
- •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
§ 4. Термитно-зажигательные составы
Основой этих составов является железо-алюминиевый термит, который входит в 'них в количестве от 40 до 80%. Термит—это механическая смесь грубодисперсного алюминиевого порошка и железной окалины (Fe304). При горении смеси реакция протекает следующим образом:
ЗFе304+8А1=4А12O3+9Fе+831 ккал (3478 кДж)
.....................................76% ...24%.... 45% ....55%
Таблица 15.1 Составыдля малокалиберных зажигательных снарядов ипуль
Индекс или № патента |
Компоненты, % |
Индекс или № патента |
Компоненты, % |
Индекс или № патента |
Компоненты, % |
СОСТавы, содержащи 45-50% сплава Al - Mg (50/50)% указан процент остальных компонентов. | |||||
JM-11 |
Ва(NОз)2 50 |
JM-28 |
Ва(NОз)2 40 КС104 10 |
JM-112 |
Порошок вольфрама 5 Ва(NОз)2 50 |
JM-21A |
Ва(NОз)2 48 Резинат Са 3 Асфальтит 1 |
JM-385 |
NH4C104 49 Резинат Са 2 |
JM-136 |
КС104 48 Резинат Са 2 |
JM-23 |
КС104 50 |
JM-69 |
Ва(NОз)з 40 Fе2Оз 10 |
JM-142 |
Ba(N03)2 48 Асфальтит 5 Графит 1 |
Составы, указаны в США и составах М-214 | |||||
3.421.439 |
NH4C104 35 А1 52 Гексоген 6 Стеарат Са 2 Графит 1 |
3.370.536 |
Цирконий 98 Сплав AM 1 Ba(N03)2 1 |
2.669.182 |
Ba(N03)2 55 Mg 38 Al 7 |
2.120.809 |
Ba(NOa)2 18 Al 50 1, 3,5 тринитро бензол 32 |
3.101.053 |
КС104 22,5 Сплав AM 22,5 Цирконий 50 Тротил 5 |
М-214 |
Цирконий 50 Сплав AM 25 КС104 25 |
— |
КС104 66 Al 34 |
Бризантный зажиг. состав МОХ-2В | |||
— |
КС104 50 Mg 50 |
Al-порошок .............52 .......Тротил .......4 NH4C104..................35 ........Стеарат Са 2 Гексоген-Воск(97/3) .6.........Графит 1 | |||
ские [119 |
КNОз 65 Al 26 Древ. уголь 9 1. |
|
Примечание. Соcтавы с индексами JM M-214 MOX-2B - американские Характерными особенностями, отличающими горение термитов от горения других составов, являются:
1) почти полное отсутствие газообразных продуктов реакции, что обуславливает беспламенность горения и малый радиус действия горящего термита;
2) высокая температура горения (2400—2600° С);
3) образование при горении расплавленных огненно-жидких шла.ков, которые могут проплавлять металлические листы;
4) большая трудность воспламенения термита, особенно в запрессованном состоянии; температура самовоспламенения его ~1300° С; для воспламенения термитов применяют специальные переходные составы, содержащие 40—60% термита;
5) тушить термит трудно, он способен гореть даже под водой. Известны и другие виды термитов, содержащих вместо Fe3O4 оксиды других металлов: марганцевый термит (4А1+ЗМп02), хромовый (2А1+Сг20з) и др. Наиболее эффективным в зажигательных составах оказался железо-алюминиевый (железный) термит.
Однако из-за указанных выше недостатков (пп. 1 и 4) железный термит как таковой в качестве зажигательной смеси не применяют. Его используют в многокомпонентных термитно-зажигательных составах, куда наряду с термитом входят еще окислитель — соль, дополнительное металлическое горючее и связующее (см. табл. 15.2). Введение в термит различных добавок имеет целью облегчить воспламенение, создать пламя при горении, увеличить теплоту горения, ускорить или замедлить процесс горения, повысить механическую прочность запрессованных изделий, улучшить текучесть и прожигающее действие шлаков и т. п.
Таблица 15.2 Термитно-зажигательные составы
|
Компоненты, вес. % | ||||
Назначение или индекс состава |
железная окалина |
Al |
Ba(NO3)2 |
КNO3 |
Прочие компоненты |
Для ЗАБ |
50 |
24 |
26 |
|
|
Для 76-мм зажигатель |
21 |
13 |
44 |
6 |
Mg—12 связующие—4 |
ных снарядов |
|
|
|
|
|
Термит со связующими |
61 |
23 |
15 |
— |
Сера 0,7 |
Термит серный Баритовый термит |
44 50 |
25 25 |
29 |
— |
Касторовое масло—0,3 Сера—2 BaS04—15 |
- |
|
|
|
|
Бакелит—10 |
Теплота горения состава для ЗАВ ~1,1 ккал/т (4,6 кДж/г). При горении состава образуется 2,5 вес. % газообразных продуктов.
Добавка нитратов в термит повышает его тепловой эффект, создает пламя при горении, снижает температуру вспышки, но в то же время несколько повышает чувствительность состава к механическим воздействиям.
В качестве связующих в составы вводят органические вещества — смолы, а также иногда серу.
Рис. 15.8. Артиллерийский сегментный снаряд рассеивающего действия:
1—корпус; 2—донный вкладыш; 3—вышибной заряд; 4—диафрагма; 5— зажигательный сегмент;
б—прокладка; 7—головной вкладыш; 8—головка; 9— дистанционная трубка
Рис. 15.9. Электронно-термитная ЗАБ-Э-1 [17]:
/—«электронный корпус»;2—газоотводные отверстия; 3—очко под взрыватель; 4—термитно-за-жигательная шашка; 5— картонные прокладки;6— донная пробка; 7— стабилизатор
Рис. 15.10. Термитная ЗАБ.2,5Т [17]:
/—корпус; 2—воспламе-нительная шашка; 3—переходный состав; 4—тер-митно-зажигательный состав; 5—картонная прокладка; 6—донная пробка; 7—стабилизатор; 8— газоотводные отверстия.
При сгорании составов, содержащих серу, получаются более легкоплавкие шлаки, в которых наряду с железом содержатся также и сульфиды металлов.
Термитно-зажигательные составы широко использовались для снаряжения авиабомб (рис. 15.9, 15.10) сосредоточенного, рассеивающего и комбинированного действия, электронно-термитных авиабомб, в артиллерийских снарядах (рис: 15.8) и минах рассеивающего действия, а также безоболочных шаров и шашек.
Для того чтобы расширить по возможности площадь, поражаемую одной авиабомбой снарядом, миной), в зарубежных армиях комбинируют термитно-зажигательные составы с фосфорными составами, натрием и т. п.
Для затруднения операций но тушению пожаров зажигательные авиабомбы иногда снабжают небольшими взрывными зарядами.