имеющими высокие скорости горения. Алюминий, характери-

зующийся сравнительно малой скоростью горения, в фотосмесях

не находит применения. Скорость химического взаимодействия

в значительной степени зависит от дисперсности компонентов:

чем выше дисперсность, тем больше скорость горения. Поэтому

в фотосмесях используются компоненты с максимально возмож-

ной высокой дисперсностью. Пиротехнические смеси применя-

ются в порошкообразном непрессованном виде, так как прессо-

ванные пиросмеси будут иметь пониженную скорость горения,

что приведет к снижению эксплуатационных характеристик.

Скорость химической реакции между горючим и окислителем

зависит также от характера окислителя. Например, смеси с пер-

манганатом, перхлоратом калия и другими высокоактивными

окислителями сгорают быстрее, чем смеси с нитратами и окис-

лами металлов. Соотношение окислителя и горючего предпочти-

тельно с некоторым превышением горючего от стехиометриче-

ски необходимого, поскольку при распылении в воздухе избыток

горючего сгорает за счет воздуха, внося определенную долю до-

бавки в световые характеристики.

12.1.3. Пиротехнические составы в средствах зажигания

Одной из наиболее эффективных областей применения пиро-

составов является область использования их в различных зажи-

гательных средствах. Этот вид боеприпасов является средством

поражения техники, укреплений, промышленных объектов и

живой силы противника. Бомбардировка промышленных объек-

тов зажигательными бомбами в ряде случаев по результативно-

сти превосходит действие фугасных авиабомб, так как удачно

положенная в цель зажигательная авиабомба вызовет пожар

объекта, который нанесет большее разрушение, нежели разру-

шение от взрыва фугасной бомбы.

В период Второй мировой войны в бомбовых ударах по го-

родам доля зажигательных средств превосходила 90% бомбовой

загрузки самолетов. О больших масштабах применения зажига-

тельных средств свидетельствует объем изготовленных в этот

период в СССР зажигательных авиабомб, который составил

4 млн. 750 тыс. штук. Авиацией использовались 10 разновидно-

стей зажигательных авиабомб (ЗАБ), наиболее эффективными из

которых были ЗАБ-2,5Т и ЗАБ-100ЦК. Кроме авиабомб широко

применялись 76, 107, 122 мм зажигательные артиллерийские

снаряды, 20 и 23 мм осколочно-зажигательные и бронебойно-

зажигательные снаряды к авиационным пушкам, всевозможные

зажигательные средства, применяемые пехотой (зажигательные

ампулы, бутылки с горючей жидкостью, огневые мешки и т.п.),

огнеметы ранцевые, танковые и т.д.

В послевоенный период на вооружении армии длительное

время оставались авиабомбы ЗАБ-2,5Т и ЗАБ-100ЦК. Основой

зажигательных пиросоставов в авиабомбах, снарядах, минах был

так называемый железо-алюминиевый термит, зажигающее дей-

ствие которого обеспечивалось большим количеством выделяе-

мого тепла за счет открытой еще в 60-е годы XIX столетия рус-

ским химиком Н.Н. Бекетовым термитной реакции:

Температура в зоне этой реакции достигает 2000-2800°С. Одна-

ко термит в виде смеси оксида железа и алюминия имеет суще-

ственный недостаток - он трудно воспламеняется.

В связи с этим в зажигательных боеприпасах применялся не чис-

тый термит, а термитно-зажигательные составы, которые пред-

ставляют смесь термита (50-80%) с окислителем (обычно нитра-

ты бария, калия). В зажигательный состав вводились также ком-

поненты, легко взаимодействующие с окислителем (например,

порошкообразный магний), что значительно облегчало воспла-

менение основного термитного состава. Иногда в качестве це-

ментаторов в состав вводились в небольшом количестве органи-

ческие добавки - асфальт, бакелит, олифа и др. Примером такого

термитного состава, используемого для снаряжения боеприпа-

сов, является зажигательная смесь, содержащая, %: 44 нитрата

бария, 6 нитрата калия, 21 оксида железа, 13 алюминия, 12 маг-

ния, 4 цементатора.

