- •11.2. Применение твердого ракетного топлива
- •12. Применение пиротехнических
- •12.1. Применение пиротехнических
- •12.1.1. Сигнальные и целеуказательные
- •12.1.2. Осветительные и фотоосветительные пиротехнические средства
- •12.1.3. Пиротехнические составы в средствах зажигания
- •12.1.4. Применение пиросоставов в дымовых
- •12.1.5. Иные области применения пиросмесей
- •12.2. Применение пиротехнических
- •4. Мощностные характеристики взрывчатых
- •Часть II. Получение взрывчатых материалов 185
- •6. Индивидуальные взрывчатые материалы и их
- •8. Принципы и пути снижения опасности
- •Часть III. Применение взрывчатых материалов 243
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.
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% бомбовой12.1.3. Пиротехнические составы в средствах зажигания
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-