Глава XIV составы сигнальных огней

§ 1. Системы сигнализации. Требования, предъявляемые к составам

Составы сигнальных огней предназначаются для подачи сигналов ночью, а также и днем.

Наиболее употребительной системой сигнализации является трехцветная — с тгримеяенибм красного, желтого и зеленого огней.

Желтый огонь в случае необходимости может быть заменен белым, получающимся при горении осветительных составов.

Применение четырех или пятицветной сигнализации (последняя включает в себя красный, желтый, зеленый, синий и лунно-белый цвета) едва ли можно признать рациональным, так как различимость цветов из больших расстояниях в этом случае становится недостаточно надежной.

Пиротехническими средствами огневой сигнализации являются сигнальные патроны, винтовочные сигнальные гранаты и мощные сигналы ночного действия.

26-мм сигнальный патрон ночного действия по устройству не отличается от 26-мм осветительного патрона (см. рис. 11.5) за исключением того, что вместо осветительной звездки в патрон помещается эвездка сигнального огня весом 20—30 г.

Составы сигнальных огней должны удовлетворять требованиям, общим для всех видов составов, и, кроме того, следующим специальным требованиям:

1. Пламя, получающееся при сгорании составов, должно иметь достаточно характерную окраску. При количественной оценке цвета пламени указывается, что «чистота» цвета (см. § 2 этой главы) должна быть не менее 70—75%.

2. Количество световой энергии, выделяющейся при сгорании составов, должно быть максимальным; удельная светосумма должна быть не меньшей чем несколько тысяч с*св/г.

Сила света зеездок для обеспечения их четкого наблюдения должна быть не меньшей, чем несколько тысяч свечей (кандел).

Так, например, для наблюдения зеленого огня в ночных условиях на расстоянии 10 км (104 м) при пороговой освещенности 1,2Х Х10-6 лк и коэффициенте прозрачности атмосферы а=0,8 сила света его / должна быть не менее чем

/=1,2*10-6*(10 4)2/0,8 10 = 1120 св (кд).

3. Скорость горения составов должна быть порядка нескольких миллиметров в секунду. Обычно сигнальные звездки горят со скоростью 3—6 мм/с.

§ 2. Характер излучения пламени

Идеальным следовало бы признать такое излучение пламени, которое приходилось бы целиком на , какую-либо одну часть спектра. В этом случае излучение было бы монохроматическим и чистота цвета пламени равнялась бы 100%. В действительности же, пламя составов сигнальных огней имеет некоторое, хотя и более слабое, излучение и в других частях спектра.

Отношение интенсивности монохроматического излучения пламени Я/, к интенсивности всего видимого излучения Еобщназываетсячистотой цвета пламени (р)и обычно выражается в процентах.

Так, например, чистота цвета пламени составов красного огня может быть выражена уравнением

E=Ea * 100 / Eобщ = E (0,62/0,76 мкм) * 100 / E(0,40 / 0,76мкм)

При расчетах Е и Еобщ можно выражать как в единицах светового потока — люменах, так и в пропорциональной люмену величине, т. е. в свечах.

В некоторых случаях для определения чистоты цвета удобнее пользоваться выражением

p=Ea *100/Ea+Eбел

где Ебел —интенсивность белого цвета, которым разбавляется монохроматическое излучение.

Отметим, что обычный белый цвет может быть получен смешением 1/3 красного, 1/3 зеленого и 1/3 синего световых потоков.

.Вещества, находящиеся в газообразном состоянии в пламени, дают прерыаный спектр излучения — линейчатый или полосатый.

Следовательно, в пламени сигнальных составов, в противоположность осветительным пламенам, должно преобладать излучение газовой фазы.

Линейчатый спектр излучения дают только одноатомные пары и газы, почему он и получил название атомарного.Линии в таком спектре располагаются закономерными характерными группами, называемымисериями.

Для получения цветного пламени на основе атомарного излучения используют элементы, имеющие яркие спектральные линии только в какой-либо одной части спектра. В первую очередь к таким .элементам относятся натрий, а также литий, таллий и индий.

Натрий имеет яркую желтую линию 0,589 мкм, литий — красную 0,671 мкм и оранжевую 0,610 мкм, таллий—зеленую 0,535 мкм и индий — синюю 0,451 мкм. Соли этих металлов при высоких температурах (1000° С и выше) легко диссоциируют, врезультате чего в 'пламени появляется линейчатый спектр паров металла.

Атомарное излучение паров .натрия широко используется в составах желтого огня.

Излучение лития, таллия и индия в сигнальных огнях не используют вследствие дефицитности соединений этих металлов.

Полосатый спектр состоит из полосы или ряда полос, приходящихся на различные участки спектра. Однако при помощи спектроскопа, дающего большую дисперсию, можно заметить, что полосы состоят из большого числа весьма близко расположенных друг к другу линий.

Полосатый спектр получается при излучении молекул веществ, находящихся в газообразном состоянии, и поэтому его называют молекулярнымспектром.