- •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
§ 7. Связь между назначением состава и температурой горения
На основании имеющегося экспериментального материала можно заключить, что существует определенная .связь между назначением составов и максимальной температурой их горения (в°С):
фотоосветительные ..... 2500—3600
осветительные и трассирующие . . 2000—2500
зажигательные (содержащие окислитель) . ....... 2000—3500
составы ночных сигнальных огней . 1200—2000
дымовые .............. 400-1200
Глава VII чувствительность составов
Начальный импульс — это количество энергии, необходимое для возбуждения реакции горения (для взрыва) в пиротехническом составе.
Чем это количество энергии будет меньше, тем чувствительнее к внешним воздействиям будет состав.
Возбудить быструю реакцию ,в пиротехническом составе можно, применяя различные виды энергии: тепловую, механическую, электрическую и др.
Для получения нормального эффекта при действии пиротехнических составов в большинстве случаев пользуются тепловым начальным импульсом (луч огня, стопин, воспламенительные составы); только при работе с фотосмесями и некоторыми зажигательными составами применяют иногда в качестве инициаторов взрывчатые вещества, т. е. используют комбинированное действие на состав механического и теплового импульсов и этим сознательно вызывают взрыв в пиротехническом составе.
Испытания составов на чувствительность проводятся с целью установить:
1) правильные приемы их изготовления и такие условия хранения, которые гарантировали бы отсутствие воспламенения или взрыва;
2) способ воспламенения, который обеспечил бы получение требуемого специального эффекта.
Испытания заключаются в определении температуры самовоспламенения и чувствительности к лучу огня, удару, трению. Реже проводятся испытания: на воспламеняемость от специальных воспламенительных составов и от воздействия лучистой энергии; на чувствительность к прострелу пулей (обычной или зажигательной).
Каждый пиротехник-экспериментатор должен при выборе компонентов отдавать себе отчет, какую чувствительность будет иметь создаваемый им новый состав; во многих случаях это в общих чертах можно предвидеть еще до проведения испытаний.
§ 1. Определение чувствительности к тепловым воздействиям
Определение температуры самовоспламенения
Температурой самовоспламененияназывается та наименьшая температура, до которой должен быть нагрет состав, для того чтобы произошло его самопроизвольное загорание, сопровождающееся отчетливо воспринимаемым световым, звуковым или дымовым эффектом.
Температура самовоспламенения для одного и того же состава не является вполне постоянной величиной, но в некоторой степени зависит от условий испытания; поэтому при испытании строго регламентируют навеску состава, конструкцию прибора и скорость нагрева.
Ряд испытаний, проводимых при различных температурах, каждый раз с новыми навесками состава, дает возможность установить с точностью до 5° С минимальную температуру, ниже которой самовоспламенения не происходит.
ЕСЛИ температура самовоспламенения состава выше 400— 450° С, то достаточно определить ее с точностью ±10 С.
Температура самовоспламенения двойных смесей с окислителем —хлоратом калия (табл. 7. 1) —в большинстве случаев значительно ниже температуры самовоспламенения перхлоратных или нитратных смесей (с теми же горючими).
Таблица 7.1 Температра самовоспламенения стехиометрических двойных смесей
Температура самовоспламенения в °С | |||||
Окислитель |
Горючее | ||||
Сера |
Молочный сахар |
Древесный уголь |
Магниевый порошок |
Алюминиевая пудра | |
Хлорат калия ... Перхлорат калия. . . Нитрат калия .... |
220 560 440 |
195 315 390 |
335 460 415 |
540 460 565 |
785 765 >890 |
Исключением являются двойные смеси, содержащие порошки горючих металлов.
Эллерм делит пиротехнические горючие (без добавления к ним окислителя) на три группы в зависимости от значения их температуры самовоспламенения, а именно: I. 200—350°, II.350—600°. III. >700°C.
К первой группе он относит Zr, Ti, Р красн, S, Th, Nb и Та; ко второй группе — Mg (520—540° С), Mn (492° С), сульфиды сурьмы и мышьяка, возможно, цинк и силицид кальция; к третьей группе—только алюминий. Очевидно, чем ниже температура воспламенения горючего, тем будет ниже и температура самовоспламенения состава, изготовленного с использованием этого горючего.
В табл. 7.2 приводятся данные о температуре самовоспламенения различных пиротехнических составов.
Таблица 7.2
Температура самовоспламенения пиротехнических смесей [117; 96]
Смесь |
Соотношение компонентов в вес. % |
»С |
Zr- Fe2O3- Si02 |
65-25-10 25—75 ----- 50—20—30 12—88 20—80 20—80 ----- 15—10—75 14—86 32—68 18-82 W—27—63 Zr/Ni 26—54 Мп 33—44 10—90 5—95 или 30% Zr; |
300 370 493 540 570 600 620 310 445 460 510 265 430 495 380 520 685 700 |
B—KNO3 | ||
Mg -(C2F4)n | ||
Si -Pb02- CuO | ||
Mg—BaO2 | ||
Mg -PbO2 | ||
Mg - PbCr04 | ||
Дымный порох | ||
Идитол - Mg- КNНОз | ||
Идитол - NaNO3 | ||
Mg-Ba(N03)2 | ||
Se—BaO2 | ||
W- BaCr04- КС1СO4 | ||
Zr/Ni-BaCr04-КС104 | ||
Мп— BaCr04— PbCr04 | ||
В—BaCr04 .............. . . | ||
В—BaCr04 ................ | ||
Примечание. Zr/Ni-сплавы содержат 70, 50 или 30% Zr, онипассивируются раствором Na2Cr2O7. |