пир изд сил
advertisement
Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби Химический факультет Кафедра химической физики и материаловедения Утверждено на заседании Ученого совета факультета Протокол № от « » 2013 г. Декан факультета д.х.н., Онгарбаев Е.К. СИЛЛАБУС "Пиротехнические изделия на службе народного хозяйства и ЧС» 2 курс, р/о,3-семестр,3 кредита к.х.н, доцент В.А.Завадский (лектор , практические, лабораторные занятия) Телефон: , внутр. , моб. тел: 8-777-705-1280 e-mail: zavadskii_40@list.ru каб.122 Пререквизиты: Пиротехнические вещества и средства – классификация, расчет, особенности производства» . Алматы 2013 Предисловие. Пиротехнические составы − это гетерогенные смеси, способные к самостоятельному горению и дающие при горении световые, дымовые, тепловые, звуковые и другие эффекты. В зависимости от назначения они делятся на осветительные, фотоосветительные, трассирующие, зажигательные, инфракрасного излучения, сигнальные, дымовые, безгазовые, газогенерирующие, воспламенительные, свистящие, имитационные, целеуказательные и др. Пиротехнические составы используются в военном деле и народном хозяйстве. Среди пиротехнических составов, применяемых в народном хозяйстве, следует выделить: фейерверочные, термитные, для воздействия на переохлажденные облака и туманы, газогенерирующие, пестицидные, для получения тугоплавких металлов, подогрева пищи и защиты садов, спичечные составы, составы для уменьшения усадки и образования раковин в процессе охлаждения расплавленного металла и т.д. 1.1. Цель преподавания дисциплины: - повышение уровня знаний, позволяющее исследовать причины, влияющие на свойства пиротехнических составов и , в итоге, определяющие их назначение и соответствующее деление на классы для использования; - ознакомление с основными сферами использования пиротехнических составов в народном хозяйстве, быту, в службе ЧС, в искусстве. 1.2.Задачи изучения дисциплины. В результате изучения дисциплины магистрант должен: – в совершенстве знать классификацию и общие характеристики пиротехнических составов различного назначения; требования, предъявляемые к ним; основные компоненты составов; технологию производства пиротехнических составов различного назначения; – уметь рассчитывать составы заданного назначения; участвовать в производстве пиросоставов; организовать испытание пиросоставов; оценивать опасные факторы при использовании пиросоставов; определять их класс опасности; составлять инструкции безопасного использования пиросоставов различного назначения; –получить навыки расчета, изготовления и применения пиротехнических составов для их использования в народном хозяйстве и службах ЧС. Перечень предшествующих предметов, необходимых для изучения дисциплины: – Пиротехнические вещества и средства – классификация, расчет особенности производства, – Химическая физика, – Основные процессы и аппараты химических производств. 2. Содержание дисциплины. 2.1Содержание лекций 2.1.1. Введение. Общая характеристика пиротехнических средств и пиротехнических составов. Классификация составов. Требования, предъявляемые к пиротехническим составам и средствам. (2 часа). 2.1.2.Пороха. Виды, назначение и получение порохов. Общие сведения о порохах. Классификация порохов. Дымный порох. Свойства дымного пороха. Производство дымного пороха. Применение дымного пороха. (2 часа). (2 часа). 2.1.3. Пироксилиновые пороха. Производство пироксилиновых порохов периодическим способом. Производство пироксилиновых порохов. непрерывным методом. Особенности технологии производства сферических порохов и краткие сведения о кордитном порохе. (2 часа). 2.1.4. Нитроцеллюлозные пороха, классификация, компоненты нитроцеллюлозных порохов. Свойства нитроцеллюлозных порохов. Применение порохов (2 часа). 2.1.5. Баллиститные пороха. Изготовление пороховых масс баллиститного типа. Переработка пороховых масс баллиститного типа методом проходного прессования. Иные способы переработки пороховых масс баллиститного типа. Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве. (2 часа). 2.1.6 Смесевые ракетные твердые топлива. Принципиальный состав СРТТ и назначение компонентов. Приготовление топливных масс и изготовление зарядов СРТТ. (2 часа). 2.1.7.Генераторы «холодных» газов. Твердые источники газов. Генератор азота. Генератор кислорода. (2 часа). 2.1.8.Пиротехнические составы в службе ЧС. Осветительные составы. Сигнальные составы. Трассирующие составы. Зажигательные составы. Составы для спецтехники. Аэрозольные пиротехнические составы для систем объёмного пожаротушения. (2 часа). 2.1.9.Пиротехнические составы в сельском хозяйстве. Дымовые составаы. Пестицидные составы. Противоградовые составы. Составы, вызывающие выпадение осадков. (2 часа). 2.1.10. Спичечное производство. История производства. Технология изготовления спичек. Специальные спички.(2 часа). 2.1.11. Использование энергии пиросоставов. Энергодатчики. Пиротехнический резак. Пиротехнические нагреватели. Пиротехническая сварка. (2 часа). 2.1.12.Пиросоставы в быту и искусстве . Составы для киносъёмок. Фейерверочные составы. (2 часа). 2.1.13.Пиротехнические средства имитации. Учебно-имитационные средства, средства имитации боевых действий, выстрелов, пожара, целеуказательные средства. (2 часа). 2.1.14. Получения химических веществ. Термитные составы. СВС тенологии. (2 часа). 2.1.15.Законодательство РК о безопасном производстве, транспортировании, хранении и использовании пиротехнических составов и средств. (2 часа). 2.2. Содержание тем семинарских занятий 2.2.1. Требования, предъявляемые к пиротехническим составам и изделиям. 2.2.2. Пороха, марки дымного пороха. 2.2.3. Пороха, марки пироксилиновых порохов. 2.2.4. Пороха, марки нитроцеллюлозных порохов. 2.2.5. Пороха, марки баллиститных порохов 2.2.6. Современное состояние производства и использования смесевых ракетных твёрдых топлив. 2.2.7. Использование твердые источники газов в технических задачах. 2.2.8. Возможности использования твердые источники газов в спасательных службах. 2.2.9. Пиротехнические составы в сельском хозяйстве. 2.2.10.История создания спичек. 2.2.11. Пиросоставы в современном производстве. 2.2.12. Пиросоставы в кино вчера и сегодня. 2.2.13. Роль пиросоставов в качественной подготовке армии. 2.2.14. История развития СВС технологий. 2.2.1 Проблемы безопасности использования пиротехнических изделий. 3. Список рекомендуемой литературы. Основная: 1. Деменьтьева Д.И., Кононов И.С., Мамашев Р.Г., Харитонов В.А.Введение в технологию энергонасыщенных материалов. Учебное пособие. Бийск:АГТУ, 2009. 2. Завадский В.А. Пиротехнические составы и средства. Учебное пособие.-Алматы: «Казак университетi»,2004, с 155.. 3. Правила безопасности при обращении с пиротехнической продукцией. «Взрывное дело» №1,2001. С.6-19. 4. Положение «О порядке организации и устройства фейерверков и других мероприятий с применением пиротехнической продукции». Взрывное дело. №1.,2001. С .19-23. Дополнительная: 1. Шидловский А.А. Основы пиротехники. М.-Машиностроение. 1973. 2. Горст А.Г. Пороха и ВВ.-М.1972. неделя лекции, сем.зан. СРС РК 1 2.1.1 2.2.1 неделя лекции, сем.зан. СРС РК 9 2.1.9 2.2.9 4. График учебных занятий 2 3 4 5 6 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 5.1 5.2 7 2.1.7 2.2.7 8 2.1.8 2.2.8 5.3 + 10 2.1.10 2.2.10 5.4 11 2.1.11 2.2.11 5.5 12 2.1.12 2.2.12 13 2.1.13 2.2.13 5.6 14 2.1.14 2.2.14 5.7 + 15 2.1.15 2.2.15 5.8 5. Темы для СРС 5.1. Разработать производственную схему получения пиротехнического вещества с заданной производительностью. 5.2. Расписать этапы производства пироксилиновых порохов и предложить необходимое для этого оборудование. 5.3. Способы определение теплоты и температуры горения предложенного пиротехнических составов . 5.4. Возможности использования местного сырья для производствап пиротехнической продукции. 5.5. Возможные способы обезвреживания подземных хранилищ фруктов пиротехническими составами. 5.6. Составить план безопасного проведения фейерверка на городской площади. 5.7. Оценить эффективность и безопасность основных промышленных смесевых ракетных топлив. 5.8. Основные критерии безопасности промышленных пиротехнических производств . 6.Формы контроля знаний: Индивидуальные задания(СРСП) – по учебному плану Индивидуальные задания (СРС): 8 заданий в семестр Финальный экзамен: в период экзаменационной сессии Критерии оценки знаний, баллы в % Системный контроль 15 Индивидуальные задания (СРСП) 20 Индивидуальные задания(СРС) 25 Финальный экзамен 40 Шкала оценки знаний: Оценка по буквенной системе А АВ+ В ВС+ С СD+ D Цифровой эквивалент баллов 4,0 3,67 3,33 3,0 2,67 2,33 2,0 1,67 1,33 1,0 F P (Pass ) 0 - 0-49 0-60 65-100 NP (No Рass) - 0-29 0-64 W (Withdrawal) - - - - %-ное содержание Оценка по традиционной системе 95-100 90-94 85-89 80-84 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 Отлично AW (Academic Withdrawal) AU (Audit) Хорошо Удовлетворительно Неудовлетворит. «Зачтено» (не учитывается при вычислении GPA) «Не зачтено» (не учитывается при вычислении GPA) «Отказ от дисциплины» (не учитывается при вычислении GPA) Снятие с дисциплины по академ.причинам (не учитывается при вычислении GPA) «Дисциплина прослушана» (не учитывается при вычислении GPA) При оценке работы студента в течение семестра следующее: учитывается – Посещаемость занятий – Активное и продуктивное участие в практических занятиях – Изучение основной и дополнительной литературы – Выполнение домашних заданий – Выполнение СРС – Своевременная сдача всех заданий (за несвоевременную сдачу трех СРС выставляется оценка AW) Политика академического поведения и этики Будьте толерантны, уважайте чужое мнение. Возражения формулируйте в корректной форме. Плагиат и другие формы нечестной работы недопустимы. Недопустимы подсказывание и списывание во время сдачи СРС, промежуточного контроля и финального экзамена, копирование решенных задач другими лицами, сдача экзамена за другого студента. Студент, уличенный в фальсификации любой информации курса, получит итоговую оценку «F». Помощь: За консультациями по выполнению самостоятельных работ (СРС), их сдачей и защитой, а также за дополнительной информацией по пройденному материалу и всеми другими возникающими вопросами по читаемому курсу обращайтесь к преподавателю. Рассмотрено на заседании кафедры протокол № Лектор К.х.н., доцент Зав. кафедрой химической физики и материаловедения от « » 2013 г. Завадский В. А. Тулепов М.И. Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби Химический факультет Кафедра химической физики и материаловедения Утверждено на заседании Ученого совета факультета Протокол № от « » 2013 г. Декан факультета д.