RU2278099C1 - Explosive composition - Google Patents
Explosive composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278099C1 RU2278099C1 RU2005105739/02A RU2005105739A RU2278099C1 RU 2278099 C1 RU2278099 C1 RU 2278099C1 RU 2005105739/02 A RU2005105739/02 A RU 2005105739/02A RU 2005105739 A RU2005105739 A RU 2005105739A RU 2278099 C1 RU2278099 C1 RU 2278099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosive
- mixture
- fuel
- granules
- nitrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к взрывчатым веществам и может быть использовано в боеприпасах и устройствах, сочетающих ударное и световое действие.The present invention relates to explosives and can be used in ammunition and devices that combine impact and light action.
Известно, что электрические разряды, ядерный взрыв, вспышки молний являются источниками мощных световых потоков. Для защиты приборов и техники от интенсивных световых потоков разрабатываются различные виды материалов и защитных устройств. Для исследования защитных свойств таких материалов и приборов возникает необходимость в создании средств их аттестации. Такие средства должны обеспечивать заданную интенсивность и длительность световых потоков и возможность регулирования соотношений интенсивности и длительности импульсов света.It is known that electrical discharges, a nuclear explosion, and lightning flashes are sources of powerful light fluxes. To protect instruments and equipment from intense light fluxes, various types of materials and protective devices are being developed. To study the protective properties of such materials and devices, there is a need to create means for their certification. Such means should provide a given intensity and duration of light fluxes and the ability to control the ratio of the intensity and duration of light pulses.
Известна световая бомба, патент США 2775938 от 1.1.1957 г., в которой в качестве источника света используются металлические порошки: алюминий, магний или железо, покрытые пленкой натрия. Использование в качестве источника света горящих частиц металла обеспечивает формирование интенсивных световых потоков, со временем, достигающим 100 мс, и сравнительно невысоким уровнем мощности. Основным недостатком данного устройства является невозможность управлять в широких пределах сочетанием длительности и мощности светового потока. В книге А.А.Шидловского «Основы пиротехники» М., Машиностроение, 1964, стр.195, приводят рецепт стандартной пиротехнической смеси (ПС), используемой в боеприпасах в американской армии для создания интенсивных световых потоков:Known light bomb, US patent 2775938 from 1.1.1957, in which metal powders are used as a light source: aluminum, magnesium or iron, coated with a sodium film. The use of burning metal particles as a light source ensures the formation of intense light fluxes, with a time reaching 100 ms, and a relatively low power level. The main disadvantage of this device is the inability to control over a wide range of combinations of the duration and power of the light flux. In the book of A.A.Shidlovsky “Fundamentals of Pyrotechnics” M., Mechanical Engineering, 1964, p. 195, a recipe for the standard pyrotechnic mixture (PS) used in ammunition in the US Army to create intense light fluxes is given:
Применение в дополнение к металлическим порошкам, используемым в устройстве в соответствии с патентом США 2775938 неорганических окислителей, не приводит к существенному изменению общей продолжительности вспышки и времени достижения максимума. Общая длительность вспышек составов смесей металлов с перечисленными неорганическими окислителями сохраняется на уровне 100 мс. Время достижения максимума излучения, как и при взрыве металлических порошков, составляет десятки миллисекунд. Ударное действие данного пиротехнического состава практически отсутствует.The use of inorganic oxidizing agents in addition to the metal powders used in the device in accordance with US Pat. No. 2,775,938 does not substantially alter the overall flash duration and maximum time. The total duration of flashes of compositions of mixtures of metals with the listed inorganic oxidizing agents remains at the level of 100 ms. The time to reach the maximum radiation, as in the explosion of metal powders, is tens of milliseconds. The impact of this pyrotechnic composition is practically absent.
Известно применение смесей индивидуальных взрывчатых веществ (ВВ), таких как тротил, гексоген, октоген с неорганическими окислителями: нитратом и перхлоратом аммония или азотнокислым натрием в качестве промышленных взрывчатых веществ. Они широко представлены в патентной литературе по промышленным взрывчатым веществам, например М.А.Кук «Наука о промышленных взрывчатых веществах. М., Недра, 1980.It is known to use mixtures of individual explosives (BB), such as TNT, RDX, HMX with inorganic oxidizing agents: ammonium nitrate and perchlorate or sodium nitrate as industrial explosives. They are widely represented in the patent literature on industrial explosives, for example, M.A. Cook, “The Science of Industrial Explosives.” M., Nedra, 1980.
