NO316068B1

NO316068B1 - An ignition charge composition, a method for preparing it and for preparing an ignition charge cap, and an ignition charge cap comprising such a mixture

Info

Publication number: NO316068B1
Application number: NO20001254A
Authority: NO
Inventors: Harold Arthur Scott
Original assignee: Bae Systems Plc
Priority date: 1997-09-13
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2003-12-08
Also published as: PL339256A1; AU8879498A; AU759857B2; GB2329380A; NO20001254D0; NO20001254L; ZA988291B; WO1999014171A1; EP1023249A1; GB2329380B; GB9719430D0

Description

Foreliggende oppfinnelse angar en tennladningsblanding, og særlig, men ikke utelukkende en tennladningsblanding for perkusjonsfenghetter for ammunisjon til håndvåpen, i stand til å oppfylle militære standarder, og en fremgangsmåte for fremstilling av blandingen og av en tennladningsfenghette Dessuten angar oppfinnelsen en tennladningsfenghette som omfatter en slik tennladningsblanding The present invention relates to an incendiary charge mixture, and in particular, but not exclusively, an incendiary charge mixture for percussion catch caps for ammunition for handguns, capable of meeting military standards, and a method for the production of the mixture and of an incendiary charge catch cap. Furthermore, the invention relates to an incendiary charge catch cap comprising such an incendiary charge mixture

Som det er velkjent er hoveddnvladningen som inneholdes i hylsen til ammunisjon forholdsvis ufølsom og krever en energetisk tilførsel av betydelig størrelse for vel- As is well known, the main charge contained in the casing of ammunition is relatively insensitive and requires an energetic supply of considerable magnitude for well-

lykket hurtig og generelt fullstendig antennelse Denne tilførselen bevirkes av en tennladning som befinner seg ved det bakre av hylsen, og en slik tennladning om- successful rapid and generally complete ignition This supply is effected by an ignition charge located at the rear of the sleeve, and such an ignition charge re-

fatter et energetisk materiale som er forholdsvis følsomt for energitilførsel slik som slag eller varme som dannes ved friksjon, og som reaksjon frembringer en flamme (varm gass) og/eller varme partikler for aktivering av dnvladningen Passende utforming av tennladningen muliggjør korrekt retning for flammen og/eller partiklene, og en passende sammensetning av det energetiske materiale bestemmer følsomheten og beskaffenheten til flammen/partiklene som avgis contains an energetic material that is relatively sensitive to energy input such as impact or heat generated by friction, and as a reaction produces a flame (hot gas) and/or hot particles to activate the ignition charge Appropriate design of the ignition charge enables the correct direction of the flame and/ or the particles, and an appropriate composition of the energetic material determines the sensitivity and nature of the flame/particles emitted

En perkusjonstennladning omfatter vanligvis en hette dannet av en kopp og en tennladningsblanding inne i koppen, vanligvis dekket med lakkpapir eller lignende for å utestenge fuktighet, idet hetten er anbragt inne i en lomme i hylsen til ammunisjonen I en Boxer-tennladnmg er det også en ambolt som er presset inn i den åpne enden av koppen, mens i en Berdan-tennladning er ambolten i ett med lommen i hylsen I alle tilfeller starter antennelse av tennladntngsblandmgen ved at slagstiften i et våpen slår mot det midtre partiet av koppen og derved komprimerer tennladningsblandmgen mellom ambolten og koppen Varme som dannes ved kompresjon og/eller friksjon bevirker at blandingen antennes nesten momentant og brenner meget hurtig Varme gasser og/eller partikler ledes til dnvladningen i hylsen gjennom hull i hylselommen A percussion primer usually comprises a cap formed by a cup and a primer mixture inside the cup, usually covered with varnish paper or the like to exclude moisture, the cap being placed inside a pocket in the case of the ammunition In a Boxer primer there is also an anvil which is pressed into the open end of the cup, whereas in a Berdan primer the anvil is in one with the pocket in the sleeve In all cases ignition of the primer mixture starts when the firing pin of a weapon strikes the middle part of the cup thereby compressing the primer mixture between the anvil and the cup Heat generated by compression and/or friction causes the mixture to ignite almost instantaneously and burn very quickly Hot gases and/or particles are led to the dn charge in the sleeve through holes in the sleeve pocket

Vanligvis omfatter en tennladningsblanding til bruk i en perkusjonstennladning en energetisk hovedingrediens, et oksydasjonsmiddel og en sensibilisator som øker reaksjonen til hovedingrediensen med hensyn til virkningen av slaget fra slagstiften i våpenet Andre blandinger, slik som sekundære energetiske ingredienser og brennstoffer som modifiserer avgivelsen fra tennladningen, f eks ved a bevirke mer varme eller ved a frembringe varme partikler, kan ogsa foreligge Typically, a primer composition for use in a percussion primer includes a primary energetic ingredient, an oxidizing agent and a sensitizer that increases the reaction of the principal ingredient to the impact of the firing pin in the weapon. e.g. by causing more heat or by producing hot particles, can also be present

