Пиротехнический светозвуковой состав с пониженным дымообразованием
Изобретение относится к пиротехническим светозвуковым составам и может быть использовано для снаряжения боеприпасов нелетального действия, применяющихся для вывода из строя правонарушителей или воздействия на террористов. Пиротехнический светозвуковой состав с пониженным дымообразованием содержит соль хлорной кислоты 30,0-50,0 мас.%, металлическое горючее 16,0-36,0 мас.%, нитрат целлюлозы 18,0-38,0 мас.% и нитрат бария 1,0-11,0 мас.%. В качестве соли хлорной кислоты состав содержит перхлорат калия или перхлорат аммония. В качестве нитрата целлюлозы состав содержит коллоксилин или пироксилин, а в качестве металлического горючего - алюминий или сплав алюминия с цирконием, или титан, или цирконий, или церий. Предлагаемый пиротехнический состав имеет необходимые параметры по силе света и звука, дымообразующая способность значительно меньше, чем у прототипа, а дым имеет большую прозрачность. Состав может применяться в закрытых помещениях. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к пиротехническим светозвуковым составам и может быть использовано для снаряжения светозвуковых боеприпасов нелетального действия, применяющихся для вывода из строя правонарушителей или воздействия на террористов путем оказания светозвукового воздействия.
Известен пиротехнический состав белого огня (патент России №2331619) с периодическими вспышками пламени при горении, содержащий азотнокислый барий, порошок алюминиево-магниевого сплава дисперсностью 60-160 мкм, дибутилфталат и в качестве органического горючего связующего - нитроцеллюлозу или пироксилиновый порох. Данный состав может быть использован как световой, однако при его горении не создается звукового эффекта.
Известен светозвуковой состав, применяемый для снаряжения светозвукового патрона по патенту России №2237854, выполненный в виде порошкообразного металлического горючего - металлического порошка Al, Mg, Ti, Zr и т.п. или их смеси.
При срабатывании патрона происходит диспергирование состава в воздухе и образуется область, в которой перемешаны воздух, металлический порошок и высокотемпературные продукты сгорания, обогащенные кислородом. Происходит мгновенное сгорание металлического горючего в этой области, с образованием световой вспышки силой до 5-12 млн. кд, которая сопровождается направленной звуковой волной давлением 135-140 дБ, надежно "отключая" противника. Основным недостатком данного состава является то, что его горение происходит только при доступе кислорода воздуха, что не всегда возможно.
Наиболее близким техническим решением является состав (см. Шидловский А.А. «Основы пиротехники», М.: Машиностроение, 1973, стр.282), который сгорает почти мгновенно с сильным звуковым эффектом и световой вспышкой. Состав состоит из 70% перхлората калия и 30% алюминия. Такой состав можно использовать для снаряжения боеприпасов нелетального действия, применяющихся для вывода из строя правонарушителей или воздействия на террористов путем оказания светозвукового воздействия. Однако при горении состава образуется белый дым и дымообразующая способность данного состава, довольно значительна. Кроме этого дым, образующийся при сгорании состава, создает дымовую завесу значительной оптической плотности, что препятствует ориентации сотрудников спецслужб и не обеспечивает возможность визуального контроля над правонарушителями в закрытых помещениях.
Задачей настоящего изобретения является создание пиротехнического светозвукового состава, сгорающего с образованием светового и звукового эффектов, но с меньшей дымообразующей способностью и образующего прозрачный дым.
Состав должен обеспечивать, при применении в закрытых помещениях, эффективное светозвуковое воздействие на правонарушителей при возможности визуального контроля над ними. При этом продукты сгорания состава не должны препятствовать ориентации сотрудников спецслужб.
Указанная задача решается тем, что в известный состав, содержащий соль хлорной кислоты и металлическое горючее, дополнительно включены нитрат бария и нитрат целлюлозы при следующем содержании компонентов (% по массе):
| Соль хлорной кислоты | 30,0-50,0 |
| Металлическое горючее | 16,0-36,0 |
| Нитрат целлюлозы | 18,0-38,0 |
| Нитрат бария | 1,0-11,0 |
В качестве соли хлорной кислоты состав содержит перхлорат калия или перхлорат аммония.
