
- •Предисловие
- •Часть первая общие свойства пиротехнических составов и их компонентов
- •Глава I
- •Общее понятие о пиротехнических средствах и составах
- •§ 1.Классификация
- •§ 2.Горение составов
- •§ 3. Требования, предъявляемые к пиротехническим средствам и составам
- •§ 4. Назначение компонентов
- •§5. Возможные высокоэкзотермические реакции
- •§ 6. Способность к горению различных веществ и смесей
- •Глава II окислители
- •§ 1. Выбор окислителей
- •§ 2. Свойства окислителей
- •§ 3. Гигроскопичность
- •§ 4. Технические требования
- •Глава III горючие
- •§ 1.Выбор и классификация
- •§ 2. Высококалорийные горючие
- •Количество тепла в ккал, выделяющееся при сгорании 1 см3 некоторых горючих (q4)
- •§ 3. Технические требования к порошкам металлов
- •§ 4. Производство порошков металлов
- •§ 5. Неорганические горючие средней калорийности
- •§ 6. Органические горючие
- •Глава IV связующие - органические полимеры
- •§ 1. Роль связующих. Испытание прочности звездок
- •§ 2. Факторы, влияющие на прочность
- •Зависимость прочности изделия от давления прессования (испытывались высоты)шашки диаметром 20 мм и такой же высоты)
- •§ 3. Классификация связующих их свойства
- •Некоторые свойства органических горючих веществ
- •Глава V принципы расчета пиротехнических составов
- •§ 1. Двойные смеси
- •§2. Тройные и многокомпонентные смеси
- •§ 3. Составы с отрицательным кислородным балансом
- •§ 4. Металлохлоридные составы
- •§ 5. Составы с фторным балансом
- •Глава VI теплота горения, газообразные продукты и температура горения составов
- •§ 1. Вычисление теплоты горения
- •Теплота горения пиротехнических составов (без учета догорания за счет кислорода воздуха)
- •§ 2. Экспериментальное определение
- •§ 3. Связь между назначением составов и теплотой их горения
- •§ 4. Газообразные продукты горения
- •§ 5. Определение температуры горения
- •§ 6. Экспериментальное определение
- •Tипы оптических пирометров
- •§ 7. Связь между назначением состава и температурой горения
- •Глава VII чувствительность составов
- •§ 1. Определение чувствительности к тепловым воздействиям
- •Определение чувствительности к лучу огня
- •Дополнительные испытания
- •§ 2. Определение чувствительности к механическим воздействиям
- •Определение чувствительности к удару
- •§ 3. Факторы, влияющие на чувствительность составов к начальному импульсу
- •Глава VIII горение составов
- •§ 1. Механизм горения
- •§ 2. Факторы, влияющие на скорость горения
- •Каталитические добавки
- •Физические факторы
- •Глава IX взрывчатые свойства составов
- •Взрывчатые свойства двойных смесей:
- •Расширение в блоке Трауцля в см3 в зависимости от начального импульса; количество состава 20 г
- •Глава X физическая и химическая стойкость составов
- •§ 1. Физические изменения
- •§ 2. Химические изменения
- •Составы, содержащие порошки магния или алюминия и неорганические окислители
- •Составы, не содержащие порошков металлов
- •§ 3. Методы определения гигроскопичности и химической стойкости
- •§ 4. Допустимые сроки хранения
- •Специальные свойства отдельных видов пиротехнических составов
- •Глава XI осветительные составы
- •§ 1. Осветительные составы и средства
- •Классификация осветительных средств и составов
- •§ 2. Краткие сведения об устройстве осветительных средств Средства артиллерии
- •Основные характеристики американских саб (скорость снижения факелов 2,5—3,0 м/с)
- •Общевойсковые средства
