КЛАССИФИКАЦИЯ ИНИЦИИРУЮЩИХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

ГЛАВА I

ВВЕДЕНИЕ

ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Необходимость в инициирующих ВВ и средствах инициирования появилась при переходе от так называемой баробалистической ар­тиллерии, т. е. артиллерийских машин, метательное действие кото­рых основано на применении рычагов с противовесами, к артил­лерии пиробалистической, метательное действие которой основано на использовании пороха. В дальнейшем было установлено, что усо­вершенствование артиллерийских систем, систем ручного оружия и различного рода снарядов, а также возможность применения в артил­лерии и промышленности бризантных ВВ вообще тесно связаны с развитием средств инициирования и инициирующих ВВ.

Историю развития средств инициирования и инициирующих ВВ можно разделить на четыре периода;

Первый период — с момента начала применения дымного пороха в качестве источника метательной силы до появления хлоратных составов, взрывчатые свойства которых были открыты фран­цузским химиком Бертолле в 1786 г.

Второй период — со времени применения в средствах инициирования хлоратных составов с гремучей ртутью и без нее, до 1867 г, когда инженером Нобелем был изобретен гремучертутный капсюль-детонатор.

Третий период — с 1867 г. до конца первой империали­стической войны, т.е., до начала широкого применения в средствах инициирования азида свинца и других новых инициирующих ВВ.

Четвертый период — с конца первой империалистиче­ской войны до настоящего времени.

Первый период развития средств инициирования характерен при­менением для воспламенения дымного пороха в артиллерийских ору­диях, в ручном огнестрельном оружии, в горной промышленности и в артиллерийских снарядах того же дымного пороха в качестве инициатора.

У первых образцов артиллерийских орудий, заряжавшихся с дула, пороховой заряд воспламенялся весьма примитивно. Порох употребляли тогда в виде мякоти, которая опудривала канал ору­дия; воспламенялся порох от предварительно, накаленных на жаровне снарядов (каменные и чугунные ядра). Последующие образцы артиллерийских орудий и ручного оружия имели запальные отверстия, расширяющиеся наружу и заканчиваю­щиеся полкой для затравочного пороха. Для сообщения огня заряду употреблялись раскаленные на жаровнях железные прутья или лу­чинки, предварительно вываренные в селитре.

Таким образом первым инициирующим веществом был тот же дымный порох (пороховая мякоть), употреблявшийся в качестве метательного вещества. Этот порох вследствие разнообразия состава и ряда других неудовлетворительных качеств не всегда был при­годен в качестве инициатора. Поэтому уже в XV веке для. иници­ирования стали употреблять более сильный и более дорогой (с боль­шим содержанием селитры) зерненый порох (в виде небольших комков).

В последней четверти XIV века для воспламенения порохового заряда ручного оружия начали применять фитиль, свитый из пеньковой веревки, пропитанной раствором свинцового сахара. Затем, в начале XV века для зажигания зарядов артиллерийских орудий применяли фитиль из орехового дерева, вываренного в селитренном растворе, или затравку, которую зажигали издали при помощи дорожки пороха. В середине XV века стали применять ручное оружие с фитильными замками. Однако замки эти были очень неудобны: во-первых, стрелявший всегда должен был иметь при себе зажженный фитиль, из-за чего порох часто преждевременно воспламенялся; во-вторых, в дождливое время фитиль гаснул, что приводило к осечкам; в‑третьих, темп стрельбы замедлялся, ибо для безопасности стрелок после выстрела обычно вынимал и гасил фи­тиль, чтобы перед следующим выстрелом вновь его разжечь; в-чет­вертых, зажженный фитиль, так же как раньше жаровня, ночью был виден издали.

Эти недостатки фитильного замка привели к мысли высекать искру для воспламенения пороха по образцу распространенного тогда ог­нива (Именно в этом направлении до XIX века шло усовершенствование воспла­менения заряда ручного оружия).

В начале XVI века появился немецкий колесцовый замок.

Замок этот состоял из колеса, соединенного цепочкой с нижней ветвью боевой пружины. Колесо заводили особым ключом. Цепочка наматывалась на ось колеса и натягивала боевую пружину. Взведенное колесо удерживалось особой задержкой. Наружную поверхность колеса зазубривали. Часть поверхности колеса, спрятан­ного в замке, выдавалась наружу около полки, на которую насыпали порох. Снаружи замка располагали на особой пружине курок, в лапках которого зажи­мался кремень. Для того чтобы выстрелить, отодвигали задвижку, и боевая пру­жина начинала быстро вращать колесо; кремень терся о зубья боковой поверх­ности колеса, высекая искры, которые и воспламеняли затравочный порох. Колесцовые замки хотя и были удобнее фитильных, но все же имели недостатки: кремни в них скоро сбивались, требовали частой замены, а конструкция замка для того времени была слишком сложна и дорога в производстве.

В том же столетии наряду с фрикционным колесцовым замком было изобретено так называемое ударное огниво (кремневый замок).

Однако ввели его в употребление только в XVII веке. В некоторых странах (например во Франции) не доверяли кремневому оружию и поэтому применяли ружья-мушкеты, т, е, ручное огнестрельное оружие, снабженное и кремневым и фитильным замками одновре­менно. В первых образцах этих ружей в курке помещали серный колчедан. Спускаемый курок ударял о шершавую заднюю грань, находившуюся перед полкой с порохом, и высекал искру; но вскоре серный колчедан заменили более твердым и прочным кремнем или полированным агатом. Однако и кремень часто давал отказы. Со­мнения французов были вполне основательными: произведенные в середине XIX века в Саксонии специальные опыты показали, что Кремневое оружие давало 31% осечек.

Но все же в начале XIX века кремневые ружья были оконча­тельно введены во всех странах мира.

