RU2528851C1 - Pyrotechnic composition of black smoke - Google Patents
Pyrotechnic composition of black smoke Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528851C1 RU2528851C1 RU2013129106/05A RU2013129106A RU2528851C1 RU 2528851 C1 RU2528851 C1 RU 2528851C1 RU 2013129106/05 A RU2013129106/05 A RU 2013129106/05A RU 2013129106 A RU2013129106 A RU 2013129106A RU 2528851 C1 RU2528851 C1 RU 2528851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anthracene
- composition
- smoke
- magnesium alloy
- powder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам для получения дымовых завес, а более конкретно, для получения дымового облака черного цвета в результате реакции нескольких твердых веществ в форме порошковой смеси, при горении спрессованного заряда.The invention relates to means for producing smoke screens, and more specifically, to obtain a black smoke cloud as a result of the reaction of several solids in the form of a powder mixture, when a compressed charge is burned.
Уровень данной области техники характеризует (см. А.А. Шидловский, Основы пиротехники, М., «Машиностроение», 1973 г., с. 248) пиротехнический состав черного дыма на основе металлохлоридной смеси гекахлорэтана с порошком магния, который в качестве органического горючего связующего предпочтительно содержит антрацен технический, при следующем соотношении компонентов (мас.%):The level of this technical field characterizes (see A.A. Shidlovsky, Fundamentals of Pyrotechnics, M., "Mechanical Engineering", 1973, p. 248) the pyrotechnic composition of black smoke based on a metal chloride mixture of hexachloroethane with magnesium powder, which as an organic fuel the binder preferably contains technical anthracene, in the following ratio of components (wt.%):
Эта смесь горит со скоростью порядка 4 мм/с и дает густой черный дым, но имеет высокую чувствительность к удару, что ограничивает использование в серийном производстве и зарядов в служебном обращении.This mixture burns at a speed of about 4 mm / s and gives thick black smoke, but has a high sensitivity to shock, which limits the use in mass production and charges in official use.
Кроме того, этот металлохлоридный состав нетехнологичен из-за пыления при смешивании компонентов и плохо прессуется в заряды без дополнительного связующего, что взрывонебезопасно.In addition, this metal chloride composition is not technologically advanced due to dusting during mixing of the components and is poorly pressed into charges without an additional binder, which is explosion-proof.
Более совершенным является пиротехнический состав черного дыма, описанный в патенте RU 2350589 C1, C06D 3/00, C06B 33/00, 2007 г., который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу.More perfect is the pyrotechnic composition of black smoke, described in patent RU 2350589 C1, C06D 3/00, C06B 33/00, 2007, which is selected by the number of matching features as the closest analogue to the proposed composition.
Известный состав включает окислитель - гексахлорэтан, металлическое горючее - высокодисперсный (удельная поверхность частиц 1500-3000 см2/г) порошок магния и дымообразующий антрацен каменноугольный сырой с содержанием антраценового масла 1-3 мас.%, а также пластифицирующую добавку - фторкаучук, формирующий дополнительную дисперсную фазу более высокой счетной и массовой концентрации в генерируемом аэрозоле за счет образования соединений с магнием: MgCl2 и MgF2.The known composition includes an oxidizing agent - hexachloroethane, highly dispersed metallic fuel (specific surface area of particles 1500-3000 cm 2 / g) magnesium powder and raw coal smoke anthracene with anthracene oil content of 1-3 wt.%, As well as a plasticizing additive - fluororubber, which forms an additional the dispersed phase of a higher calculated and mass concentration in the generated aerosol due to the formation of compounds with magnesium: MgCl 2 and MgF 2 .
Это расширяет диапазон маскировки дымового облака в широком диапазоне от видимой области спектра (0,4-0,7 мкм) до инфракрасных лучей (5,5 мкм), генерируемый функциональный аэрозоль которого служит экраном для защищаемых объектов, противодействующим электронным средствам обнаружения и наведения на цель.This extends the masking range of the smoke cloud in a wide range from the visible region of the spectrum (0.4-0.7 μm) to infrared rays (5.5 μm), the generated functional aerosol of which serves as a shield for protected objects, counteracting electronic means of detection and targeting target.
Выбор антрацена каменноугольного сырого, содержащего антраценовое масло, определен тем, что пиротехнический состав приобретает пластичность, исключая пыление, который прессуется относительно низким удельным усилием (300-400 кгс/см2).The choice of raw coal anthracene containing anthracene oil is determined by the fact that the pyrotechnic composition acquires plasticity, excluding dusting, which is pressed with a relatively low specific force (300-400 kgf / cm 2 ).
Заряд из известного пиротехнического состава при горении формирует дымовую завесу с хорошей кроющей способностью и минимальной светопроницаемостью, которая достаточно устойчива на воздухе и не ядовита.A charge of a known pyrotechnic composition during combustion forms a smoke screen with good hiding power and minimal light transmission, which is quite stable in air and not toxic.
Однако недостатком известного пиротехнического дымообразующего состава является низкая скорость генерирования функционального аэрозоля, которое происходит в режиме дымокурения (скорость горения 0,5-0,6 мм/см2), и серый цвет генерируемого облака из-за выгорания сажи, образующейся при термодеструкции антрацена, которое не может служить в качестве визуальной имитации взрывов боеприпасов.However, the disadvantage of the known pyrotechnic smoke-forming composition is the low rate of generation of functional aerosol, which occurs in the smoke mode (burning rate of 0.5-0.6 mm / cm 2 ), and the gray color of the generated cloud due to the burning of soot formed during thermal decomposition of anthracene, which cannot serve as a visual simulation of explosions of ammunition.