При удовлетворительном ударном действии по длительности и интенсивности свечения перечисленные взрывчатые составы многократно уступают металлическим порошкам и смесям металлических порошков с неорганическими окислителями. Длительность вспышки, сопровождающей детонацию индивидуальных взрывчатых веществ и их смесей с неорганическими окислителями, не превышает 10-30 мкс.With a satisfactory impact on the duration and intensity of the glow, the listed explosive compositions are many times inferior to metal powders and mixtures of metal powders with inorganic oxidizing agents. The duration of the outbreak accompanying the detonation of individual explosives and their mixtures with inorganic oxidizing agents does not exceed 10-30 μs.
Наиболее близким техническим решением по совокупности компонентов является взрывчатый состав для скважин по патенту РФ №2190586 от 25.12.2001 г. Согласно изобретению, термостойкий взрывчатый состав содержит в качестве горючего порошкообразный алюминий в количестве 10-35% и графит в количестве 1-8% в качестве флегматизатора, в качестве ВВ - октоген в количестве 10-35%, остальное - окислитель перхлорат калия (ПХК). Указанный взрывчатый состав предназначен для работы в скважинах и обладает удовлетворительным ударным действием. Использование данного состава для боеприпасов, сочетающих ударное и световое действие, невозможно, так как он имеет незначительную продолжительность свечения, не превышающую 50 мкс, и низкую интенсивность вспышки вследствие однородности структуры взрывчатого состава и сгорания его ингредиентов на детонационном фронте и в непосредственной близости от него.The closest technical solution for the combination of components is an explosive composition for wells according to the patent of the Russian Federation No. 2190586 dated 12.25.2001. According to the invention, the heat-resistant explosive composition contains as a fuel powder aluminum in an amount of 10-35% and graphite in an amount of 1-8% in as a phlegmatizer, as an explosive - octogen in an amount of 10-35%, the rest is an oxidizing agent of potassium perchlorate (PCC). The specified explosive composition is designed to work in wells and has a satisfactory shock effect. The use of this composition for ammunition that combines impact and light action is impossible, since it has an insignificant glow duration not exceeding 50 μs and a low flash intensity due to the uniform structure of the explosive composition and the combustion of its ingredients on the detonation front and in close proximity to it.
Задачей настоящего изобретения является разработка взрывчатого состава, обеспечивающего повышенные значения интенсивности и возможность регулирования длительности и времени достижения максимума световых вспышек при достаточном уровне ударного действия.The objective of the present invention is to develop an explosive composition that provides increased intensity values and the ability to control the duration and time to reach the maximum of light flashes with a sufficient level of impact.
Поставленная задача решается тем, что композиция, содержащая взрывчатое вещество, неорганический окислитель и металлическое горючее, в качестве взрывчатого вещества содержит октоген или гексоген в виде гранул, пиротехническую смесь неорганического окислителя и металлического горючего в виде гранул, и дополнительно содержит горюче-связующее в виде покрытия на гранулах взрывчатого вещества и смеси неорганического окислителя и металлического горючего при следующем содержании компонентов (в % по массе):The problem is solved in that the composition containing the explosive, inorganic oxidizing agent and metallic fuel contains octogen or hexogen in the form of granules as an explosive, a pyrotechnic mixture of an inorganic oxidizing agent and metallic fuel in the form of granules, and additionally contains a fuel-binding agent in the form of a coating on granules of an explosive and a mixture of an inorganic oxidizing agent and metallic fuel with the following content of components (in% by weight):
В качестве неорганических окислителей взрывчатая композиция содержит перхлорат или нитрат калия, или нитрат бария, или нитраты цезия, или стронция, или их смесь. В качестве металлических горючих композиция содержит алюминий или магний или алюминиево-магниевый сплав.As inorganic oxidizing agents, the explosive composition contains perchlorate or potassium nitrate, or barium nitrate, or cesium or strontium nitrates, or a mixture thereof. As a metal combustible composition contains aluminum or magnesium or aluminum-magnesium alloy.