Воспламенение зарядов артиллерийских орудий оставалось почти таким, каким оно было в XVI веке, только вместо затравочного по­роха дополнительно к фитилю стали пользоваться палительными свечами, стопином и так называемыми скорострельными трубками (вначале бумажными, а затем металлическими), наполненными мел­ким зерненым порохом.

Попытки использовать порох не только как метательную силу, но и в качестве разрывного заряда, производились еще в XVI веке, однако, особого успеха они тогда не имели. Только в XVII веке по­явились разрывные снаряды, изготовлявшиеся из железа или из бронзы. Они состояли из двух половин, образующих как бы фут­ляр сферической или овальной формы для помещения разрывного заряда дымного пороха. Обе половины соединялись пропускаемыми насквозь одним или двумя болтами. В особое очко снаряда вставляли длинную железную трубку с отверстиями, набитую медленно горя­щим пороховым составом (смоченным льняным маслом) и присоеди­ненную к стопину. Стреляли таким снарядом вначале «двойным огнем» (поджигали стопин трубки, а затем поджигали затравку порохового заряда орудия), а впоследствии — одиночным (стопин зажигался газами порохового заряда), причем снаряд помещали в орудии труб­кой, к стенке канала, чтобы обеспечить воспламенение порохового состава трубки от газов и огня заряда. Позднее стали применять трубки, рассчитанные по времени горения.

Попутно следует отметить, что в горной промышленности, раз­витие которой требовало применения ВВ, дымный порох стали упо­треблять для подрывных работ в начале XVII века (г. Хемниц, 1627 г.). Воспламенение и здесь, как и в артиллерии, производилось стопином (через соломенную трубочку, наполненную мелкозернистым порохом), к которому присоединялась зажигательная нить для безопасного воспламенения на расстоянии. Только в середине XIX века (1831 г.) был изобретен медленно горящий бикфордов шнур, что в соединении с фитилем сделало воспламенение порохового заряда в шпуре сравнительно безопасным.

Если в первый период развития средств инициирования исследо­ватели и мастера обращали особое внимание на оформление меха­нической части, что не дало значительного улучшения качества ру­жейного огня, то во второй период внимание было обращено также и на изыскание новых инициирующих ВВ, так как попытки улуч­шения состава дымного пороха (В 1756 г. Лебланд делал опыты приготовления пороха без серы; в 1766 г. Делаваль взял патент на замену угля в порохе каменноугольным порошком; в 1788 г. Бертолле и Лавуазье пробовали прибавлять в порох бертолетову соль.) не увенчались успехом.

Дальнейшее улучшение действия огнестрельных средств могло быть достигнуто только путем новых изобретений. Таким изобрете­нием, сделавшим переворот, особенно в военном деле, было открытие Говардом в 1799 г. гремучей ртути. В 1786 г. французский химик Бертолле открыл, что хлораты в смеси с горючими веществами от удара взрываются. Это навело на мысль применять вместо затравоч­ного пороха смесь бертолетовой соли с серой и углем. Смесь смачи­вали и зернили, как порох, или изготовляли из гранулей величиной с горошину ударный состав, который для предохранения от сырости заливали воском. Согласно Гельцу и Эскалесу изобретателем первого ударного состава для огнестрельного оружия был Форсайт (1805— 1807 гг.). Форсайт применял рыхлый или формованный хлоратный состав, который, однако, был далеко не безопасен в употреблении и, кроме того, вредно действовал на металл оружия. Тем не менее, даже это не вполне удачное изобретение оказало значительную услугу, развитию техники воспламенения, ибо, во-первых, порох, применяв­шийся для запала кремневого ружья, быстро засорял продуктами своего сгорания запальные отверстия, что зачастую приводило к осеч­кам, применение же состава Форсайта почти совершенно уничтожило засорение; во-вторых, сберегалось время, необходимое для насыпания пороха на полку, что увеличило скорострельность ружья.

Изменение систем ручного оружия заставило изменить ударные составы и конструкцию капсюля. В России первне оболочки для кап­сюлей вырубали из листовой красной меди в виде крестообразной пластинки, в центральной части которой на лаке располагали ле­пешку из прессованного ударного состава. Затем, концы креста за­гибали под прямым углом, а сверху лепешку покрывали тем же ла­ком. Только с 1858 г. оболочки стали изготовлять цельнотянутыми (для ружей Крнка). Кроме того, оказалось необходимым разработать конструкцию оружия, заряжаемого с казенной части. Все это при­вело к мысли о целесообразности соединить в один патрон пулю, порох и капсюль.

Решающую роль в развитии средств инициирования сыграла гре­мучая ртуть. Уже Лепаж, давший особую конструкцию воспламене­ния, пользовался ударными составами с гремучей ртутью. Затем появилось прусское игольчатое ружье, сконструированное Дрейзе в 1820г., а в 1841г. принятое на вооружение в прусской армии и пока завшее свои хорошие качества в кампании 1864 г. против Дании и в 1866 г. против Австрии. В стреляющем механизме этого оружия была игла, которая при спуске курка пронизывала пороховой заряд патрона и накалывала ударный состав, помещавшийся между поро­хом и пулей.

Однако гремучая ртуть приобрела особое значение только после того, как был изобретен капсюль в медной оболочке (Эгг, 1815 г.). Изобретение капсюля возвратило исследователей к мысли о целесо­образности применять инициатор, расположенный вне заряда по­роха, и об использовании силы удара для воспламенения инициирую­щего состава. Первоначально гремучая ртуть не входила в ударные составы, так как ее высокая чувствительность вызывала опасения; Поэтому пользовались следующим (старым) ударным составом

бсртолетовой соли ....       70,6%

серы ............                     17,0%

угля ............                           11.4%

Этот состав впрессовывали в медные колпачки, а для предохра­нения от сырости и высыпания покрывали лаком или оловянной фольгой. Капсюли надевали на запальный стержень; они воспламе­нялись от удара курка и сообщали огонь пороховому заряду.