Зажигательные составы в боеприпасах находятся в виде

прессованных элементов. На рис. 12.6 на примере артиллерий-

ского снаряда показано принципиальное устройство боеприпаса

с зажигательными элементами.

Рис. 12.6. Зажигательный артиллерийский снаряд (а);

термитный зажигательный элемент (б)

В качестве зажигательных боеприпасов малого калибра (мас-

сой около 1 кг) на вооружении войск находятся так называемые

электронные бомбы (рис. 12.7).

Корпус этих бомб изготовлен из сплава «Электрон», в состав

которого в основном входит магний (90-94%), небольшое коли-

чество алюминия (от 1 до 8%) и добавки иных металлов (цинк,

марганец, железо и др.). Воспламенение электронного корпуса

происходит от вкладыша из термитного состава.

Рис. 12.7. Электронная бомба:

1—корпус из сплава «Электрон»; 2- стабилизатор; 3-

термитный вкладыш; 4- промежуточный воспламе-

нительный состав; 5- переходный воспламенитель-

ный состав; 6-воспламенитель; 7~очко взрывателя;

8-- газоотводящие отверстия; 9-пробка из сплава

«Электрон», запирающая термитный вкладыш

При столкновении бомбы с преградой сра-

батывает взрыватель, передающий импульс на

воспламенитель, и через промежуточные вос-

пламепительные составы возбуждение горения

передается на термитный вкладыш, от которого

загорается корпус из сплава «Электрон». Горит «Электрон» за

счет кислорода воздуха. При этом развивается высокая температура

(до 2000°С) и выделяется большое количество тепла (~ 25 кДж/г).

В авиабомбах большого калибра в качестве зажигательного

заряда находят применение жидкие нефтепродукты, которые пе-

ред стадией заливки в корпус бомбы подвергаются отвержде-

нию. Суть отверждения заключается во введении в нагретую

массу жидкого нефтепродукта около 10% отверждающей до-

бавки (стеариновой, пальмитиновой кислот, их натриевых солей

или технического стеарина). После охлаждения нефтепродукт с

отверждающей добавкой представляет студнеобразную массу,

которая при разрушении бомбы в момент столкновения с пре-

градой разлетается в виде горящих кусков.

Обычно для бомб с нефтепродуктами применяется комбиниро-

ванное снаряжение (рис. 12.8), при котором кроме отвержденного

горючего в отдельный отсек.корпуса бомбы помещается термитно-

зажигательный состав.

Рис. 12.8. Зажигательная бомба

комбинированного снаряжения:

1- корпус; 2- воспламенительная звездка; 3-

переходный состав; 4- термитно-зажигатель-

ный состав; 5- диафрагма; 6- отверждающее

горючее; 7 донная пробка; 8- стабилизатор;

9- газообразные отверстия; 10 - очко под

взрыватель

Комбинированное снаряжение ис-

пользуется и для ракетных снарядов ус-

тановок залпового огня. Так, головная

часть системы залпового огня «Град» не-

сет 180 элементов комбинированного снаряжения с временем

горения 2 мин. При разрыве головной части такого снаряда соз-

дается сплошное горящее поле из зажигательных элементов.

Большое внимание при создании пиротехнических зажига-

тельных составов было обращено на повышение их прожигаю-

щей способности. Дело в том, что при наличии металлических

покрытий эффективность зажигающего действия резко падает.

Созданные новые пиротехнические составы Н-16, Н-17, характе-

ризующиеся повышенной температурой пламени, более про-

должительным временем горения и усиленным форсом пламени,

способны прожигать стальные покрытия толщиной до 5 мм.