х.н., проф. Онгарбаев Е.К.. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине"Пиротехнические изделия на службе народного хозяйства и ЧС» специальность 6М03400 ХТВВиПС Форма обучения дневная Всего – 3 кредита Курс – 2 лекции – 3 кредита практические _1_ кредита лабораторные – кредита количество РК – 2 Экзамен – 3 семестр Алматы, 2013 Учебно-методический комплекс разработан на основании Типового учебного плана направлений подготовки Рассмотрен и рекомендован на заседании кафедры химической физики и материаловедения От « ______ »__________________ 2013 г., протокол № Зав. кафедрой ______________________ Тулепов М.И. Преподаватель __________________________ Завадский В.А. Офис: КазНУ , Химический факультет, к. 122 Предисловие. Пиротехнические составы − это гетерогенные смеси, способные к самостоятельному горению и дающие при горении световые, дымовые, тепловые, звуковые и другие эффекты. В зависимости от назначения они делятся на: осветительные, фотоосветительные, трассирующие, зажигательные, инфракрасного излучения, сигнальные, дымовые, безгазовые, газогенерирующие, воспламенительные, свистящие, имитационные, целеуказательные и др. Пиротехнические составы используются в военном деле и народном хозяйстве. Среди пиротехнических составов, применяемых в народном хозяйстве, следует выделить: фейерверочные, термитные, для воздействия на переохлажденные облака и туманы, газогенерирующие, пестицидные, для получения тугоплавких металлов, подогрева пищи и защиты садов, спичечные составы, составы для уменьшения усадки и образования раковин в процессе охлаждения расплавленного металла и т.д. 1.1. Цель преподавания дисциплины: - повышение уровня знаний, позволяющее исследовать причины, влияющие на свойства пиротехнических составов и , в итоге, определяющие их назначение и соответствующее деление на классы для использования; - ознакомление с основными сферами использования пиротехнических составов в народном хозяйстве, быту, в службе ЧС, в искусстве. 1.2.Задачи изучения дисциплины. В результате изучения дисциплины магистрант должен: – в совершенстве знать классификацию и общие характеристики пиротехнических составов различного назначения; требования, предъявляемые к ним; основные компоненты составов; технологию производства пиротехнических составов различного назначения; – уметь рассчитывать составы заданного назначения; участвовать в производстве пиросоставов; организовать испытание пиросоставов; оценивать опасные факторы при использовании пиросоставов; определять их класс опасности; составлять инструкции безопасного использования пиросоставов различного назначения; –получить навыки расчета, изготовления и применения пиротехнических составов для их использования в народном хозяйстве и службах ЧС. Перечень предшествующих предметов, необходимых для изучения дисциплины: – Пиротехнические вещества и средства – классификация, расчет особенности производства, – Химическая физика, – Основные процессы и аппараты химических производств. Пиротехнический энергодатчик- пиротехничеСк средство, принцип действия которого основан на использовании 6 бочего усилия газов или тепла, образующихся при горении пиротех нического состава в замкнутом объеме К ПЭ относятся пиротехни ческий резак, пироболт, пиронагреватель и др ф П Мадякин Пиротехнического СОСТава КОМПОНенТ-вещество, являющееся составной частью пиротехнического состава КПС являются пиротехнический окислитель, пиротехническое горючее и пиротехническая добавка Последняя обеспечивает получение или усиление специального эффекта при горении пиротехнического состава, его безопасность и технологичность Содержание добавки может изменяться от долей до 60% В одних случаях добавка должна участвовать в процессе горения (связующее, флегматизатор, цветопламенные добавки и т д ), в других, наоборот, необходимо, чтобы она не разлагалась и не вступала в химическое взаимодействие с КПС и продуктами их превращения (аэрозолеобразователи, реагенты) Добавки можно назвать веществами специального назначения В последние годы разработаны пиротехнические составы, в которых роль окислителя и горючего (термической основы) выполняют нитраты целлюлозы и утилизируемые пироксилиновые и баллиститные пороха Ф П Мадякин Пиротехническое горючее —компонент пиротехнического состава, способный вступать в реакцию горения с окислителем с выделением тепловой энергии КГ предъявляются общие, специальные (должно обладать способностью при умеренных температурах вступать во взаимодействие с окислителем и продуктами его разложения, требовать для своего сгорания минимального количества окислительного агента; обеспечивать получение заданного специального эффекта) и технические требования Получение заданного специального эффекта в значительной степени определяется количеством тепла, выделяющегося при окислении и сгорании Г , и свойствами продуктов сгорания. В одних случаях Г должно сгорать с выделением значительного количества тепла и развивать высокую температуру (сме-севое топливо, осветительные и фотоосветительные составы), в других — при сгорании должны образовываться газообразные продукты и развиваться невысокая температура (дымовые и сигнальные соста вы) При сгорании малогазовых составов должны образовываться лько конденсированные продукты, а при горении зажигательных ^ ставов - раскаленные расплавленные шлаки Осветительные 378 Пиротехническое средство имитационное условиях; дымообразующие (аэрозолеобразующие) (шашки, касс ты, снаряды, гранаты и т д ), применяемые для создания дымовьГ завес и других специальных целей, зажигательные (бомбы, снаря ь* пули и т д ), служащие для уничтожения военных объектов и техни' ки противника; заряды твердого топлива, используемые в двигателях ракет различного назначения и дальности полета; Целеуказательные (авиабомбы, снаряды и т д ), указывающие место нахождения объек та противника; пиротехнические газогенераторы различного назначения; пироавтоматика; учебно-имитационные, употребляемые на маневрах, учениях и в боевой обстановке (для дезориентации противника); воспламенительные — для воспламенения составов и топлив; для нужд народного хозяйства и научных исследований самого различного назначения. В этих средствах используются специальные эффекты, возникающие при горении любого из вышеперечисленных видов пиротехнических изделий. В некоторых ПС могут использоваться два и более эффектов, образующихся при горении пиротехнических составов, например, свето-дымовой, дымо-зажигательный и т д ПС делятся также на: ближнего боя, авиационные, морские, космические, для народного хозяйства К каждому виду ПС предъявляются специальные требования, определяемые видом средства, его назначением и применением. Однако независимо от назначения ПС должны обеспечивать максимальный специальный эффект при минимальных габаритах средства и расходовании состава; быть безопасными в обращении и сохранять свои эксплуатационные свойства в течение заданного времени Используемые для изготовления пироэлементов составы не должны содержать компонентов, оказывающих токсическое действие на организм человека ф П Мадякин ПирОТвХНИЧвСКОв СреДСТВО ИМИТаЦИОННОе-пиротехническое средство для имитации действия различных боеприпасов В зависимости от конкретного назначения конструкция ИПС и получаемый при его действии эффект могут быть самые различные ИПС могут имитировать звук выстрела, разрыва снаряда, действия атомной бомбы и т д ф П Мадякин Пиротехническое ТОПЛИВО-гетерогенные смеси, включающие металлическое горючее, неорганический окислитель и органи ческое горюче-связующее; по своим свойствам и компонентам близки традиционным пиротехническим составам По назначению ПТ по дразделяют на1 топливо для воздушнопрямоточных реактив Пирофорные металлы 379 лей или ракетно-прямоточных двигателей; топливо для гид-неактивных двигателей, для комбинированных двигателей Все ПТ Р°Р жат большое количество металлического горючего (Mg, Al, Be содержат иДР ) а в качестве окислителя — соли неорганических кислот. Горег]Т в камере сгорания происходит при повышенном давлении, гт и истечении продуктов сгорания ПТ из сопла газогенератора про-сходит их расширение, ускорение, смешение с набегающим потоком забортной среды (воздух, вода) и догорание с выделением тепла и рабочего тела. 1.1 ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ГАЗОВ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ГАЗОВ (твердые источники газов), твердые хим. композиции, выделяющие газ заданного состава в результате горения. Твердые источники O2 наз. иногда кислородными или хлоратными (пер-хлоратными) свечами. Пиротехнический источник газов представляет собой прессованный блок обычно цилиндрич. формы, снабженный устройствами для инициирования горения (капсюль, электроспираль), фильтрации и охлаждения генерируемого газа (O2, N2, H2 и др.). Хим. композиция вместе с корпусом и перечисленными устройствами наз. генератором газа. Компоненты пиротехнических источников газов и их соотношение подбирают так, чтобы между ними была возможна самораспространяющаяся р-ция и чтобы единственным продуктом этой р-ции был заданный газ. После инициирования фронт горения продвигается по блоку со скоростью от долей мм/с до десятков мм/с, а т-ра в зоне горения достигает 400-10000C и выше. Твердые источники O2 состоят из хлората или перхлората щелочного металла, пероксида и порошка металла. Известны составы, не содержащие металл; напр., смесь 90% NaClO3, 3% Na2O, 3% Na2O2 и 4% слюды выделяет при горении ок. 300 л чистого O2 на 1 кг смеси (т-ра в зоне горения 5500C). Твердые источники N2 состоят из азида металла (обычно NaN3) и окислителя — оксида, пероксида, перхлората, нитрата, сульфата, галогенида металла и т.