В то время порох, пуля и капсюль заряжались отдельно друг от друга. Несмотря на это, а также и на то, что капсюли сами по себе были несовершенными, капсюльный способ воспламенения был при­нят во всех странах, и благодаря этому осечки ружей снизились до 1%. С 1831 г. гремучую ртуть начали применять в капсюльных составах.

На изыскание новых рецептур составов было затрачено очень много времени, так как применявшиеся в капсюлях ударные составы после сгорания оставляли на пистонах ружей значительное коли­чество нагара, вследствие чего было трудно надевать новые капсюли. Неправильно же расположенный на пистоне капсюль часто давал осечки.

В ряде стран (в Бельгии, России, Голландии и Испании) в 40-х годах прошлого столетия были созданы специальные «кап­сюльные заведения». Бельгийская пиротехническая школа обучала этому искусству не только отечественных специалистов, но и коман­дируемых для обучения специалистов других стран. В России про­изводство капсюлей началось в 1843 г. на Охтенском пороховом заводе. Капсюльными заведениями был разработан целый ряд рецептур ударных составов, содержавших в основном гремучую ртуть, бертолетову соль, антимоний или серу и уголь, стекло и склеивающие. вещества (шеллак, гумми-арабик и др.).

К середине прошлого столетия (1866 г.) уже имелись унитарные патроны (Флобер, Лефоше, затем Бердан) ручного оружия с капсю­лями, причем последние в разных системах располагались различно.

На фиг, 1 показан патрон со штифтиком. Он имеет выдающийся из края подвижной штифтик, нижний заостренный конец которого держится на ударном составе капсюля. Удар курка по штифтику воспламенял ударный состав, луч огня которого передавался поро­ховому заряду. Такого типа патроны охотники применяли около 30 — 40 лет. Военные же ведомства от применения патронов с по­движными штифтиками отказывались вследствие недостаточной безо­пасности их в обращении.

На фиг. 2 показан патрон центрального боя. Ударный состав в нем насыпали на середину дна гильзы и воспламеняли ударом бойка.

 

Фиг. 1. Схема патрона со штифтиком.	Фиг. 2. Схема патрона центрального боя.	Фиг. 3. Схема патрона бокового огня.

                                  

На фиг. 3 показан введенный позже патрон, в котором ударный состав располагали по краям и взрывали ударом или сжатием между срезом ствола и головкой курка. Эти патроны особенно рекомендо­вались потому, что при осечке достаточно было только повернуть их другим боком, чтобы произвести выстрел.

Наконец, во второй половине XIX века во всех странах были приняты металлические патроны с центральным воспламенением.

Некоторые из разработанных в это время составов сведены в табл. 1.

Таблица 1 Ударные составы для ружейных капсюлей

Компоненты ударных составов	Процентный состав
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Гремучая ртуть Хлорат калия Антимоний Стекло Связывающие вещества	10 37 40 13 0,6	10 42 35 13 -	13 43 34 10 0,6	27 37 29 7 0,6	18 35,5 28 8,5 0,5	30 25 40 5 0,5	30 30 16 20 4	40 24 - 31 5	48,8 24,4 26,2 - 0,6

Попытки воспламенения пороховых зарядов артиллерийских ору­дий ударными составами начались впервые в 1809 г. Так, как кап­сюли невозможно было ставить непосредственно за зарядом в канале орудия, то пришлось устроить вместо запального отверстия для стопина или палительных свечей запальный стержень с отверстием, так же как и у ружей. Однако такой способ воспламенения орудий­ных зарядов не обеспечивал безотказности действия.

Опыты применения ударного состава в «скорострельных» труб­ках увенчались успехом. Ударный состав из бертолетовой соли (20 ч.), антимония (18 ч.) и стекла (3 ч.) помещали в скорострельной трубке поверх пороховой забивки и воспламеняли ударом молотка, закреп­ленного на шарнире.

Только в середине XIX века был применен фрикционный способ воспламенения зарядов орудий. Во второй половине XIX века были введены почти всюду вытяжные трубки, фрикционный состав кото­рых состоял из бертолетовой соли, антимония и серы или из берто­летовой соли, гремучей ртути и антимония.

Наряду с фрикционным способом воспламенения пороховых заря­дов артиллерийских орудий применялся в этот период и фитильный способ воспламенения. Воспламенение оформлялось фитильными скорострельными трубками. Трубки изготовляли из листовой латуни и снаряжали зерненым порохом, который воспламеняли фитилем или палительноЙ свечой.

В России фрикционные трубки были оконнательно введены в по­левую артиллерию «кабинетным ордером» от 9 августа 1851 г. Затем они были введены и в крепостной и в осадной артиллерии по мере расходования запасов фитильных трубок. Одна из первых фрикционных трубок, применявшихся в русской артиллерии, состояла из латунной цельнотянутой гильзы и терки. Верхний конец гильзы был расширен в виде воронки и затянут шейкой. Терка состояла из иглы и латунной фольговой коробочки, снаряженной сухим соста­вом из равных количеств бертолетовой соли и антимония. Игла пред­ставляла собой кусок латунной проволоки со скрученными концами и ушком, за которое крючком можно было вытащить терку из гильзы. Снаряженную терку помещали в гильзе непосредственно под шейкой, а ушко иглы выводили наружу выше воронки. Затем гильзу снаря­жали артиллерийским порохом и оба конца гильзы закрывали масти­кой, содержавшей равные количества воска, терпентина и асфальта.

