Основы пиротехники (стр. 42 )

При недостаточном уплотнении состава может иметь место выброс части его или всей запрессовки из трассерной каморы тотчас, как только снаряд покинет ствол орудия. Причиной этого является расширение пороховых газов, проникающих в неплотности и в зазоры в составе. В снарядах с ликвидацией через трассер это обычно приводит к преждевременному разрыву.

Вращение снаряда в полете (скорость вращения малокалиберных снарядов измеряется десятками тысяч оборотов в минуту) обусловливает возникновение в составе, а также в продуктах горения очень большой центробежной силы. Это приводит к перемещению конденсированных продуктов горения и жидко-вязких и твердых компонентов в зоне реакции горения к периферии трассеров. Поверхность горения приобретает вогнутую форму, скорость горения увеличивается по сравнению с горением в стационаре примерно в 1,5—3 раза. Это увеличение тем больше, чем больше диаметр и длина трассера. На рис. 13.12 представлены графики изменения времени горения стандартных американских 17,6-мм трассеров в зависимости от скорости вращения.

Рис. 13.12. Влияние скорости вращения на время горения американских трассеров калибра 17,6 мм [1:19] (данные для пяти различных составов красной трассы)

С изменением скорости горения соответственно изменяется и световой эффект трассеров.

В результате поступательного движения снаряда на траектории пламя трассера обдувается набегающим потоком воздуха, а в заснарядном пространстве создается разрежение и возникают мощные воздушные вихри. Все это приводит к тому, что пламя сильно уменьшается в размерах и интенсивно охлаждается.

В результате сила света пламени (как в направлении оси трассера, так и в боковом направлении) резко снижается.

От скорости поступательного движения снаряда время горения трассера зависит. мало.

Современные трассеры могут применяться да высотах до нескольких десятков км. Следствие уменьшения давления воздуха — недостаток кислорода для горения.

К недостатку кислорода, так же как и в случае осветительных составов, наиболее чувствительны смеси с перегрузкой горючим. На составы, близкие к стехиометрическим, оказывает влияние не недостаток кислорода, а уменьшение давления окружающей среды. При этом изменяются размеры пламени, характер его свечения, а также скорость горения. Следует, однако, отметить, что для трассеров, у которых площадь выходного отверстия Меньше площади поверхности горения, на скорость горения оказывает влияние не только внешнее давление, но и давление, создаваемое продуктами горения в каморе трассера.

§ 6. ВИДИМОСТЬ ТРАССЫ И РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ СИЛЫ СВЕТА ПЛАМЕНИ

Восприятие глазом светящейся точки, находящейся на большом расстоянии, зависит прежде. всего от общей освещенности местности и яркости фона, на котором она (точка) наблюдается.

Яркость фона может изменяться в весьма широких пределах:

яркость ночного неба при новолунии составляет только 1 •10-8 cб, яркость белых облаков в полдень находится в пределах 0,5—Зсб.

Для восприятия глазом светящейся точки необходимо, чтобы освещенность, создаваемая ею на поверхности зрачка, превышала величину пороговой освещенности, соответствующей данной яркости фона.

Значения пороговой освещенности в ночных и дневных условиях приведены B табл. 13.3.

Таблица 13.3

Цвет огня	Пороговая освещенность Е, пор' лк	Цвет огня	Пороговая освещенность Е пор' лк
ночью	днем	ночью	днем
Красный Зеленый	0,8-10-6 1,2-10-6	0,5-10-3 0,9.10-3	Желтый Белый	2,0.10-6 3,0.10-6	1,0-Ю-з 1,5-Ю-з

Как видно из таблицы, днем чувствительность глаза значительно уменьшается.

Для того чтобы наблюдать днем 'белую трассу на расстоянии до 2 км, следует обеспечить силу света, не меньшую чем

I==Eпор r2=l,5•10-з•(2•10*3)2=6000cв (кд).

Поглощение 'овета атмосферой. вызывает необходимость применения трассеров с еще большей силой света.'Минимальная требуемая от трассеров сила света с учетом этого будет

I= Eпор r2/ (r / 1000) a

где а—коэффициент прозрачности слоя атмосферы толщиной в 1 км;

r — расстояние от светящейся точки до глаза в м.

Коэффициент прозрачности атмосферы характеризуется данными, приведенными в табл. 13.4.

Дальность видимости точечного источника света зависит только от силы его света, но не от яркости.

Приведенные выше соображения относятся к наблюдению трассы невооруженным глазом. При использовании оптических приборов, приборов ночного видения зависимость между светотехническими характеристиками и видимостью трассы иная и определяется качеством применяемых приборов.

