Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12

Примеры трехкомпонентных осветительных составов:

1.

Нитрат бария… 66%

Магний… 30%

Лак НЦ-218… 4%

2.

Нитрат бария… 48%

Магний… 45%

Лак НЦ-218… 7%

Звездки массой 36…38 г из такого состава горят в течении 10 сек. и дают силу света около 120 тысяч свечей.

Составы для порошкообразных факелов:

3.

Нитрат бария… I — 39 %; II — 42%

Магний… I — 52 %; II — 48%

Полиэфирная смола… I — 9 %; II — 8%

Поливинилхлорид… I — _; II — 2%

4.

Нитрат бария… I — 38 %; II — 55%

Нитрат стронция… I — 7 %; II — 5%

Магний… I — 52 %; II — 17%

Алюминий… I — _; II — 15%

Льняное масло… I — 3 %; II — 3%

Асфальтит… I — _; II — 5%

Кислородный баланс осветительных составов при введении в них значительного количества органических веществ обычно становиться резко отрицательным. Таким образом, введение в осветительные составы органических связующих в количестве более 5…6 % мало целесообразно. Для уменьшения скорости горения составов, кроме введения связующих веществ, может применяться также изменение степени дисперсности металлических порошков или добавление в алюминиевые составы серы.

При горении составов содержащих алюминий и серу, алюминий, по-видимому, легко вступает в реакцию с серой, образуя сернистый алюминий, который затем вступает в реакцию с кислородом (в том числе и воздуха). Окисление проходит более мягко, чем исключается искрение составов с алюминием, обычно наблюдающиеся при употреблении сравнительно грубых порошков. Введение более 10 % серы в алюминиевые составы снижает их световые показатели.

Состав первой мировой войны:

Нитрат бария… 76%

Алюминиевая пудра… 10%

Алюминиевый порошок… 8%

Сера… 4%

Касторовое масло… 2%

Для повышения световых показателей осветительных составов в них часто вводят несколько процентов, так называемых «пламенных добавок», например, фтористого натрия, криолита. Световые показатели составов при введении «пламенных добавок» могут увеличиваться на 15…20 %. На скорость горения эти добавки, как правило, не влияют.

В качестве добавочного окислителя в осветительные составы иногда вводят различные нитросоединения в том числе и ВВ.

Рецепт осветительного состава с нитросоединениями:

Нитраты щелочных металлов^[10]…50–60%

Динитротолуол… 13–15%

Магний… 20–28%

Нитроцеллюлоза… 4–8%

Во время второй мировой войны в германской армии использовались, так называемые, гипсовые осветительные составы:

Сплав Мg-Аl… I — 41 %; II - _

Магний… I — _; II — 40%

Нитрат натрия… I — 11; II — 13%

Гипс CaSO₄… I — 32 %; II — 40%

Вода… I — 1 %; II — 7%

СаСО₃… I — 15 %; II - _

Гипс входящей в него водой использовался и как связующие, и как окислитель, частично заменяющий нитрат натрия.

Эффективным осветительным составом, горящим под водой является состав рецепта:

Сульфат бария… 40%

Нитрат бария… 32%

Магний… 16%

Алюминий… 12%

В качестве связующего в состав вводится льняное масло с сиккативом перекисью марганца. Возможно применение олифы. До начала применения металлических магния и алюминия в пиротехнике, использовались старинные рецепты осветительных огней:

Нитрат калия… 73%

Сера… 21%

Металлический мышьяк… 6%

При горении состав выделяет токсичные окислы мышьяка и поэтому не может применяться в замкнутых помещениях.

Нитрат калия… 67%

Сера… 16,5%

Антимоний… 16,5%

Дым, выделяющийся при горении состава, также ядовит.

ТРАССИРУЮЩИЕ СОСТАВЫ

Для прослеживания траектории полета пуль, артиллерийских снарядов, ракетных снарядов, как ночью, так и днем используются специальные устройства, называемые трассерами. Трассер представляет собой металлическую оболочку, в которую под большим давлением (необходимым для того, чтобы спрессованный состав выдержал, не разрушаясь, удар пороховых газов) запрессован трассирующий состав. Давление прессования трассирующих составов составляет от 3 до 8 т/см².

Применение в условиях дневных стрельб в трассирующих средствах дымовых составов целесообразно при протяжении трассы не более 1…2 км. В литературе имеются указания о применении трассирующих пуль, наполненных в качестве дымообразующего вещества желтым фосфором. Были попытки снаряжения дымовых трассеров составами близкими по рецепту к составам сигнальных дымов.

В настоящее время трассеры снаряжаются преимущественно огневыми составами. Путем увеличения силы света пламени добиваются видимости огневой трассы и в дневных условиях.

Трассирующие огневые составы должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Выделять при горении максимальное количество световой энергии.

2. Гореть с определенной скоростью.

3. В спрессованном состоянии выдерживать динамический удар пороховых газов (для ствольных трассеров), соответственно иметь большую прочность.

4. Находясь в сильно уплотненном состоянии безотказно воспламеняться.

5. Оставлять в оболочке трассера после сгорания максимальное количество шлаков.

Невыполнение 3-го условия приводит к частичному или полному выгоранию состава в канале ствола, следствием чего является «короткая трасса» или ее отсутствие, а также преждевременный износ ствола оружия.

Выполнение 4-го условия делает необходимым введение в состав легко воспламеняющихся горючих (например, магния).

Выполнение 5-го условия необходимо для сохранения баллистики снаряда в полете, особенно это важно для трассирующих пуль в которых масса трассирующего состава равна примерно 10 % от общей массы пули. Вместе с тем, следует отметить, что на практике это последнее требование не всегда выполняется в достаточной степени. Хотя, как правило, масса твердых продуктов реакции составляет не менее 60…80 % от массы состава, но часть их потоком газов (продуктов реакции) выбрасывается из зоны реакции в атмосферу. Фактически масса шлака, остающегося в трассере составляет 35…45 % от первоначальной массы состава. Принципы построения и рецепты трассирующих составов близки к осветительным составам. Однако в трассирующих составах в качестве окислителей не используются перхлораты и тем более хлораты, так как инициирование смесей на их основе может привести к взрыву в стволе оружия и его повреждению. Наиболее употребимыми окислителями для трассирующих составов являются нитрат бария (для белой трассы), нитрат стронция (для красной трассы), в составы желтой трассы добавляется оксалат натрия.

Основным горючим в трассирующих составах является магний. Применение алюминия затруднено из-за трудности его воспламенения.

Замедление горения трассирующих составов осуществляется введением в них некоторого количества цементаторов, например резината кальция, шеллака, асфальтита, этилцеллюлозы и других.

Некоторые рецепты составов белой, красной и желтой трассы и их светотехнические характеристики приведены в таблице 30*.

Кроме компонентов указанных в данной таблице, в трассирующих составах применяется перекись стронция, карбонат и фторид стронция, графит, силицид кальция.