Страница 111 из 214
Из органических веществ в качестве дымообразователя могут быть использованы углеводороды жирного ряда. Так, например, без разложения могут испаряться веретенное, машинное, цилиндровое масла.
В качестве горючего в составах маскирующих дымов иногда применяют древесный уголь. Нафталин и антрацен выполняют в некоторых составах наряду с дымообразовательной функцией также и функцию горючего, частично возгоняясь, а частично сгорая. В качестве окислителя в составах маскирующих дымов обычно применяют хлорат калия.
Типичные дымовые составы, подобные смеси Ершова, содержат:
Хлорат калия… I — 20–30 %; II — 60%
Хлористый аммоний… I — 50 %; II — 20%
Нафталин (антрацен)… I — 20 %; II — _
Уголь древесный… I — 0-10 %; II — _
Молочный сахар… I — _; II — 20%
Небольшое содержание в составе хлората и большое содержание инертного вещества — хлористого аммония обеспечивает сравнительно малую чувствительность таких составов к механическим воздействиям.
Кислородный баланс смеси типа Ершова, является резко отрицательным, а газовая фаза, образующаяся при горении, содержит значительное количество СО и легко воспламеняющихся паров нафталина или антрацена. Такие составы при использовании заключают в металлическую оболочку, снабженную отдельными выходными (выхлопными) отверстиями, эти меры предохраняют горящую поверхность состава от проникновения к нему кислорода воздуха и, соответственно, возможного возгорания горючих паров.
Рисунок 3. Дымовая шашка.
1. шашка с крышкой 2. шашка без крышки 3. корпус 4. крышка с газоотводными отверстиями 5. воспламенитель 6. дымовой состав
Несмотря на принимаемые меры предосторожности, дымовые составы дают иногда вспышки при сгорании. Равномерность горения при этом нарушается, у отверстий шашки появляется пламя, количество выделяющегося дыма резко уменьшается, и дым приобретает сероватый оттенок. В слишком активные дымовые составы добавляют специальные вещества — пламегасители, к которым относятся сода, мел, углекислый магний. Все эти вещества при своем термическом разложении выделяют углекислый газ, который в некоторой степени разбавляет способные к горению на воздухе газообразные продукты реакции, а также понижают температуру горения состава. В зависимости от свойства дымового состава содержание в нем пламегасителей может доходить до 10… 15 %.
Составы второго типа — металлохлоридные дымовые смеси, содержащие в своем составе окислитель (хлорорганическое соединение), металлическое горючее и вспомогательные вещества.
Процесс дымообразования при горении дымовых составов этого типа сводится к окислению металлического горючего хлорорганическим соединением, образованием в результате реакции легко испаряемого хлорида металла, который, конденсируясь и гидролизуясь, образует дым. В качестве окислителя применяют четыреххлористый углерод, гексахлорэтан, гексахлорбензол, пентахлоранилин, пентахлорбензол, октохлорпропан, октохлорнафталин. В качестве металлического горючего применяются цинк, алюминий, железо, магний, силицид кальция. Вспомогательные вещества являются поглотителями жидких хлорорганических окислителей (CCI4) либо дополнительными окислителями (хлоратами или перхлоратами металлов), либо дополнительными дымообразователями (хлорид аммония, окись цинка).
Рецепт дымовой смеси с жидким хлорорганическим окислителем:
Четыреххлористый углерод (CCl4)… 40%
Цинк… 34%
Хлорат натрия… 14%
Хлорид аммония… 9%
Кизельгур… 3%
Рецепты металлохлоридных смесей с твердыми окислителями:
Гексахлорэтан I — 30 %; II — 54,7%
Цинк I — 38 %; II — 45,3%
Хлорат калия I — 29 %; II — _
Уголь I — 3 %; II — _
Немецкий состав
Гексахлорэтан… 53%
Цинк… 44%
Окись магния… 3%
Кроме цинковой пыли, в металлохлоридных составах применяют порошки алюминия, железа, силицида кальция, магния:
Смесь гексахлорэтана с алюминием горит интенсивно, чтобы замедлить процесс ее горения, к ней добавляют значительное количество инертных дымообразователей, так американский состав НС имеет рецепт:
Гексахлорэтан… 45–47%
Алюминий… 5–8%
Окись цинка… 47–48%
Карбонат цинка… 0–1%
Борат цинка… 0–1%
При горении смеси, содержащей немного алюминия, протекает реакция:
2Аl + 9ZnO + 3С2Сl6 = Аl2O3 + 9ZnCl2 + 6СО
Дым, образующийся при такой реакции, содержит некоторое количество сажи и по цвету скорее серый чем белый.
Дымовые шашки снаряжаются дымовыми составами обычно в спрессованном виде, не исключается и формование методом легкой набивки с применением цементаторов.
Чувствительность металлохлоридных составов к взрывному импульсу невелика, взрыв может развиться только в очень прочной оболочке и при применении мощного промежуточного детонатора. Сила взрыва таких смесей невелика.
СОСТАВЫ ЦВЕТНЫХ ДЫМОВ
Составы цветных дымов используются в военной пиротехнике в дневное время для сигнализации, корректировки стрельбы и слежения за целью, таким же образом, как осветительные составы в ночное время.
Для дневных сигнализаций употребляют дымовые облака в основном четырех цветов: красного, желтого, зеленого и синего. Иногда применяют черный дым, заменяя им либо зеленый, либо синий цвет. Хуже других, особенно при больших дистанциях наблюдения, различаются между собой синий и зеленый цвета.
Наилучшую видимость и различимость цвета дымовые облака имеют в летнюю ясную тихую погоду при скорости ветра не более 2…3 м/сек. Хуже всего цвет дыма наблюдается, если дымовое облако расположено между солнцем и глазом наблюдателя, при таком наблюдении многие цветные облака кажутся почти белыми. В том случае, когда солнце находится за спиной наблюдателя цветное облако кажется темным.
Наилучшими условиями наблюдения за цветом облака являются такие, когда угол, образованный солнцем, дымовым облаком и глазом наблюдателя, находится в пределах 45…135°.
На стабильность сигнального облака в воздухе большое влияние оказывают его форма и величина.
Способы получения цветных дымов
Цветные дымы, также как и маскирующие, могут быть получены методом диспергирования и конденсации. Получение цветных дымов методом диспергирования осуществляется распылением тонко измельченных минеральных красок при помощи взрывчатых веществ, однако, для получения удовлетворительного по качеству и времени наблюдения цветного облака приходится расходовать большое количество красящих веществ (1…2 кг). Дым, полученный таким способом, скоро рассеивается, так как частицы его имеют слишком большие размеры (10-2…10-3 см) и быстро оседают. Получение цветных дымов методом конденсации при помощи химических реакций, протекающих между неорганическими веществами, также не имели успеха. Относительно неплохие результаты были получены только для составов черного дыма, который было предложено получать при горении металлохлоридных смесей, содержащих в качестве третьего компонента богатые углеродом ароматические соединения.
Гексахлорэтан… I — 60 % II — 59%
Магний… I — 19 %; II — 18%
Нафталин… I — 21 %; II — _
Антрацен… I — _; II — 23%
Из-за низкой температуры плавления смеси с нафталином (температура плавления нафталина составляет 53 °C), выгодно нафталин заменять антраценом. Реакция горения таких смесей должна протекать при свободном доступе воздуха, иначе нафталин или антрацен будут не сгорать, а возгоняться. Дым получится не черный, а серый. Черный цвет дыму придает, содержащийся в нем свободный углерод (сажа).