- •§ 3. Световые характеристики осветительных составов и средств
- •§ 4. Тепловое и люминесцентное излучение
- •§ 5. Специальные требования к осветителным составам; двойные смеси
- •Термохимические характеристики двойных смесей
- •Световые показатели двойных смесей с различными окислителями (диаметр звездок 24 мм, оболочка картонная)
- •Светотехнические характеристики двойных смесей нитрата бария с алюминиевой пудрой
- •§ 6. Многокомпонентные осветительные составы
- •Самоотвёрждающиеся составы
- •Самоотвёрждающиеся составы на основе полимерных горючих-связующих (патенты сша 3.369.964, 1968; 3.462.325, 1969; 2.984.558, 1961)
- •§ 7. Факторы, влияющие на эффективность осветительных составов и средств
- •§ 8. Краткие сведения о пиротехнических ик-излучателях
- •Характеристики пиротехнических ик-излучателей
- •Энергетические характеристики пиротехнических источников ик-излучения
- •Энергетические величины и единицы
- •§ 9. Фотометрирование и радиометрирование пламен пиротехнических составов
- •Глава XII фотоосветительные составы
- •§ 1. Ночное воздушное фотографирование
- •§ 2. Фотоматериалы
- •§ 3. Фотоавиабомбы
- •§ 4. Фото патроны
- •Основные характеристики фотоосветительных патронов
- •§ 5. Фотосоставы. Факторы, влияющие на светотехнические характеристики вспышек и свойства фотосоставов
- •Светотехнические характеристики фотосмесей, содержащих кс104 и металлические горючие в стехиометрических соотношениях (ст) и с перегрузкой горючим (п) в количестве h'/ol против стехиометрии [119]
- •§ 6. Методы определения характеристик фотовспышек
- •§ 7. Световые имитаторы, фотозаряды-маркеры
- •Глава XIII трассирующие составы
- •§ 1. Трассирующие средства
- •Назначение трассеров и требования к ним
- •Классификация трассирующих средств
- •§ 2. Краткие сведения об устройстве трассеров Трассирующие пули
- •Артиллерийские снаряды
- •Снаряды с самоликвидацией через трассер
- •Трассеры к управляемым реактивным снарядам (pc) и авиабомбам. Специальные виды трассеров
- •§ 3. Трассирующие составы
- •§ 4. Воспламенительные составы для трассеров
- •§ 5. Факторы, влияющие на эффективность трассирующих составов и трассеров
- •§ 6. Видимость трассы и расчет необходимой силы света пламени
- •§ 7. Испытания трассеров
- •Глава XIV составы сигнальных огней
- •§ 1. Системы сигнализации. Требования, предъявляемые к составам
- •§ 2. Характер излучения пламени
- •§ 3.Разработка рецептов составов и основные требования к их компонентам
- •§ 4. Составы желтого огня
- •§ 5. Составы красного огня
- •§ 6. Составы зеленого огня
- •§ 7. Составы синего и белого огня
- •§ 8. Методы испытания
- •Глава XV зажигательные составы
- •§ 1. Зажигательные средства и зажигательные составы. Основные требования к составам
- •§ 2. Классификация зажигательных средств и составов Зажигательные средства
- •Зажигательные составы
- •§ 3. Составы с порошками металлов и окислителями — солями и применение их в малокалиберных снарядах
- •Воспламенение и горение жидких топлив
- •§ 4. Термитно-зажигательные составы
- •§ 5. Сплав «электрон» и его применение
- •§ 6. Смеси на основе нефтепродуктов напалм
- •§ 7. Фосфор и его соединения
- •§ 8. Галоидные соединения фтора
- •§ 9. Прочие зажигательные вещества и смеси
- •§ 10. Методы испытания зажигательных составов
- •Глава XVI составы маскирующих дымов
- •§ 1. Общие сведения об аэрозолях
- •§ 2. Способы получения аэрозолей.
