Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12

Журнал «Домашняя лаборатория»

_{1. пороховая мякоть; 2. воспламенительный состав; 3. переходный состав, состоящий из воспламенительного и основного состава взятых в соотношении 3:1; 4. то же в соотношении 1:1; 5. основной состав.}

Легко воспламеняются и обладают хорошим воспламенительным действием составы, содержащие порошок циркония. Примером таких

составов, используемых для воспламенения трассирующих составов, могут служить:

Черный порох… 75%

Нитрат калия… 12%

***

Цирконий… 13%

Нитрат калия… 48%

Цирконий… 52%

ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Надежность работы ракетных двигателей в значительной степени зависит от наличия эффективной системы воспламенения.

Существовавшие ранее воспламенители на основе черного пороха не удовлетворяли требованиям надежного воспламенения смесевых топлив и баллистических порохов. В связи с этим американские фирмы разработали ряд конструкций и составов пиротехнических воспламенителей, используемых в настоящее время. В данной книге не будут рассматриваться конструктивные схемы построения воспламенителей, однако приведем состав некоторых пиросмесей, образующих значительный факел пламени высокой температуры и содержащий раскаленные твердые или жидкие частицы, обладающие повышенной воспламеняющей способностью. На первой стадии отработки были использованы двойные смеси, например, смесь перхлорат калия-алюминий, названная «Аlсlо», затем для воспламенения твердых топлив с повышенным содержанием ПХА стали применять смесь:

Перхлорат бария… 26–50%

Нитрат бария… 15–17%

Сплав Zr-Ni (50/50)… 32–54%

Этилцеллюлоза… 3%

Применяют также смесь:

Нитрат калия… 71%

Бор аморфный… 24%

Каучук… 5%

Ниже приведены типичные комбинации компонентов смесей металлов и окислителей, из которых изготовляют таблетированные воспламенительные составы для ракетных двигателей:

ЗАМЕДЛИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ (БЕЗГАЗОВЫЕ СОСТАВЫ)

Замедлительные составы находят применение в дистанционных трубах и взрывателях, в электрозапалах замедленного действия. Сущность действия замедлительных составов состоит в следующем: начальный импульс инициатора (капсюля-воспламенителя, электрозапала, терочного воспламенителя) воспламеняет замедлительный состав, который несмотря на тяжелые условия эксплуатации (большой срок хранения, изменение наружных температуры и давления) должен легко воспламеняться и сгорать со строго постоянной скоростью с разбросом по времени горения не более 3 %. После сгорания замедлительный состав должен передать тепловой импульс концевому заряду, обеспечивающему выходной импульс (вышибному заряду, капсюлю-детонатору и прочее). Замедлительные составы используются в прессованном виде. Первым замедлительным составом следует считать черный порох, однако при незначительном изменении влажности скорость его горения значительно изменяется, поэтому черный порох не подходит для целей современной пиротехники. Вторым составом, разработанным в 1926 году, была смесь свинцового сурика и кремния со связующим, льняным маслом или глицерином, следующей рецептуры:

Свинцовый сурик (РЬ₃O₄)… 84%

Кремний… 15%

Глицерин… 1%

При

горении подобного состава термитного типа количество выделяющихся газов настолько невелико, что ими можно пренебречь, поэтому подобные составы были названы безгазовыми. Скорость горения составов термитного типа мало зависит от внешнего давления, это свойство является весьма ценным при использовании в замедлительных устройствах с обтюрацией газов.

В качестве окислителей в безгазовых (малогазовых) составах используются:

хроматы бария, свинца, стронция, кальция; перхлораты калия; окислы железа, меди, вольфрама, свинца, марганца, висмута, молибдена, кобальта, никеля; перекиси бария; нитраты калия. В качестве горючих обычно применяют металлы, неметаллы, и сплавы с достаточно высоким тепловым эффектом реакции горения. Обычно используют цирконий, кремний, бор, титан, вольфрам, марганец, ферросилиций сурьму и другие.

Приведем рецепты некоторых составов замедлителей:

Хромат свинца… 40%

Окись свинца… 44%

FeSi₂… 16%

***

Свинцовый сурик… 76–84%

Кремний… 18–22%

Лак НЦ-218… 3–5%

***

Хромат свинца… 63%

Свинцовый сурик… 25%

Кремний… 12%

***

Лак НЦ-218^[14]… 0, 3%

Свинцовый сурик… 70%

Кремний… 30%

Для изготовления замедлителей к электрозапалам замедленного действия, находит применение безгазовый состав:

Перманганат калия… 56%

Сурьма… 44%

Известны составы с применением окислителя неметалла, например, селена или серы:

Селен… 47%

Висмут… 48%

Хлорат калия… 5%

Однако такие составы все же выделяют значительное количество газов при горении и не нашли применения. При уменьшении соотношения серы как окислителя и введении для восполнения ее недостатка кислородного окислителя были получены надежные замедлительные составы.

Американский замедлитель М16-А1:

Хромат бария… 70–74%

Марганец… 20–22%

Сера… 3–4%

Давление прессования состава составляет 2800 кгс/см².

Американский состав для замедлителей ручных гранат:

Хромат бария… 64%

Цирконий… 4%

Никель… 21%

Перхлорат калия… 11%

Замедлительная смесь D-16:

Хромат свинца… 30–35 %

Хромат бария… до 37 %

Марганец… 32–45%

Замедлитель М-112:

Хромат бария…90–95%

Бор… 5-10%

Давление прессования состава 2520 кгс/см²

Важным преимуществом смесей на основе хромата бария и бора по сравнению с другими является их надежность при неблагоприятных условиях хранения.

Рецепт замедлителя М-112 с увеличенным временем горения:

В качестве связующих в смесях пиротехнических замедлителей обычно используют льняное масло, глицерин, ПВА.

ЗАПАЛЫ И ЗАПАЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

Запалом называется устройство, которое после получения сигнала на включение преобразует его энергию (электрическую, механическую) и инициируют экзотермическую реакцию веществ содержащихся в запале.

Электрозапалы