Заряды разрывных гранат того времени воспламеняли при помощи специальных трубок, представлявших собой закрытый с одного конца деревянный цилиндр, снаряженный внутри составом, расчитанным на определенное время горения. Обычно применяли для этой цели так называемый серый состав, содержавший калиевой селитры 75% и серы 25% в смеси с 7 в. ч. пороховой мякоти. Поверх столбика серого состава в русских трубках располагали слой пороховой мякоти для обеспечения воспламенения, а в прусских — еще и переходный состав.

В результате изобретения шрапнели в 1803 г. и повышения тре­бований к разрывным гранатам появилась необходимость в улучше­нии воспламенения пороховых зарядов шрапнелей и гранат. При­мерно в 1850 г. уже существовало несколько различных способов Использования для этого гремучей ртути. Первоначально капсюль прикрепляли к снаряду. При падении капсюль взрывался и переда­вал взрыв пороховому заряду. Однако такое приспособление оказа­лось ненадежным, ибо снаряд мог упасть и не на капсюль. Затем появилась идея использования инерции снаряда, претворенная в конце 50-х годов в конструкцию ударной трубки с жалом и капсюлем из гремучей ртути или ударного состава.

Принятием на вооружение гремучей ртути, вернее, ударных и фрикционных составов, основой которых являлась гремучая ртуть, заканчивается второй период развития средств инициирования.

Развитие химии в XIX веке создало мощное основание для быст­рого прогресса химии и технологии ВВ. Были изобретены новые ВВ: пироксилин, нитроглицерин, пикриновая кислота, тротил, тет­рил, а также бездымный порох. Однако применение ВВ, а иногда даже обнаружение их взрывчатых свойств или вызов взрыва, оказа­лось возможным только с 1867 г., когда инженером Нобелем был изобретен капсюль-детонатор, положивший начало третьему периоду развития средств инициирования.

В самом деле, пироксилин был получен еще в 1832 г. химиком Браконо, а достаточно чистый продукт—в 1845 г. Шенбейном; нитро­глицерин впервые был получен итальянским химиком Собреро в 1846г. Однако получение должного эффекта взрыва этих двух веществ и достаточно безопасное с ними обращение оказались возможными только при помощи изобретенного позднее гремучертутного капсюля-дето­натора,

Точно так же пикриновая кислота была известна еще алхимикам XV века, а с конца XVIII века она находила применение в промыш­ленности в качестве красящего вещества для шелковых тканей. Только в 1886 г. французский химик Е. Тюрпен, пользуясь капсюлем-де­тонатором, открыл ее взрывчатые свойства и впервые предложил применять ее в прессованном или плавленом состоянии для сна­ряжения артиллерийских снарядов.

Если введение капсюля-воспламенителя с ударным составом спо­собствовало развитию промышленности порохов и повысило безопас­ность их применения, то изобретение капсюля-детонатора произвело переворот во взрывной технике и ускорило пополнение арсенала ВВ. В этом отношении весьма показательны опыты Абеля и Нобеля: первого - с, пироксилином, второго — с нитроглицерином и динамитами.

В конце XIX и начале XX века были предложены и приобрели серьезное значение аммонийно-селитренныс ВВ; появились оксиликвиты (горючие вещества, наполненные жидким кислородом) и др. Это привело к необходимости предъявить к капсюлям-детонаторам более разнообразные и более высокие требования в отношении их мощности и способности вызывать детонацию новых, менее чувстви­тельных, но более мощных, суррогатных ВВ. Эти требования были удовлетворены вначале введением гремучертутных комбинированных капсюлей-детонаторов, в которых наряду с гремучей ртутью в ка­честве первичного заряда стали применять и бризантные ВВ в качестве вторичного заряда (тротил, пикриновая кислота, тетрил, а впоследствии тэн и гексоген).

Однако коренным образом был разрешен вопрос о мощности кап­сюля только в результате открытия в 1891 г. Курциусом азотисто-водородной кислоты, вернее, ее свинцовой соли. Кроме того, появи­лось значительное количество патентов на новые инициирующие ВВ (сернистый азот, бензоилсупероксид, тетразолы и т. п.).

В промышленности стали переходить от воспламенения капсюлей бикфордовым шнуром к воспламенению электрическим путем (элек­трозапалы, электродетонаторы и т. п,).

Появление детонирующего шнура и опыты с ним показали, что мощность бризантного ВВ может быть повышена применением так называемого кумулятивного способа инициирования, когда ини­циирование ВВ производится с двух концов.

В артиллерии развитие техники и появление капсюлей-детонаторов дало возможность применять бризантные ВВ в качестве разрывных зарядов, а также воспользоваться суррогатными ВВ (аммонийно-селитренными и прочими смесями).

Одновременно развивались и усовершенствовались средства вос­пламенения пороха. В 1867 г. в России была введена на вооружение винтовка Бердана, что привело к изменению снаряжения капсюлей-воспламенителей. В связи с последовавшим затем принятием бездым­ного пороха в качестве метательного вещества и введением в 1894 г. на вооружение армии 3‑линейной винтовки опять пришлось изменить и конструкцию и снаряжение патронного капсюля.

С 1870 г. для артиллерийских систем начали постепенно вводить малодымный порох; это требовало переконструирования запальных трубок и замены их другими с тем же фрикционным, но более надеж­ным способом воспламенения и с большей скорострельностью. Появи­лись вытяжные трубки.

В 1900-х годах появились новые системы артиллерийских ору­дий, были введены для зарядов гильзы, были усовершенствованы по типу ручного оружия стреляющие приспособления и в качестве воспламенителя начали применять капсюль. Последний в орудиях малого калибра вставляли в специальное гнездо в гильзе, а в ору­диях среднего и крупного калибра — в так называемые капсюльные втулки, которые ввертывали в дно гильзы.

