studied; one composition was found to be superior in resistance to arc damage. Die Anzundung von LGP 1846, einer wassrigen Mischung von Ammonium- und Hydroxylammoniumnitrat, wurde elektrisch ausgelost in einer Laborzelle, um zu bestimmen, ob eine Elektroden- schadigung durch den Lichtbogen durch elektrische Vorbehandlung des Treibstoffs unmittelbar vor der Anzundung reduziert werden kann. Die Vorbehandlung umfaste Gleich- und Wechselspannung zwischen 40 V und 900 Volt uber eine Periode von 0,2 bis 2 Millisekunden bevor der Zundimpuls ausgelost wurde. Die Analyse der Impulszundungen(ohne Vorbehandlung) zeigte, das eine grose Energieaufnahme mit Lichtbogenbildung erforderlich war fur die zuverlassigste Zundung. Niedrige Potentialstrome wurden bei Verwendung einer kleinen Anodenflache durch den Treibstoff eingeschrankt. Umkehr der Polaritat erlaubte grosere Ladungsstrome zur Vorbehandlung, die erforderlichen Anzundenergien konnten jedoch nicht reduziert werden trotz dieser Verbesserung. Durch die Vorbehandlung nahm in einigen Fallen die Wahrscheinlichkeit einer heftigen Reaktion ab. Verschiedene Elektrodenmaterialien wurden untersucht; eine Komposition erwies sich als hervorragend widerstandsfahig gegen eine Lichtbogenschadigung. l'allumage du LPG 1846(melange aqueux d'ammonium et de nitrates hydroxyles d'ammonium) a ete declenche electriquement dans une cellule de laboratoire afin de determiner s'il etait possible de reduire l'endommagement des electrodes par les arcs electriques en conditionnant electriquement le propergol immediatement avant l'allumage. Les profils de conditionnement comprenaient des tensions continues et alternatives de 40 a 900 volt sur une duree de 0,2 a 2 millisecondes avant le declenchement de l'impulsion d'allumage. l'analyse des allumages(sans conditionnement) a montre qu'une grande absorption d'energie etait necessaire avec formation d'arc pour parvenir a la fiabilite d'allumage maximale. Les courants potentiels bas ont ete limites par le propergol lorsqu'on utilisait une petite surface d'anode. Un renversement de polarite a permis d'augmenter les courants de charge du conditionnement, mais cette amelioration n'a toutefois pas permis de reduire les energies d'allumage necessaires. Dans quelques cas, le conditionnement a reduit la probabilite d'une reaction vigoureuse. On a etudie differents materiaux d'electrodes, et une composition s'est averee particulierement resistante aux endommagements dus aux arcs electriques.