For visse ammunisjoner, avhengig av utforming og dnvmiddel, kan frembringelsen av bare en flamme eller varm gass finnes å være utilstrekkelig for å bevirke effektiv antennelse av dnvmiddelet, ettersom gassen har en tendens til bare å treffe og aktivere overflateområdet av dette Aktivering av det gjenværende volum av dnvmiddelet blir derfor forsinket, og avhenger av utbredelsen av reaksjonen fra overflateområdet I slike tilfeller kan dannelsen av varme partikler være gunstig, ettersom disse kan ledes slik at de trenger mn i dnvmiddelet og aktiverer dette i et større volum, hovedsakelig samtidig For certain munitions, depending on the design and propellant, the production of a mere flame or hot gas may be found to be insufficient to effect effective ignition of the propellant, as the gas tends to strike and activate only the surface area of the propellant Activation of the remaining volume of the solvent is therefore delayed, and depends on the propagation of the reaction from the surface area In such cases, the formation of hot particles can be beneficial, as these can be directed so that they need mn in the solvent and activate this in a larger volume, mainly at the same time

Komponentene i mange tennladningsblandinger inneholder tungmetallelementer En vanlig energetisk hovedkomponent er f eks blystyfnat, et vanlig oksydasjonsmiddel er bariumnitrat, og et vanlig brennstoff er antimonsulfid Det vil forstås at nærværet av tungmetaller anses som uønsket av helse- og miljømessige grunner The components in many ignition charge mixtures contain heavy metal elements A common energetic main component is, for example, lead styphnate, a common oxidizing agent is barium nitrate, and a common fuel is antimony sulfide It will be understood that the presence of heavy metals is considered undesirable for health and environmental reasons

Normalt blandes kjente tennladningsblandinger i en våtblandeprosess ved hvilken den resulterende vate blandingen presses inn i en perforert plate for å danne pellets for inn-føring i tennladningskopper, for å tørke i koppene Normally, known primer mixtures are mixed in a wet mixing process whereby the resulting wet mixture is pressed into a perforated plate to form pellets for introduction into primer cups, to dry in the cups

I en vanlig våtblandeprosess tilsettes et bindemiddel til de aktive ingredienser i blandingen, og den resulterende deigen presses mn i en fyllplate, tas ut ved bruk av en dybel, og presses mn i fenghetten Den fylte fenghetten tørkes deretter i et tørkerom for a fjerne de flyktige komponenter i bmdemidlet Det er nødvendig at personalet tilfører våte fenghetter til lageret i tørkerommet og fjerner tørkede fenghetter fra dette, og til enhver tid er det vanlig at det foreligger et stort antall fenghetter, med et stort eksplosivpotensiale Dersom et uhell inntreffer, er det sannsynlig at dette blir av et tilstrekkelig omfang til a bevirke en alvorlig ulykke In a common wet mixing process, a binder is added to the active ingredients in the mixture, and the resulting dough is pressed into a filling plate, removed using a dowel, and pressed into the capture cap. The filled capture cap is then dried in a drying room to remove the volatiles components of the sealant It is necessary for the staff to add wet dust caps to the warehouse in the drying room and to remove dried dust caps from this, and at any time it is common for there to be a large number of dust caps, with a large explosive potential If an accident occurs, it is likely that this becomes of a sufficient magnitude to cause a serious accident

Det er kjent tørrblandeprosesser ved hvilke tørre ingredienser blandes i en geleform-blander og, i en fyllcelle, en resulterende blanding anbringes på en fyllplate for volum-etnsk avgivelse En spatel sveiper frem og tilbake over fyllplaten, og volumet av blanding som inneholdes i et hull i platen har korrekt vekt for etterfølgende overføring til fenghetten Ved tørkeprosessen er den mest betydelige fare for en eksplosjonsulykke knyttet til blandingen og fyllingen av celler, når det foreligger store mengder blanding For å minske faren befinner disse områder seg bak tykke, armerte betongvegger, og det er forbudt for personale å gå mn mens fylling pågår Deretter kan mengden av krutt-blanding som overføres til andre stasjoner holdes på et minimum, og presseoperasjoner skjer bak vern Mens et uhell som inntreffer ved en tørrblandeprosess ogsa kan for-årsake ulykker, minskes sannsynligheten for en slik ulykke betydelig i forhold til en våtblandeprosess ved å ta de grunnleggende sikkerhetsforanstaltninger som er beskrevet En tørrblandeprosess er således en mye sikrere produksjonsmetode for fremstilling av en tennladningsblanding Dry mixing processes are known in which dry ingredients are mixed in a gel form mixer and, in a filling cell, a resulting mixture is placed on a filling plate for volumetric delivery. A spatula sweeps back and forth over the filling plate, and the volume of mixture contained in a hole in the plate has the correct weight for subsequent transfer to the trap cap During the drying process, the most significant risk of an explosion accident is related to the mixing and filling of cells, when there are large amounts of mixture To reduce the risk, these areas are located behind thick, reinforced concrete walls, and the is prohibited for personnel to walk while filling is in progress Then the amount of gunpowder mixture that is transferred to other stations can be kept to a minimum, and pressing operations take place behind protection While an accident that occurs during a dry mixing process can also cause accidents, the probability of such an accident significantly in relation to a wet mixing process by taking the basic safety precautions stalations that are described A dry mix process is thus a much safer production method for producing an ignition charge mixture

