RU2635134C1 - Incendiary effect composition - Google Patents
Incendiary effect composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635134C1 RU2635134C1 RU2016131839A RU2016131839A RU2635134C1 RU 2635134 C1 RU2635134 C1 RU 2635134C1 RU 2016131839 A RU2016131839 A RU 2016131839A RU 2016131839 A RU2016131839 A RU 2016131839A RU 2635134 C1 RU2635134 C1 RU 2635134C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- incendiary
- ammunition
- phosphorus
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 230000000694 effects Effects 0.000 title abstract description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 7
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 abstract 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- LQEQXNYQQIBNEM-UHFFFAOYSA-N ethynylphosphane Chemical compound PC#C LQEQXNYQQIBNEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000000744 organoheteryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000003832 thermite Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B39/00—Compositions containing free phosphorus or a binary compound of phosphorus, except with oxygen
- C06B39/06—Compositions containing free phosphorus or a binary compound of phosphorus, except with oxygen with free metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C7/00—Non-electric detonators; Blasting caps; Primers
Landscapes
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пиротехническим составам и может быть использовано в качестве снаряжения блоков, предназначенных для придания или усиления зажигательного действия осколочным, или фугасным, или зажигательным, или многофакторным средствам поражения.The invention relates to pyrotechnic compositions and can be used as equipment blocks designed to give or enhance the incendiary effect fragmentation, or high-explosive, or incendiary, or multi-factor weapons.
Зажигательное действие по степени ущерба, наносимого неприятелю, может многократно превосходить эффективность фугасного или осколочного действия боеприпасов, особенно в оборонительных сооружениях или объектах инфраструктуры ограниченного объема, поражение которых осуществляется в результате проникновения боеприпасов внутрь поражаемых объектов.The incendiary effect in terms of the degree of damage to the enemy can greatly exceed the effectiveness of high-explosive or fragmentation of ammunition, especially in defensive structures or infrastructure facilities of a limited volume, the defeat of which is carried out as a result of the penetration of ammunition into the affected objects.
Зажигательные блоки, применяемые в таких боеприпасах, подвергаются воздействию мощных динамических нагрузок, в процессе прохождения боеприпасом преграды и в результате взрыва боеприпаса. Многократные попытки применения традиционных зажигательных веществ, например термитных составов в боеприпасах запреградного действия и в боеприпасах, в качестве снаряжения которых используются взрывчатые вещества, успеха не имели. Основными компонентами термитных составов являются металлические горючие алюминий или магний и окислы металлов. Например, зажигательный состав в соответствии с патентом Великобритании №1505663, опубликованным 30.03.1978 г., содержит 20-40% магния, 30-60% окислов металлов, например Fe3O4, MnO2 или TiO2 и не менее 10% по массе элементарного полисилаксана. Термитный зажигательный состав в соответствии с патентом США №3325316 с приоритетом от 13.06.1967 г. содержит 25-28% порошка алюминия и 72-75% магнитной окиси железа.Incendiary blocks used in such ammunition are exposed to powerful dynamic loads during the passage of ammunition obstacles and as a result of the explosion of ammunition. Repeated attempts to use traditional incendiary substances, for example termite compounds in ammunition of foreign action and in ammunition that use explosives as equipment, were unsuccessful. The main components of termite compositions are metallic combustible aluminum or magnesium and metal oxides. For example, the incendiary composition in accordance with UK patent No. 1505663, published 03/30/1978, contains 20-40% of magnesium, 30-60% of metal oxides, for example Fe 3 O 4 , MnO 2 or TiO 2 and not less than 10% mass of elemental polysilaxane. Termite incendiary composition in accordance with US patent No. 3353156 with priority from 06/13/1967 contains 25-28% of aluminum powder and 72-75% of magnetic iron oxide.