п.; напр., смесь 62% NaN 3, 37% Fe2O3 и 1% NiO выделяет 320 л N2 на 1 кг смеси (скорость движения зоны горения 15 мм/с, т-ра во фронте горения ~ 1000 0C). Твердые источники H2 содержат гидриды-MgH2, Li[BH4], Na[AlH4] и др., соли или или оксиды металлов; напр., смесь 32% Na [BH4] и 68% Fe2O3 выделяет 360 л H2 на 1 кг смеси (скорость движения зоны горения 1,8 мм/с, т-ра 8000C). Кислород, генерируемый пиротехническими источниками газов, используют для дыхания в замкнутых помещениях, N2-для выдавливания топлива из баков, для заполнения подушек безопасности в транспортных ср-вах, H2-для работы автономных электрохим. источников энергии и для хим. лазеров. В. Я. Росоловский. Для решения поставленной задачи в известный пиротехнический состав, содержащий в качестве горючего азид натрия и в качестве окислителя оксид металла согласно изобретению, в качестве окислителя вводится триоксид вольфрама (вольфрамовый ангидрид - WO3) при следующем соотношении компонентов (мас. %). Азид натрия - 63 - 80 Триоксид вольфрама - 20 - 37 В данном случае по сравнению с прототипом наряду со стехиометрическим со отношением компонентов (или некоторого избытка окислителя) имеет место противоположный принцип снижение доли окислителя и увеличение доли горючего. Такое соотношение компонентов приводит к тому, что непосредственно с окислителем (по механизму горения пиротехнического состава) реагирует лишь определенная доля горючего - азида натрия (стехиометрическое соотношение горючего и окислителя в данном случае составляет - 63/37 мас.% соответственно). Оставшаяся непрореагировавшая доля горючего при этом подвергается термическому разложению за счет тепла выделяющегося при горении состава. Таким образом, имеет место процесс, связанный с отводом определенного количества тепла из зоны горения, необходимого для разложения азида натрия. Такой эффект позитивным образом сказывается как на снижении температуры так и скорости горения состава, что в конечном счете является фактором, способствующим стабилизации процесса горения при повышенном давлении. При этом увеличение доли азида натрия в рецептуре приводит к соответствующему увеличению удельного газовыделения. Образующийся в процессе горения состава восстановленный вольфрам, обладая очень высокой температурой плавления (3420oC) находится в твердом виде и обеспечивает связывание шлаков (спекание в твердый клинкер), и удерживание их в зоне горения. При этом сама структура шлаков обладает газопроницаемостью и фильтрующими свойствами. Изобретение относится к пиротехническим составам для тушения пожаров и способам их получения. Изобретение позволяет получать пиротехнические аэрозолеобразующие составы с заданными физико-механическими свойствами, повышенной скоростью горения, уменьшенной температурой горения, большей массовой долей выхода в аэрозоль твердых частиц 1-2 мкм. Пиротехнический аэрозолеобразующий состав для тушения пожаров готовят из состава, содержащего газоаэрозолеобразователь - дициандиамид двух фракций 40 - 80 и 7 - 15 мкм при массовом соотношении 80 : 20, горюче-связующее поликонденсата формальдегида с органическим соединением, выбранным преимущественно из меламина, карбамида, фенола двух фракций 70 - 120 и 10 25 мкм при массовом соотношении 70 : 30, окислителя - нитрата щелочного металла двух фракций 15 - 25 и 1 - 7 мкм. Содержание компонентов, мас.%: газоаэрозолеобразователь 9 - 20, горюче-связующее 6 - 14, окислитель остальное. Способ получения огнетушащего состава включает смешение горюче-связующего, окислителя и газоаэрозолеобразователя. Смешение может производиться в виде порошков или путем диспергирования окислителя и газоаэрозолеобразователя в растворе горюче-связующего. Вначале смешивают более крупные фракции, а затем более мелкие фракции. Смесь сушат и формуют. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл. (54) ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТА (57) Реферат: Изобретение относится к пиротехническим составам и может быть использовано для получения газообразного азота в источниках давления. Предложен пиротехнический состав для получения азота, содержащий азид натрия, оксид железа (III) и оксид титана (IV). Изобретение направлено на создание пиротехнического состава для получения азота, обладающего высокой надежностью горения, слабой зависимостью скорости горения от начальной температуры, стабильной скоростью газогенерации при повышенных давлениях с образованием твердых, нелетучих, пористых шлаков. 1 ил., 1 табл. Изобретение относится к области пиротехники, в частности к пиротехническим составам, и может быть использовано для получения газообразного азота в источниках давления. Большинство известных пиротехнических составов, генерирующих азот, в качестве носителя азота содержат азид натрия и предназначены для снаряжения генераторов газа, заполняющих подушки безопасности на автомобилях в аварийных ситуациях. В соответствии с этим заряд газогенератора должен выделять около 80 л холодного нетоксичного газа под давлением около 0,2 МПа за время 20-60 мс [1]. Однако имеется ряд технических задач, решение которых требует применения пиротехнического состава, способного обеспечить стабильно низкую скорость генерирования больших количеств газа в широком интервале давлений. Известен пиротехнический состав, позволяющий реализовать стабильно низкую скорость генерации азота при давлениях до 110 МПа. Он содержит 63-80 мас.% азида натрия и 20-37 мас.% оксида вольфрама(VI) [2]. Приведенные авторами [2] результаты показывают, что, например, состав, содержащий 80 мас.% NaN3 и 20 мас.% WO 3 горит со скоростью, линейно возрастающей от 6 мм/с до 9 мм/с в диапазоне давлений от 0,1 МПа до 110 МПа. Сущность указанного технического решения заключается в снижении температуры горения и калорийности газогенерирующего состава за счет снижения доли окислителя и увеличения доли горючего по сравнению со стехиометрическим соотношением (стехиометрическое соотношение в данном случае 37/63 мас.% соответственно). Это приводит к тому, что с окислителем реагирует лишь определенная доля горючего с образованием оксида натрия, свободного вольфрама и азота, при этом избыток азида натрия подвергается термическому разложению за счет тепла, выделяющегося при горении состава с образованием металлического натрия и азота. Однако понижение температуры горения и калорийности состава крайне негативно сказывается на надежности его горения и обуславливает сильную зависимость скорости горения от начальной температуры [3]. Кроме того, наличие в продуктах горения легколетучих компонентов (свободного натрия и его оксида) требует применения мощной фильтрующей системы, а принимая во внимание их высокую химическую и коррозионную активность, значительно затрудняет утилизацию продуктов горения. Известен пиротехнический состав для получения азота в результате реакции стехиометрического, или близкого к таковому, количества оксида титана(IV) с азидом натрия [4] (стехиометрическое соотношение в данном случае 23,5/76,5 мас.% соответственно). Как предполагают авторы указанного изобретения, процесс горения этого состава может быть описан следующим уравнением: 4NaN3+ТiO2 2Na2O+Ti+6N2+6,4 ккал Из приведенной схемы можно заключить, что состав имеет очень низкую калорийность и, как следствие, должен обладать низкой температурой горения и низкой надежностью горения. Проведенные нами испытания указанного состава подтвердили это предположение. Известен также состав для получения азота в результате реакции стехиометрического количества оксида железа(III) с азидом натрия [5] (стехиометрическое соотношение в данном случае 29/71 мас.% соответственно) по схеме: 6NaN3+Fe 2O3 3Na2O+2Fe+9N2 Проведенные нами испытания указанного состава показали, что, несмотря на такие его достоинства, как высокое удельное газовыделение (360 см3/г), небольшой критический диаметр горения (~ 15 мм), генерирование практически чистого азота (>98 об.%), ему присущ и ряд существенных недостатков, в частности высокий процент несвязанного натрия в шлаках (до 20 мас.%), сильная зависимость скорости горения от начальной температуры и спонтанное увеличение (в 3-4 раза) скорости газогенерации при давлениях, превышающих 25-30 МПа (давление срыва). Ввиду этого использование указанного состава невозможно в устройствах, требующих для своей стабильной работы монотонного увеличения давления до значений, превышающих 30 МПа. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка пиротехнического состава для получения азота, обладающего высокой надежностью горения и стабильной скоростью газогенерации при повышенных давлениях с образованием твердых, нелетучих, пористых шлаков. При использовании изобретения достигается следующий технический результат: - высокая надежность горения (критический диаметр торцевого горения в стальном толстостенном стакане 7-8 мм); - слабая зависимость скорости газогенерации от начальной температуры (температурный коэффициент скорости горения 4· 10-3 1/К); - стабильная скорость горения состава в широком диапазоне давлений (увеличение давления с 0,1 МПа до 110 МПа приводит к увеличению скорости горения в 0,3 раза, для сравнения, в аналогичных условиях скорость горения прототипа увеличивается в 8-10 раз); - при горении состава образуются твердые, нетекучие, химически малоактивные шлаки с высокой фильтрующей способностью (при горении состава-прототипа образуются полужидкие шлаки); - генерируется чистый азот с пренебрежимо малым количеством примесных газов и пыли (содержание азота в образующемся газе более 99 об.%). Для решения поставленной задачи в известный пиротехнический состав, содержащий азид натрия и оксид железа(III), согласно изобретению вводится оксид титана(IV) при следующем соотношении компонентов, мас.%: азид натрия: 35-50; оксид железа(III): 15-20; оксид титана(1V): 30-50. В данном случае, по сравнению с прототипом, введение оксида титана(IV) в указанных количествах позволяет полностью связать в волне горения легколетучие продукты горения (натрий и оксид натрия) в химически малоактивные титанаты, не плавящиеся при температуре горения состава, с выделением дополнительного количества тепла. Благодаря этому состав имеет достаточно высокую калорийность (1000-1500 Дж/г) и температуру горения (1500-1600 К), и, как следствие, низкий критический диаметр, высокую надежность торцевого горения и слабую зависимость скорости горения от начальной температуры. Экспериментально установлено, что введение оксида титана(IV) позволяет значительно уменьшить поток тепла, переносимого из зоны горения в несгоревшую смесь легколетучими промежуточными продуктами горения состава. Следствием этого является отсутствие наблюдаемого у прототипа резкого увеличения скорости горения. Шлаки, после сгорания состава, представляют собой спекшийся пористый блок с геометрическими размерами исходного заряда, обладающий высокой фильтрующей способностью и малой усадкой. На чертеже представлена зависимость относительной скорости горения (вычислялась как отношение скорости горения состава при давлении 0,1 МПа к скорости горения состава при заданном давлении) от давления для составов: - кривая 1 - состав-прототип; - кривая 2 - состав с рецептурой вне заявляемого диапазона соотношения компонентов; - кривая 3 - заявляемый состав. Для экспериментальной отработки заявленного состава были изготовлены образцы по следующей технологии. 