Det er nødvendig a opprettholde homogenitet i en tennladningsblanding for å sikre at korrekt overføring til dnvmiddelet finner sted ved antennelse Til tross for de sikkerhets-fordeler som er knyttet til en tørrblandeprosess, har våtblandeprosessen tidligere vært foretrukket fordi den enklere har frembragt en ensartet, homogen blanding av komponentene i tennladningsblandingen Denne homogenitet er viktig for å sikre hurtig utbredelse av energi gjennom tennladningen og å oppnå optimale egenskaper med hensyn til følsomhet og avgivelse av flamme/partikler It is necessary to maintain homogeneity in an ignition charge mixture to ensure that correct transfer to the propellant takes place upon ignition. Despite the safety advantages associated with a dry-mix process, the wet-mix process has previously been preferred because it has more easily produced a uniform, homogeneous mixture of the components in the ignition charge mixture This homogeneity is important to ensure rapid propagation of energy through the ignition charge and to achieve optimal properties with regard to sensitivity and emission of flame/particles

Bade kahum-dinitrobenzofuroksan (KDNBF) og tetrazen er velkjente energetiske ingredienser som ikke inneholder tungmetallelementer Bruken av KDNBF som den eneste energetiske ingrediens (primært eksplosiv) i en tennladningsblanding er funnet a føre til blandinger som enten er for uforenlige eller for ufølsomme U S 4 963 201 beskriver tilsetning av en andel tetrazen til tennladningsblandinger som omfatter primære eksplosiver slik som KDNBF og diazodinitrofenol (DDNP), og tetrazen benyttes som en sensibitisator som øker det samlede energetiske potensiale til blandingen Bade kahum-dinitrobenzofuroxan (KDNBF) and tetrazene are well-known energetic ingredients that do not contain heavy metal elements. The use of KDNBF as the only energetic ingredient (primarily explosive) in an ignition charge mixture has been found to lead to mixtures that are either too incompatible or too insensitive US 4 963 201 describes the addition of a proportion of tetrazene to primer mixtures that include primary explosives such as KDNBF and diazodinitrophenol (DDNP), and tetrazene is used as a sensitizer that increases the overall energetic potential of the mixture

U S 4 963 201 beskriver mengder pa 4 - 8 % tetrazen i en blanding som omfatter 20 - 40 vekt% primære eksplosiver, dvs at den eksplosive delen av blandingen omfatter omtrent 17 % tetrazen og 83 % primært eksplosiv US 4,963,201 describes amounts of 4 - 8% tetrazene in a mixture comprising 20 - 40% by weight primary explosives, i.e. the explosive part of the mixture comprises approximately 17% tetrazene and 83% primary explosive

For militære anvendelser trengs det en tennladningsblanding som blant annet er stabil i lange lagringsperioder og i et stort omrade av miljømessige tilstander, slik som angitt i STANAG 4170 Nærværet av forholdsvis store mengder tetrazen i tennladningsblandinger, slik som beskrevet i U S 4 963 201, er funnet a føre til svikt i vakuumstabihtetstesten som foreskrives av STANAG 4170 For slike formal foretrekkes det at andelen av tetrazen i forhold til primært eksplosiv i eksplosivdelen av blandingen er mindre enn 15 %, og fortrinnsvis mindre enn 10 % Tidligere kunnskap har imidlertid vist at slike lave andeler av tetrazen vil bevirke utilstrekkelig økning av følsomheten til de primære eksplosiver For military applications, an ignition charge mixture is needed which, among other things, is stable for long storage periods and in a wide range of environmental conditions, as stated in STANAG 4170. The presence of relatively large amounts of tetrazene in ignition charge mixtures, as described in US 4 963 201, has been found a lead to failure in the vacuum stability test prescribed by STANAG 4170 For such formalities it is preferred that the proportion of tetrazene in relation to primary explosive in the explosive part of the mixture is less than 15%, and preferably less than 10% Previous knowledge has, however, shown that such low proportions of tetrazene will cause insufficient increase in the sensitivity of the primary explosives