На протяжении всего этого периода производились изыскания более рационального ударного состава, а также был сделан ряд попыток заменить дорогую и, кроме того, «оржавляющую» канал ствола оружия гремучую ртуть.

Таким образом третий период характеризуется дальнейшим усо­вершенствованием средств воспламенения пороховых зарядов, откры­тием явления детонации, изобретением капсюля-детонатора на основе гремучей ртути и появлением на сцену конкурента гремучей ртути— азида свинца.

Четвертый период развития средств инициирования — послевоен­ный период — характеризуется вытеснением из артиллерийских капсюлей-детонаторов гремучей ртути и заменой ее более мощным азидом свинца. В результате этого оказалось возможным создать капсюли-детонаторы малого размера и тем самым значительно увеличить безопасность в обращении и безопасность стрельбы боеприпасами с большими начальными скоростями. Это, кроме того, способствовало еще большему расширению круга применяемых суррогатных ВВ.

В целях борьбы с оржавлением канала ствола винтовок на протяжении последних лет проводились опыты по изысканию новых окислителей взамен хлората калия. В литературе опубликован ряд рецептов ударных составов, не оржавляющих канал ствола и содер­жащих тетразен и стифнат свинца, в качестве горючих — антимоний, или металлы, дающие при сгорании большое количество тепла, ак­кумулируемого их окислами, а в качестве окислителя — бариевую селитру.

 

§ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИНИЦИИРОВАНИЯ

Конструкции, предназначенные для безопасного и однообразного возбуждения взрывчатого превращения ВВ (горение, взрыв, детонация), принято называть средствами воспламенения. Термин этот имеет исключительно историческое значение и не охватывает полностью тех функций, которые на эти средства возлагаются. В самом деле,  почти до конца прошлого столетия средства воспламенения приме­нялись только для зажигания дымного пороха так или иначе полу­ченным лучом огня. Ныне от средств воспламенения требуется не только воспламенение пороховых зарядов, но и инициирование взрыв чатых веществ с целью вызова их детонации. Поэтому рационально вместо термина «средства воспламенения» употреблять имеющий более широкое значение термин «средства инициирования».

В зависимости от назначения средства инициирования подразделяются на две группы:

1) основные средства,

2) вспомогательные средства.

К основным средствам инициирования относятся капсюли, представляющие собой конструкции, заключающие небольшой заряд инициирующего ВВ или инициирующей смеси и назначенные для того, чтобы в первом случае вызвать детонацию бризантных ВВ, а во втором случае - или детонацию ВВ, или воспламенение порохов.

В связи с этим основные средства инициирования, или капсюли, разбиваются на две категории:

1) капсюли-детонаторы

2) капсюли-воспламенители.

Капсюли-детонаторы представляют собой заключенные в метал­лическую оболочку заряды инициирующего ВВ, одного или совместно с бризантными ВВ. На фиг. 4 представлен один из подрывных капсюлей-детонаторов — азидотетриловый капсюль-детонатор, в алюминиевой оболочке которого запрессованы 1 г тетрила, 0,20 г азида смкца и 0,10—0,15 г тринитрорезорцината свинца (ТНРС), прикры­тые шелковой сеткой и алюминиевой чашечкой.

Действие капсюля-детонатора состоит в том, что от луча огня воспламеняется ТНРС; получаемый при этом тепловой эффект вызывает взрыв азида свинца; последний в свою очередь вызывает детонацию вторичного заряда — тетрила, —взрыв которого служит импульсом для детона­ции заряда бризантного ВВ.

Луч огня может быть сообщен капсюлю-детонатору бикфордовым шнуром, электрозапалом или капсюлем-воспламенителем; послед­ние особенно часто применяются в артиллерийских взрывателях наряду с капсюлями-детонаторами, действую­щими от накола жалом. Один из таких капсюлей-детонаторов изображен на фиг. 5.

Он представляет собой металличе­скую оболочку, в которую запрессован заряд тетрила, заряд азида свинца в ка­честве инициатора и заряд ударного состава, содержащего ТНРС, тетразен, бариевую селитру и антимоний, при­крытый сверху никелированной медной фольгой и чашечкой.

Капсюли-воспламенители подразделяются по их боевому приме­нению на следующие четыре подгруппы:

1. Капсюли-воспламенители, назначенные для воспламенения по­роховых зарядов винтовочных патронов, а также для капсюльных: и запальных втулок и действую­щие обычно от удара бойка. Эти капсюли носят название пат­ронных капсюлей-воспламенителей. Они, как правило, представляют собой металлическую оболочку (фиг. 6), в которую впрессована навеска ударного состава, прикрытая сверху металлической фольгой, пергаментной бумагой-или лаком.

2. Капсюльные втулки (фиг. 7), служащие для воспламенения по­роховых зарядов в орудиях гильзового заряжания. Снаряженная втулка является усиленным патронным капсюлем-воспламенителем. Она состоит из латунного корпуса, капсюля, втулочки, наковаленки, заряда ружейного или охотничьего пороха, кружка из пропитанной селитрой папиросной бумаги, пергаментного кружка и латунного кружка с отверстием посредине, покрытого снаружи шеллачным лаком с примесью киновари. Действие капсюльной втулки состоит в том, что при выстреле боек ударника вминает металл дна корпуса втулки против капсюля. Последний, ударяясь о наковальню, взрывается, дает луч огня и воспламеняет заряд и поро­ховые лепешки, огонь которых передается поро­ховому заряду гильзы.

3.Трубочные капсюли-воспламенители (фиг. 8), действующие от накола жалом и пред­назначенные для воспламенения дистанционных составов дистанционных трубок или усилите­лей, замедлителей и капсюлей-детонаторов взрывателей. Эти капсюли состоят из медной никелиро­ванной оболочки, фольгового дна и фольговой чашечки, снаряжен­ных (в одном из частных случаев) двумя слоями ударного состава, из которых нижний состоит из 28% гремучей ртути, 36% бертолетовой соли и 36% антимония, а верхний — из 15% гремучей ртути и 85% бертолетовой соли.