1. Порошки входящих в состав компонентов после предварительной сушки и измельчения просеивали через сито с ячейкой 01 (100 мкм). 2. Взятые в необходимом количестве компоненты загружались в механический смеситель и перемешивались в течение 2 часов. 3. Образцы изготавливались методом прессования. Сжигание образцов производилось в манометрической бомбе с регистрацией процесса горения с помощью датчика давления. Поджиг образцов осуществлялся электровоспламенителем с промежуточным безгазовым воспламенительным составом. Разборка манометрической бомбы после испытаний показала отсутствие выноса продуктов горения в свободный объем, при этом шлаки представляли собой спекшийся пористый блок с геометрическими размерами исходного заряда. Это говорит об образовании твердых, нетекучих шлаков с высокой фильтрующей способностью. Химический анализ шлаков показал отсутствие в них свободного натрия. Анализ газа методом газовой хроматографии показал, что в нем содержится более 99 об.% азота. Экспериментально определенные значения температуры горения (1500 - 1600 К), калорийности (1000-1500 Дж/г), критического диаметра торцевого горения (в стальном толстостенном стакане 7-8 мм) и температурного коэффициента скорости горения (4· 10-3 1/К) говорят о высокой надежности горения заявляемого состава и слабой зависимости скорости его горения от начальной температуры. В таблице представлены характеристики заявляемого состава, состава-прототипа и состава с рецептурой вне заявляемого диапазона. На чертеже представлены зависимости относительной скорости горения (вычислялась как отношение скорости горения состава при давлении 0,1 МПа к скорости горения состава при заданном давлении) от давления в системе для следующих составов: - кривая 1 - состава-прототипа; - кривая 2 - состава с рецептурой вне заявляемого диапазона соотношения компонентов (62 мас.% NaN3, 25 мас.% Fе2О3 и 13 мас.% TiO2); - кривая 3 - заявляемого состава с рецептурой: 40 мас.% NaN3, 18 мас.% Fе 2О3, 42 мас.% ТiO2. Как следует из представленных данных, заявляемый состав (кривая 3) в отличие от прототипа (кривая 1) и состава с рецептурой вне заявляемого диапазона соотношения компонентов (кривая 2) способен обеспечить стабильную скорость генерирования газа (отсутствие давления срыва) в широком интервале давлений в системе (от 0,1 МПа до 110 МПа). Характеристики пиротехническ их составов для генерирования азота. Содержание компонентов, мас.% Давлени Скорость е Примечани горения* срыва** е , мм/с , МПа NaN3 Fe2O3 TiO2 50 20 30 6,2 40 18 42 3,5 35 15 50 2,4 71 29 0 5,2 62 25 13 7,4 не т не т не т 25 30 Заявляемый состав Составпрототип Состав с рецептурой вне заявляемог 35 о диапазона 40 соотношени я компоненто в * - при давлении 0,1 МПа и начальной температуре 295 К; ** - исследовалось до 110 МПа. Литература 1. В.В.Алешин, Г.Н.Широкова // Химическая физика. 1999. Т.18. №2. С.73. 2. Патент РФ №2151759, МПК6 С 06 D 5/06, С 06 В 35/00, публ. 27.06.2000 г., бюл. №18. Газообразующий пиротехнический состав. 3. А.А.Шидловский. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1973. 4. Заявка ФРГ №2327741, МПК 6 С 06 D 5/06, публ. 20.11.75. Твердое средство для получения газа. 5. Патент США №3895098, МПК6 С 01 В 21/00, публ. 15.07.75. Способ и состав для генерирования азота (прототип). Формула изобретения Пиротехнический состав для получения азота, содержащий азид натрия и оксид железа (III), отличающийся тем, что он содержит оксид титана (IV) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Азид натрия 35-50 Оксид железа(III) 15-20 Оксид титана(IV) 30-50 РИСУНКИ Рекомендуем ознакомиться и с недавно зарегистрированным патентом 2480949. угие патенты: Способ получения двухосновного пироксилинового пороха // 2242449 Изобретение относится к области производства двухосновных порохов и может быть использовано для снаряжения патронов к стрелковому оружию Твердое ракетное топливо // 2241693 Изобретение относится к твердым ракетным топливам Газогенератор // 2234364 Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в системах вытеснения или аэрации жидкостей или порошков Аэрозольгенерирующий пиротехнический состав для систем объёмного пожаротушения // 2230726 Изобретение относится к области аэрозольгенерирующих пиротехнических составов для систем объемного тушения пожаров Состав газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю // 2230587 Изобретение относится к составам газообразователя сомосрабатывающего порошкового огнетушителя, предназначенный для пожарной защиты кладовых, кабельных галерей, шкафов с электрооборудованием, подвалов, бункеров и др Способ изготовления зарядов смесевого твердого топлива // 2230052 Изобретение относится к области производства ракетной техники, а именно к изготовлению зарядов смесевого твердого топлива Пороховой взрывчатый состав и способ его изготовления // 2226522 Изобретение относится к пороховым взрывчатым составам на основе утилизируемых бездымных порохов, взрывчатых веществ типа гексоген и октоген Способ изготовления зарядов из смесевого твёрдого ракетного топлива // 2226520 Изобретение относится к области изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ), а именно, к технологии приготовления топливной массы и формования зарядов Твердое ракетное топливо // 2207330 Изобретение относится к области специальной технической химии, а именно к созданию твердого ракетного топлива баллиститного типа, эксплуатируемого в широком температурном диапазоне Твердое ракетное топливо баллиститного типа // 2203872 Изобретение относится к области разработки высокоэнергетических быстрогорящих твердых ракетных топлив баллиститного типа (двухосновных) Воспламенительный состав // 2233258 Изобретение относится к области воспламенительных составов для электровоспламенителей капельного типа и для электровоспламенителей в запрессованном виде Генерация низкотемпературного газа из твердого топлива // 2174437 Изобретение относится к структуре газогенератора, используемой для получения низкотемпературного газа, не выше 350 К, в частности азота с твердым монолитным зарядом, имеющим сквозные поры для прохода продуктов сгорания заряда Газообразующий пиротехнический состав // 2151759 Изобретение относится к пиротехническим составам и может быть использовано для получения газообразного азота и в источниках давления Пиротехнический ударный воспламенительный состав для патронов кольцевого воспламенения // 2144523 Изобретение относится к ударным пиротехническим составам, используемым в патронах кольцевого воспламенения, например спортивно-охотничьих патронах Способ получения микрокристаллов азида серебра Газогенерирующий состав // 2130423 // 2105750 Изобретение относится к рецептурам газогенерирующих твердых топлив, а именно к рецептурам, содержащим в своем составе азиды щелочных или щелочноземельных металлов, предназначенным для использования в системах пассивной безопасности пассажиров и водителей автомобильного транспорта для развертывания и наполнения эластичных оболочек Пиротехнический ударный воспламенительный состав для патронов стрелкового оружия // 2086523 Изобретение относится к патронному производству, а именно, к ударным пиротехническим составам для капсюлей-воспламенителей патронов стрелкового оружия, в том числе для спортивно-охотничьих и строительно-монтажных патронов кольцевого воспламенения Состав для получения азота // 1208740 Твердое пиротехническое топливо Ударный состав // 559638 // 2269503 Изобретение относится к области взрывчатых веществ, в частности к ударным составам капсюлейвоспламенителей, в том числе для патронов кольцевого воспламенения Термостойкий воспламенительный состав для электровоспламенителя // 2289562 Изобретение относится к пиротехническим воспламенительным составам для электровоспламенителей и может быть использовано при производстве мостиковых электрических средств инициирования 2 СИГНАЛЬНЫЕ СОСТАВЫ Перевод СИГНАЛЬНЫЕ СОСТАВЫ пиротехн. составы, образующие при горении цветное пламя или дым. Отличаются высокой цветовой насыщенностью пламени или дыма. Различают огневые и дымовые С. с. Огневые С. с. содержат горючее (порошкообразный металл, преим. Mg, или орг. в-во), окислитель [Sr(NO3)2, Ba(NO3)2, Ва(СlО 3)2, NaNO3, КСlO4, NH4ClO4, CuCO3 Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988. Пиротехнические составы − это гетерогенные смеси, способные к самостоятельному горению и дающие при горении световые, дымовые, тепловые, звуковые и другие эффекты. В зависимости от назначения они делятся на осветительные, фотоосветительные, трассирующие, зажигательные, инфракрасного излучения, сигнальные, дымовые, безгазовые, газогенерирующие, воспламенительные, свистящие, имитационные, целеуказательные и др. Пиротехнические составы используют-ся в военном деле и народном хозяйстве. Среди пиротехнических составов, применяемых в народном хозяйстве, следует выделить: фейерверочные, термитные для воздействия на переохлажденные облака и туманы; газогенерирующие, пестицидные, для получения тугоплавких металлов, подогрева пищи и защиты садов; спичечные, составы для уменьшения усадки и образования раковин в процессе охлаждения расплавленного металла и т.д. Также они делятся на плазменные, аэрозолеобразующие, тепловые, газогенерирующие. 