U S 4 963 201 beskriver bruken av strontiummtrat som oksydasjonsmiddel for de foreslåtte tennladningsblandinger, pa grunn av de økede flammetemperaturer dette bevirker i forhold til de uløselige og amfotenske dioksider og peroksider som tidligere har vært utforsket som alternativer til det giftige blystyfnatet Strontium anses for å være et forholdsvis akseptabelt metall i relasjon til helse og miljø US 4,963,201 describes the use of strontium nitrate as an oxidizing agent for the proposed ignition charge mixtures, due to the increased flame temperatures this causes compared to the insoluble and amphotenic dioxides and peroxides that have previously been explored as alternatives to the toxic lead styphnate Strontium is considered to be a relatively acceptable metal in relation to health and the environment

Særlig beskriver U S 4 963 201 en flertrinns våtblandeprosess som omfatter hydratiser-ing av kommersielt tilgjengelig vannfritt strontiumnitrat til et totalt fuktighetsinnhold på 10 - 13 % som et foreløpig trinn før blandingen ved våtblanding av det primære eksplosivet og tetrazen, pressing og deretter tørking av fenghettene Mens resultatet er en forholdsvis ikke-giftig tennladningsblanding med gode egenskaper, må produsenten gjennomføre en kostbar flertnnnsprosess med den tilhørende sikkerhetsfare som er nevnt ovenfor for våtblandeprosesser In particular, US 4,963,201 describes a multi-step wet mixing process which comprises the hydration of commercially available anhydrous strontium nitrate to a total moisture content of 10-13% as a preliminary step prior to the mixing by wet mixing of the primary explosive and tetrazene, pressing and then drying the trap caps. the result is a relatively non-toxic ignition charge mixture with good properties, the manufacturer must carry out an expensive multi-stage process with the associated safety hazard mentioned above for wet-mix processes

Tennladningsblandingen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ved at den omfatter 21 - 52 vekt% av en eksplosivsammensetning, idet eksplosivsammensetningen omfatter i det minste 85 % kaliumdmitrobenzofuroksan (KDNBF) som en energetisk hovedingrediens og ikke mer enn 15 % tetrazen, 48 - 70 vekt% vannfritt oksydasjonsmiddel og eventuelt opptil 15 vekt% av et brennstoff The ignition charge mixture according to the present invention is characterized in that it comprises 21 - 52% by weight of an explosive composition, the explosive composition comprising at least 85% potassium dmitrobenzofuroxan (KDNBF) as a main energetic ingredient and no more than 15% tetrazene, 48 - 70% by weight anhydrous oxidizer and optionally up to 15% by weight of a fuel

Når det ikke tilsettes brennstoff er den minste mengden av KDNBF i den totale blandingen 27 vekt% When no fuel is added, the minimum amount of KDNBF in the total mixture is 27% by weight

Fremgangsmåten for fremstilling av tennladningsblandingen kjennetegnes ved blanding av ingrediensene ved bruk av en tørrblandeprosess The procedure for producing the ignition charge mixture is characterized by mixing the ingredients using a dry mix process

Fremgangsmåte for fremstilling av tennladningsfenghetten kjennetegnes ved The method of manufacturing the ignition charge trap cap is characterized by

blanding av de tørre komponenter i blandingen, anbnngelse av en forutbestemt mengde av den tørre blandingen i en tennladnmgs-fenghette og pressing av den tørre blandingen i denne mixing the dry components of the mixture, applying a predetermined amount of the dry mixture in an ignition charge trap hood and pressing the dry mixture into this

Tennladningsfenghetten kjennetegnes ved at den omfatter en tennladningsblanding i henhold til oppfinnelsen The igniter charge trap is characterized by the fact that it comprises an igniter charge mixture according to the invention

Fortrinnsvis omfatter eksplosivsammensetnmgen mindre enn 10 % tetrazen og mer enn 90 % KDNBF Mest foretrukket er at eksplosivsammensetnmgen omfatter mindre enn omtrent 6 % tetrazen, og i det minste 94 % KDNBF Det er funnet at ved passende valg av ingredienser og særlig den fysiske formen av disse ingredienser, at det er mulig a danne en tennladningsblanding med minimal giftighet, i hvilken KDNBF er kombinert med en passende lav mengde tetrazen, hvilket bevarer ønskelige egenskaper, og særlig en tilstrekkelig følsomhet og stabilitet, omfattende evnen til a tilpasses til va ku u m stabl I itetstesten Preferably, the explosive composition comprises less than 10% tetrazene and more than 90% KDNBF Most preferred is that the explosive composition comprises less than about 6% tetrazene, and at least 94% KDNBF It has been found that by appropriate choice of ingredients and especially the physical form of these ingredients, that it is possible to form an ignition charge mixture with minimal toxicity, in which KDNBF is combined with a suitably low amount of tetrazene, which preserves desirable properties, and in particular a sufficient sensitivity and stability, including the ability to adapt to vacuum stable I the ity test