Действие трубочного капсюля-воспламенителя состоит в том, что дистанционный ударник трубки в момент выстрела, двигаясь вслед­ствие инерции, накалывает капсюль на жало. Капсюль воспламе­няется и через передаточные отверстия головки стебля и через окошко верхней дистанционной части трубки зажигает дистанционный со­став последней. Действие трубочного капсюля-воспламенителя во взрывателе в общем аналогично описанному, но воспламенение его происходит не в момент выстрела, а в момент удара о преграду, и луч огня передается замедлителю, усилителю или непосредственно капсюлю-детонатору в зависимости от конструкции взрывателя.

4. Вытяжные трубки, ранее имевшие широкое распространение, но применяющиеся и поныне для воспламенения пороха в неко­торых системах с раздельным картузным заряжанием.

На фиг. 9 приведена одна из таких вытяжных трубок. Состоит она из латунной гильзы, фрикционного приспособления, малой прово­лочной петли, или хомутика, и большой проволочной петли. Гильза наполнена дымным порохом и у открытого конца замазана мастикой. Фрикционное приспособление служит для воспламенения трубки .действием терки на фрикционный состав из 60 ч. бертолетовой соли, 10 ч. серы и 30 ч. антимония; оно состоит из латунной гильзы, напол­ненной на половину своей длины запрессованным составом, и терки из латунной проволоки с лопаточкой на конце и с зубцами. Действие трубки состоит в том, что при дерганье за вытяжной шнур лопаточка терки обламывается о края гильзы, зубцы терки царапают фрикцион­ный состав и воспламеняют его; огонь передается дымному пороху гильзы и от него — боевому заряду орудия.

К группе вспомогательных средств инициирования относятся все средства, предназначенные для передачи горения или детонации на расстояние или же только для воспламенения того или иного объекта. К этой группе прежде всего относится фитиль, представ­ляющий собой пучок пеньковых нитей, пропитанных раствором селитры и заклю­ченных в плотную оплетку из таких же нитей. Зажженный спичкой или искрой пеньковый фитиль начинает медленно тлеть. Скорость горения (тления) пенькового фитиля — около 4 см/мин, при ветре скорость горения фитиля немного увеличивается. Пеньковый фитиль обеспечивает быстрое и надежное воспламенение зажигательного шнура. Он, кроме того,  удобен в обращении, дешев и заслуживает поэтому самого широкого внедрения во все взрывные работы при огневом способе взрывания.

К этой же группе относятся огнепроводы и передатчики детонации, а именно: 1) медленно горящий (бикфордов) шнур, 2) быстро горя­щий зажигательный шнур, 3) детонирующий шнур и др.

Медленно горящий (бикфордов) шнур представляет собой (фиг. 10) столбик дымного пороха, заключенный в нитяную оплетку и в зави­симости от условий применения покрытый с поверхности тем или иным изолирующим составом. Дымный порох, применявшийся в Гер­мании для бикфордова шнура, содержал следующие компоненты:

калиевой селитры      70%

серы                           14%

угля                            16%

Скорость горения такого шнура колеблется между 40 и 150 мм/сек. Применяемый в СССР бикфордов шнур горит со скоростью 1 см/сек и дает сильный луч огня.

Быстро горящий шнур, имеющий непрессованную сердцевину, горит со скоростью 150—300 мм/сек. Быстро горящие шнуры были распространены в германской армии, но в настоящее время их вытес­няют так называемые детонирующие шнуры.

Детонирующие шнуры представляют собой столбики бризантных или инициирующих ВВ, заключенные в металлическую (свинцовую) или нитяную оболочку и служащие для передачи детонации на рас­стояние с той или иной скоростью.

К вспомогательным средствам инициирования следует отнести также и целый ряд электрозапалов, позволяющих превращать элек­троэнергию в тепловую и тем самым обеспечивать воспламенение капсюлей.

Одна из схем электрозапалов дана на фиг. 11. Электрозапал со­стоит из гильзы, внутри которой расположены пропущенные через эбонитовую или мастичную колодочку тонкие изолированные мед­ные проволоки, между концами которых напаяна платиновая, никели­новая или константановая проволока диаметром 0,035—0,05 мм и длиной 4—6 мм, образующая мостик накаливания. На колодке на­дета бумажная гильза, внутри которой помещен воспламенительный состав.

В практике взрывного или артиллерийского дела очень часто со­четают вспомогательные и основные средства инициирования. Так, например, сочетание электрозапала с капсюлем-детонатором дает электродетонатор (фиг. 12). Последний находит применение в гор­ной промышленности и в артиллерийской технике для одновремен­ного взрыва ряда объектов. Для этой цели применяют также и дето­нирующий шнур с капсюлем-детонатором.

Сочетание электрозапала и капсюля-воспламенителя может найти применение в электрических дистанционных трубках. Сочетанием бикфордова шнура, фитиля и капсюля-детонатора получаются так называемые зажигательные или запальные трубки.

Средства инициирования независимо от начального импульса можно разбить на две категории.

К первой категории относятся средства, инициирующий эффект которых основан на действии теплоты. Они служат или для воспла­менения пороховых зарядов, выполняя при этом самостоятельную роль (капсюльная втулка, вытяжная трубка, капсюль-воспламени­тель, бикфордов шнур, электрозапал и пр.), или для инициирова­ния других инициаторов, выполняя в этом случае вспомогательную роль (бикфордов шнур, электрозапал, капсюль-воспламенитель).