В качестве горюче-связующего она содержит церезин или стеарин, или олифу, или оксизин, или фенолоформальдегидную смолу, или бутадиеннитрильные, или силиконовые, или фторкаучуки, или фторопласты, или минеральное масло, или сочетания перечисленных веществ.As a combustible binder, it contains ceresin or stearin, or drying oil, or oxyzine, or phenol-formaldehyde resin, or butadiene nitrile, or silicone, or fluororubber, or fluoroplastics, or mineral oil, or combinations of these substances.
При этом размер гранул октогена или гексогена составляет от 100 до 1250 мкм, а гранул пиротехнического состава - от 50 до 2500 мкм.The granule size of HMX or RDX is from 100 to 1250 microns, and the granules of the pyrotechnic composition are from 50 to 2500 microns.
Сочетание в одной композиции различных типов основ - взрывчатой и пиротехнической в виде гранул - придает совершенно новое качество протекающим в ней при инициировании процессам. Детонационные волны, распространяясь по гранулам ВВ и отражаясь многократно от гранул пиротехнической смеси, увеличивают длительность существования зон повышенного давления и температур, что само по себе даже без учета химических реакций в пиротехнической смеси увеличивает длительность и интенсивность свечения детонирующего вещества. Гранулы пиротехнической смеси, пребывая достаточно длительное время в области повышенного давления и температур в веществе, приобретают способность к высоким степеням трансформации химического потенциала в световое излучение. Разогретые до высоких температур они частично сгорают в ближней зоне взрыва, излучая в коротковолновой зоне спектра видимого диапазона электромагнитных волн. Изменения размеров гранул ВВ и пиротехнической смеси и соотношения компонентов в гранулах, а также типа применяемых металлического горючего и окислителя представляют возможность регулировать силу света, время достижения максимума, общую продолжительность световой вспышки, распределение интенсивности внутри спектра видимого диапазона. Перечисленные горючесвязующие и их сочетания обеспечивают возможность регулирования размеров гранул, приемлемый уровень взрывобезопасности композиций в процессе их перемешивания, сохранность гранул при формовании и прессовании зарядов из взрывчатой композиции. Кроме того, перечисленные вещества являются дополнительным фактором, позволяющим управлять кинетикой энерговыделения взрывчатой композиции.The combination in one composition of various types of bases - explosive and pyrotechnic in the form of granules - gives a completely new quality to the processes occurring in it when initiated. Detonation waves, propagating through the granules of the explosive and reflected many times from the granules of the pyrotechnic mixture, increase the duration of the zones of high pressure and temperature, which in itself even without taking into account chemical reactions in the pyrotechnic mixture increases the duration and intensity of the glow of the detonating substance. The granules of the pyrotechnic mixture, staying quite a long time in the field of high pressure and temperatures in the substance, acquire the ability to high degrees of transformation of the chemical potential into light radiation. Heated to high temperatures, they partially burn out in the near zone of the explosion, emitting in the short-wave zone of the spectrum of the visible range of electromagnetic waves. Changes in the size of explosive granules and pyrotechnic mixture and the ratio of components in the granules, as well as the type of metal fuel and oxidizer used, make it possible to control the light intensity, maximum time, the total duration of the light flash, the intensity distribution within the visible spectrum. The listed fuel binders and their combinations provide the ability to control the size of the granules, an acceptable level of explosion safety of the compositions during mixing, the safety of the granules during molding and pressing charges from the explosive composition. In addition, these substances are an additional factor that allows you to control the kinetics of energy release of the explosive composition.
Гранулы пиротехнического и взрывчатого состава могут формоваться как на раздельных технологических циклах производства и впоследствии перемешиваться, так и могут формоваться в единую композицию путем разделения фаз и режимов одного производственного цикла.Granules of pyrotechnic and explosive composition can be molded both on separate technological cycles of production and subsequently mixed, and can be molded into a single composition by separating phases and modes of one production cycle.
