ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИРОТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ И СОСТАВАМ
ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ И СОСТАВАХ
Слово «пиротехника» произошло от греческих слов: пир - огонь и техне - искусство, уменье.
Пиротехника - это наука о свойствах пиротехнических (огневых) составов и изделий из них и способах их изготовления.
Пиротехнические составы при сжигании (или взрыве) дают световой, тепловой, дымовой, звуковой или реактивный эффекты, используемые в военной технике и в ракетах различного назначения.
Применению пиротехнических составов в народном хозяйстве (в промышленности, на транспорте, при научных исследованиях и др.) посвящена XXI глава; там же сообщаются некоторые сведения о фейерверочных составах.
КЛАССИФИКАЦИЯ
Пиротехническими составами снаряжают следующие виды средств военного назначения:
1) осветительные средства (авиабомбы, артиллерийские снаряды, авиационные факелы и др.), используемые для освещения местности в ночных условиях;
2) фотоосветительные средства (фотобомбы, фотопатроны), используемые при ночной аэрофотосъемке: и для других целей;
3) трассирующие средства, делающие видимой траекторию полета пуль и снарядов (и других подвижных объектов) и тем самым облегчающие пристрелку по быстро движущимся целям;
4) средства инфракрасного излучения, используемые для слежения за полетом ракет и в качестве ложных целей;
5) ночные сигнальные средства (патроны и др.), применяемые для подачи сигналов;
6) дневные сигнальные средства (патроны и др.), используемые для той же цели, но в дневных условиях;
7) зажигательные средства (бомбы, снаряды, пули и многие Др.), служащие для уничтожения военных объектов противника;
8) маскирующие средства (дымовые шашки, снаряды и др.), употребляемые для получения дымовых завес;
9) ракеты различного назначения и дальности полета, использующие твердое пиротехническое топливо;
10) учебно-имитационные средства, употребляемые как на маневрах и ученьях, так и в боевой обстановке. Они имитируют действие атомных бомб, фугасных снарядов и бомб, а также различные явления на поле боя: орудийные выстрелы, пожары и др., и могут этим дезориентировать службу наблюдения противника;
11) целеуказательные средства (снаряды, бомбы и др.), указывающие местонахождение объектов противника;
12) пиротехнические газогенераторы, используемые для различных целей.
Пиротехнические составы используются также и в различных областях народного хозяйства.
К пиротехническим составам военного назначения можно отнести следующие:
1) осветительные;
2) фотоосветительные (фотосмеси);
3) трассирующие;
4) инфракрасного излучения;
5) зажигательные;
6) ночных сигнальных огней;
7) цветных сигнальных дымов;
8) маскирующих дымов;
9) твердое пиротехническое топливо;
10) безпазовые (для замедлителей);
11) газогенерирующие;
12) воспламенительные, содержащиеся в небольшом количестве во всех пиротехнических средствах;
13) прочие: имитационные, свистящие и др.
Многие составы применяются в самых различных видах средств; так, например, осветительные составы часто используют в трассирующих средствах; составы маскирующих дымов могут быть использованы и в учебно-имитационных средствах и т. д.
Пиротехнические составы можно также классифицировать по характеру процессов, протекающих три их горении.
Пламенные составы
1. Белопламенные.
2. Цветнолламенные.
3. Составы инфракрасного излучения.
Тепловые составы
1. Термитно-зажигательные.
2. Безгазовые (малогазовые).
Дымовые составы
1. Белого и черного дыма.
2. Цветного дыма.
Вещества и смеси, сгорающие за счет кислорода воздуха
1. Металлы и сплавы металлов.
2. Фосфор, его растворы и сплавы. 3. Смеси нефтепродуктов.
4. Различные вещества и смеси, загорающиеся при соприкосновении с водой или воздухом.
ГОРЕНИЕ СОСТАВОВ
В фомме горения могут протекать высокоэкзотермические химические реакции. Наблюдаемое при этом в большинстве случаев образование пламени (или свечение) не является, однако, непременным признаком горения; так, например, при горении дымовых составов пламени и выделения света не наблюдается.
Процесс горения характеризуется:
1) наличием подвижной зоны реакции, имеющей высокую температуру (сотни и тысячи градусов) и отделяющей еще не прореагировавшие (холодные) вещества от продуктов реакции;
2) отсутствием скачка давления в зоне реакции (в пламени); этим процессы горения существенно отличаются от процессов взрыва.
Горение пиротехнического состава — это окислительно-восстановительная реакция, в которой окисление горючих идет одновременно с восстановлением окислителей.
По степени гомогенности начальной системы различают несколько видов горения: горение твердого или жидкого топлива за счет кислорода воздуха - это гетерогенное горение. Горение взрывчатых газовых (или жидких) смесей или индивидуальных взрывчатых веществ — это горение гомогенное.
Пиротехнические составы — механические смеси твердых, тонко измельченных компонентов — по степени гомогенности находятся посередине между конденсированным топливом и индивидуальными веществами (или гомогенными смесями).
Степенью гомогенности определяются многие свойства пиротехнических составов.