Ко второй категории относятся средства, инициирующий эффект которых основан на действии мгновенно возрастающего местного очень высокого давления (удара) на небольшую часть ВВ. Эти сред­ства имеют только самостоятельное значение, а именно, для иници­ирования зарядов бризантных ВВ. Сюда относится капсюль-детона­тор, действующий от луча огня, капсюль-детонатор, действующий от накола жала, электродетонатор и т.п.

Отсюда и требования к этим средствам инициирования различны, и если от средств первой категории в основном требуется создание луча огня возможно более высокой жгучести, то от средств второй категории требуется высокое инициирующее действие по отношению к бризантным ВВ.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНИЦИИРУЮЩИХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Под взрывчатыми веществами вообще мы понимаем системы, спо­собные под влиянием внешних воздействий освобождать большие количества энергии, иначе говоря, склонные к быстрым экзотерми­ческим превращениям, сопровождающимся газообразованием, а в связи с этим значительным повышением давления в месте взрыва. Самой характерной особенностью этих превращений является их чрезвычайная кратковременность, измеряемая для практически применяемых количеств ВВ промежутками от тысячных до стоты­сячных долей секунды.

Все взрывчатые системы в зависимости от характера их приме­нения подразделяются на три большие группы:

1. Инициирующие ВВ, служащие для создания началь­ного импульса и применяемые в различных средствах инициирова­ния, главным образом, в капсюлях.

2. Бризантные ВВ, служащие для изготовления разрыв­ных зарядов артиллерийских снарядов, авиабомб, ручных гранат, мин, торпед и прочих боевых припасов, основным назначением которых является фугасное или бризантное действие.

3. Метательные ВВ (пороха), служащие для выбрасыва­ния боевых припасов из артиллерийских систем и ручного оружия.

Под инициирующими ВВ мы понимаем системы, способные в ре­зультате взрыва небольшого количества под влиянием простого начального импульса вызвать воспламенение, взрыв или детонацию другого ВВ.

Все известные инициирующие вещества можно разделить на два класса: инициирующие химические соединения и инициирующие смеси.

Первый класс в зависимости от химического состава в свою очередь подразделяется на следующие группы:

1.Металлические производные   карбилоксима, отличительным признаком которых является наличие группы атомов:

В эту группу входят производные карбилоксима с двухвалентным углеродом (первая подгруппа) и производные карбилоксима, углерод которого четырехвалентен (вторая подгруппа). Представи­телями первой подгруппы являются соли гремучей кислоты, или фуль­минаты: гремучая ртуть Hg(ОNС)₂, применяемая в качестве иниции­рующего ВВ во всех странах, и фульминат меди Сu(ОNС)₂×Сu(ОН)₂— весьма нежелательный и вполне возможный спутник гремучертутных капсюлей в медных оболочках, хранившихся в ненадлежащих условиях. Представителями второй подгруппы являются металли­ческие производные амидкарбилоксима NH₂×СH=NOH, метил-ураловой кислоты C₂H₂O₂N₄, метилазооксиураловой кислоты C₂H₄O₃N₄ и др.

2. Производные азотистоводородной кис­лоты, или азиды, основной характеристикой которых является наличие в них группы атомов:

Неорганические производные (соли тяжелых металлов) состав­ляют первую подгруппу азидов, наиболее ярким примером которой служит азид свинца Pb(N₃)₂. Органические производные составляют вторую подгруппу, многочисленную по количеству, однако, еще не вполне изученную. Подробно исследовались лишь немногие органи­ческие азиды, но в военном деле их пока не применяют. Представи­тели этой подгруппы — циануртриазид СзNз(Nз)з, тринитротриазидобензол С₃(NO₂)₃(N₃)₃, свинцовая соль азидотиоугольной кислоты PbC₂N₆S₄, гидразиндикарбоназид N_3­‑СО‑NН‑NН‑СО‑N₃, свинцовая соль динитроазидофенола [С₆H₂(NO₂)₂N₃O]₂Pb и др.

3. Органические перекиси, характерным признаком которых служит группа атомов:

Основные представители этой группы — перекись ацетона (CH₃)₂С=(O-O)₂ =С—(СН₃)₂, перекись ацетилацетона (C₅H₈O₄)_n перекись бензоила C₆H₅CО—О—О—СО—C₆H₅, гексаметилентрипероксиддиамин (сокращенно ГМТД) Nº(CH₂—О—О—СН₂)₃ºN, трициклоацетонпероксид С₉Н₁₈О₆ и др. Эта группа, несмотря на сравнительную дешевизну продуктов и простоту их получения, ни в военном деле, ни в мирной промыш­ленности пока не применяется.

4.Нитродиазосоединения, вернее соли различных нитродиазо-производных бензола, характерным признаком которых являются группы атомов:

К этой группе относятся: диазобензолнитрат C₆H₅N=N•NO₃, динитродиазофенол C₆H₃(NO₂)₂-N=N-ОН, нитродиазобензолперхлорат С₆Н₄(NО₂)-N=N•СlO₄, нитробисдиазобензолперхлорат C₆H₃(NO₂)•(N=N•ClO₄)₂, динитродиазобензолперхлорат С₆Н₃(NО₂)₂-N=N•СlO₄ и др. Из перечисленных веществ заслу­живают внимания только три последние.

5. Производные непредельного азотоводорода N₄H₄, известные под общим названием «тетразены». Пред­ставители этой группы гуанилнитрозо-аминогуанилтетразен NH₂-C(NH)-NH-NH-N=N-C(NH)-NH-NH-NO, диазотетра-зенамидогуанидин HN₄ºC—N₂—NH—NH—C(NH₂)=NH×H₂O, диазотетразолсемикарбазид HN₄C-N₂-NH—NH—CO—NH₂•H₂O, диазотетразолфенилгидразин HN₄ºCN₂-N(NH₂)-C₆H₅ и диазотетразолбензолоаминогуанидин NH₄ºCN₂-N(N-C₇H₆)-C(NH₂)-NH₂, из которых только первый в последнее время применяют в кап­сюлях-воспламенителях.

