Основы пиротехники (стр. 24 )

* Поэтому при испытаниях всегда должна быть обеспечена требуемая плотность состава.

вому распространению взрывчатого разложения. Как показали опыты, взрывчатое разложение легко возбуждается и надежно распространяется только в хлоратных составах (содержащих в себе не менее 60% хлоратов) и в смесях с окислителем NH4C104, а также в составах, содержащих в себе добавки взрывчатых веществ.

Смеси хлоратов с магнием или алюминием хотя и развивают при взрыве очень высокую температуру, но вместе с тем дают сравнительно небольшое количество газов. Вот отчего эти смеси имеют меньшую силу взрыва, чем смеси хлоратов с органическими горючими.

Для смеси из 69% хлората калия и 31% алюминия при испытании ее на бризантность по пробе Гесса обжатие свинцовых столбиков получилось равным только 7 мм. Следует отметить, что высококалорийные смеси, выделяющие при горении малогазообразных продуктов, при взрыве сильно нагревают контактирующий с ними воздух; давление, создаваемое последним, в некоторых случаях довольно значительно и может привести к разрушению производственных помещений. Взрывчатые свойства некоторых хлоратных смесей приведены в табл. 9.1 и 9.2.

Таблица 9.1 Взрывчатые свойства хлоратных смесей

Состав, %	Расширение в см3 в блоке Трауцля; количество смеси 10 г	Скорость детонации. м/с
Состав зеленого огня:
хлорат бария-81 смола-19	155	1600—2000
Тротил	285	6700

Таблица 9.2 Взрывчатые свойства смесей хлората калия с различными горючими

Горючее. Содержание его в	составе, %	Испытание в блоке Трауцля	Скорость детонации м/с
количество смеси, г	расширение, см3
Древесная мука Сахарная пудра	25 10	10 13 13 10 - - -	220 105 160 160 - - -	2600 - - 1500* 1620 (1,27) 500 (1,44) 1600 (1,36)
Сажа	. . 10
Алюминий	. . 25
Древесный уголь	. . 13
Графит	. . 13
Сера.....	. . 28

* Начальный импульс дымный порох в скобках даны значения плотности смесей.

Введение в хлоратные составы большого количества инертных примесей снижает их взрывчатые свойства. Так, дымовые составы, содержащие большие количества малоактивных веществ (NH4C1) или органических красителей и .сравнительно малое количество КСlOз (яе более 35—40%), имеют малые взрывчатые свойства. Сильное флегматиэирующее действие в хлоратных составах сигнальных огней оказывают также оксалаты или карбонаты щелочноземельных металлов, введенные в количестве 20—30%.

Необходимым (до в отдельности еще недостаточным) условием для возникновения взрыва является образование при реакции разложения значительного количества газов.

Поэтому малогазовые или безгазовые составы обладают минимальными взрывчатыми свойствами или не имеют их вовсе.

Железоалюминиевый термит почти не образует газовой фазы при горении и поэтому яе обладает взрывчатыми свойствами. Искрение и разбрасывание отдельных частиц при горении термита осуществляется за счет находящегося в нем воздуха, который расширяется при повышении температуры.

При горении зажигательных составов, содержащих наряду с термитом нитрат бария, а также органические связующие, образуется некоторое, правда незначительное, количество газа. Составы, содержащие более 50—60% железоалюминиевого термита, не способны к устойчивому распространению взрыва.

Вторым непременным (но в отдельности тоже недостаточным) условием для возможности возникновения взрыва является высокая экзотемичлость реакции.

Весьма вероятно, что взрыв может возникнуть только в том случае, если температура в зоне реакции будет не менее 500— 600° С.

Это условие (500—600° С) соблюдается почти для всех составов; исключением являются только некоторые дымовые составы, содержащие 40—50% NH4C1.

Третьим условием, определяющим способность системы к возникновению и развитию в ней процессов взрывчатого разложения, является гомогенность системы — свойство, которым пиротехнические составы обладают лишь в весьма относительной степени.

Как отмечается в курсах теории ВВ, твердые взрывчатые смеси, не содержащие проводников детонации — индивидуальных ВВ, всегда малобризантны, и процесс взрыва возбуждается и распространяется в них с большим трудом 2. Примером такой смеси может служить дымяый порох. Пиротехнические составы—

* Здесь имеется в виду газовая фаза не при комнатной температуре, а при температуре данной реакции.

2 Иначе обстоит дело со смешивающимися жидкостями, которые образуют растворы. Тут налицо молекулярная степень дисперсности, и поэтому взрывные волны могут распространяться беспрепятственно.

это смеси твердых веществ. Сильно выраженными взрывчатыми свойствами они могут обладать только при наличии в них проводника взрыва (детонации) — индивидуального вещества, способного к экзотермической реакции саморазложения.

Таким проводником в хлоратных пиросоставах является хлорат калия (разложение которого не требует притока тепла извне), а в смесевых порохах — перхлорат аммония.