3.2 Классификация пиротехнических составов 3.2.1 Осветительные пиротехнические составы Осветительные пиротехнические составы используют для освещения местности и приме минах, авиабомбах, реактивных снарядах. Основной характеристикой осветительных составов является сила света. Компонентами осветительных составов являются окислитель (чаще всего нитрат бария) вещества и цементатора одновременно. Осветительные составы делятся на две группы: медленногорящие (скорость горения 13 4 мм/с). В боеприпасе осветительный состав обычно размещается в специальном стакане (звездк В определенной точке траектории осветительный состав воспламеняется, и стакан с пара из снаряда. Горящая звездка, медленно снижаясь на парашюте, освещает участок местно ^ 3.2.2 Сигнальные пиротехнические составы Сигнальные пиротехнические составы предназначены для сигнализации и целеуказания применяться для нужд народного хозяйства: при исследовании воздушных потоков, для воздушных парадов, на транспорте для подачи сигнала бедствия в наземных условиях и аварийно-спасательных средств летчиков морской авиации. Сигнальные составы делятся на две группы: ночного действия (при горении дают яркое яркий цветной дым). Сигнальные составы ночного действия по используемому окислителю делятся, в свою о В хлоратных составах обычно в качестве окислителя используют хлорат калия, в качеств углеводы, а для окраски пламени добавляют соли: желтое пламя – Nа2СO3, NaNО3; зеленое пламя – BaCO3, Ba(NO3)2, ВаСl2; красное пламя – SrCO3, Sr(NO3)2; синее пламя – CuCO3, Cu(OH)2, СuCl2. Пламя дополнительных цветов может быть получено сложением излучения нескольких Нитратные составы для окисления содержат соли, которые одновременно являются окис натрия, нитрат бария, нитрат стронция, гидроксид меди (таблица 11). Таблица 11 − Составы сигнальных огней Шифр Рецептура состава состава наименование U, I·t/m, Р, , мм/c % мкм кд·с/г содержание, % компонента 1 2 3 4 5 6 33-01 Ba(NO3)2 54 2,7 3800 80 590 МПФ-2 19 Na3AlF6 14 SrCO3 5 СФ-0112А 8 NaNO3 52 34-02 7 ПАМ-3 17 СФ-340А Na3AlF6 9 2,2 4500 84 590 0,7 880 80 590 1,9 4100 90 620 111 1800 96 620 15 AlCO3 7 Графит (сверх 100%) 1 34-03 Ba(NO3)2 64 ПАМ-3 11 ПВХ-С 3 СФ-340А CrCO3 5 5 Na3AlF6 10 Олифа 2 35-01 35-02 Sr(NO3)2 60 МПФ-2 17 ПВХ-С 16 СФ-340А 7 Sr(NO3)2 59 МПФ-2 15 ПВХ-С 20 Канифоль 4,5 Масло индустриальное 1,5 35-07 Sr(NO3)2 66 МПФ-2 14 С6С16 14 СФ-0112А 6 1,4 450 86 625 Продолжение таблицы 11 1 2 33- Ba(NO3)2 01 МПФ-3 3 4 66 1,9 2300 75 550 6 7 14 С6С16 14 СФ-0112А 6 33- Ba(NO3)2 02 МПФ-2 5 65 0,9 8600 70 550 12 ПВХ-С 17 Канифоль 4,5 Масло индустриальное 1,5 В качестве горючих веществ часто используют уротропин, фенолформальдегидные смол годы широко используются в составах цветных огней нитраты целлюлозы и утилизируем Сигнальные составы дневного действия при горении дают облако яркого цветного дыма путем их нагревания. Красный дым получается возгонкой родамина, желтый – ауромина смеси ауромина и индиго. Нагревание красителей обеспечивается горением смеси окисл температура от 200 до 360 °С. ^ 3.2.3 Трассирующие составы Трассирующий состав предназначен для обозначения трасс – пути или траектории полет прямой наводкой или по воздушным целям. Устройства, которые снаряжаются трассиру Трассеры при горении дают красный огонь, поэтому наиболее распространен следующи азотнокислый стронций Sr(NO3)2 – окислитель; магний в порошке – горючее; резинат кальция (C19H29COO)2Ca – цементатор. ^ 3.2.4 Зажигательные составы Зажигательные пиротехнические составы применяются для заж-жения, а именно, для вы боеприпасами, горюче-смазочными материалами, эшелонов и других объектов). Зажигательные составы делятся на четыре группы. ^ Первая группа – зажигательные составы на основе металлических горючих и конденси горения (от 2000 °С до 3000 °С). Они, в свою очередь, делятся на две подгруппы. ^ Первая подгруппа – смесь оксида одного металла с другим металлом – термит. Термическую реакцию можно представить в общем виде: М1О + М2 = М2О + М1 +q. Максимальный тепловой эффект q достигается тогда, когда образующиеся оксиды (М2О наименьшую теплоты образования. Достаточно эффективным по зажигательной способности является железный термит: Fe2O3 + 2Al = Аl2O3 +2Fe + 3473 кДж/кг. Термит трудно тушить, он горит и под водой. Однако один термит применяется редко, т радиус действия его ограничен. Поэтому к термиту добавляют вещества, понижающие т действия пламени. Такой состав называется термитно-зажигательной смесью, которая со добавки, горючего и цементирующего вещества. ^ Вторая подгруппа – зажигательные составы на основе кислородосодержащей соли (нап (Mg, Al или сплав Al–Mg 1:1). Такие составы образуют большое пламя, дают температур снарядах. ^ Вторая группа – зажигательные составы на основе металлического горючего, сгорающ представителем этой группы зажигательных веществ является сплав электрон, в состав к Расплавление и зажжение электрона производится термитно-зажигательным составом. Э боеприпасах. При достаточно длительном горении развивается температура до 2800 °С. является простота тушения. ^ Третья группа – зажигательные составы на основе жидких органических горючих, сгор К указанным зажигательным веществам относятся нефть, керосин, бензин, которые в бо состоянии (напалм). В качестве отверждающих веществ используется мыло, каучук. ^ Четвертая группа – самовоспламеняющиеся зажигательные вещества. Представителем этой группы зажигательных веществ являются белый фосфор, который воздуха, развивая температуру до 1000 °С. ^ 3.2.5 Дымовые (маскирующие) составы Дымовые составы предназначаются для маскировки своих объектов в ходе боя, постанов Основными требованиями к дымообразующим составам являются: хорошая дымообразу дыма, продолжительность горения (дымообразования), неядовитость дыма. Дым получается в результате химической реакции и возгонки. Веществ, способных при Например, белый фосфор, серный ангидрид SO3; состав Ершова: КСlO3 – 20 %, уголь – 1 В дымовых боеприпасах наибольшее применение нашел белый фосфор как наиболее эфф Механизм дымообразования белого фосфора следующий: химическое соединение белого фосфора с кислородом воздуха (горение) с образов взаимодействие фосфорного ангидрида с парами воды и образование фосфорных к ортофосфорной Н3РО4; поглощение кислотами влаги воздуха с образованием тумана. Для оценки эффективности вещества с точки зрения его маскирующих способностей исп и маскирующий вес. Под дымообразующей способностью понимают количество дыма, получаемого из одног условиях. Дымообразующая способность (ДС) определяется по формуле: . Под маскирующим весом понимают количество дымообразующего вещества, способног Дымообразующая способность белого фосфора составляет: при влажности воздуха 30 % Маскирующий вес белого фосфора 0,35 г/м2. ^ 3.2.6 Пестицидный состав [86–87] Пестицидный состав – это пиротехнический состав, горение которого сопровождается о губительно действующие на различные вредные организмы. Применяется для снаряжени подразделяются на инсектицидные для уничтожения вредных насекомых; акарецидные д грибами, бактериальными и вирусными заболеваниями растений, клуб-ней, плодов и т.д последующей конденсацией, образуя азрозоль. Пестициды должны обладать высокой ак при малом расходе токсиканта, быть относительно безвредными для людей и животных, растительность. В качестве инсектицидов используются ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХ применяются термические смеси на основе КСlО3, органических горючих и пламегасите и дилор. Для обеззараживания теплиц, парников овощехранилищ разработаны серные ш Универсальной термической основой аэрозолеобразующих составов являются нитраты ц ^ 3.3 Использование пиротехнических составов в народном хозяйстве [19] Пиротехнические составы широко применяются в следующих областях: в сельском хозя пространства, в быту и т.д. Одним из методов борьбы с заморозками является создание дымовых завес с помощью с применяются специальные дымовые средства, изготовляемые в виде шашек или пакетов дымообразующей шашки входят: гексохлоран – 74 %, феррофосфор − 22 %, алюминиевы темный дым, имеющий большой тепловой эффект, температура воздуха повышается, чт теплолюбивых культур. В ряде случаев, когда требуется провести срочную сварку стальных деталей (проводов, р методы, основанные на использовании пиротехнических составов. Они позволяют быстр °С). Такая операция осуществляется за счет использования термитных составов. Пиротехнические составы применяются для горячей штамповки деталей из тонколистов листовая заготовка обмазывается слоем высококалорийного пиросостава и поджигается, температуры. Для тушения пожаров, возникающих в шахтах и рудниках при добыче угля, применяют выделяются негорючие газы SO2 и N2 и водяные пары. Один из таких составов содержит мочевины или нитрогуанидина и 3 % идитола. Для исследования космического пространства с помощью пиротехнических составов соз помогают изучать ветровой режим, диффузию, плотность, температуру, состав атмосфер характеристики на больших высотах. Для создания таких облаков используются термитн При горении натрий (калий, литий, стронций) испаряется, образуя облако. Большое прим искусственного вызывания выпадения осадков, для тушения лесных пожаров, для рассеи ^ Использование порохов и пиротехнических составов в противоградовых ракетах. него страдают сельскохозяйственные угодья – посевы пшеницы, кукурузы, подсолнечни ущерб от града во всех странах мира составляет свыше двух миллиардов долларов, поэто весьма важной задачей. В середине 60-х годов был выяснен механизм образования града. Оказалось, что в теплы воздуха в больших кучевых облаках, температура в которых колеблется от минус 10 до 2 На высоте 8–10 км температура достигает минус 40 С, и капли замерзают, образуя заро становятся тяжелее, опускаются ниже и выпадают на землю. Град обычно выпадает поло Чаше всего град образуется в суперячеистых облаках. Исследования в нашей стране и за рубежом показали, что наиболее действенным методо облаках как можно большего числа зародышей градин. Тогда прекратится их рост, и мелкие ледышки, растаяв в пути, упадут на почву в виде до Это может быть достигнуто, если в суперячеистом облаке распылить порошок сухой угл йодистого серебра (AgJ). Если достаточное количество таких реагентов рассеять в облаке, то каждая его пылинка воды. Равновесие в состоянии облака нарушается, происходит бурный процесс возникно Но так как их много, и размеры образующихся градин не велики, то при прохождении че растаять. Вместо града на землю выпадает дождь. Самым приемлемым способом доставки реагента в градовые облака оказались специальн из наземных установок. Пуск ракет производится из стартовых установок, напоминающи Шашка пиротехнического состава содержит 40–60 % AgJ или PbJ2, 25–45 % NH4ClO4, 10 масла и помещается в головную часть ракеты. Было разработано целое семейство специальных ракет: «Облако», ПГИ, «Алазань-1», «А характеристики которых приведены в таблице 12. Таблица 12 – Основные характеристики противоградовых ракет Тип Калибр, Длина, Масса Максимальная Число Температурный мм мм высота ракет диапазон, °С ракеты/ подъема, км для защиты заряда, мг 1 2 3 4 5 6 7 ПГИ 82,5 /3,1 4,2 89 «Алазань1» 82 960 9,8/3,1 8,7 78 «Алазань2М» 82,5 1450 8,3/3,1 8,7 67 от минус 10 до плюс 50 «Алазань2МТ» 82,5 1550 9,0/2,8 9,5 34 от плюс 10 до плюс 60 «Облако» 125 2110 35/5 8,6 «Кристалл» 100 1965 11,5/4,4 8 34 от минус 5 до плюс50 Основой этих ракет, доставляющих их к облаку, является РДТТ, использующий заряд из топлива. Первая отечественная ракета ПГИ (рисунок 65) представляет собой турбореактивный сн ракетного двигателя и головной части, в которой расположена дымовая шашка, содержа 1 − корпус; 2 − головная часть; 3 − шашка с йодистым серебром; 4 вышибной заряд Рисунок 65 − Схема устройства противоградовой ракеты ПГИ Для запуска ракеты ПГИ с помощью электрического импульса воспламеняют пороховой установки. Стабилизация ее полета достигается за счет вращения вокруг продольной оси сопловых каналов двигателя. По истечении установленного еще до запуска интервала вр облака) воспламеняется дымовая шашка, при горении которой реагент в аэрозольном со рассеивается в облаке по трассе полета ракеты, после сгорания дымовой шашки срабаты безопасные осколки. Ракета «Облако» (рисунок 66) [82] обладает большей дальностью стрельбы, чем ракета П характеристики: калибр 125 мм, длина 2110 мм, масса 35 кг, максимальная высота подъе трассы активного дыма до 8 км, масса реагента (йодистое серебро) 5 кг. Одна ракета обр ракеты в полете достигается оперением. 