К недостаткам термитных составов относится неспособность зажигательных элементов, сформированных из таких составов, независимо от способа их формования, сохранятся при взрыве конденсированных взрывчатых веществ, используемых в боеприпасах различного назначения и сохранятся при динамических нагрузках действующих на снаряжение боеприпасов при прохождении через защитные сооружения и при попадании зажигательных элементов в поражаемые объекты. Как правило, под действием взрыва конденсированных взрывчатых веществ термитные блоки диспергируются до исходных размеров компонентов, входящих в их состав. Иногда при взрыве боеприпасов образуются светящиеся искры от сгорания отдельных компонентов термитов. Вследствие кратковременности вспышки отдельных компонентов термитные составы не способны обеспечить зажигание даже легковоспламеняющихся материалов, таких как пары бензина.The disadvantages of termite compositions include the inability of incendiary elements formed from such compositions, regardless of the method of their formation, to remain during the explosion of condensed explosives used in munitions for various purposes and to remain during dynamic loads of ammunition acting on equipment when passing through protective structures and when incendiary elements in the affected objects. As a rule, under the influence of an explosion of condensed explosives, termite blocks are dispersed to the initial dimensions of the components that make up their composition. Sometimes with an explosion of ammunition, luminous sparks form from the combustion of individual termite components. Due to the short duration of the flash of the individual components, the thermite compositions are not able to ignite even flammable materials, such as gasoline vapors.
Известны пирофорные массы (патент ФРГ №811335, публикация от 20.08.1951 г.), состоящие из смеси металлов таких как ртуть, цинк, магний, сурьма, висмут и их сплавы, содержащие сплавленную по поверхности раздела частиц заливку из церия или его сплавов. Кроме того, известна композиция (патент США №2801590, опубл. 06.08.1957 г.), предназначенная для формирования из металлов пирофорных элементов, содержащих 25% циркония, 30% титана и 35% свинца. Даже будучи заключены в прочную металлическую защитную оболочку элементы из таких материалов не способны самоупрочнятся, чтобы выдерживать с сохранением эффективности перегрузки, сопровождающие взрыв боеприпасов и высокоскоростной удар элемента по поражаемому объекту.Pyrophoric masses are known (German patent No. 811335, publication dated 08/20/1951), consisting of a mixture of metals such as mercury, zinc, magnesium, antimony, bismuth and their alloys, containing a cerium or its alloys fused along the particle interface. In addition, a known composition (US patent No. 2801590, publ. 06.08.1957), intended for the formation of metals of pyrophoric elements containing 25% zirconium, 30% titanium and 35% lead. Even when enclosed in a strong metal protective shell, elements of such materials are not capable of self-strengthening in order to withstand the overloads that accompany the explosion of ammunition and high-speed impact of the element on the target with the preservation of efficiency.
Наиболее близкой к сущности предлагаемого изобретения является композиция в соответствии с патентом №2443666 RU на изобретение «Композиция зажигательного действия» с приоритетом от 18.08.2010 г. Композиция содержит алюминий и окислитель, дополнительно содержит железо, или никель, или цирконий, или медь, или титан, или бор, или кремний, или их смеси в различных сочетаниях, а в качестве окислителя содержит углерод. Входящие компоненты взяты в следующих соотношениях, масс. %: алюминий - 2-30; железо, или никель, или цирконий, или медь, или титан, или бор, или кремний или их смеси в различных сочетаниях 45-93; углерод 5-25. Дополнительно, зажигательная композиция содержит фтор- или силиконовые полимеры или масло индустриальное в количестве от 0,2 до 10% по массе. Композиция также дополнительно может содержать красный фосфор в количестве от 0,2 до 25% по массе.Closest to the essence of the present invention is a composition in accordance with patent No. 2443666 RU for the invention "Composition of incendiary action" with a priority of 08/18/2010. The composition contains aluminum and an oxidizing agent, additionally contains iron, or nickel, or zirconium, or copper, or titanium, or boron, or silicon, or mixtures thereof in various combinations, and contains carbon as an oxidizing agent. Incoming components are taken in the following ratios, mass. %: aluminum - 2-30; iron or nickel or zirconium or copper or titanium or boron or silicon or mixtures thereof in various combinations 45-93; carbon 5-25. Additionally, the incendiary composition contains fluorine or silicone polymers or industrial oil in an amount of from 0.2 to 10% by weight. The composition may also optionally contain red phosphorus in an amount of from 0.2 to 25% by weight.