KDNBF benyttes fortrinnsvis for a gi en krystalltilbøyelighet som omfatter aggregater av amorfe granulater (oransje/røde i farge i naturlig tilstand) som muliggjør at det kan dannes en homogen blanding ved tørrblanding med de øvrige ingredienser Et foretrukket trekk som muliggjør bedre homogenitet er massedensiteten til KDNBF-krystallene Fortrinnsvis har KDNBF en massedensitet på opptil 0,4 g/cm<3>, og mest foretrukket er massedensiteten omtrent 0,2 g/cm<3> KDNBF med slike egenskaper er funnet a virke godt sammen med de foretrukne oksydasjonsmidler og bevirker god homogenitet i en tørr blanding av oksydasjonsmiddelet og eksplosivet Den forbedrede homogeniteten til blandingen bidrar til å forbedre de samlede egenskaper til tennladningen og muliggjør at det primære eksplosivet avgir sin energi mer effektivt når tennladningen antennes og således minsker behovet for slike store mengder av tetrazen Det er således kommet frem til en tennladning som har egenskaper som er sammenlignbare med de kjente blandinger, mens den har en stabilitet som muliggjør at den er tilpasset vakuumstabilitetstesten Fagfolk pa omradet vil forstå at denne blandingen kan produ-seres med de konvensjonelt benyttede våtblandeprosesser, mens blandingen har den betydelige fordelen at de ønskede egenskaper kan oppnås med den sikrere tørrblande-prosessen KDNBF is preferably used to give a crystal tendency that includes aggregates of amorphous granules (orange/red in color in the natural state) which enables a homogeneous mixture to be formed by dry mixing with the other ingredients A preferred feature that enables better homogeneity is the mass density of KDNBF - the crystals Preferably KDNBF has a mass density of up to 0.4 g/cm<3>, and most preferably the mass density is approximately 0.2 g/cm<3> KDNBF with such properties has been found to work well together with the preferred oxidizing agents and causes good homogeneity in a dry mixture of the oxidizer and the explosive The improved homogeneity of the mixture helps to improve the overall properties of the igniter charge and enables the primary explosive to release its energy more efficiently when the igniter charge is ignited and thus reduces the need for such large quantities of tetrazene It is thus arriving at an ignition charge which has properties comparable to those known mixtures, while it has a stability which enables it to be adapted to the vacuum stability test. Those skilled in the field will understand that this mixture can be produced with the conventionally used wet mixing processes, while the mixture has the significant advantage that the desired properties can be achieved with the safer dry mixing process the process

Det foretrekkes at KDNBF utgjør i det minste 28 vekt% og/eller opptil 36 vekt% av tennladningsblandingen, og mere foretrukket 32 - 36 vekt% av de samlede komponenter, ikke inkludert et eventuelt brennstoff som kan innga It is preferred that KDNBF constitutes at least 28% by weight and/or up to 36% by weight of the ignition charge mixture, and more preferably 32 - 36% by weight of the combined components, not including any fuel that may enter

Den relativt lave mengden av tetrazen forenkler tilpasning til vakuumstabilitetstesten The relatively low amount of tetrazene facilitates adaptation to the vacuum stability test

Det foreligger fortrinnsvis en mengde mellom omtrent 3 % og 10 vekt% av den eksplosive delen av tennladningsblandingen, mere foretrukket 3 - 7 vekt% There is preferably an amount between about 3% and 10% by weight of the explosive part of the ignition charge mixture, more preferably 3 - 7% by weight

Et foretrukket oksydasjonsmiddel er vannfritt strontiumnitrat som opprettholder den nødvendige følsomhet og reproduserbarhet av resultater for militært bruk Kaliumnitrat er et egnet alternativt oksydasjonsmiddel for militære formål Fortrinnsvis har partiklene i oksydasjonsmiddelet dimensjoner fra 40 til 70 pm, hvilket muliggjør bedre fordeling av oksydasjonsmidlet i blandingen Eventuelt kan en liten mengde kjønrøk tilsettes til oksydasjonsmidtet for a hindre dannelsen av større aggregater som kan påvirke homogeniteten til blandingen Fortrinnsvis tilsettes mengden av kjønrøk i en vektandel på mindre enn 1 del kjønrøk til 9 deler oksydasjonsmiddel, mere foretrukket mindre enn 1 del kjønrøk til 19 deler oksydasjonsmiddel A preferred oxidizing agent is anhydrous strontium nitrate, which maintains the necessary sensitivity and reproducibility of results for military use. a small amount of carbon black is added to the oxidizing agent to prevent the formation of larger aggregates that can affect the homogeneity of the mixture Preferably, the amount of carbon black is added in a proportion by weight of less than 1 part carbon black to 9 parts oxidizing agent, more preferably less than 1 part carbon black to 19 parts oxidizing agent