Наряду с боеприпасами, в которых используются твердые

зажигательные пиротехнические составы, большое распростра-

нение получили жидкие и вязкие огнесмеси. Жидкие огнесмеси,

представляющие смеси различных жидких углеводородов и ма-

сел, применяются для метания горящей струи горючего с помо-

щью огнеметов. На вооружении армий находятся ручные (ран-

цевые), переносные и танковые огнеметы - это мощное оружие

при борьбе с техникой и живой силой противника на дистанциях

в несколько десятков и сотен метров. Особенно эффективно

применение огнеметов в уличных боях.

В послевоенный период большое внимание привлекли вязкие

огнесмеси. Одним из представителей вязких огнесмесей являет-

ся напалм. Это загущенное горючее, которое получается добав-

лением в газолин алюминиевых солей олеиновой, нафтеновой

или других органических кислот. Оно характеризуется значи-

тельной вязкостью и липкостью. Напалм используется для сна-

ряжения боеприпасов (напалмовые авиационные бомбы), а так-

же сбрасывается в контейнерах или выливается из баков самоле-

тов на местность, создавая очаги «выжженной земли». Обладая

высокой поджигающей способностью, напалм имеет недоста-

точную температуру горения и не способен прожигать даже ма-

лой толщины металлические укрытия.

В 1970-1980 гг. были созданы и используются в боеприпасах

вязкие смеси, обеспечивающие хорошие прожигающие показа-

тели по металлическим покрытиям. Эти составы, получившие

название МОС (металлизированные вязкие огнесмеси), сделан-

ные на основе загущенных углеводородов, металлических горю-

чих, окислителей и специальных добавок, наряду с присущим

напалму свойством (хорошей прилипаемостью), обладают по-

вышенным огневым и зажигательным действием, а также про-

жигающей способностью металлических преград на уровне

твердых пиротехнических составов.

На основе МОС разработаны принципиально новые пиротех-

нические смеси, получившие название термобарических (ТБС).

Действие боеприпаса, снаряженного ТБС, аналогично действию

фугасного боеприпаса. При срабатывании взрывателя такого

снаряда первоначально происходит распыление ТБС, а затем -

подрыв образовавшегося облака. Происходит так называемый

объемный взрыв (иногда именуемый «вакуумным»). В зоне

взрыва резко возрастает температура и давление и происходит

«выжигание» кислорода. В связи с последним фактором создает-

ся бескислородная зона (это и послужило основанием для назва-

ния «вакуумный» взрыв) со всеми вытекающими из этого по-

следствиями для людей и техники.

Боеприпасы с вязкими огнесмесями, МОС и ТБС использу-

ются в ракетных пехотных огнеметах РПО и РПО-А «Шмель»,

гранатометах и реактивных системах залпового огня «Ураган»,

«Град», ТОС-1 и др.

В отличие от классических, в огнеметах РПО и «Шмель»

(рис. 12.9) реализован капсульный принцип огнеметания: огне-

смесь заключена в капсулу, которая транспортируется твердото-

пливным ракетным двигателем. При столкновении с целью сра-

батывает воспламенительно-разрывной заряд, огнесмесь поджи-

гается, ее горящие куски разлетаются и становятся очагами по-

жара или поражают живую силу противника. Капсула РПО несет

4 кг огнесмеси, капсула «Шмель» - 2,1 кг.

Рис. 12.9. Ракетные пехотные огнеметы:

а - РПО; б - «Шмель»

Реактивные системы залпового огня при использовании за-

жигательных боеприпасов создают в зоне поражения плотный

огневой участок, в котором весьма незначительна вероятность

спасения. Специально созданная реактивная тяжелая огнеметная

система ТОС-1 с тридцатью направляющими (рис. 12.10) пред-

назначена для непосредственной поддержки наступающей пехо-

Соседние файлы в папке Шарнин, Фаляхов - Введение в технологию энергонасыщенных материалов - Часть 2