Композиция прототипа обладает значительным преимуществом перед традиционными зажигательными веществами, так как в отличие от последних обладает способностью формировать и сохранять достаточно крупные фрагменты горящего вещества при нахождении в составе боеприпаса в условиях воздействия на нее жестких динамических перегрузок, возникающих при функционировании разрывного заряда взрывчатого вещества или при взаимодействии сформированных в процессе взрыва боеприпаса горящих фрагментов с поражаемыми объектами.The composition of the prototype has a significant advantage over traditional incendiary substances, since, unlike the latter, it has the ability to form and preserve sufficiently large fragments of a burning substance when it is in the composition of the munition under the influence of severe dynamic overloads arising from the operation of an explosive explosive charge or during interaction formed during the explosion of an ammunition of burning fragments with the affected objects.
Недостатком композиции прототипа является сокращение продолжительности ее горения в условиях недостатка воздуха, например в помещениях малого объема, емкостях с ГСМ или при попадании на увлажненные материалы. Следствием снижения длительности горения композиции является уменьшение вероятности зажигания ею трудновоспламеняемых объектов.The disadvantage of the composition of the prototype is the reduction in the duration of its combustion in conditions of lack of air, for example in rooms of small volume, tanks with fuel and lubricants or when it gets on wet materials. The consequence of reducing the burning time of the composition is to reduce the likelihood of it igniting difficult to ignite objects.
Из-за отсутствия дымообразования, при горении фрагментов композиции, затрудняющего определение места расположения горящих фрагментов, возможно их гашение персоналом оборонительных сооружений.Due to the absence of smoke generation, when burning fragments of a composition, which makes it difficult to determine the location of burning fragments, it is possible to extinguish them by personnel of defensive structures.
Задачей данного изобретения является создание зажигательной композиции, лишенной недостатков прототипа, то есть способной активно гореть в условиях недостатка кислорода, без сокращения продолжительности горения, например, в помещениях ограниченного объема, а также на влажных поверхностях и образовывать при горении дым, затрудняющий тушение очагов пожара.The objective of this invention is to create an incendiary composition, devoid of the disadvantages of the prototype, that is, capable of actively burning in conditions of lack of oxygen, without reducing the duration of combustion, for example, in rooms of limited volume, as well as on wet surfaces and generate smoke when burning, which makes it difficult to extinguish fires.
Задача изобретения решается тем, что в составе композиции с повышенными характеристиками зажигательного действия, включающей в качестве горючих материалов алюминий, или железо, или никель, или магний, или цирконий, или бор, или титан, или кремний, или вольфрам, или их смеси в различных сочетаниях, отличающийся тем, что в качестве окислителя она содержит смесь красного фосфора и углерода, при содержании фосфора в смеси окислителей 60-96 масс. % при следующем содержании компонентов в композиции:The objective of the invention is solved in that, as part of a composition with enhanced characteristics of incendiary action, including aluminum, or iron, or nickel, or magnesium, or zirconium, or boron, or titanium, or silicon, or tungsten, or mixtures thereof, in combustible materials various combinations, characterized in that as an oxidizing agent it contains a mixture of red phosphorus and carbon, with a phosphorus content of 60-96 wt. % at the following content of components in the composition:
горючие - 8-49,combustibles - 8-49,
окислитель - 51-92.oxidizing agent - 51-92.
Дополнительно композиция может содержать от 0,2 до 12% фтор- или силиконового полимера, или фторкаучука. Добавки вводятся за счет уменьшения содержания окислителя в смеси, когда она применяется в проникающих боеприпасах, снаряжение которых испытывает значительные ударные нагрузки при проникании в жесткие и массивные преграды оборонительных сооружений. Добавки вводятся за счет уменьшения суммарного содержания окислителя в смеси.Additionally, the composition may contain from 0.2 to 12% fluorine or silicone polymer, or fluororubber. Additives are introduced by reducing the content of the oxidizing agent in the mixture when it is used in penetrating ammunition, the equipment of which experiences significant shock loads when penetrating hard and massive barriers of defensive structures. Additives are introduced by reducing the total amount of oxidizing agent in the mixture.