- •§ 3. Составы маскирующих дымов и предъявляемые к ним требования
- •Глава XVII составы цветных дымов
- •§ 1. Цветные облака и способы их получения
- •§ 2.Красители
- •§ 3. Составы цветных дымов
- •Глава XVIII твердые пиротехнические топлива
- •§ 1. Классификация и энергетические характеристики
- •§ 2. Эксплуатационные требования
- •§ 3. Окислители
- •§ 4. Органические и металлические горючие
- •Глава XIX безгазовые составы
- •Глава XX воспламенительные составы. Газогенераторные составы. Прочие виды составов
- •§ 1. Воспламенительные составы и предъявляемые к ним требования
- •§ 2. Воспламенительные составыдля ракетных двигателей
- •§ 3. Газогенераторные составы
- •Высокоазотные газогенераторные составы по данным [117] в процентах
- •§ 4. Прочие виды составов
- •Глава XXI применение пиротехнических составов в народном хозяйстве
- •§ 1. Составы для получения химикатов
- •§ 2. Использование энергии пиротехнических составов
- •§ 3. Спичечные составы
- •§ 4. Фейерверочные составы
- •Глава XXII основы технологии и оборудование пиротехнического производства
- •§ 1. Подготовка компонентов
- •Техническая характеристика шкафа
- •§ 2. Приготовление составов
- •§ 3.Уплотнение составов
- •§ 4. Снаряжение и сборка изделий
- •Приложения
- •Список литературы
- •Оглавление
Светотехнические характеристики фотосмесей, содержащих кс104 и металлические горючие в стехиометрических соотношениях (ст) и с перегрузкой горючим (п) в количестве h'/ol против стехиометрии [119]
Горючее |
Тип состава |
Макси мальая сила света |
Время достижения максимальой силы света |
Полная свето сумма |
Про житель вспы мс |
дол ность шки |
Удельная светосума при расчёте на 1г горю чего |
Прирост удельной светосумы при перегрузки по отношению к стехиометрии |
|
до 0,1 |
полная | ||||||
Алюминий |
СТ |
41 |
1,2 |
147 |
9 |
14 |
10,3 |
35 |
|
П |
41 |
1,7 |
226 |
11 |
16 |
13,8 |
|
Магний |
ст |
18 |
1,2 |
142 |
16 |
24 |
10,0 |
15 |
|
п |
20 |
2,3 |
189 |
17 |
25 |
11,5 |
|
Цирконий |
ст |
38 |
0,7 |
92 |
7 |
14 |
2,8 |
147 |
|
п |
55 |
0,9 |
278 |
11 |
23 |
6,9 |
|
Титан |
СТ |
18 |
0,4 |
65 |
9 |
15 |
4,9 |
4 |
|
п |
16 |
1,3 |
80 |
12 |
21 |
5,1 |
|
Кальций |
ст |
12 |
1,2 |
75 |
13 |
16 |
5,7 |
30 |
|
п |
13 |
1,7 |
115 |
15 |
19 |
7,4 |
|
Бор |
ст |
0,5 |
23,0 |
18 |
68 |
89 |
3,5 |
85 |
|
п |
2 |
14,3 |
51 |
55 |
92 |
8,5 |
|
Кремний |
ст и п |
не воспламеняется |
Фотосмеси в порошкообразном состоянии сгорают с большими скоростями (сотни, а иногда и тысячи метров в секунду). Плотность набивки .порошка существенно не сказывается на скорости горения состава.
Однако будучи запрессованными под большими давлениями в брикеты, фотосмеси сгорают так же, как быстрогорящие осветительные составы, т. е. с постоянной скоростью порядка 10—15 мм/с.
Скорость сгорания фотосмеси заметно зависит от характера и интенсивности начального импульса, а также от расположения его в заряде смеси. Для уменьшения времени сгорания фотосме-си применяется не тепловой импульс (заряд черного пороха, бикфордов шнур и т. п.), а взрывной импульс (капсюль-детонатор, шашки какого-либо ВВ и т. п.).
С увеличением количества одновременно сжигаемой фотосмеси скорость горения ее возрастает. При сжигании ее в количестве, превышающем 10—20 г, горение уже переходит во взрыв. Заряд фотосмеси, размещенный в виде компактной массы, сгорает быстрее, чем он же, рассыпанный в виде длинной дорожки.
Однако хотя при увеличении массы одновременно сжигаемого заряда скорость горения смеси увеличивается, продолжительность фотовспышки не уменьшается, а возрастает. Объясняется это увеличением общего времени горения, а также увеличением времени остывания продуктов сгорания.
Таблица 12.5
Количе |
Общая |
Время от начала |
ство |
продолжи |
вспышки |
состава, |
тельность |
до макси |
кг |
вспышки, |
мума |
|
мс |
излучения, |
|
|
мс |
0,05 |
28 |
11 |
0,10 |
40 |
13 |
0,50 |
74 |
17 |
1,00 |
80 |
26 |
1,40 |
120 |
30 |
В табл. 12.5 приведены данные о продолжительности вспышки для зарядов различного веса.
