§ 4. Воспламенительные составы для трассеров
В ..качестве воспламенительных .составов в данном случае используют смеси, дающие мало газовой фазы, и жгучие шлаки, например, смесь из 80% BaO2, 18% Mg и 2%связующего. Скорость горения таких составов мало зависит от давления, что важно для предотвращения преждевременного выгорания состава в канале ствола.
Указанный здесь состав, запрессованный под большим давлением, на воздухе от луча огня воспламеняется весьма трудно или не воспламеняется вовсе. Однако при .выстреле, т. е. в условиях высоких давлений и температур, он .загорается.
Навеска воспламенительного состава подбирается с таким расчетом, чтобы она сгорала в трассере после выстрела не более чем за 0,1—0,2 с для бронебойных снарядов и за 0,1—0,5 с — для зенитных снарядов.
Различные воспламенительные составы для трассеров, применявшиеся вовремя второй мировой войны или предложенные после войны, содержали, кроме перекиси бария, матния и связующих, следующие вещества: нитрат бария, нитрат калия, свияцо-вый сурик, ;пикрат стронция, тетранитрокарбазол, силицид кальция, цирконий, бор, оксалат натрия, графит, стеараты кальция, цинка и .магния, трехсернистую сурьму.
В некоторых американских боеприпасах используются «тлеющие» («тусклые» — «dim») воспламенительные составы, состоящие из следующих компонентов ('в %):
1) марганец — 34, хромат бария — 28, тиокол — 38;
2) кремний — 30, нитрат бария — 50, гидрид циркония — 15, связующее — 5.
В ряде .патентов на неаветящиеся воспламенительные составы для трассеров предлагаются в качестве горючих В, CaSi2, Mn, Sb2S3, графит, а в качестве окислителей Ва02 и SrO2, CuO, Sb2S5, PbCr04, PbO2, Bi2O3, Sr(NОз)2.
§ 5. Факторы, влияющие на эффективность трассирующих составов и трассеров
Характеристики трассирующих составов и средств зависят от следующих основных факторов: рецепта состава, размера частиц компонентов, степени уплотнения, диаметра шашки, материала оболочки, температуры и давления окружающей среды.
Следует помнить, что составы в артиллерийских трассерах лучевого воспламенения при выстреле непосредственно подвергаются действию больших давлений и температур.
В момент выстрела весь снаряд в целом, а следовательно, и состав, находящийся в трассере, испытывают большие механические напряжения.
При недостаточном уплотнении состава может иметь место выброс части его или всей запрессовки из трассерной каморы тотчас, как только снаряд покинет ствол орудия. Причиной этого является расширение пороховых газов, проникающих в неплотности и в зазоры в составе. В снарядах с ликвидацией через трассер это обычно приводит к преждевременному разрыву.
Вращение снаряда в полете (скорость вращения малокалиберных снарядов измеряется десятками тысяч оборотов в минуту) обусловливает возникновение в составе, а также в продуктах горения очень большой центробежной силы. Это приводит к перемещению конденсированных продуктов горения и жидко-вязких и твердых компонентов в зоне реакции горения к периферии трассеров. Поверхность горения приобретает вогнутую форму, скорость горения увеличивается по сравнению с горением в стационаре примерно в 1,5—3 раза. Это увеличение тем больше, чем больше диаметр и длина трассера. На рис. 13.12 представлены графики изменения времени горения стандартных американских 17,6-мм трассеров в зависимости от скорости вращения.
Рис. 13.12. Влияние скорости вращения на время горения американских трассеров калибра 17,6 мм [1:19] (данные для пяти различных составов красной трассы)
С изменением скорости горения соответственно изменяется и световой эффект трассеров.
В результате поступательного движения снаряда на траектории пламя трассера обдувается набегающим потоком воздуха, а в заснарядном пространстве создается разрежение и возникают мощные воздушные вихри. Все это приводит к тому, что пламя сильно уменьшается в размерах и интенсивно охлаждается.
В результате сила света пламени (как в направлении оси трассера, так и в боковом направлении) резко снижается.
От скорости поступательного движения снаряда время горения трассера зависит .мало.
Современные трассеры могут применяться да высотах до нескольких десятков км. Следствие уменьшения давления воздуха — недостаток кислорода для горения.
К недостатку кислорода, так же как и в случае осветительных составов, наиболее чувствительны смеси с перегрузкой горючим. На составы, близкие к стехиометрическим, оказывает влияние не недостаток кислорода, а уменьшение давления окружающей среды. При этом изменяются размеры пламени, характер его свечения, а также скорость горения. Следует, однако, отметить, что для трассеров, у которых площадь выходного отверстия Меньше площади поверхности горения, на скорость горения оказывает влияние не только внешнее давление, но и давление, создаваемое продуктами горения в каморе трассера.