Как известно, углерод в виде графита широко применяется в различных типах горючих систем, в которые он вводится в небольшом количестве в виде технологической добавки для снижения коэффициентов внешнего и внутреннего трения при формировании зарядов из композиций, а в процессах горения играет пассивную роль вследствие высокой температуры плавления (tпл=3800°C). При применении его в качестве компонента смесевого окислителя в разработанной системе он играет весьма активную роль. В заданных соотношениях с красным фосфором уже на первых стадиях взрыва боеприпасов, в которых композиция используется в качестве зажигательного блока, под действием ударных волн от детонации конденсированного ВВ в ней образуется весьма реакционноспособные фосфиды углерода, обеспечивающие протекание процессов горения горючих компонентов без доступа кислорода воздуха.As is known, carbon in the form of graphite is widely used in various types of combustible systems, into which it is introduced in a small amount as a technological additive to reduce the coefficients of external and internal friction during the formation of charges from the compositions, and plays a passive role in the combustion processes due to the high melting point (t pl = 3800 ° C). When used as a component of a mixed oxidizing agent in the developed system, it plays a very active role. In predetermined ratios with red phosphorus, already at the first stages of the explosion of ammunition, in which the composition is used as an incendiary block, under the action of shock waves from detonation of condensed explosives, highly reactive carbon phosphides are formed in it, which ensure the combustion processes of combustible components without access of atmospheric oxygen.
Такую же роль играют и элементорганические соединения, образующиеся из горючих в результате их взаимодействия с фосфидом углерода. Кроме того, под влиянием перечисленных соединений более активную роль в окислении горючих играет азот воздуха, повышая интенсивность горения компонентов смеси в условиях выгорания кислорода в окружающей среде. Фосфиды и элементорганические соединения, образующиеся в процессе горения зажигательной композиции, способны активно взаимодействовать не только с кислородом и азотом воздуха с образованием дыма, но также активно взаимодействуют с водой. Образование фосфинов и дифосфинов самовоспламеняющихся на воздухе увеличивает размеры факела пламени над зажигательным элементом.Organoelement compounds formed from fuels as a result of their interaction with carbon phosphide play the same role. In addition, under the influence of these compounds, air nitrogen plays a more active role in the oxidation of fuels, increasing the rate of combustion of the mixture components under conditions of oxygen burnout in the environment. Phosphides and organometallic compounds formed during the combustion of an incendiary composition are able to actively interact not only with oxygen and nitrogen in the air with the formation of smoke, but also actively interact with water. The formation of phosphines and diphosphines self-igniting in air increases the size of the flame above the incendiary element.
Таким образом, разработанная композиция, сохраняя полезные положительные качества, заложенные в прототипе, превосходит его по таким характеристикам, как способность активно гореть в условиях ограниченного объема. При горении агломератов композиции образуется дым, маскирующий расположение очагов горения, и образуются продукты горения, способные активно взаимодействовать с влагой, обеспечивая зажигание увлажненных горючих материалов.Thus, the developed composition, while maintaining the useful positive qualities incorporated in the prototype, surpasses it in such characteristics as the ability to actively burn in a limited volume. During the combustion of the agglomerates of the composition, smoke is formed that masks the location of the combustion sites, and combustion products are formed that can actively interact with moisture, providing ignition of moistened combustible materials.
Повышение эффективности горения агломератов композиции в условиях недостатка воздуха на увлажненных объектах поражения, образование дыма при горении композиции обусловлено химическими реакциями, протекающими между окислителями на начальной стадии взрыва боеприпасов. В этом коренное отличие процессов, протекающих в разработанной композиции от процессов, протекающих в композиции прототипа. Продукт реакции между фосфором и углеродом активный окислитель фосфид углерода при заданном в разработанной композиции соотношении компонентов, запускают цепь последовательных процессов с участием горючих, приводящих, в конечном счете, к повышению эффективности действия боеприпасов.Improving the combustion efficiency of the agglomerates of the composition in conditions of lack of air on moistened targets, the formation of smoke during combustion of the composition is due to chemical reactions occurring between the oxidizing agents at the initial stage of the explosion of ammunition. This is the fundamental difference between the processes taking place in the developed composition from the processes taking place in the composition of the prototype. The reaction product between phosphorus and carbon, an active oxidizer of carbon phosphide, given the ratio of components specified in the developed composition, starts a chain of sequential processes involving fuels, ultimately leading to an increase in the effectiveness of ammunition.