Стехиометрическая смесь NH4C104 с алюминием (35— 40% А1) при испытании в бомбе Трауцля дает расширение большее, чем НГЦ; еще большее расширение (порядка 650— 700 мл) дает смесь N2H5ClO4+Al Обе эти смеси (особенно последняя, весьма чувствительны и склонны к переходу горения во взрыв [б].

Перхлорат калия разлагается с крайне малым выделением тепла, и поэтому взрывчатое разложение в составах с КС104 возникает и распространяется с большим трудом, чем в хлоратных.

Для разложения нитратов (кроме NH4NO3) требуется очень большой приток тепла извне, и потому процесс взрывчатого разложения в нитратных составах возбуждается с большим трудом и, наоборот, легко и быстро затухает.

Для возбуждения взрывчатого разложения в осветительных составах, основой которых является смесь Ba(NO3)2+Al, требуется мощный начальный импульс.

В табл. 9.3 приводятся сравнительные данные о взрывчатых свойствах смесей перхлората калия или нитрата бария с алюминиевой пудрой.

Таблица 9.3

Взрывчатые свойства двойных смесей:

окислитель+алюминиевая пудра

Окислитель и его содержание в составе, %	Расширение в блоке Трауцля, см8; количество смеси 10 г	Скорость детонации, м/с
КС104—66 Ва (N0з)2-71 Примечания: 1- С диаметром 30 мм и длиной 2 триловая шашка (10 г). 2. В скобках указана п	172 34 корость детонации "определи 50 мм: начальный импульс— тлотность состава.	760 (1,2) Отказ (1,4) лась в железных трубах капсюль-детонатор № 8+те -

Несколько легче возникает процесс взрывчатого разложения в нитратных осветительных составах, содержащих магний, но скорость взрывчатого разложения их не превышает в большинстве случаев 1000 м/с. Скорость взрывчатого разложения дымного пороха, который тоже можно рассматривать. как нитратную пиротехническую смесь, не превышает 400 м/с.

Взрывчатое разложение неуплотнеяных двойных смесей нитратов с магнием или сплавом А1—Mg, если смеси эти взяты в сколько-нибудь значительных количествах (ботее 50—100 г), возникает легко не только от взрывного импульса (капсюль-детонатор), но и от огневого импульса (дымный порох, стопин)

Вследствие этого подобные смеси следует считать весьма опасными и обращаться с ними надо с большой осторожностью

В связи с этим полезно заметить, что высокая температура горения благоприятствует переходу горения во взрыв как в случае пяросоставов, так и в случае ВВ

Известно, что горячие газы, проникая в поры заряда, воспламеняют частицы его тем легче, чем выше их (газов) температура При этом увеличение поверхности горения и связанное с ним повышение давления приводят к образованию детонационной волны Большая склонность к переходу горения во взрыв утэна и гексогена по сравнению с другими вторичными ВВ объясняется именно их высокой температурой горения Горение хлорнокис-лого аммония не переходит во взрыв в тех условиях, когда это наблюдается в случае тэна Но если добавить к хлорнокислому аммонию яемного тонкодисперсного алюминия, то горение такой омеси легко переходит во взрыв. Влияние алюминия заключается в повышении температуры продуктов горения проникая в пористый порошок, более горячие газы легче воспламеняют его частицы

Рассмотрим теперь поведение составов при действии на них различных видов начальных импульсов Удар (или трение), приходящийся на отдельный участок поверхности состава при отсутствии условии, способствующих повышению давления, вызывает часто только местный взрыв состава, остальная масса его сгорает нормально, как при воздействии обычного теплового импульса

Попадание в пиротехнические изделия пули, сохранившей еще значительную скорость, может вызвать во многих случаях вое пламенение, а в том случае, когда состав находится в прочной оболочке, иногда и взрыв состава

В замкнутом пространстве (например, вспышка при прессовании) и во всех тех случаях, когда состав заключен в прочную металлическую оболочку, нарастание давления вызывает увеличение скорости горения, и процесс во многих случаях заканчивается взрывом даже при употреблении в качестве начального импульса обычных огневых средств

Такое же нарастание давления, вызывающее переход горения во взрыв, возникает в некоторых случаях при одновременном сжигании большого количества (порядка нескольких кг) порошкообразных быстрогорящих составов

Часто для выяснения возможности перехода горения в замкнутом объеме во взрыв используется проба, разпаботанная К К Андреевым Прочная и замкнутая со всех сторон железная трубка (длиной 200 мм и внутренним диаметром 40 мм) частично заполняется испытуемым веществом или смесью (50 г) Образец поджигается шашечкой воспламенительного состава, процесс горения в котором возбуждается тонкой проволочкой, накаливаемой электротоком Дробление трубки на большое число осколков (пять — шесть и более) указывает на то, что горение переходит во взрыв (рис 9 1)