1 − головная дистанционная трубка; 2 − отверстия для выхода парогазовой смеси; 3 − шашка активного дыма; 4 − пиропороховой двигатель; 5 − сопло Рисунок 66 − Противоградовая ракета «Облако» Аналогично ракете ПГИ через заданное время после срабатывания двигателя ракеты «Об в градовом облаке. Затем взрывается вышибной заряд: под его действием открывается кр парашют, на котором ракета опускается на землю. Скорость снижения ракеты на парашю Ракета «Алазань-2М» (рисунок 67) не имеет парашюта, несколько меньше по размерам и ПГИ. Она состоит из двухкамерного двигателя с двумя пороховыми шашками, изготовле РСИ-12К с пиросопроводителем, обеспечивающим горение пороха при более низком дав 1 − дистанционная трубка; 2 − шашка активного дыма; 3 − соединительная втулка; 4 − разрывной заряд; 5 − пиротехнические шашки; 6 − порох сопло; 10 − стабилизатор; 11 − электрокапсюль; 12 − дистанционный узел разрушения корпуса; 13 − корпус головной части; 14 − отверст Рисунок 67 Противоградовая ракета «Алазань-2М» Шашки имеют цилиндрическую форму с продольными выступами, вкладываются в корп 9. На него с помощью соединительной втулки 3 навертывается корпус головной части с пиротехнического состава, содержащая йодистое серебро 2, и дистанционная трубка 1, к на выдавливание аэрозоля через отверстие 14 в градоопасное облако. По окончании работы ракеты и после начала ее падения н разрывного заряда, состоящего из шашки ВВ, дробящего металлическую оболочку корп опасности при их падении на землю. Для обеспечения горения ракетных зарядов при бол шашка 5. В последующих конструкциях ракет их металлические корпуса стали заменять Из таблицы 12 видно, что ракеты «Кристалл», «Алазань-2М» по своим характеристикам Например, увеличенный в 10 раз срок безопасной эксплуатации обеспечит их предпочти населения, повышенный темпратурный диапазон применения (до 60 °С) обеспечит их пр климатом, а увеличенный на 50 % радиус действия ракеты «Кристалл» позволит предотв территориях. Газогенераторы. В технике часто требуется быстро получать небольшие количества газ движущихся частей различных устройств, катапультирования пилота, размыкания и зам действие клапанов пуска небольших газовых турбин и др. Для этого разработаны специа них могут быть нитроцеллюлозные пороха, твердые ракетные топлива, пиротехнические Основные требования к газогенерирующим составам – это обеспечение низкой температ количество твердых остатков при сгорании. Желательно, чтобы зависимость скорости го Газы должны обеспечить выходные параметры газогенераторов, которыми являются: ко полученных газов и их давление. Сами газогенераторы должны иметь минимальные массу и габаритные размеры, быть ко особенно если они применяются в космических объектах. В газогенераторных составах в качестве основных компонентов, не дающих при сгорани гуанидина и нитрогуанидин. Смеси на основе нитрата аммония более гигроскопичны и т В начале 60-х г. в США стали разрабатываться составы на основе перхлората аммония. В дигидроксилглиоксим (С2Н4О4N2) и катализаторы полимеризации. Состав, содержащий горит при Р = 700 МПа со скоростью 2,7 мм/с.Температура горения 123 °С, плотность 1,63 г/см3, удельный импульс примерно 200 с. В настоящее время в НИИПХ разработаны газогенерирующие составы на основе нитрат 1200 К и массовой долей газов 50 %. ^ Воздействие на метеорологические процессы. Важная роль в управлении погодой пр для этих целей ряд пиротехнических изделий, которые стали находить все большее прим рассеивания тепловых туманов, препятствующих взлету и посадке самолетов, стимулиро борьбы с засухой, обеспечения хорошей погоды в дни праздников и торжеств в больших Для этих целей применяется пиротехнический патрон (рисунок 68) диаметром 39 мм, выстреливаемый из кассет ЭКСП-39. Патрон состоит из карто которую впрессовывается льдообразующий состав 3, порохового вышибного заряда 4 и При выстреле луч огня от капсюля-воспламенителя поджигает пороховой заряд, образую выталкивают шашку из оболочки и одновременно воспламеняют льдообразующий соста 50 % AgI, 40 % NH4ClO4 и 10 % идитола. Температура горения состава 12001300 °С, вр ^ Искусственное вызывание выпадения осадков. Новая область использования проти выпадения осадков в засушливых районах. Необходимо отметить особо актуальное значение для страны проблемы изыскания допо исчезновения Аральского моря и острейшей экологической обстановкой в этом регионе. 1 − картонная гильза с шашкой; 2 − картонная оболочка; 3 − льдообразующий состав; 4 − пороховой вышибной заряд; 5 − капсюль-воспламенитель Рисунок 68 − Пиропатрон типа ПГП-39 для стимулирования осадков По данным Госкомгидромета России методом искусственного вызывания осадков в басс море, количество дополнительной воды можно увеличить до 12 тыс. м3 в год. На первых этапах с этой целью могут быть использованы ранее разработанные самолетн самолетные гидропатроны с шириной засева реагентов до 4 км. Ведутся работы по разработке пиропатронов, позволяющих увеличить ширину засе обработки облаков и число задействованных самолетов. Для искусственного инициирования осадков в горных районах предложен пиротехничес активных ядер до 1,6∙1013 с 1 г состава. Пирогенератор включает 12 пироэлементов калибра 100 мм и длиной 1800 мм с времене ^ Тушение лесных пожаров. Многочисленные опыты, проведенные в разных районах с перспективность этого метода. Сущность его заключается в том, что в облака над районо пиротехнических патронов, которые выстреливаются в облако из специальной кассеты и В зависимости от типа и характера облака в него выстреливается от трех до шести и бол Хорошая погода в дни праздников и торжеств обеспечивается выстреливанием с самоле цели, пиротехнических патронов с составом, вызывающим образование дождевых капел пространства. Рассеивание туманов производится выстреливанием в них с самолета или с земли пирот ^ Фейерверки и салюты. Обычай отмечать праздничные события фейерверками и салю начинается еще с эпохи Петра I. Салюты – это залпы холостыми патронами из многих орудий, сопровождающиеся выстр желтого и др. Фейерверочные изделия высотного действия (подъем 150 м и выше) должны обеспечива менее 5 с, полное сгорание в воздухе пироэлементов, отсутствие падающих горящих или отсутствие при разрыве изделия в воздухе деталей, которые могут травмировать людей. Для повышения зрительного эффекта было разработано много типов фейерверочных огн изделия потребовал организации их специальных производств на базе заводов, выпускаю На основе проведенных исследований в области теории стабильного и пульсирующего г позволявших создать оригинальные мерцающие, цветно-пла-менные, искристо-форсовы На их основе разработано более 50 наименований 150, 195, 310 мм изделий высотного де пироэлементов и изделий для паркового фейерверка. Для надежности и безопасности запусков созданы на базе серийных автомашин многост пуском изделий по заданной программе и с дистанционным управлением огня по рации Фейерверочные составы цветных огней приведены в таблице 13. Таблица 13 − Фейерверочные мерцающие составы Цвет огня и шифр состава Рецептура смеси наименование компонента содержание, % 1 2 3 4 78–84 0,6– 1500 0,7 0,4– 0,6 0,4– 2700 0,7 0,5– 0,6 0,6– 1700 0,7 1,4– 3,0 0,2– 1700 0,9 0,9– 1,0 0,4– 1600 1,1– Красный, Sr(NO3)2 МР-67 Сплав АМ Белый, МБ-67 Белый, МБ-72 Желтый, МЖ-67 Желтый, U, I/S, f, 2 мм/c кд/см Гц 5 6 18–22 Технологическая добавка 1,2–2,5 Ba(NO3)2 70–80 Сплав АМ 18–22 Технологическая добавка 0–2 Ba(NO3)2+Sr(NO3)2 60–84 Сплав АМ 25–35 MgO 1–5 Технологическая добавка 0,2–1,0 Ba(NO3)2 65–75 Сплав АМ 26–34 Технологическая добавка 2–8 NaNO3+Ba(NO3)2 63–75 0,7 МЖ-72 Na 2C2O4 (NaCO3) 2–8 Сплав АМ 25–35 Технологическая добавка 12 3,0 Продолжение таблицы 13 1 2 3 4 5 6 Зеленый, МЗ-67 Ba(NO3)2 70– 0,4– 1500 0,7– 80 0,9 0,8 Сплав АМ Сu (пудра) 14– 17 Технологическая 8– добавка 12 0–2 Фиолетовый, NН4С1O4 МФ-72 Sr(NO3)2 Сплав АМ СuO 40– 0,8 48 8– 12 26– 34 Технологическая добавка 5– 11 5– 11 1100 15– 16 Эти составы нашли применение в выпускаемых промышлен-ностью высотных и парковы «Радуга», «Каменный цветок», «Ореол-4», «Залп Авроры», «Уральский самоцвет-1» и «У Мерцающие огни в фейерверочных изделиях вызывают большой зрительный эффект, по оригинальности и красочности зрелищного эффекта составы мерцающих огней превосхо параметрами пульсирующего горения являются частота вспышек и амплитуда колебаний пламени. В оптимальном случае такое горение сопровождается периодическим исчезнов визуально. Практическое применение в мерцающих составах цветных огней нашли составы, осново нитратами щелочно-земельных металлов. Эти составы используются в фейерверочных и разноцветный», «Бриллиант», «Мерцающие звезды». Применяются и составы с длительным свечением шлаков, которые также дают хороший нескольких секунд голубое свечение шлаков обеспечивается составом, содержащим 30 % % стеарина, 1 % индустриального масла. На рисунке 69 показано фейерверочное изделие с центральным воспламенительно-разры Парковые фейерверки предназначены для показа в различных местах общественного отд Запуск таких изделий осуществляется дистанционно с больших площадей, крыш высотн электропороховых воспламенителей, чем обеспечивается безопасность обслуживающего фейерверков применяются и различные наземные пиротехнические фигуры: огненные ф 1 − корпус; 2 − пироэлементы; 3 − воспламенительно-разрывной заряд; 4 − усилитель; 5 − замедлительно-воспламенительный узел; 6 − дроссель; 7 − вышибной заряд; 8 − электровоспламенитель Рисунок 69 − Фейерверочное изделие с центральным воспламенительно-разрывным зарядом Большой интерес представляют изделия «Пиротехническая свеча», дающая пламя разли золотистых искр, «Гейзер» с серебристым форсом и др. Время их действия составляет 50 Весьма эффективным оказывается и применение изделия «Комета» (рисунок 70), которо высотой до 40 м с выбросом в зените гроздьев цветных огней. 