Основы пиротехники (стр. 27 )

§ 3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИГРОСКОПИЧНОСТИ И ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ

Предварительная оценка стойкости вновь создаваемых п. иро-составов получила название пробы на совместимость компонентов. В некоторых случаях для этой цели может быть использована описанная ранее проба на смачивание водой.

Дальнейшие испытания являются значительно более трудоемким, но дают уже количественную оценку стойкости пиросоставов.

При обычных условиях хранения изделий, т. е. при влажности воздуха не более 80% и температуре, отвечающей климату данной местности (имеетсяв виду сухой неотапливаемый склад), увлажнение составов протекает весьма медленно.

Заметные химические изменения при хранении стойких составов в таких условиях происходят только по прошествии ряда лет. Для того чтобы искусственно вызвать в лаборатории эти изменения за сравнительно короткий промежуток времени, состав хранят в течение определенного времени при повышенной влажности, а иногда одновременно и при повышенной температуре.

Под термином «проба на химическую стойкость» обычно понимают выдерживание состава в искусственно созданных «жестких» условиях и изучение происшедших в нем изменений (путем взвешивания, химического анализа, измерения давления газов над составом и т. п.).

Установить с большой точностью зависимость изменений, происходящих в составах, от условий хранения трудно.

Сомнительно, чтобы можно было указать заранее, через какой промежуток времени при хранении изделий в обычных складских условиях в составах произойдут те изменения, которые при испытании по «пробе на химическую стойкость» произошли в лаборатории в течение гораздо более короткого промежутка времени.

Во многих случаях химические изменения, обнаруженные в составе после его испытания «по пробе», сравнивают с изменениями, происшедшими при испытании по той же «пробе» в химически стойком составе. Исследуемый состав признается, химически Стойким и пускается в производство, если данные испытаний не превышают изменений химически стойкого 'состава, т. е. состава, уже проверенного на практике.

Однако окончательное суждение о химической стойкости составов желательно получить на основании наблюдений за изменениями, происходящими при долговременном хранении снаряженных ими изделий в реальных условиях.

Гигроскопичность составов определяется в гигростатах, т. е. приборах, в которых сохраняется постоянной определенная влажность воздуха. Часто для этой цели используется эксикатор, на дно которого налита вода или насыщенный раствор соли. Испытуемый состав в открытых бюксах или маленьких кристаллизаторах помещают на подставку эксикатора.

Существенный недостаток такого устройства состоит в том, что при изменении температуры окружающей среды давление водяного пара внутри прибора может изменяться в довольно широких пределах, а неизменной фактически остается только относительная влажность. Испытание это будет более совершенным, если эксикатор поместить в термостат.

Для создания определенной влажности воздуха на дно эксикатора наливают разбавленные растворы серной кислоты или растворы солей.

Над 10%-ным раствором H2S04 при 20° С создается 95%-ная относительная влажность, над насыщенным раствором КNОз— 92,5%-:ная влажность, над насыщенным раствором NaCI—77,5%-ная влажность. Испытание чаще проводят с прессованными составами, а в некоторых случаях помещают в термостаты и целиком снаряженные мелкие пиротехнические изделия.

Рис. 10.2. Изменение состава в весе при выдержке его при повышенной влажности и последующем высушивании:

/—время выдержки состава в гигростате в сутках при 20° С: 2—время высушивания состава в часах при 40—45° С; 3—остаточный привес

Во время испытания состав периодически взвешивают. Общая продолжительность испытания в том случае, если оно проводится при комнатной температуре (20° С), составляет обычно не менее 30 суток.

По окончании опыта следует вычертить график (рис.10.2), показывающий изменение состава в весе.

Следует заметить, что испытание составов при повышенной влажности нельзя назвать только испытанием гигроскопичности, так как по данному методу одновременно определяется ряд параметров, характеризующих собой химическую стойкость состава.

Химическая стойкость. При испытании на химическую стойкость составы часто разделяют на три категории, а именно:

1) содержащие порошки металлов и неорганические окислители;

2) содержащие порошки металлов и органические окислители (хлорорганичеакие соединения);

3) не содержащие порошков металлов.

В большинстве применяемых в настоящее время методов испытания в той или иной форме предусмотрено воздействие влаги на пиросостав.

Обычно составы выдерживают в эксикаторах при повышенной относительной влажности в течение не менее чем 30 суток. Выемку состава (взятие пробы) производят через 10, 20 и 30 суток. Если в испытуемых составах имеется порошок металла (Mg или А1), то во взятых пробах определяют изменение активности металла; изменение активности металла при испытании состава является основной характеристикой для оценки его химической стойкости.

