1 Литературный обзор

1.1 Ударные воспламенительные составы и средства воспламенения

1.1.1 Средства воспламенения

Средствами воспламенения (СВ) называются изделия, действующие от простого начального импульса и предназначенные для воспламенения пороховых зарядов [2,3]. К ним относятся капсюли-воспламенители, электрозапалы, огнепроводы (огнепроводный шнур, фитиль, стопин).

Капсюли-воспламенители по назначению делят на два вида:

• патронные капсюли-воспламенители применяются для воспламенения пороховых зарядов в патронах стрелкового оружия и некоторых орудий малого калибра;

• трубочные капсюли-воспламенители − для воспламенения пороховых составов и капсюлей-детонаторов во взрывателях.

Патронный капсюль-воспламенитель (рисунок 1) состоит из оболочки, представляющей собой цельнотянутый металлический колпачок, в который запрессован ударный состав, покрытый фольгой.

1 − колпачок; 2 − покрытие ударного состава; 3 − ударный состав

Рисунок 1 − Патронные капсюли-воспламенители:

а − винтовочный капсюль-воспламенитель (материал колпачка − латунь); б − охотничий капсюль-воспламенитель (материал колпачка − красная медь).

На рисунке 2 показано расположение капсюля-воспламенителя в патроне.

1 − корпус гильзы; 2 – наковальня; 3 − капсюль-воспламенитель;

4 − затравочные отверстия

Рисунок 2 − Положение капсюля-воспламенителя в патроне

Ударный состав, например, состоит из гремучей ртути, бертолетовой соли KСlO₃ и антимония SbS₂. Гремучая ртуть обеспечивает воспламенение состава при ударе бойка о дно капсюля. Бертолетова соль является окислителем, освобождает при горении состава свободный кислород, а за счет этого кислорода сгорает антимоний. При получении гранулированного состава вводят связующие вещества: канифоль, шеллак и др.

Трубочный капсюль-воспламенитель (рисунок 3) состоит из колпачка из красной меди. В колпачок запрессован ударный состав, покрытый сверху кружком. Ударный состав трубочного капсюля-воспламенителя должен обладать большей воспламеняющей способностью (например, больше содержит гремучей ртути), чем состав патронного капсюля.

1 – колпачок; 2 – ударный состав; 3 – чашечка (фольга);

4 – фольговый кружок

Рисунок 3 – Трубочные капсюли-воспламенители

1.1.2 Требования к ударным воспламенительным составам и средствам воспламенения

Капсюль-воспламенитель – одна из основных частей боеприпасов к огнестрельному оружию. Он предназначен для воспламенения пороха вследствие взрывчатого разложения, содержащегося в капсюле инициирующего состава, чувствительного к механическому воздействию. Капсюль-воспламенитель как элемент патрона применяется только в патронах центрального боя.

Требования к капсюлям-воспламенителям.

Безотказность, точность и эффективность действия современных боеприпасов в известной степени зависят от качества и надежности действия средств инициирования (СИ). От их качества также зависит и безопасность боеприпасов в обращении и в условиях боевого применения. Поэтому к средствам инициирования предъявляются весьма жесткие требования.

Общие требования, предъявляемые к средствам инициирования, подразделяются на:

• требования технические;

• требования производственно-экономические.

К техническим требованиям относятся:

• Безотказность действия СИ от сообщенного ему начального импульса (удар бойка ружья, накол жала взрывателя при падении снаряда, зажжение лучом огня и т. п.). Безотказность действия зависит от чувствительности средства инициирования к данному виду начального импульса. Кроме того, средства инициирования должны обладать достаточной мощностью или инициирующей способностью, чтобы вызвать воспламенение всего порохового заряда или полную детонацию заряда взрывчатого вещества;

• Однообразие действия СИ. Качество начального импульса и его интенсивность значительно влияют на характер взрывчатого превращения и эффективность взрыва. Чем сильнее начальный импульс, сообщенный заряду взрывчатого вещества, тем больше (до известного предела) полезная работа взрыва. Так, например, с изменением мощности воспламенителя изменяется давление, создаваемое пороховыми газами в канале ствола огнестрельного оружия, а, следовательно, изменяется начальная скорость полета пули или снаряда. Недостаточно сильный воспламенитель не обеспечивает нормального давления в канале ствола и нормальной начальной скорости, а слишком мощный воспламенитель может привести к повышению давления сверх нормы. Изменения мощности воспламенителя в трубках вызывают изменения скорости горения их порохового состава, что влечет за собой изменение точности действия трубок и приводит к рассеиванию снарядов. Изменения в мощности начального импульса, сообщаемого бризантным взрывчатым веществам, вызывают изменения в осколочном и фугасном действии боеприпасов. Поэтому мощность или инициирующая способность средств инициирования должны заключаться в определенных пределах, чтобы обеспечить не только безотказное, но и однообразное действие боеприпасов;

• Безопасность в обращении с СИ при их транспортировке и производстве, сопровождающемся неизбежными ударами и сотрясениями. Средства воспламенения, применяемые для зарядов в орудиях гильзового заряжения, должны быть достаточно стойкими к сотрясениям при досылке снаряда в орудие. Средства воспламенения, применяемые в трубках и взрывателях артиллерийских снарядов, должны быть достаточно стойкими, к сотрясениям, испытываемым снарядом в момент смещения его в канале орудия при выстреле, чтобы не послужить причиной преждевременного разрыва снаряда в орудии;

• Стойкость при хранении. Средства инициирования не должны менять своих качеств в течение установленного для них гарантийного срока хранения, должны быть достаточно стойкими к влиянию влажности и температурных изменений как при хранении на складах, так и в условиях боевого применения. Между зарядом и материалом оболочек средств инициирования не должно быть химического взаимодействия, которое могло бы повлечь за собой самовоспламенение заряда, разрушение оболочки или образование каких-либо весьма чувствительных соединений.

К производственно-экономическим требованиям относятся следующие:

• простота конструкции,

• стандартизация и унификация средств инициирования,

• применение возможно более дешевых материалов,

• использование заменителей,

• применение материалов отечественного происхождения [1].

Ударные составы патронных капсюлей-воспламенителей должны отвечать следующим основным требованиям:

• давать длинное и горячее пламя, достаточное для безотказного зажигания порохового заряда;

• быть достаточно чувствительными к удару, вместе с тем эта чувствительность не должна превосходить определенных пределов;

• быть стойкими при хранении;

• не вызывать коррозию материала оболочки;

• продукты горения ударного состава не должны вызывать коррозию канала ствола оружия (только для патронных капсюлей-воспламенителей).

Ударные составы должны быть дешевыми и изготавливаться из недефицитных материалов.