Tilsetningen av et brennstoff avhenger av anvendelsen av tennladningsblandingen Nar det foreligger er brennstoffet fortrinnsvis en uorganisk masse Et foretrukket brennstoff er en kalsiumsilisiumforbindelse, og andre vanlig benyttede brennstoffer er bor, aluminium og titan The addition of a fuel depends on the application of the ignition charge mixture When present, the fuel is preferably an inorganic mass A preferred fuel is a calcium silicon compound, and other commonly used fuels are boron, aluminum and titanium

Eksempler på oppfinnelsen skal beskrives i det følgende Examples of the invention shall be described in the following

Eksempel 1 Example 1

Et første eksempel på en blanding i henhold til oppfinnelsen omfatter 31,0 vekt% KDNBF, 56,1 vekt% strontiumnitrat, 1,8 vekt% tetrazen og 11,1 vekt% kalsiumsilisiumforbindelse A first example of a mixture according to the invention comprises 31.0 wt% KDNBF, 56.1 wt% strontium nitrate, 1.8 wt% tetrazene and 11.1 wt% calcium silicon compound

Kalsiumsilisiunforbindelsen er en brennstoffkomponent som er beregnet til å danne varme partikler som skal inngå i dnvladningen The calcium silicon compound is a fuel component that is intended to form hot particles that are to be included in the dn charge

Denne blandingen er funnet a være egnet til bruk i 5,56 mm Boxerfenghetter Ved bruk av en passende fenghette og ambolt, og fylt med en nominell ladningsvekt på 20 mg, ble fenghetten funnet å oppfylle NATO-følsomhetsgrensene pa This mixture has been found to be suitable for use in 5.56mm Boxer fuze caps Using a suitable fuze cap and anvil, and filled with a nominal charge weight of 20 mg, the fuze cap was found to meet the NATO sensitivity limits of

(Midlere fallhøyde + 5 SA) <450 mm (Mean drop height + 5 SA) <450 mm

(Midlere fallhøyde - 2 SA) > 75 mm (Mean drop height - 2 SA) > 75 mm

der SA = standardavvik where SA = standard deviation

Kombinert med et kommersielt tilgjengelig dnvmiddel for NATO 5,56 mm ammunisjon ble det oppnådd akseptabel ballistikk Combined with a commercially available primer for NATO 5.56mm ammunition, acceptable ballistics were achieved

Midlere kammertrykk @ 21° C 3800 bar (maks) Medium chamber pressure @ 21° C 3800 bar (max)

Midlere kammertrykk + 3 SA @ 21° C 4200 bar (maks) Medium chamber pressure + 3 SA @ 21° C 4200 bar (max)

Midlere munningstrykk - 3 SA @ 21° C 880 bar (min) Average muzzle pressure - 3 SA @ 21° C 880 bar (min)

Midlere aksjonstid - 5 SA @ - 52° C 3 ms (maks) Mean action time - 5 SA @ - 52° C 3 ms (max)

Dessuten er det funnet at denne blandingen, eller en fenghette som inneholder den, er kompatibel med andre deler av systemet, omfattende den messing/nikkelbelagte fenghetten og lakkpapiret, er stabil og oppfyller kravene til vakuumstabilitet, er i stand til å antenne overflatemodererte, tilskårne rørformede og kuleformede pulverdnvmidler, bade enkeltbase og dobbeltbase, i hele temperaturomradet og utenfor dette, og er i stand til a antenne tungt antennbare og saktebrennende dnvmidler egnet for 12,7 mm ammunisjon Furthermore, this composition, or a catch cap containing it, has been found to be compatible with other parts of the system, including the brass/nickel-plated catch cap and the varnish paper, is stable and meets vacuum stability requirements, is capable of igniting surface-moderated cut tubular and spherical powder propellants, both single-base and double-base, in the entire temperature range and beyond, and are capable of igniting highly flammable and slow-burning propellants suitable for 12.7 mm ammunition