Порошки металлов при окислении их увеличиваются в весе, поэтому состав, подвергшийся действию влаги, после высушивания обычно не восстанавливает своего первоначального веса. Для того чтобы определить стойкость составов (осветительных и др.), содержащих порошки металлов, следует знать, насколько увеличиваются они в весе (остаточный привес) после испытания (см. рис. 10.2).

Вместе с тем необходимо отметить, что остаточный привес не может быть мерилом для оценки химической стойкости пиросо-ставов в том случае, если в них содержатся летучие компоненты.

Давление, создаваемое газообразными продуктами разложения увлажненного состава, измеряется сравнительно редко;этот метод контроля химической стойкости не считается надежным, так как водород, выделяющийся при разложении многих составов, может частично расходоваться на восстановление окислителей (нитратов и др.).

Полный анализ составов при испытании их на химическую стойкость проводится редко, так как на это требуется много времени.

§ 4. ДОПУСТИМЫЕ СРОКИ ХРАНЕНИЯ

Увлажнение составов приводит обычно к снижению специального эффекта. Влажные составы при горении развивают более низкую температуру, излучают меньшее количество света. Снижение «активности» металлов вследствие процессов разложения составов приводит к таким же результатам.

Для пиротехнических изделий устанавливаются максимально допустимые сроки хранения. Эти сроки, в зависимости от рецепта состава и степени герметичности изделия, могут изменяться от одного-двух до нескольких десятков лет.

Нормальным сроком хранения изделий считается 10 лет и более.

К наиболее стойким следует отнести составы сигнальных огней, не содержащие порошка металла. Из осветительных, а также зажигательных составов наиболее химически стойкими являются составы, содержащие, в качестве основного горючего только алюминий, а в качестве окислителя — нитрат бария.

Добавление магния в такие составы снижает их химическую стойкость и уменьшает сроки хранения содержащих их изделий.

При полной герметичности изделий сроки их хранения могут быть в большинстве случаев весьма значительными.

В отдельных случаях по истечении срока хранения пиротехнические изделия могут подвергаться испытаниям на эффективность действия и на химическую стойкость состава. При удовлетворительных результатах испытаний срок хранения изделий может быть продлен.

Часть вторая

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ

ГЛАВА XI

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

§ 1. ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ И СРЕДСТВА

При современном состоянии боевой техники неизмеримо возросло значение действий войск ночью. Ночная темнота, хотя и затрудняет ведение наступательных и оборонительных операций, но позволяет тем не менее более безопасно, чем днем, сосредоточивать силы и средства для атаки или для обороны, а также способствует нанесению внезапного удара по противнику.

Операции в ночных условиях широко практиковались всеми воюющими державами во второй мировой войне. Военно-воздушные силы США в агрессивной войне во Вьетнаме более 30 процентов налетов совершали ночью, главным образом по объектам, имеющим сильную противовоздушную оборону [57].

Для обеспечения боевых действий ночью используются средства сигнализации и искусственного освещения поля боя, аппаратура ночного видения (инфракрасная техника) и радиотехнические средства, предназначаемые для обнаружения противника, его техники и наблюдения за полем боя.

Основными средствами освещения поля боя являются прожекторы, осветительные артиллерийские снаряды и авиабомбы (САБ), а также общевойсковые осветительные средства.

В настоящей главе рассматриваются также пиротехнические источники инфракрасного излучения, которые используются для решения некоторых боевых задач в ночных условиях.

Пиротехнические осветительные средства по сравнению с прожекторами имеют следующие преимущества: простота в обращении, быстрота приведения в действие, внезапность действия, возможность применения их на значительно больших, чем прожекторы, расстояниях, отсутствие громоздких электрических генераторов.

Пиротехнические осветительные средства могут использоваться при разведке и наблюдении, бомбометании с самолетов, для целеуказания и для многих других целей.

Осветительные средства должны давать максимальную силу света в течение заданного промежутка времени. Минимальные освещенность и время освещения, необходимые для ориентировки на местности, составляют 1—2 лк и 5—6 с. Для получения отчетливого представления о расположении войсковых частей и огневых средств противника требуется время освещения не менее 10 с.

При проведении каких-либо операций продолжительность освещения должна быть значительно больше; например, при ночном бомбометании с использованием САБ время освещения должно быть не меньше 4—5 мин.

Основными требованиями, предъявляемыми, к осветительным средствам, являются сила света и время горения. В зависимости от назначения боеприпасов эти требования могут изменяться в довольно широких пределах. Кроме этого, задаются ограничения по размеру и весу боеприпасов, иногда указывается необходимый спектральный состав излучения пламени.