Композиция может содержать незначительное количество технологических добавок, красителей или структурообразователей.The composition may contain a small amount of technological additives, dyes, or structure-forming agents.
Для определения уровня параметров и диапазона их регулирования выполнена серия экспериментальных исследований светотехнических характеристик различных вариантов исполнения разработанной композиции в зарядах диаметром 80 мм, сформованным методом прессования (таблица 1).To determine the level of parameters and the range of their regulation, a series of experimental studies of the lighting characteristics of various embodiments of the developed composition in charges with a diameter of 80 mm formed by the pressing method was performed (table 1).
Суммарная масса каждого заряда составляла 2 кг. Измерение амплитудно-временных параметров излучения продуктов взрыва вариантов исполнения разработанной композиции в видимом диапазоне проведено с применением фотодиодов типа ФД-24К и фотоэлементов типа ФЭС-25. Сигналы с приемников записывали на электронный осциллограф. Для определения распределения энергии излучения в видимом диапазоне использовали радиометры типа ИР2Ф с усилителями. Результаты экспериментов представлены в таблице 2. Для оценки потенциала ударного действия композиции выполнена серия экспериментов на калориметрической установке (бомба Бихеля) с определением теплоты взрыва (табл.2). Представленные данные свидетельствуют, что изменяя в заданных в композиции пределах соотношения и природу компонентов, сочетания размеров гранул, можно в несколько раз по сравнению с прототипом повысить силу света, обеспечить регулирование в весьма широком диапазоне длительности вспышки и времени достижения максимума в спектре излучения.The total mass of each charge was 2 kg. Measurement of the amplitude-time parameters of the radiation from the explosion products of the embodiments of the developed composition in the visible range was carried out using photodiodes of the FD-24K type and photocells of the FES-25 type. Signals from the receivers were recorded on an electronic oscilloscope. To determine the distribution of radiation energy in the visible range, IR2F type radiometers with amplifiers were used. The experimental results are presented in table 2. To assess the impact potential of the composition, a series of experiments was performed on a calorimetric setup (Bihel bomb) with the determination of the heat of explosion (Table 2). The data presented indicate that by changing the ratios and nature of the components, the combination of the sizes of the granules within the composition limits, it is possible to increase the light intensity by several times in comparison with the prototype and to provide control over a very wide range of flash duration and time to reach the maximum in the radiation spectrum.
Резкое снижение уровня параметров светового излучения в опытах 17 и 18, в которых содержание компонентов выходит за пределы диапазона, указанного в изобретении, подтверждает обоснованность выбранных соотношений компонентов. Результаты опытов 19-21, в которых размеры частиц ВВ и пиротехнического состава находятся за пределами оптимальных диапазонов, подтверждают существенную роль гранулирования компонентов и сочетания их размеров в формировании световых потоков при взрыве композиций.A sharp decrease in the level of parameters of light radiation in experiments 17 and 18, in which the content of the components is outside the range specified in the invention, confirms the validity of the selected ratios of the components. The results of experiments 19-21, in which the particle sizes of the explosive and the pyrotechnic composition are outside the optimal ranges, confirm the essential role of granulation of the components and the combination of their sizes in the formation of light flux during the explosion of the compositions.