Экспериментально установлено, что раздельное использование компонентов окислительной смеси фосфора или углерода при их содержании в композиции 51-92% не приводит к такому росту выходных характеристик, как это имеет место в случае применения смесевого окислителя.It was experimentally established that the separate use of the components of the oxidizing mixture of phosphorus or carbon when their content in the composition is 51-92% does not lead to such an increase in the output characteristics as is the case with the use of a mixed oxidizing agent.
В отличие от режимов приготовления композиций прототипа, когда все компоненты композиции последовательно перемешиваются, при производстве разработанной композиции смесь углерода и фосфора готовится заранее в режимах, обеспечивающих компактирование смешиваемых частиц. Входящие в состав разработанной композиции горючие равноценны по характеру влияния на протекающие процессы и на выходные характеристики разработанной смеси и выбор одного из них или различных сочетаний горючих элементов может быть обусловлен экономическими соображениями или специфическими требованиями, обусловленными особенностями функционирования боеприпасов, в которых их планируется применять.In contrast to the preparation modes of the prototype compositions, when all the components of the composition are sequentially mixed, in the production of the developed composition, a mixture of carbon and phosphorus is prepared in advance in the modes ensuring compaction of the mixed particles. The combustibles that are part of the developed composition are equivalent in nature to the effect on the ongoing processes and on the output characteristics of the developed mixture and the choice of one of them or various combinations of combustible elements may be due to economic considerations or specific requirements due to the functioning of the ammunition in which they are planned to be used.
В осколочно-зажигательных боеприпасах, в которых помимо зажигательной композиции используется заряд взрывчатого вещества с усиленным бризантным действием целесообразно применение пластичных горючих материалов, таких как алюминий или никель, или железо, или магний, или титан, или их сочетания. Применение пластичных материалов позволяет увеличить выход крупных агломератов композиции при взрыве боеприпаса. В фугасно-зажигательных боеприпасах могут применятся сочетания хрупких и пластичных горючих, так как разрывные заряды таких боеприпасов менее бризантны по сравнению с зарядом осколочно-зажигательных боеприпасов. В зажигательных боеприпасах, в которых масса разрывного заряда значительно меньше, чем в осколочно- или фугасно-зажигательных боеприпасах, целесообразно использовать хрупкие горючие материалы, такие как цирконий, кремний, бор, вольфрам или их сочетания с пластичными материалами, например, с магнием или алюминием.In fragmentation incendiary ammunition, in which, in addition to the incendiary composition, an explosive charge with enhanced blasting action is used, it is advisable to use plastic combustible materials, such as aluminum or nickel, or iron, or magnesium, or titanium, or a combination thereof. The use of plastic materials allows you to increase the yield of large agglomerates of the composition in the explosion of ammunition. Combinations of brittle and plastic combustibles can be used in high-explosive incendiary munitions, since the explosive charges of such ammunition are less brisant compared to the charge of fragmentation incendiary munitions. In incendiary munitions, in which the bursting charge is much less than in high-explosive or high-explosive incendiary munitions, it is advisable to use brittle combustible materials such as zirconium, silicon, boron, tungsten, or combinations thereof with plastic materials, for example, magnesium or aluminum .
Изменение соотношения окислителей и горючих в композиции позволяет регулировать параметры зажигательного действия с учетом назначения боеприпаса, такие как размеры пламени, задымленность местности, способность агломератов поджигать увлажненные объекты, плотность распределения агломератов композиции на местности.Changing the ratio of oxidizing agents and fuels in the composition allows you to adjust the parameters of incendiary action, taking into account the purpose of the ammunition, such as the size of the flame, smokiness of the area, the ability of agglomerates to ignite moist objects, and the density of distribution of agglomerates of the composition on the ground.
С различными вариантами исполнения разработанной композиции проведены эксперименты по определению уровней выходных параметров в сравнении с параметрами композиций прототипа, таких как ее способность гореть в атмосфере азота; параметры дымообразования; склонность к горению на поверхностях сильно увлажненных материалов.With various options for the execution of the developed composition, experiments were conducted to determine the levels of output parameters in comparison with the parameters of the prototype compositions, such as its ability to burn in a nitrogen atmosphere; smoke generation parameters; tendency to burn on surfaces of highly moistened materials.
