Intermediate Scale Gap Test MCX-6100 CH 6027/14

Abstract

The main explosive filling in munitions must have properties that fulfil the IM requirements in STANAG 4439 (1). An important property for several of the IM threats is the shock sensitivity of the explosive filling. Based on this, the Chemring composition MCX-6100 containing NTO/DNAN/RDX (53/32/15) have been tested for shock sensitivity in Intermediate Scale Gap Test according to STANAG 4488 Ed 2 (2). MCX-6100 is a melt-cast composition. The density difference between melted and solid material is significant, resulting in challenges in obtaining a high quality of the fillings. Tested gap test tubes had an average filling density of 1.726 g/cm3 or 97.9 % of TMD (Theoretical Maximum Density). X-ray of the tubes showed good filling homogeneity in the bottom with a concentration of the pores and voids in the upper part of the tubes. This series was tested by initiation from the top. Earlier, one series was tested by initiation from the bottom giving low shock sensitivity at 58.5 kbar. For this series we obtained 36.4 kbar indicating that MCX-6100 initiated from the top has significant higher shock sensitivity than initiating from the bottom.

For at stridshoder skal tilfredsstille Insensitive Munitions-kravene (IM) gitt i STANAG 4439 (1), må hovedsprengstoffet ha egenskaper som passer til dette kravet. En viktig egenskap for å motstå flere av IM-truslene er sjokkfølsomheten til sprengstoffyllingen. Med denne bakgrunnen har Chemring-komposisjonen MCX-6100 med sammensetning NTO/DNAN/RDX (53/32/15) vært testet for sjokkfølsomhet i Intermediate Scale Gap Test i henhold til STANAG 4488 Ed 2 (2). MCX-6100 er en smelt-støp komposisjon. Forskjellen i tetthet mellom flytende og fast masse er stor, noe som gir store utfordringer med å oppnå god kvalitet/tetthet på støpte fyllinger. For de gaptest-rørene som har vært testet, har MCX-6100-sprengstoffyllingen i gjennomsnitt en tetthet på 1.726 g/cm3 eller 97.9 % av TMD (Theoretical Maximum Density). Røntgen av rørene viser gjennomgående en god homogenitet for nedre halvdel av fyllingene, mens ansamling av porer og tomrom er konsentrert i øvre del av rørene. Resultat for MCX-6100 med 50 % sannsynlighet for initiering var 36.4 kbar. Dette er en svært moderat sjokkfølsomhet sammenlignet med resultat ved initiering fra bunnen, 58.5 kbar. Imidlertid viser de samlede resultatene at MCX-6100 er en komposisjon med stort potensiale for å oppnå gode IM-egenskaper for systemer hvor dette inngår.