Горение пиротехнических составов осуществляется теплопередачей из зоны реакции, к слоям, в которых идет подготовка к процессу горения. На том же принципе основано и воспламенение пиросоставов. Для возникновения горения, необходимо создать местное повышение температуры в составе; это достигается обычно непосредственным воздействием на состав горячих пороховых газов или применением специальных воспламенительных составов.
Когда пиросостав приводится в действие огневым импульсом и горние его происходит в открытом пространстве, то скорость горения его невелика (обычно несколько мм/с).
Если же горение происходит в замкнутом пространстве или если в качестве инициатора используется капсюль-детонатор, то может возникнут взрыв (скорость которого измеряется сотнями, а иногда и тысячами м/с).
В некоторых случаях ускорение горения наблюдается и при сгорании в открытом пространстве большого количества пиротехнических составов.
Для изготовления состава и снаряжения им изделия или средства проводятся следующие операции:
1) подготовка компонентов (измельчение, сушка) 2) приготовление состава (смешение компонентов);
3) уплотнение и формование состава (прессованием или иным способом);
4) снаряжение им изделия.
Для нормального действия состава необходимо, чтобы компоненты его были тонко измельчены и равномерно смешаны. В хорошо изготовленном составе, за исключением термита частицы компонентов обычно уже неразличимы простым глазом.
Уплотнением состава достигается замедление горения, уменьшение объема занимаемого им в изделии, и сообщение составу большой механической прочности. В большинстве изделии составы используются в уплотненном (спрессованном) виде.
Подготовка компонентов чаще всего неопасна, так как взятые в отдельности компонентов составов в большинстве случаев нечувствительны к механическим воздействиям (удару, трению) и не обладают взрывчатыми свойствами.
Однако этого нельзя сказать о горючих, рассеянных в воздухе в виде пыли. Известны случаи взрывов алюминиевой пыли. В некоторых случаях удар или трение могут вызвать воспламенение горючих. Так, например, наблюдалось воспламенение красного фосфора при протирании его через металлические сита.
Исключением являются также окислители - перхлорат аммония, нитрат аммония и хлораты металлов, которые даже в чистом виде без горючих примесей при наличии мощного начального импульса могут дать взрыв.
Смеси окислителей с горючими, т. е. пиросоставы, чувствительных к механическим импульсам и при ударе или трении может возникнуть взрыв. Поэтому приготовление и прессование составов, как правило, являются опасными операциями.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИРОТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ И СОСТАВАМ
Основное требование - это получение при действии пиротехнического средства максимального специального эффекта. Для различных средств специальный эффект обуславливается различными факторами. Этот вопрос подробно разбирается при описании свойств отдельных категорий составов и средств. Здесь же приводится только несколько примеров.
Для трассирующих средств, специальный эффект определяется хорошей видимостью полета пули или снаряда. Видимость, в свою очередь, определяется силой света пламени и зависит также от цвета пламени.
Для зажигательных средств хороший специальный эффект обуславливается (при наличии подходящей конструкции боеприпасов) созданием достаточно большого очага пожара, высокой температурой пламени, достаточным временем горения состава, а также количеством и свойствами шлаков, получающихся при горении.
Для маскирующих дымовых средств, специальный эффект определяется созданием возможно большей, густой и устойчивой дымовой завесы.
Пиротехнические средства не должны представлять опасности при обращении с ними и хранении. Получаемый при их действии эффект не должен ухудшаться после длительного хранения.
Материалы, используемые для изготовления пиротехнических средств, должны быть по возможности недефицитны. Технологический процесс изготовления должен быть простым, безопасным и допускающим механизацию и автоматизацию производства.
Пиротехнические составы должны обладать следующими качествами:
1) давать максимальный специальный эффект при минимальном расходовании состава;
2) иметь по возможности большую плотность (и в порошкообразном, и в прессованном виде);
3) сгорать равномерно с определенной скоростью;
4) обладать химической и физической стойкостью при длительном хранении;
5) иметь возможно меньшую чувствительность к механическим импульсам;
6) не быть чрезмерно чувствительными к тепловым воздействиям (не воспламеняться при небольшом подъеме температуры, при попадании искры и т. п.);
7) иметь минимальные взрывчатые свойства; редкие случаи, когда наличие взрывчатых свойств необходимо, будут оговорены ниже;
8) иметь несложный технологический процесс изготовления;
9) не содержать в себе компонентов, оказывающих токсическое действие на человеческий организм.
* Эффективность действия определяется не только рецептом состава, но также конструкцией изделия и внешними условиями (давление, температура), при которых происходит сгорание состава. Изделия из пиротехнических составов (шашки, факелы) должны обладать достаточной механической прочностью, отвечающей требованиям эксплуатации.
При разработке новых составов необходимо в каждом отдельном случае тщательно продумать выбор горючего и окислителя и рассчитать количественные соотношения между ними, при этом следует учитывать и их физико-химические свойства.
Разработка составов значительно усложняется еще и тем, что для удовлетворения всех требований в большинстве случаев к двойной смеси (окислитель — горючее) приходится добавлять еще и другие компоненты.
Дата добавления: 2016-01-09; просмотров: 2942;