Denne blandingen medfører ogsa ikke-giftige forbrenningsprodukter Analyse av disse ved Founer Transform Inf ra red (FTIR) spektroskopi identifiserte karbondioksyd og vanndamp som de vesentligste gassformede produkter ved en rekke testavfyrmger, og alle andre gasser, omfattende karbonmonooksyd, la under detektenngsgrensen for denne analysemetoden This mixture also results in non-toxic combustion products Analysis of these by Founer Transform Infra red (FTIR) spectroscopy identified carbon dioxide and water vapor as the most important gaseous products in a number of test fires, and all other gases, including carbon monoxide, were below the detection limit for this analysis method

Sammenlignet med den kjente tennladningsblandingen VH2 (som inneholder tetrazen, men blystyfnat i stedet for KDNBF) ble det funnet at det skjedde en hurtigere stigning av kammertrykk og en minskning av konsentrasjonen av giftige organiske forbrenningsprodukter, og begge disse faktorer antas a være resultatet av høyere flammetemperatur med blandingen i henhold til dette eksempel Compared to the known ignition charge mixture VH2 (containing tetrazene but lead styphnate instead of KDNBF) it was found that there was a faster rise in chamber pressure and a decrease in the concentration of toxic organic combustion products, both of which are believed to be the result of the higher flame temperature with the mixture according to this example

I en annen sammenligning med VH2 ble lagnngsegenskapene undersøkt, i løpet av 12 og 24 uker ved 60° C Slike faktorer som tallene for ufølsomhet og friksjon, antennelsestemperatur, lett antennelse, reaksjoner på en elektrisk gnist, kule- og skivetest, smergelpapirfriksjon og forskjellige klubbetester ble undersøkt i tillegg til vakuumstabiliteten I hele perioden pa 24 uker skjedde ingen vesentlig endring av resultatene for blandingen i dette eksempel, men VH2 ble noe mer følsomt i det minste i noe av testen In another comparison with VH2, the coating properties were investigated, during 12 and 24 weeks at 60°C. was examined in addition to the vacuum stability During the whole period of 24 weeks there was no significant change in the results for the mixture in this example, but VH2 became somewhat more sensitive at least in some of the test

Resultatene fra vakuumstabilitetstesten viser at blandingen i dette eksempel er mer stabil enn VH2, testet etter 40 timer ved 100° C The results of the vacuum stability test show that the mixture in this example is more stable than VH2, tested after 40 hours at 100°C

Eksempel 2 Example 2

Det er forskjellige krav til en 9 mm Boxerfenghette til bruk i pistolammunisjon Gnister (munningsflamme) bør ikke komme utenfor lengden av det korte løpet (75 mm), slagenergien til våpenet er mindre og krever således en mer følsom tennladning, og det er et annerledes sett med ballistiske kriterier There are different requirements for a 9mm Boxer grip cap for use in pistol ammunition Sparks (muzzle flame) should not come beyond the length of the short barrel (75mm), the impact energy of the weapon is less and thus requires a more sensitive ignition charge, and it is a different kit with ballistic criteria

Disse kravene kan oppfylles ved tilpasning av blandingen i eksempel 1, ved a endre proporsjonene til komponentene, omfattende fjerning av kalsiumsilisiumforbindelse-brennstoffet ved å minske tykkelsen til fenghettebunnen og ved bruk av et pistoldrivmiddel These requirements can be met by adapting the mixture in Example 1, by changing the proportions of the components, including removing the calcium silicon compound fuel by reducing the thickness of the trap cap base and by using a gun propellant

Dette eksemplet på en blanding i henhold til oppfinnelsen og egnet til bruk i våpen av pistoltypen med korte løp omfatter 35,1 vekt% KDNBF, 63,1 vekt% strontiumnitrat og 1,8 vekt% tetrazen This example of a composition according to the invention suitable for use in short-barreled pistol-type weapons comprises 35.1 wt% KDNBF, 63.1 wt% strontium nitrate and 1.8 wt% tetrazene

Testing av fenghetten/ammunisjonen indikerte at med våpen 9 mm SMG og 9 mm pistol fungerte våpenet korrekt i alle tilfeller (2160 skudd) Testing of the fang cap/ammunition indicated that with weapons 9mm SMG and 9mm pistol the weapon functioned correctly in all cases (2160 rounds)

Klimatiske lagringstester med ammunisjon med tenniadninger som omfatter blandingen i dette eksempel var tilfredsstillende etter tilstander med ørken, kontinuerlig varme og kontinuerlig kulde, slik som angitt i "Manual of Proof and Inspection Procedures for NATO Ammunition" Climatic storage tests of munitions with igniter charges comprising the mixture in this example were satisfactory under conditions of desert, continuous heat and continuous cold as specified in the "Manual of Proof and Inspection Procedures for NATO Ammunition"

