The effectiveness of multi-barrel rocket systems on today’s battlefields is strongly dependent on the reliability of operation and, hence, proper action of all components, especially rockets and propellants. Therefore, the properties of the solid rocket propellants used in the rocket motors must be determined with an efficient and reliable tool providing repeatable results. The article presents the results of a thermomechanical analysis of solid double-base rocket propellant used in multi-barrel rocket systems. One of the recommended methods for testing solid rocket propellants is dynamic mechanical analysis. Mechanical properties such as the dynamic storage modulus $$(E^\prime )$$( E ′ ) , the dynamic loss modulus $$(E^{\prime \prime }),$$( E ″ ) , and the tangent tan $$(\delta )$$( δ ) of the phase shift angle $$(E^{\prime \prime }/E^\prime )$$( E ″ / E ′ ) were measured with the use of the TA Instruments DMA Q 800 device, in a temperature range of − 100 to $$+$$+ 100 $$^\circ $$∘ C with the use of different frequencies of applied force and heating rates. Special attention was devoted to determining the glass transition temperature following the STANAG 4540 standardization agreement, as well as the influence of testing parameters on the obtained experimental results. Dynamic mechanical analysis has proven to be an effective method for the evaluation of key properties influencing rocket motor behavior.

It is a characteristic property of nitrocellulose-based propellants that the nitric ester constituents e.g. nitroglycerin, nitrocellulose, undergo a slow decomposition even in ambient temperatures. The degradation products formed, unless removed, can cause a reduction in chemical stability which can lead to cook-off / self-ignition due to the exothermic nature of reactions involved. In addition, they can lead to a loss of calorific value, changes in ballistic properties and cracking in large diameter charges. It is very important to control gun powder after artificial ageing of the parameters such as: burning behavior (linear burning rate and the pressure exponent), stabilizer depletion and content of the nitric oxide. Our work consisted accelerated ageing of different kind of nitrocellulose based propellants according to STANAG 4620 (AOP 48). The next step was to provide the research of ballistic (ballistic bomb) and chemical properties (High Performance Liquid Chromatography).

Artykuł porusza warunki funkcjonalne niezbędne do zapewnienia niezawodności środków bojowych w trakcie ich eksploatacji. Przedstawiono i scharakteryzowano funkcjonalne komponenty niezawodności w systemach o konfiguracji szeregowej oraz równoległej. W części niezawodnościowej mierzalnej włączono uwarunkowania konieczne i niezbędne wymienionych struktur. Na podstawie przeprowadzonej analizy komponentów niezawodności zdefiniowano kluczowe wskaźniki gotowości oraz zaprezentowano przykładowe wartości, jakie wskaźniki te mogą przyjmować w odniesieniu do różnych kategorii środków bojowych. Wskaźniki te stanowią podstawę do wyznaczania parametrów prognostycznych, które umożliwiają opis zachowania niezawodnościowego środka bojowego w całym jego cyklu życia. Wkład naukowy artykułu polega na ukazaniu praktycznego zastosowania teorii niezawodności w odniesieniu do środków bojowych. Głównym celem badań było zidentyfikowanie i opisanie zależności pomiędzy problemami niezawodności a systemami bojowymi, których stan techniczny musi być stale monitorowany. Jak wykazano, zasady teorii niezawodności stanowią trafne ramy opisu mechanizmów uszkodzeń oraz procesów degradacji eksploatacyjnej w takich systemach. W artykule zawarto przykładowe obliczenia wskaźników niezawodności dla hipotetycznego środka bojowego, oparte na praktycznych doświadczeniach badawczych dotyczących rzeczywistych zasobów wojskowych. Dowiedziono, że systemy uzbrojenia mogą być analizowane w ramach inżynierii niezawodności w sposób analogiczny do innych typów urządzeń technicznych, których funkcjonowanie i uszkodzenia dają się opisać przy pomocy modeli matematycznych. Szczegółowe procedury i schematy działań opracowywane są jednak najczęściej na początku eksploatacji i następnie są aktualizowane oraz rozszerzane w odpowiedzi na doświadczenia eksploatacyjne i pozyskiwane informacje zwrotne. W kontekście trwającej modernizacji uzbrojenia Sił Zbrojnych RP konieczne jest nieustanne doskonalenie metod testowania oraz narzędzi diagnostycznych wykorzystywanych do oceny nowych systemów bojowych. Podkreśla to znaczenie dostosowania infrastruktury badawczej oraz wyposażenia pomiarowego do bieżących i przyszłych wymagań technicznych