6. Производные тетразола, отличительным призна­ком которых является наличие тетразолового кольца:

К этой группе надлежит отнести соли тяжелых металлов самого тетразола,

соли азотетразола

соли оксиазотетразола

соли диазоаминотетразола

диазотетразол

соли тетразилазида

 

бистетразол

 

соли и эфиры нитротетразола

 

Эта группа веществ еще недостаточно изучена.

7. Соли тяжелых металлов оксинитросоединений бензола, к которым относятся пикраты железа и свинца [C₆H₂(NO₂)₃O]₂Fe, [C₆H₂(NO₂)₃O]₂Pb, тринитрорезорцина свинца (ТНРС) С₆N(NO₂)₃О₂Pb×Н₂О, динитрорезорцинат свинца (ДНРС) C₆H₂(NO₂)₂O₂Pb, тринитрофлороглюцинат свинца [C₆(NO₂)₃O₃]₂Pb и т. п. Из указанных солей только ТНРС применяется в военной и в мирной технике.

8.Аммониакаты и гидразинаты хлоратов и перхлоратов двухвалентных тяжелых металлов, отличительным признаком которых является комплексный характер соединений хлоратов и перхлоратов с аммиаком и гидразином. Представители этой группы - аммониакат хлората меди Сu(СiO₃)₂•4NH₃, аммониакат перхлората меди Cu(ClO₄)₂•4NH₃, гидразинат хлората кадмия Сd(СlO₃)₂•2N₂H₄, гидразинат хло­рата никеля Ni(ClO₃)₂•3N₂H₄, гидразинат перхлората кадмия Сd(СlO4)•Cd(OH)₂•3N₂H₄•2Н₂О, гидразинат перхлората никеля Ni(CIO₄)×Ni(CIO₄)(ОН)•5N₂H₄•ЗН₂О и др. Все они обладают высокими инициирующими свойствами, но вследствие недостаточной стойкости не находят распространения.

9. Хлораты и перхлораты тримеркуральдегидов;

Эти соединения превосходят по инициирующему действию грему­чую ртуть, но их стойкость весьма мала, и поэтому они не заслужи­вают внимания.

10. Ацетилениды - металлические производные ацети­лена. Их особенностью, как известно, является тройная связь между углеродными атомами:

Представители этой группы - ацетиленистая медь Cu₂C₂ и ацетиленистое серебро Ag₂C₂.

11. Галоидные и сернистые соединения азота, к которым относится хлористый азот NºCl₃, NH=Cl₂ йодистый азот NºJ₃, NH=J₂, сернистый азот N₄S₄.

Второй класс — инициирующие смеси. Каждая иницииру­ющая смесь состоит из нескольких компонентов, из которых хотя бы один является горючим, а другой окислителем. Кроме того, к ним обычно прибавляют некоторое количество других компонентов, по­вышающих чувствительность смеси, ее вязкость и т. п. В зависимости от того, входят ли в смесь взрывчатые компоненты или смесь состав­лена исключительно из невзрывчатых материалов, этот класс разби­вается на две группы:

1. Смеси, в состав которых входят один или несколько взрывча­тых компонентов. К ним, например, относятся воспламенительные составы, содержащие гремучую ртуть и применяемые для снаряже­ния винтовочных, трубочных и других капсюлей и для снаряжения капсюлей-детонаторов. Содержание отдельных компонентов составов различно и обусловливается служебными требованиями к капсюлям. В качестве примеров можно привести следующие составы, применяе­мые для капсюлей-детонаторов и распространенные в западноевро­пейских странах.

Компоненты	% содержания
Гремучая ртуть Бертолетова соль Калиевая селитра	90 10 -	85 15 -	87,5 10 2,5

 

К этой группе относятся также ударные составы, применяемые для снаряжения капсюлей-воспламенителей для патронов Наган, патронов к 3-линейной винтовке и для 22-секундной трубки.

Капсюли-воспламенители	Hg(ONC)2	КClO3	Sb2S3
К патронам Наган	25,8	37,1	37,1
К патронам 3-линейной винтовки . . . Трубочные (22 сек. трубка) ......	16,7	55	28,3 36
Трубочные (22 сек. Трубка)	28	36	36

 

К этой же группе относятся применяемые, например, в Германий неоржавляющие ударные составы для калсюлей-воспламенителей:

Тетразена                     0,25— 5%

ТНРС                                  25 -55%

Ba(NO₃)₂                                        25 -55%

РbО₂                                    5 -10%

Sb₂S₃                                               0 -10%

силицида кальция          3 —25%

стеклянного порошка     0 — 5%

2. Смеси, составленные из невзрывчатых компонентов и обычно назначаемые для воспламенения порохов. Примером таких смесей может служить состав первых капсюлей-воспламенителей:

бертолетовой соли            70,6%

серы                                       17,6%

угля                                        11,8%

или применявшийся в Германии состав для снаряжения капсюльных втулок:

бертолетовой соли            52.9%

антимония                           29,5%

пороховой мякоти             17,5%

а также применявшийся в обыкновенных французских ружейных

капсюлях состав:

бертолетовой соли                        50%

роданистого свинца                      10%

железисто-синеродистого свинца 40%

Все инициирующие ВВ в зависимости от цели, для которой они применяются, разбиваются на две больших группы:

1) инициирующие вещества, применяемые для вызова детонации бризантных ВВ,

2) инициирующие вещества, применяемые для целей воспламене­ния порохов (метательных ВВ) и капсюлей-детонаторов.

---

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 898; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!