Эксперименты по определению характеристик горения агломератов композиции в атмосфере азота и на влажных поверхностях производили в герметичной камере сжигания, оснащенной системой подачи азота, видеокамерой для регистрации высоты пламени и длительности горения образцов.The experiments to determine the combustion characteristics of the agglomerates of the composition in a nitrogen atmosphere and on wet surfaces were carried out in a sealed combustion chamber equipped with a nitrogen supply system, a video camera for recording the flame height and duration of burning of samples.
Эксперименты по определению параметров дымообразования агломератов различных вариантов исполнения композиций проводили в дымкамере, оснащенной фотометрами и тепловизорами для измерения оптической толщины и степени ослабления излучения дымами.The experiments to determine the smoke formation parameters of agglomerates of various compositions were carried out in a smoke chamber equipped with photometers and thermal imagers to measure optical thickness and the degree of attenuation of radiation by smoke.
Варианты разработанных композиций, выходные характеристики которых определяли экспериментально, представлены в таблице 1.Variants of the developed compositions, the output characteristics of which were determined experimentally, are presented in table 1.
Результаты определения выходных параметров агломератов композиций представлены в таблице 2.The results of determining the output parameters of the agglomerates of the compositions are presented in table 2.
В качестве образца материала с увлажненной поверхностью брали деревянную стружку с влажностью более 25%.As a sample of material with a moistened surface, wood chips with a moisture content of more than 25% were taken.
Как следует из данных, представленных в таблицах 1, 2, варианты разработанной композиции значительно превосходят прототип по параметрам, определяющим эффективность действия снаряжения боеприпасов на объекты, расположенные в помещениях ограниченного объема и по увлажненным материалам. Экспериментальные данные также подтверждают превосходство разработанной композиции над прототипом по маскирующей способности дымов, сопровождающих горение композиции.As follows from the data presented in tables 1, 2, the variants of the developed composition significantly exceed the prototype in parameters that determine the effectiveness of the ammunition equipment on objects located in rooms of limited volume and in moistened materials. The experimental data also confirm the superiority of the developed composition over the prototype in the masking ability of the fumes accompanying the burning of the composition.
Анализ результатов экспериментов также подтверждает, что резкое возрастание параметров разработанной композиции не является следствием механического увеличения содержания окислителей в смеси, а происходит в результате изменением направленности протекающих процессов под действием комбинированного окислителя в сторону синтеза при горении веществ, снижающих потребление кислорода воздуха горящей композицией, активного участия в горении атмосферного азота, а также происходит в результате синтеза в процессе горения промежуточных и конечных продуктов, увеличивающих активность горения композиции на увлажненных материалах и формирующих при ее горении дым.An analysis of the experimental results also confirms that a sharp increase in the parameters of the developed composition is not a consequence of a mechanical increase in the content of oxidizing agents in the mixture, but rather as a result of a change in the direction of the processes under the action of the combined oxidizing agent towards synthesis during combustion of substances that reduce the consumption of air oxygen by the burning composition, active participation in the combustion of atmospheric nitrogen, and also occurs as a result of synthesis during the combustion of intermediate and non-ferrous products that increase the burning activity of the composition on moistened materials and form smoke when it burns.
За пределами заявленного диапазона соотношений компонентов, как это имеет место в вариантах исполнения композиции 14-18 (таблицы 1-2), наблюдается значительное снижение параметров зажигательного действия, что подтверждает обоснованность заявленного диапазона соотношений компонентов.Outside the claimed range of component ratios, as is the case in the composition variants 14-18 (tables 1-2), a significant decrease in the parameters of the incendiary effect is observed, which confirms the validity of the claimed range of component ratios.
