
- •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
§ 3. Трассирующие составы
К трассирующим составам предъявляются следующие требования. Прежде всего они должны:
1) выделять при горении максимальное количество световой энергии;
2) гореть с определенной небольшой скоростью, порядка нескольких 'миллиметров в .секунду.
Кроме того, к трассирующим составам для артиллерийских снарядов предъявляются еще дополнительные требования. В момент выстрела на трассер непосредственно действуют огромные ударные нагрузки и ускорения, а также горячие пороховые газы. Поэтому спрессованные трассирующие составы, кроме всего прочего, должны:
1) иметь прочность, значительно большую, чем все другие виды пиротехнических составов;
2) безотказно воспламеняться от соответствующих воспламе-нительяых составов и не воспламеняться от пороховых газов при выстреле;
3) оставлять в оболочке трассера после сгорания максимальное количество шлаков.
Невыполнение первого условия приводит к частичному или полному выгоранию составов в канале ствола, следствием чего является «короткая» трасса или вообще отсутствие траосы в полете и преждевременный износ оружия.
Второе условие делает необходимым введение в состав легко воспламеняющихся горючих (например, магния).
Последнее условие актуально только в тех случаях, когда вес состава значителен по сравнению с общим весом боеприпаса; чем больше шлаков будет оставаться в изделии после сгорания состава, тем меньше будет при полете боеприпаса его отклонение от нормальной траектории. Особенно большое значение это имеет для трассирующих пуль, вес состава в которых равен примерно 10% от общего веса пули.
Однако следует отметить, что на практике это последнее требование не всегда выполняется в достаточной степени. Хотя, как правило, вес твердых продуктов горения составляет не менее 60—80% от веса состава, но часть их потоком газов выбрасывается из зоны реакции в атмосферу: вес шлака, остающегося в трассере, составляет не более 35—45% от первоначального веса состава.
Кроме перечисленных выше требований, желательно, чтобы состав в порошкообразном состоянии имел хорошую сыпучесть, так как отмеривание дозы состава, необходимой для запрессовки, производится обычно по объему при помощи специальных насыпных приборов.
Рецепты составов, особенно составов белой трассы, часто весьма близки к рецептам осветительных составов. Обязательными компонентами любого современного трассирующего состава являются окислитель, горючее и связующее.
Наиболее употребительны следующие окислители: для белой трассы — Ва,(NОз)2 и BaO2; для красной трассы — Sг(NОз)2, а также иногда Sr02; для желтой трассы используется нитрат бария или стронция в сочетании с солями натрия — оксалатом натрия, криолитом или бурой.
В овязи с принятием на вооружение 5,6-мм .патронов, имеющих большую начальную скорость пули, за рубежом разрабатывают составы с большей силой света, чем применяемые сейчас, с использованием в качестве окислителя перхлората калия IB сочетании с металлическим горючим — порошкообразным цирконием. Один из испытанных рецептов приведен в табл. 13.1 под № 11. Будучи запрессованным в гнездо нули диаметром 1,52 мм этот состав при стрельбе дает трассу, хорошо видимую днем и ночью.
В американском патенте 3.088.057, 1963 предлагается состав желтой трассы, 'в котором в качестве окислителя используется нитрат натрия 35—45% NaNO3, 54—65% Mg и2%связующего на основе нитроклетчатки).
Для снаряжения трассеров предложены также литьевые составы, содержащие низкоплавкие (ниже 250° С) смеси нитратов металлов, окрашивающих пламя, и дисперсные высококалорийные горючие (Al, Mg, Ti, Zr идр.).
Основным горючим в трассирующих составах является магний. Иногда в небольших количествах добавляют порошки сплава AM, силицида кальция.
Применение алюминия встречает большие затруднения из-за его плохой воспламеняемости.
Скорость горения регулируется изменением соотношения компонентов и степени их измельчения, а также давлением прессования. Чем больше в составе магния, тем скорость горения, а следовательно, и сила света будут больше. Замедлить процесс горения составов можно также, вводя в них добавки органических связующих, например, резината кальция, идитола, стеарата кальция и др.
Для улучшения окраски пламени трассирующих составов в них, как и в сигнальные, вводят различные хлорирующие добавки: поливинилхлорид, хлоркаучук, гексахлорбензол.
Рецепты некоторых составов приведены в табл. 13.1. Составы 1, 2, 3 используются в американских боеприпасах.
В табл. .13.2 приведены данные о скорости горения и удельной оветосумме для некоторых составов, указанных в табл. 13.1; составы сжигались в трассерах диаметром около 10 мм.
Для состава 11 (Zr+КСlO4+поливинилацетат) в трассерах диаметром 1,52 мм была получена сила света от 8 до 15 тыс. ев при скорости горения от 17 до 25 мм/с.
Таблица 13.1
Рецепты трассирующих составов
|
|
Компоненты в °/о | |||||
№ |
Цвет |
|
|
|
|
|
|
состава |
трассы |
Mg |
Sr(NO3)2 |
Ba(NO3)2 |
Пливин илхлорид |
Связующее Смола |
Прочие компоненты |
1 |
к |
26,7 |
33,3 |
|
|
|
SrOz 26,7; SrC20i 5,0; |
2 |
рас |
28 |
55 |
|
17 |
|
резинат Са 8,3 |
3 4 |
н |
26 30 |
52 60 |
|
16 |
|
SrOz—4, связующее—2 Резинат Са—10 |
б |
ы |
17,6 |
64,7 |
|
7 5,9 |
|
Сплав AM—37 SrFa—15,9; хлоркау |
7 |
й |
22 |
62 |
|
8 |
|
чук—5,9 Сплав AM—2; резинат |
|
|
|
|
|
|
|
кальция—6 |
8 |
Бе |
25—35 |
|
50—65 |
|
10—15 |
|
9 10 |
л ы |
35 44 |
32 |
39 |
— |
2 6 |
Ва02—31 Sr02—3; Na:,C204—l8 |
11 |
й |
.— |
.— |
— |
— |
— |
Zr—57; KC104—38; no- |
|
|
|
|
|
|
|
ливинилацетат—5 |
12 13 |
Жёлтый |
33 23 |
40 |
50,7 |
|
10 0,9 |
Na2C204—17 Na3AlF6—25,4 |
Таблица 13.2
Характеристики трассирующих составов [96]
Номер состава . ........ |
4 |
|
Скорость горения, мм/с ....... |
Ч 1 |
3,1—4,7 |
Удельная светосумма Ly,св-с/г (кд-с/г) |
о, 1 4400 |
4400—6500 |