1 корпус; 2 – крышка; 3 – упор; 4 – обтюратор; 5 – пироэлементы; 6 искристо-форсовый состав; 7 – кометный факел; 8 – диафрагма; 9 – вышибной заряд; 10 – воспламенитель Рисунок 70 − Изделие «Комета» 3 Какие Бывают Пиротехнические Составы JAN22 2012 НАПИСАЛ POLYMATEC Какие Бывают Пиротехнические Составы Пиротехническими составами снаряжают последующие виды средств военного предназначения: 1) осветительные средства (авиабомбы, артиллерийские снаряды, авиационные факелы и др.), применяе 2) фотоосветительные средства (фотобомбы, фотопатроны), применяемые при ночной аэрофотосъемке 3) трассирующие средства, делающие видимой линию движения полета пуль и снарядов (и других подв передвигающимся целям; 4) средства инфракрасного излучения, применяемые для слежения за полетом ракет и в качестве неверн 5) ночные сигнальные средства (патроны и др.), используемые для подачи сигналов; 6) дневные сигнальные средства (патроны и др.), применяемые для той же цели, но в дневных критерия 7) зажигательные средства (бомбы, снаряды, .пули и многие Др.), служащие для ликвидирования военн маскирующие средства (дымовые шашки, снаряды и др.), употребляемые для получения дымовых за 9) ракеты различного предназначения и дальности полета, использующие жесткое пиротехническое гор 10) учебно-имитационные средства, употребляемые как на маневрах и ученьях, так и в боевой обстанов бомб, также разные явления на поле боя: орудийные выстрелы, пожары и др., и могут этим дезориентир 11) целеуказательные средства (снаряды, бомбы и др.), указывающие местопребывание объектов против 12) пиротехнические газогенераторы, применяемые для разных целей. Пиротехнические составы употребляются также и в разных областях народного хозяйства. К пиротехническим составам военного предназначения можно отнести последующие: 1) осветительные; 2) фотоосветительные (фотосмеси); 3) трассирующие; 4) инфракрасного излучения; 5) зажигательные; 6) ночных сигнальных огней; 7) цветных сигнальных дымов; маскирующих дымов; 9) жесткое пиротехническое горючее; 10) безпазовые (для замедлителей); 11) газогенерирующие; 12) воспламенительные, находящиеся в маленьком количе стве во всех пиротехнических средствах; 13) остальные: имитационные, свистящие и др. Многие составы используются в самых разных видах средств; так, к примеру, осветительные составы н маскирующих дымов могут быть применены и в учебно-имитационных средствах и т. д. Пиротехнические составы можно также систематизировать по нраву процессов, протекающих три их го Огненные составы 1. Белопламенные. 2. Цветнолламенные. 3. Составы инфракрасного излучения. Термические составы 1. Термитно-зажигательные. 2. Безгазовые (малогазовые). Дымовые составы 1. Белоснежного и темного дыма. 2. Цветного дыма. Вещества и консистенции, сгорающие за счет кислорода воздуха 1. Металлы и сплавы металлов. 2. Фосфор, его смеси и сплавы. 3. Консистенции нефтепродуктов. 4. Разные вещества и консистенции, загорающиеся при соприкосновении с водой либо воздухом. Пиросоставы при киносъемках. Различные пиротехнические составы находят все бол киносъемок. С их помощью удается имитировать удары молний, электрические искры, с разрывы зенитных и артиллерийских снарядов, произ-водить подсветки и др. Для этих целей используются как обычные пиротехнические составы, так и специальные помещениях. ЛИТЕРАТУРА 1. Жуков, Б.П. Краткий энциклопедический словарь / Б.П. Жуков // Энергетические к Янус-К, 2000. – С. 5. 2. Лапшин, В.Н. Взрывчатых веществ и других ЭКС классификация по безопасности энциклопедический словарь. Энергетические конденсированные системы / под ред 3. Орлова, Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ / Е.Ю. Орлова 4. Горст, А.Г. Пороха и взрывчатые вещества / А.Г. Горст. – М.: Оборонгиз, 1957. − 1 5. Андреева, К.К. Теория взрывчатых веществ / К.К. Андреева, А.Ф. Беляев. – М.: Об 6. Козак, Г.Д. Взрывчатые вещества / А.Г. Козак // Краткий энциклопедический слов ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 8084. 7. Аванесов, Д.С. Практикум по физико-химическим испытаниям взрывчатых вещес 8. Серебряков, М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет / М 9. Багал, Л.И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ / Л.И. Багал. 10. Жегров, Е.Ф. Нитроглицерин (глицеринтринитрат НГЦ) / Е.Ф. Жегров // Краткий конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 2973 11. Фиошина, М.А. Основы химии и технологии порохов и твердых ракетных топлив 12. Гиндич, В.И. Технология пироксилиновых порохов. Производство нитратов целлю – Казань: Тат. газ.-журн. изд-во, 1995. – Т. 1. 13. Марченко, Г.Н. Производство нитратов целлюлозы / Г.Н. Марченко, Л.В. Забелин 14. Физико-химические основы и аппаратурное оформление технологии производства под общ. редакцией А.В. Марченко. – Казань: Изд-во «ФЭН», 2000. 15. Закощиков, А.П. Нитроцеллюлоза / А.П. Закощиков. – М.: Оборонгиз, 1950. 16. Косточко, А.В. Нитраты целлюлозы / А.В. Косточко, Б.А. Пономарев, Д.Л. Русин // Краткий энциклопедический словарь. Энергетическ М.: Янус-К, 2000. – С. 288291. 17. Дубнов, Л.В. Промышленные взрывчатые вещества / Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич 18. Смирнов, Л.А. Конверсия. Ч. 5. Конверсионные промышленные взрывчатые вещес В.А. Желтова. − М., 1998. 19. Смирнов, Л.В. Конверсия. Ч. 1. Пороха, смесевые твердые топлива, пиротехническ Л.В. Смирнов, В.С. Силин. – М., 1993. 20. Соснин, В.А. Взрывчатые вещества аммиачно-селитренные / В.А. Соснин // Кратк конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 84. 21. Страхов, А.Г. Аммониты / А.Г. Страхов // Краткий энциклопедический словарь. Э Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 3435. 22. Соснин, В.А. Взрывчатые вещества гранулированные / В.А. Соснин // Краткий энц конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 85. 23. Соснин В.А. Граммонит // В.А. Соснин / Краткий энциклопедический словарь. Эн Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 189190. 24. Соснин, В.А. Акваналы / В.А. Соснин // Краткий энциклопедический словарь. Эне Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 2425. 25. Соснин, В.А. Акванит / В.А. Соснин // Краткий энциклопедический словарь. Энер Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 2526. 26. Страхов, А.П. Акватолы / А.П. Страхов // Краткий энциклопедический словарь. Эн Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 2627. 27. Соснин, В.А. Взрывчатые вещества эмульсионные / В.А. Соснин // Краткий энцик конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 103104. 28. Петров, Е.А. Взрывчатые вещества нитроэфиросодержащие промышленные / Е.А. Энергетические конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 29. Илюхин, В.С. Взрывчатые вещества предохранительные / В.С. Илюхин // Краткий конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. –М.: Янус-К, 2000. – С. 9899. 30. Жегров, Е.Ф. Гранипоры / Е.Ф. Жегров, Е.В. Берковская // Краткий энциклопедиче системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 190191. 31. Жегров, Е.Ф. Гельпор / Е. Ф. Жегров // Краткий энциклопедический словарь. Энер Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 133134. 32. Комиссаров, А.М. Наполнение боеприпасов методом заливки / А.М. Комиссаров. 33. Переверзев, А.Е. Технология снаряжения боеприпасов / А.Е. Переверзев. – М., 1960. – Ч. 1. 34. Травов, Г.А. Боеприпасов заливка / Г.А. Травов // Краткий энциклопедический сло ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 6567. 35. Салеева, А.И. Шнекование / А.И. Салеева // Краткий энциклопедический словарь. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 584588. 36. Ликина, Г.М. Взрывчатых веществ прессование / Г.М. Ликина [и др.] // Краткий эн конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 1071 37. Денисюк, А.П. Пороха / А.П. Денисюк // Краткий энциклопедический словарь. Эн Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 398404. 38. Лукашов, В.К. Порох дымный (черный) / В.К. Лукашов // Краткий энциклопедиче системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 415416. 39. Лукашев, В.К. Промышленное производство дымных порохов / В.К. Лукашев // Кр конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 455457. 40. Гиндич, В.И. Технология пироксилиновых порохов. Т. 2. Производство порохов / 41. Физико-химические основы и аппаратное оформление технологии производства п пироксилиновые пороха / под общ. редакцией А.В. Марченко. –Казань: Изд-во «Ф 42. Русин, Д.Л. Производство пироксилиновых порохов / Д.Л. Русин // Краткий энцик конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 444450. 43. Мадякин, Ф.П. Сигнальных цветных огней составы / Ф.П. Мадякин // Краткий энц конденсированные систпмы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 5115 44. Жегров, Е.Ф. Пороха баллиститные / Е.Ф. Жегров // Краткий энциклопедический с под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 407415. 45. Жегров, Е.Ф. Производство пороховой массы баллиститного типа / Е.Ф. Жегров // конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 4504 46. Жегров, Е.Ф. Пороховых масс баллиститного типа переработка / Е.Ф. Жегров // Кр конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 429431. 47. Зейгарник, В.А. Магнитогидродинамические генераторы пороховые / В.А. Зейгарн Энергетические конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 48. Онопко, К.Д. Взрывозащищенные контейнеры − смесители для транспортировани К.Д. Онопко, С.Е. Малинин, Л.А. Смирнов // Техника. Технология. Управление. – 49. Тимнат, И. Ракетные двигатели на химическом топливе: пер. с англ. / И. Тимнат. − 50. Комаров, В.Ф. Источник газов как средство обеспечения жизнедеятельности в экс В.А. Шандаков // Экология и безопасность жизнедеятельности человека в условия 51. Комаров, В.Ф. Твердые топлива, их особенности и области применения / В.Ф. Ком 1999. − Т. 35. − Вып. 2. − С. 3034. 52. Сопин, В.Ф. Анализ тенденций научно-технического развития ведущих зарубежны компонентов метательных составов / В.Ф. Сопин, Г.А. Марченко // Современные проблемы технической химии: материалы докладо Казань, 2003. − С. 4045. 53. Бабук, В.А. Моделирование структуры смесевого твердого ракетного топлива / В. и взрыва. − М., 1999. − Т. 35. − Вып. 2. − С. 3540. 54. Агафонов, В.В. Установка аэрозольного пожаротушения. Элементы, характеристи Агафонов, Н.П. Копылов. − ВПОИПОМВД РФ, 1999. − С. 236. 