' Пороговой освещенностью называется минимальная освещенность, еще воспринимаемая человеческим глазом.

Таблица 13.4

Зависимость между коэффициентом прозрачности и состоянием атмосферы

Коэффициент прозрачности а	Визуальная оценка состояния атмосферы	Коэффициент прозрачности а	Визуальная щенка состояния атмосферы
	Очень сильный туман	0,67	Слабая дымка
0,0004	Сильный туман Средний туман	0,82	Удовлетворительная видимость
0,02	Слабый туман	0,92	Хорошая видимость
0,14	Очень сильная дымка	0,97	Исключительно хоро
0,38	Сильная дымка		шая видимость

§ 7. ИСПЫТАНИЯ ТРАССЕРОВ

Качество трассеров характеризуется временем горения, силой света и цветностью пламени (доминирующая длина волны и насыщенность). Для измерения этих характеристик используется та же аппаратура, что и при испытании сигнальных средств (ом. гл. XIV).

При 'проведении испытаний учитывается специфика наблюдения и реальных условий работы трассеров. Так, силу света измеряют в направлении от трассера или под некоторым углом к нему (рис. 13.13). Иногда снимают кривую светораспределения.

Рис. 13.13. Расположение трассирующих изделий при фотометрированни

Однако сжигание трассеров в стационарных условиях не может дать правильного представления о том, каковы будут их характеристики в полете. Поэтому лабораторные испытания трассеров стремятся производить IB условиях, возможно более близких к условиям их практического применения, т. е. стараются обеспечить при испытаниях вращение трассирующего стаканчика и само испытание вести в аэродинамической трубе или в другой подходящей аппаратуре при обдуве воздухом со скоростью, близкой к скорости полета снаряда.

Для воспроизведения этих условий применяют специальные стенды, состоящие из устройства для крепления и обдува трассера, компрессора и пульта управления. В некоторых случаях определяют также скорость горения составов при пониженных и повышенных давлениях в специальных баростендах.

Окончательную оценку качества трассирующих изделий можно дать только после их полигонных испытаний.

ГЛАВА XIV

СОСТАВЫ СИГНАЛЬНЫХ ОГНЕЙ

§ 1. СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОСТАВАМ

Составы сигнальных огней предназначаются для подачи сигналов ночью, а также и днем.

Наиболее употребительной системой сигнализации является трехцветная — с тгримеяенибм красного, желтого и зеленого огней.

Желтый огонь в случае необходимости может быть заменен белым, получающимся при горении осветительных составов.

Применение четырех или пятицветной сигнализации (последняя включает в себя красный, желтый, зеленый, синий и лунно-белый цвета) едва ли можно признать рациональным, так как различимость цветов из больших расстояниях в этом случае становится недостаточно надежной.

Пиротехническими средствами огневой сигнализации являются сигнальные патроны, винтовочные сигнальные гранаты и мощные сигналы ночного действия.

26-мм сигнальный патрон ночного действия по устройству не отличается от 26-мм осветительного патрона (см. рис. 11.5) за исключением того, что вместо осветительной звездки в патрон помещается эвездка сигнального огня весом 20—30 г.

Составы сигнальных огней должны удовлетворять требованиям, общим для всех видов составов, и, кроме того, следующим специальным требованиям:

1. Пламя, получающееся при сгорании составов, должно иметь достаточно характерную окраску. При количественной оценке цвета пламени указывается, что «чистота» цвета (см. § 2 этой главы) должна быть не менее 70—75%.

2. Количество световой энергии, выделяющейся при сгорании составов, должно быть максимальным; удельная светосумма должна быть не меньшей чем несколько тысяч с*св/г.

Сила света зеездок для обеспечения их четкого наблюдения должна быть не меньшей, чем несколько тысяч свечей (кандел).

Так, например, для наблюдения зеленого огня в ночных условиях на расстоянии 10 км (104 м) при пороговой освещенности 1,2Х Х10-6 лк и коэффициенте прозрачности атмосферы а=0,8 сила света его / должна быть не менее чем

/=1,2*10-6*(10 4)2/0,8 10 = 1120 св (кд).

3. Скорость горения составов должна быть порядка нескольких миллиметров в секунду. Обычно сигнальные звездки горят со скоростью 3—6 мм/с.

§ 2. ХАРАКТЕР ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАМЕНИ

Идеальным следовало бы признать такое излучение пламени, которое приходилось бы целиком на, какую-либо одну часть спектра. В этом случае излучение было бы монохроматическим и чистота цвета пламени равнялась бы 100%. В действительности же, пламя составов сигнальных огней имеет некоторое, хотя и более слабое, излучение и в других частях спектра.