Экспериментально в макетах боеприпасов зажигательного, фугасно- и осколочно-зажигательного действия подтверждена повышенная эффективность разработанной композиции по параметрам зажигательного действия при испытаниях в мишенной обстановки в условиях ограниченного объема защитных сооружений, при действии по увлажненным материалам и по маскирующей способности.Experimentally, in mock munitions of incendiary, high-explosive and high-explosive incendiary ammunition, the increased effectiveness of the developed composition according to the parameters of incendiary action was confirmed when tested in a target environment in conditions of a limited volume of protective structures, when exposed to moistened materials and masking ability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131839A RU2635134C1 (en) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Incendiary effect composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131839A RU2635134C1 (en) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Incendiary effect composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2635134C1 true RU2635134C1 (en) | 2017-11-09 |
Family
ID=60263785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016131839A RU2635134C1 (en) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Incendiary effect composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2635134C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852892C1 (en) * | 2024-11-29 | 2025-12-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Energetic reactive composition with behind-armour effect |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1397964A (en) * | 1964-01-24 | 1965-05-07 | Buck K G Chemische U Tech Qual | Process for preparing incen diary materials from a thickening agent and liquid, easily flammable carbonaceous compounds, and novel products thus obtained |
| US3695951A (en) * | 1970-06-25 | 1972-10-03 | Us Navy | Pyrotechnic composition |
| CA1146757A (en) * | 1978-06-21 | 1983-05-24 | Philip D. Mitchell | Incendiary composition and process of production |
| RU2213720C1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Fire-smoking metallized composition |
| RU2443666C1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "НИИ прикладной химии" | Composition of incendiary effect |
-
2016
- 2016-08-02 RU RU2016131839A patent/RU2635134C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1397964A (en) * | 1964-01-24 | 1965-05-07 | Buck K G Chemische U Tech Qual | Process for preparing incen diary materials from a thickening agent and liquid, easily flammable carbonaceous compounds, and novel products thus obtained |
| GB1061631A (en) * | 1964-01-24 | 1967-03-15 | Gerd Buck | Incendiary compositions containing highly inflammable liquid carbon compounds and a thickener and a process for the production of such compositions |
| US3695951A (en) * | 1970-06-25 | 1972-10-03 | Us Navy | Pyrotechnic composition |
| CA1146757A (en) * | 1978-06-21 | 1983-05-24 | Philip D. Mitchell | Incendiary composition and process of production |
| RU2213720C1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Fire-smoking metallized composition |
| RU2443666C1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "НИИ прикладной химии" | Composition of incendiary effect |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852892C1 (en) * | 2024-11-29 | 2025-12-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Energetic reactive composition with behind-armour effect |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4697521A (en) | Method for opaquing visible and infrared radiance and smoke-producing ammunition which implements this method | |
| US8597445B2 (en) | Bismuth oxide primer composition | |
| Koch | Special materials in pyrotechnics: V. Military applications of phosphorus and its compounds | |
| RU2443666C1 (en) | Composition of incendiary effect | |
| US9702678B1 (en) | Armor piercing incendiary projectile | |
| RU2415831C1 (en) | Explosive composition with multifunctional action | |
| RU74461U1 (en) | AEROSOL GENERATOR AND SMOKE CHIMNEY FOR HIM | |
| RU2635134C1 (en) | Incendiary effect composition | |
| Sabatini | Advances toward the development of “Green” pyrotechnics | |
| EP2468700B1 (en) | Pyrotechnic decoy material for infra-red decoys | |
| RU2350589C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2355669C1 (en) | Pyrotechnic fume-forming metal-chloride mixture | |
| RU2471761C1 (en) | Aerosol-forming composition for forming smoke screen | |
| RU2448935C1 (en) | Pyrotechnic composition for producing black smoke | |
| RU2369589C2 (en) | Pyrotechnical smoke-generating composition | |
| CA2972106C (en) | Tungsten oxide primer compositions | |
| Shaw et al. | Pyrotechnic smoke compositions containing boron carbide | |
| RU2374598C2 (en) | Smoke-generating pyrotechnical facility for generation of distress signals | |
| RU2478600C1 (en) | Composition for forming smokescreen | |
| DE2720695A1 (en) | Incendiary compsn. for armour-piercing shell - contg. metallic oxidant, metal powder and reducing agent with separate ignition charge in tip | |
| RU2708423C1 (en) | Device for directed explosive incendiary and high explosive-kinetic action | |
| RU2297404C1 (en) | Pyrotechnic composition | |
| RU2825829C1 (en) | Method of producing chemical source for creating combined optical interference and chemical source obtained using said method | |
| RU2819727C1 (en) | Pyrotechnic composition creating infrared radiation | |
| US2214359A (en) | Ammunition |