Представленные в таблице 2 данные о достигнутых при взрыве композиции уровнях силы света, диапазонах регулирования временных характеристик вспышек подтверждают возможность применения зарядов из разработанной композиции в качестве мощных импульсных источников света, в том числе и для аттестации разрабатываемых средств защиты от мощных вспышек света.The data presented in Table 2 on the levels of light intensity achieved during the explosion of the composition, the ranges for controlling the temporal characteristics of flashes confirm the possibility of using charges from the developed composition as powerful pulsed light sources, including for the certification of the developed means of protection against powerful flashes of light.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105739/02A RU2278099C1 (en) | 2005-03-02 | 2005-03-02 | Explosive composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105739/02A RU2278099C1 (en) | 2005-03-02 | 2005-03-02 | Explosive composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2278099C1 true RU2278099C1 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36714129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005105739/02A RU2278099C1 (en) | 2005-03-02 | 2005-03-02 | Explosive composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278099C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448934C1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-04-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" | Nanodispersed explosive composition |
RU2471757C1 (en) * | 2011-09-16 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of modifiying octogene |
RU2471758C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of modifying octogene |
CN104045494A (en) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | High-density low-detonation velocity explosive and preparation method thereof |
US20220017431A1 (en) * | 2020-03-24 | 2022-01-20 | University Of Rhode Island Board Of Trustees | Plasticized flexible pyrotechnic material and methods of using the same |
RU2765558C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-02-01 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Explosive composition of multifunctional action |
RU2771496C1 (en) * | 2021-08-17 | 2022-05-05 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Heat-resistant explosive composition |
CN115322063A (en) * | 2022-08-11 | 2022-11-11 | 湖北航天化学技术研究所 | High polymer bonded explosive and preparation method thereof |
-
2005
- 2005-03-02 RU RU2005105739/02A patent/RU2278099C1/en active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448934C1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-04-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" | Nanodispersed explosive composition |
RU2471757C1 (en) * | 2011-09-16 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of modifiying octogene |
RU2471758C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of modifying octogene |
CN104045494A (en) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | High-density low-detonation velocity explosive and preparation method thereof |
US20220017431A1 (en) * | 2020-03-24 | 2022-01-20 | University Of Rhode Island Board Of Trustees | Plasticized flexible pyrotechnic material and methods of using the same |
US12049433B2 (en) * | 2020-03-24 | 2024-07-30 | University Of Rhode Island Board Of Trustees | Plasticized flexible pyrotechnic material |
RU2765558C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-02-01 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Explosive composition of multifunctional action |
RU2771496C1 (en) * | 2021-08-17 | 2022-05-05 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Heat-resistant explosive composition |
CN115322063A (en) * | 2022-08-11 | 2022-11-11 | 湖北航天化学技术研究所 | High polymer bonded explosive and preparation method thereof |
CN115322063B (en) * | 2022-08-11 | 2024-01-02 | 湖北航天化学技术研究所 | Polymer bonded explosive and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2278099C1 (en) | Explosive composition | |
US8597445B2 (en) | Bismuth oxide primer composition | |
Ahmad et al. | Laser ignition of energetic materials | |
Ilyushin et al. | Environmentally friendly energetic materials for initiation devices | |
US4237787A (en) | Incendiary projectile | |
Sabatini et al. | High‐Nitrogen‐based pyrotechnics: development of perchlorate‐free green‐light illuminants for military and civilian applications | |
IL111800A (en) | Lead-free priming mixture for percussion primer | |
RU2415831C1 (en) | Explosive composition with multifunctional action | |
Shevchenko et al. | Detonation velocity of mechanically activated mixtures of ammonium perchlorate and aluminum | |
Trzciński et al. | Investigation of blast wave characteristics for layered thermobaric charges | |
Khan et al. | Development and study of high energy igniter/booster pyrotechnic compositions for impulse cartridges | |
DE3105060C1 (en) | Initiating explosive mixture without detonator and provision of the initiating explosive mixture in a missile | |
Comet et al. | New detonating compositions from ammonium dinitramide | |
PL181960B1 (en) | Igniting elements suitable for precise adjustment of cap composition | |
Ahmad et al. | Laser‐Induced Deflagration of Unconfined HMX–The Effect of Energetic Binders | |
US6521064B1 (en) | Pyrotechnic burster composition | |
CA2972106C (en) | Tungsten oxide primer compositions | |
RU2483050C2 (en) | Pyrotechnical composition | |
RU2633545C1 (en) | Yellow light pyrotechnic composition | |
Tagawa et al. | Effects of composition on the explosive properties of potassium chlorate and oils | |
RU2541083C1 (en) | Method of obtaining of pyrotechnical igniter composition | |
RU2554634C1 (en) | Priming pyrotechnical composition | |
Gogulya et al. | Effect of the dispersity of the components of explosive materials on the detonation velocity and sensitivity to mechanical action | |
WO2012011897A1 (en) | Priming mix | |
Polis | Mixtures of nanometric thermites and secondary explosives versus primary explosives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100716 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL: 24-2010 FOR TAG: (73) |