В качестве нитрата целлюлозы состав содержит коллоксилин или пироксилин.
В качестве металлического горючего состав содержит алюминий или сплав алюминия с цирконием, или титан, или цирконий, или церий.
Существенным отличием предлагаемого изобретения является использование в качестве дополнительного окислителя нитрата бария и дополнительного энергетического компонента нитрата целлюлозы, а также соотношение между компонентами состава.
Все компоненты состава при указанном соотношении обеспечивают оптимальные условия сгорания состава и требуемые характеристики по силе света, звуковому давлению, дымообразующей способности и прозрачности дыма.
При уменьшении содержания нитрата бария менее 1% снижается сила света, а при увеличении его содержания более 11% снижается сила света и уровень звукового давления.
При уменьшении содержания нитрата целлюлозы менее 18% увеличивается дымообразующая способность, а при увеличении содержания нитрата целлюлозы более 38% резко падает сила света.
Выбор металлического горючего осуществлен из необходимости обеспечения максимального светового излучения и малой дымообразующей способности.
Для проверки состава было изготовлено и испытано четыре варианта предлагаемого состава по сравнению с прототипом. Состав готовили в смесителе по традиционной технологии, принятой в пиротехническом производстве.
Состав испытывали в конструкции светозвуковых элементов при одинаковой массе состава.
Результаты испытаний предлагаемого состава по сравнению с прототипом приведены в таблице.
| Таблица | |||||
| Наименование компонента и характеристика | Содержание, (% по массе) | ||||
| 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант | 4 вариант | Прототип | |
| Перхлорат калия | 30 | 40 | 50 | 40 | 70 |
| Нитрат бария | 2 | 6 | 10 | 6 | |
| Алюминий | 30 | 26 | 22 | 30 | |
| Сплав алюминия с цирконием (циаль) | 26 | ||||
| Пироксилин в виде пироксилинового пороха | 38 | 28 | 18 | ||
| Коллоксилин | 28 | ||||
| Сила света на максимуме излучения, млн. кд | 5,0 | 5,8 | 4,9 | 5,0 | 5,5 |
| Уровень звукового давления на расстоянии 10 м от изделия, дБ, не более | 140 | 145 | 138 | 142 | 140 |
| Дымообразующая способность | 0,7 | 0,65 | 0,8 | 0,65 | 1,1 |
| Прозрачность дыма | прозрачен | прозрачен | прозрачен | прозрачен | нет |
| Примечание: Дымообразующая способность является безразмерной величиной, определяется отношением массы дисперсной фазы дыма к массе исходного состава. Прозрачность дыма определяется визуально. |
Как видно из таблицы, все указанные варианты состава имеют необходимые параметры по силе света и звука, и при этом их дымообразующая способность значительно меньше, чем у прототипа, а дым имеет большую прозрачность.
Таким образом, предлагаемый светозвуковой состав обеспечивает при применении в закрытых помещениях эффективное светозвуковое воздействие на правонарушителей при возможности визуального контроля над ними. При этом продукты сгорания состава не препятствуют ориентации сотрудников спецслужб.
1. Пиротехнический светозвуковой состав с пониженным дымообразованием, включающий соль хлорной кислоты и металлическое горючее, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нитрат бария и нитрат целлюлозы при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Соль хлорной кислоты | 30,0-50,0 |
| Металлическое горючее | 16,0-36,0 |
| Нитрат целлюлозы | 18,0-38,0 |
| Нитрат бария | 1,0-11,0 |
2. Светозвуковой состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли хлорной кислоты содержит перхлорат калия или перхлорат аммония.
3. Светозвуковой состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве нитрата целлюлозы содержит коллоксилин или пироксилин.
4. Светозвуковой состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического горючего содержит алюминий, или сплав алюминия с цирконием, или титан, или цирконий, или церий.