55. Михайлов, А.С. Некоторые особенности горения борсодержащих смесей / А.С. Ми проблемы технической химии: материалы докладов Всероссийской научно-технич С. 292294. 56. Косточко, А.В. Перспективные заряды для нефтяных скважинных систем / А.В. Ко проблемы технической химии: материалы докладов Всероссийской научно-технич С. 295. 57. Смирнов, Л.А. Создание смесевых твердых топлив / Л.А. Смирнов, Г.В. Калабухо 58. Саммерфильд, М. Исследование ракетных двигателей на твердом топливе / М. Сам Изд-во иностранной литературы, 1963. 59. Егоров, П.Т. Реактивное оружие / П.Т. Егоров. − М.: Военное издательство Миноб 60. Лей, В. Ракеты и полеты в космос / В. Лей. − М.: Военное издательство Миноборо 61. Шумахер, И. Перхлораты, свойства, производство и применение / И. Шумахер; пе 62. Подкопов, В.М. Разработка технологии промышленного производства перхлората истории отечественной пороховой промышленности / под ред. Л.В. Забелина. − М 63. Сакович, Г.В. Период разработки топлив и зарядов для ракеты 8К98 − основной эт отечественной пороховой промышленности / под ред. Л.В. Забелина. − М.: ЦНИИ 64. Аникеев, Б.М. Разработка в НИИ-9 СРТТ, промышленной технологии изготовлени двигательным установкам стратегических ракет 8К98, 8К98П / Б.М. Аникеев, Ю.Н промышленности / под ред. Л.В. Забелина. − М.: ЦНИИНТИКПК, 1997. 65. Забелин, Л.В. Твердотопливное ракетостроение в 19191968 годы / Л.В. Забелин, промышленности / под ред. Л.В. Забелина. − М.: ЦНИИНТИКПК, 1997. 66. Садовский, И.Н. Разработка в ОКБ-1 первых отечественных стратегических ракет И.Н. Садовский // Из истории отечественной пороховой промышленности / под ре 67. Смирнов, Л.А. Создание полуавтоматов заливки / Л.А. Смир-нов // Из истории оте биографические очерки / под общей ред. Л.В. Забелина. − М.: ЦНИИНТИКПК, 20 68. Лукьянов, О.А. АДНА / О.А. Лукьянов // Краткий энциклопедический словарь. Эн Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 9. 69. Горбунов, А.И. Алюминия гидрид / А.И. Горбунов // Краткий энциклопедический под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 29. 70. Смирнов, С.П. Бис-(2-фтор-2,2-динитроэтил)-формаль (ФК) / С.П. Смирнов // Кра конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 6364 71. Мадякин, Ф.П. Бор / Ф.П. Мадякин // Краткий энциклопедический словарь. Энерге Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 6768. 72. Ганькин, Ю.А. Гексоген / Ю.А. Ганькин // Краткий энциклопедический словарь. Э Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 131133. 73. Ганькин, Ю.А. Октоген / Ю.А. Ганькин // Краткий энциклопедический словарь. Эн Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 334335. 74. Мадякин, Ф.П. Горючие металлические / Ф.П. Мадякин // Краткий энциклопедиче системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 183184. 75. Цуцуран, В.И. Горючее-связующее / В.И. Цуцуран // Краткий энциклопедический системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 185186. 76. Гусев, С.А. Горючее-связующее активное / С.А. Гусев // Краткий энциклопедическ / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 186187. 77. Гаврилова, Л.А. Защитно-крепящие слои (ЗКC) / Л.А. Гаврилова, Ю.С. Клячкин // конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 2362 78. Венцкевич, И.Н. Заряд твердого ракетного топлива / И.Н. Венцкевич, В.Н. Эйхенв Энергетические конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 79. Гончаров, В.И. Методы контроля качества изделий − неразрушающие / В.И. Гонча Энергетические конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 80. Гаврилова, Л.А. Области применения твердых топлив в народном хозяйстве / Л.А. Энергетические конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 81. Бритарев, В.В. Пороховой аккумулятор давления / В.В. Бритарев, А.К. Бобылев, П энциклопедический словарь. Энергетические конденсированные системы / под ред 82. Мадякин, Ф.П. Противоградовое средство / Ф.П. Мадякин // Краткий энциклопеди системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 468469. 83. Шиманский, В.А. Промышленное производство смесевых ракетных твердых топл энциклопедический словарь. Энергетические конденсированные системы / под ред 84. Мадякин, Ф.П. Цирконий / Ф.П. Мадякин // Краткий энциклопедический словарь. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 582583. 85. Краткая энциклопедия по пиротехнике / под ред. Ф.П. Мадякина. – Казань, 2001. 86. Мадякин, Ф.П. Пестицидный состав / Ф.П. Мадякин // Краткий энциклопедически под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 359. 87. Марьин, В.К. Производство и эксплуатация порохов и взрывчатых веществ / В.К. С. 350. 88. Жегров, Е.Ф. Технология порохов и твердых ракетных топлив в приложении к кон Е.В. Берковская. – М.: Изд. «Архитектура-с», 2006. – С. 392. 89. Жегров, Е.Ф. Производство пороховой массы баллиститного типа // Краткий энци конденсированные системы / под ред. Б.П. Жукова. – М.: Янус-К, 2000. – С. 451455. 90. Краткая энциклопедия по пиротехнике / под ред. Ф.П Мадякина. Казань: КГТУ, ЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Бийский технологический институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова» Д.И. Дементьева, И.С. Кононов, Р.Г. Мамашев, В.А. Харитонов ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ Учебное пособие Издание 2-е, переработанное и дополненное Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий» Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова 2009 УДК 662.2.03:662.1 В 24 Рецензенты: д.т.н. зам. генерального директора ФГУП «ФНПЦ «Алтай» В.А. Шандаков; д.т.н., профессор, зав. кафедрой ХТ ВМС Казанского государственного технологического университета А.В. Косточко ^Д В 24 ементьева, Д.И. Введение в технологию энергонасыщенных материалов: учебное пособие / Д.И. Дементь гос. техн. ун-т, БТИ. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. 254 с. ISBN 978-5-9257-0151-5 Учебное пособие включает три раздела. В первом разделе рассмотрены общие сведения о взрывчатых веществах (ВВ), дана их к сведения об элементах артиллерийского выстрела, средствах ини-циирования и методах применение инициирующих и бризантных ВВ, принцип компоновки промышленных ВВ Во втором разделе рассмотрены технология изготовления, свойства и применение дымн порохов и смесевых ракетных твердых топлив. В третьем разделе приведены сведения о пиротехнических составах: принцип компоновк и применение. Учебное пособие может быть полезным также для аспирантов и инженерно-технических При переиздании значительно переработано и дополнено содержание первого и второго ISBN 978-5-9257-0151-5 Д.И. Дементьева, И.С. Кононов, Р.Г. Мамашев, В.А.Харитонов, 2009 БТИ АлтГТУ, 2009 3.1 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………..….….. 5 1 ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА………………………..………..……. 10 1.1 Общие сведения о взрывчатых веществах……………….…… 10 1.2 Классификация взрывчатых веществ…………………….…… 11 1.3 Реакции взрывчатого разложения………………………….….. 13 1.4 Общие свойства взрывчатых веществ…………………..….…. 16 1.4.1 Чувствительность взрывчатых веществ………………… 16 1.4.2 Стойкость взрывчатых веществ…………………………. 19 1.5 Действие взрыва на окружающую среду…………………..…. 20 1.6 Понятие о боеприпасах и выстрелах……………………….…. 21 1.7 Инициирующие взрывчатые вещества……………………..…. 25 1.7.1 Гремучая ртуть……………………………………………. 26 1.7.2 Азид свинца…………………………………………….…. 26 1.7.3 Тринитрорезорцинат свинца…………………………..…. 27 1.7.4 Тетразен…………………………………………………… 27 1.8 Средства инициирования………………………….…..……..… 28 1.8.1 Средства воспламенения……………………………….… 28 1.8.2 Средства детонирования……………………………….… 30 1.9 Бризантные взрывчатые вещества………………………….…. 31 1.9.1 Нитроглицерин………………………………………….… 34 1.9.2 Гексоген…………………………………………………… 27 1.9.3 Октоген……………………………………………………. 38 1.9.4 Нитрат целлюлозы…………………………………….….. 39 1.9.5 Тротил…………………………………………………....... 83 1.10 Промышленные взрывчатые вещества………………..…..…. 84 1.10.1 Простейшие гранулированные взрывчатые 84 вещества…………………………………………………………….…. 1.10.2 Взрывчатые смеси аммиачной селитры с тротилом………………………………………………………….….. 85 1.10.3 Водосодержащие взрывчатые вещества……..…….…. 86 1.10.4 Эмульсионные взрывчатые вещества (эмулиты)….… 87 1.10.5 Нитроэфиросодержащие взрывчатые вещества….….. 87 1.10.6 Предохранительные взрывчатые вещества……..….… 88 1.10.7 Конверсионные промышленные взрывчатые вещества…………………………………………………………….…. 89 1.11 Снаряжение боеприпасов взрывчатыми веществами…. 91 1.12 Применение взрывчатых веществ в народном 94 хозяйстве……………….……………………………………..……..… 2 ПОРОХА И СРТТ…………………………………………………... 103 2.1 Общие сведения о порохах……………………………….…..... 103 2.2 Классификация порохов…………………………..…..……...… 104 2.3 Дымный порох……………………………………..………….... 105 2.3.1 Свойства дымного пороха……………………………..…. 106 2.3.2 Производство дымного пороха……………………….….. 106 2.3.3 Применение дымного пороха………………………….… 108 2.4 Пироксилиновые пороха…………………………………….…. 109 2.4.1 Производство пироксилиновых порохов периодическим способом…………………………………………….. 113 2.4.2 Производство пироксилиновых порохов непрерывным методом…………………………………………….…. 125 2.5 Особенности технологии производства сферических порохов и краткие сведения о кордитном порохе………………..… 126 2.6 Баллиститные пороха……………………………………….…. 127 2.6.1 Изготовление пороховых масс баллиститного типа……. 132 2.6.2 Переработка пороховых масс баллиститного типа методом проходного прессования………………………….….. 136 2.6.3 Иные способы переработки пороховых масс баллиститного типа………………………………………………..….. 144 2.6.4 Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве………………………………………………………….…… 150 2.7 Смесевые ракетные твердые топлива……………………...….. 157 2.7.1 Принципиальный состав СРТТ и назначение компонентов…………………………………………………….…….. 175 2.7.2 Приготовление топливных масс и изготовление зарядов СРТТ……………………………………………………….…. 198 2.7.3 Методы контроля качества изделий………………….….. 215 3 ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ……………………………..… 223 3.1 Общие сведения о пиротехнических составах………….……. 223 3.2 Классификация пиротехнических составов…………….……. 226 3.2.1 Осветительные пиротехнические составы……………… 226 3.2.2 Сигнальные пиротехнические составы………………….. 227 3.2.3 Трассирующие составы……………………………….….. 229 3.2.4 Зажигательные составы……………………………….….. 229 3.2.5 Дымовые (маскирующие) составы………………………. 231 3.2.6 Пестицидный состав……………………………………… 232 3.3 Использование пиротехнических составов 232 в народном хозяйстве…………………………………..…..………. ЛИТЕРАТУРА………………………………………………….……... 246