Сила света фотовспышки определяется следующими факторами:
1) теплотой сгорания смеси и зависящей от нее температурой пламени;
2) наличием в пламени твердых и жидких частиц продуктов горения с высокой излучательной способностью;
3) химическим составом фотосмеси, от которого зависят факторы 1 и 2, и спектральным составом излучения вспышки;
4) весом заряда фотосмеси;
5) размерами пламени вспышки;
6) прочностью оболочки.
С увеличением количества фотосмеси, сжигаемой одновременно, интенсивность вспышки возрастает. Однако это увеличение силы света непропорционально увеличению количества смеси. Из табл. 12.6 видно, что удельная сила света на 1 кг состава, характеризующая собой светоотдачу вспышки, резко падает с увеличением количества сжигаемого состава.
Таблица 12.6
Количество фотосмеси кг |
Максимальная сила света |
Удельная сила света на 1кг смеси |
Площадь проэкции пламени м2 |
Количество фотосмеси кг |
Максимальная сила света |
Удельная сила света на 1кг смеси |
Площадь проэкции пламени м2 |
0,05 0,10 0,20 |
8,5 15,3 22,6 |
170 153 113 |
0,36 0,75 1,35 |
0,50 1,00 1,40 |
43,7 50,2 52,9 |
80 50 38 |
3,60 6,50 7,30 |
Как видно из табл. 12.6, величина пламени возрастает до некоторых пределов почти пропорционально количеству фотосмеси, но при дальнейшем увеличении веса заряда возрастание размеров пламени, так же как и увеличение силы света, сильно замедляется. Для больших зарядов фотосмеси Imax возрастает пропорционально весу заряда в степени 2/3.
Некоторое влияние на светоотдачу вспышки и особенно на ее продолжительность оказывает прочность оболочки, в которую заключен состав. В прочных металлических оболочках фотосмесь сгорает быстрее, чем в картонных.
Очень большое значение имеет также чувствительность фотосмесей к механическим и к тепловым воздействиям. Эти свойства определяют собой степень опасности изготовления фогосмесей, снаряжения ими фотобомб, а также возможность безопасной эксплуатации фото бомб.
Наиболее чувствительны к удару и трению смеси, содержащие в качестве окислителей хлораты и особенно перманганаты.
Томлинсон и Одрит указывают, что хлораты, смешанные с порошкообразными металлами, весьма чувствительны к удару и трению. Зарегистрированы случаи взрывов таких смесей. Поэтому предпочитают применять, где только возможно, более стойкий перхлорат калия.
Одна из наиболее широко применявшихся фотосмесей, состоящая из тонкоизмельченных порошков нитрата бария и сплава А1—Mg, по их мнению, не только легковослламеняема, но чрезвычайно чувствительна к трению и к удару.
Особенно чувствительными ж удару фотосмеси становятся в том случае, когда вних имеются даже незначительные примеси органических веществ.
В бомбах металлопылевого типа имеется разница в поведении алюминиевой пудры, магниевого порошка и порошка А1—Mg сплава.
Сравнительно крупный алюминиевый порошок трудно воспламеняется и не .может быть эффективно использован в метал-лолылевых фотобомбах. Алюминиевая пудра требует довольно значительного по весу ВРЗ и дает более короткую вспышку, чем алюминиевый порошок, с меньшим временем достижения максимальной силы света. Магниевый порошок, для которого требуется ВРЗ значительно меньшего веса, дает вспышку значительно большей продолжительности с большим временем достижения максимума силы света. Магниевые сплавы занимаюг промежуточное положение. Отношение веса порошка металла к весу ВРЗ обусловливается разницей в воспламеняемости металлических горючих; мапниевый порошок легче воспламенять, чем алюминиевый. Очевидно, чрезмерно крупные частицы не будут воспламеняться после распыления.
При взрыве ФОТАБ металлопылевого типа некоторая доля частиц металла спекается в частицы или комки довольно большого размера, диаметром до 250 мкм. Это приводит к снижению интенсивности вспышки и к увеличению ее продолжительности.