Eksempel 3 Example 3

Et tredje eksempel på en blanding i henhold til denne oppfinnelsen benytter kaliumnitrat som oksydasjonsmiddel Den omfatter 53,0 vekt% kaliumnitrat, 45 vekt% KDNBF og 2 vekt% tetrazen A third example of a mixture according to this invention uses potassium nitrate as an oxidizing agent. It comprises 53.0 wt% potassium nitrate, 45 wt% KDNBF and 2 wt% tetrazene

Under testing av denne blandingen ble det funnet nødvendig å minske ladningsvekten i fenghetten til 10 mg, og denne endringen minsket endepartiet til blandingen Ettersom dette ville medføre dannelsen av et uønsket luftgap dersom det ble benyttet en konvensjonell ambolt, ble det benyttet en passende forlenget ambolt During testing of this mixture it was found necessary to reduce the charge weight in the trap cap to 10 mg and this change reduced the end portion of the mixture As this would result in the formation of an undesirable air gap if a conventional anvil was used, a suitably extended anvil was used

En Bruceton-bestemmelse av følsomhet indikerte at denne byggestandarden har det nødvendige midlere skuddnivå A Bruceton determination of sensitivity indicated that this build standard has the required average shot level

Fenghetter som inneholder blandingen i dette eksempel ble fylt i to sett som hver var på 30 ammunisjonshylser og som inneholdt de samme to drivmidler som i eksempel 1 Hvert sett ble inndelt i 3 like undersett som ble kondisjonert ved -54° C, + 21° C og + 52° C før avfyring i et EPVAT-arrangement Ballistikken for testammumsjonen viste ingen forskjell i forhold til referanseammunisjon i hele temperaturområdet Trap caps containing the mixture in this example were filled in two sets of 30 ammunition cases each and containing the same two propellants as in example 1. Each set was divided into 3 equal subsets which were conditioned at -54° C, + 21° C and + 52° C before firing in an EPVAT event The ballistics of the test ammunition showed no difference compared to reference ammunition in the entire temperature range

Claims

1 Incendiary mixture, characterized in that it comprises 21 - 52% by weight of an explosive composition, the explosive composition comprising at least 85% potassium dinitrobenzofuroxan (KDNBF) as an energetic main ingredient and no more than 15% by weight tetrazene as a sensitizer, 48 - 70% by weight of an anhydrous oxidizer and optionally up to 15% by weight of a fuel

2 Ignition charge mixture as specified in claim 1, the oxidizing agent comprising anhydrous strontium nitrate and/or potassium nitrate

3 Ignition charge mixture as specified in claim 1 or 2, in which KDNBF is present in a form that has a crystalline behavior and comprises aggregates of amorphous granules which enable a homogeneous mixture when they are wet-mixed or dry-mixed with the other ingredients

4 Ignition charge composition as set forth in any one of the preceding claims, in which the mass density of KDNBF is 0.4 g/cm<3> or less

5 Ignition charge mixture as set forth in claim 4, in which the mass density of KDNBF is 0.2 g/cm<3>

6 Ignition charge mixture as set forth in any of the preceding claims, in which fuel is present which is completely inorganic

7 An ignition charge mixture as set forth in any one of the preceding claims, in which there is fuel which is a calcium silicon compound

8 Ignition charge mixture as defined in any of claims 1 - 5, in which no fuel is present

9 An ignition charge mixture as claimed in any one of the preceding claims, in which the KDNBF component constitutes at least 28% of the total weight of the ignition charge mixture

10 Ignition charge mixture as claimed in any one of the preceding claims, in which the KDNBF component constitutes not more than 36% of the total weight of the ignition charge mixture

11 A detonating charge composition as claimed in any one of the preceding claims, in which the explosive composition is less than 10% tetrazene and more than 90% KDNBF

12 A detonating charge composition as set forth in claim 11, in which the explosive composition comprises less than 6% tetrazene and at least 94% KDNBF

13 Ignition charge mixture as specified in any of the preceding requirements and meeting the military standard STANAG 4170

14 An ignition charge mixture as set forth in any one of the preceding claims, in which carbon black is added to the oxidizing agent

15 Ignition charge mixture as stated in claim 14, in which the carbon black is added in a proportion by weight of 1 part carbon black to 9 parts oxidizer or less

16 Ignition charge mixture as specified in claim 15, in which the carbon black is added in a proportion by weight of 1 part carbon black to 19 parts oxidizer or less

17 Process for the preparation of an ignition charge mixture, characterized by mixing the ingredients according to any of the preceding claims using a dry mixing process

18 Method for the manufacture of an ignition charge capture cap, characterized by mixing the dry components of the mixture according to any one of claims 1-16, placing a predetermined amount of the dry mixture in an ignition charge capture cap and pressing the dry mixture in this

19 Ignition charge trap cap, characterized in that it comprises an ignition charge mixture according to any of claims 1-16

20 Ignition charging cap as specified in claim 19, in the form of a Boxer or Berdan cap