Кроме того, антрацен каменноугольный с содержанием антраценового масла в диапазоне 1-3 мас.% полностью не исключает пыление при смешивании компонентов и не обеспечивает требуемой для прессования зарядов пластичности, поэтому в пиротехнический состав дополнительно введен пластификатор - фторкаучук, который сообщает генерируемому аэрозольному облаку целевые свойства.In addition, coal anthracene with anthracene oil content in the range of 1-3 wt.% Does not completely exclude dusting when mixing the components and does not provide the plasticity required for pressing charges; therefore, a plasticizer - fluororubber is added to the pyrotechnic composition, which imparts the target properties to the generated aerosol cloud .
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение показателей назначения дымообразующего состава, динамичное горение которого сопровождается звуковым эффектом разрыва артиллерийского заряда, для использования при натурных киносъемках боевых действий.The technical problem to which the present invention is directed is to increase the purpose of the smoke-forming composition, the dynamic combustion of which is accompanied by the sound effect of an artillery charge rupture, for use in full-motion shooting of military operations.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный пиротехнический состав черного дыма на основе металлохлоридной смеси, включающий органическое горючее связующее - антрацен каменноугольный сырой, согласно изобретению, содержит в качестве окислителя хлорат калия, а в качестве металлического горючего - порошок алюминиево-магниевого сплава, при отношении его к антрацену каменноугольному сырому с содержанием антраценового масла в диапазоне 2-5 мас.%, от 1:0,4 до 1:0,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The required technical result is achieved by the fact that the known pyrotechnic composition of black smoke based on a metal chloride mixture, including an organic combustible binder - raw coal anthracene, according to the invention, contains potassium chlorate as an oxidizing agent, and an aluminum-magnesium alloy powder as a metal fuel, with the ratio it to raw coal anthracene with anthracene oil content in the range of 2-5 wt.%, from 1: 0.4 to 1: 0.3, in the following ratio of components, wt.%:
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение эффективности дымообразования при создании дополнительного звукового эффекта при горении состава, что позволяет использовать новую композицию в зарядах для имитации подрыва артиллерийских боеприпасов: снарядов, мин, гранат при натурных съемках кинопроизводства.Distinctive features of the proposed technical solution provided an increase in the efficiency of smoke generation when creating an additional sound effect during composition burning, which allows using the new composition in charges to simulate the detonation of artillery ammunition: shells, mines, grenades during field shooting of film production.
В процессе динамичного горения пиротехнического состава по изобретению, с высокой скоростью и большой температурой продуктов горения, образуется скачок уплотнения, фронт которого сопровождается характерным хлопком и резким свистом, создавая звуковой эффект в момент формирования облака радикально черного дыма, что характерно для бризантного действия разрывных зарядов.During the dynamic combustion of the pyrotechnic composition according to the invention, with a high speed and high temperature of the combustion products, a shock wave is formed, the front of which is accompanied by a characteristic pop and a sharp whistle, creating a sound effect at the moment of formation of a cloud of radically black smoke, which is typical for the blasting effect of explosive charges.
В предложенной композиции порошок алюминиево-магниевого сплава служит основным дымообразователем, так как при горении состава образуется облако высокодисперсных частиц из оксидов MgO и Al2O3, на которых оседает образующаяся при горении антрацена сажа, окрашивая формируемое аэрозольное облако в черный цвет.In the proposed composition, the aluminum-magnesium alloy powder serves as the main smoke generator, since during the combustion of the composition a cloud of highly dispersed particles of MgO and Al 2 O 3 oxides is formed, on which the soot formed during the combustion of anthracene is deposited, staining the aerosol cloud formed in black.
Использование порошка алюминиево-магниевого сплава в качестве металлического горючего термической основы состава обеспечивает выделение большого количества теплоты и его горение с относительно высокой скоростью при повышенной температуре, в результате чего за счет пиролиза происходит полное взаимодействие хлората калия с антраценом и металлическим горючим.The use of aluminum-magnesium alloy powder as a metal combustible thermal base of the composition provides the release of a large amount of heat and its combustion at a relatively high speed at elevated temperatures, as a result of which, through pyrolysis, potassium chlorate completely reacts with anthracene and metallic fuel.
В структуре антрацена каменноугольного сырого присутствует примесь антраценового масла с повышенным содержанием (2-5 мас.%) антраценового масла, которое выполняет в процессе приготовления пиротехнического состава смешиванием компонентов функции связующего, а при последующем прессовании зарядов роль технологической смазки, что делает предложенный состав технологически самодостаточным, исключающим пыление при смешивании компонентов и, обеспечивая пластичное прессование зарядов.In the structure of raw coal anthracene there is an admixture of anthracene oil with a high content (2-5 wt.%) Of anthracene oil, which performs the function of a binder during the preparation of the pyrotechnic composition by mixing the components, and during the subsequent pressing of the charges, the role of technological lubricant makes the proposed composition technologically self-sufficient eliminating dusting when mixing the components and, providing plastic pressing charges.
Долевое соотношение порошка алюминиево-магниевого порошка и антрацена каменноугольного сырого 1:(0,4-0,3) выбрано экспериментально для обеспечения необходимых показателей назначения состава.The proportion of the powder of aluminum-magnesium powder and raw coal anthracene 1: (0.4-0.3) was chosen experimentally to ensure the necessary indicators of the composition.
При соотношении указанных компонентов горючего (порошка алюминиево-магниевого сплава к антрацену) меньше 1:0,4 в генерируемом дымовом облаке при горении состава недостаточно черноты, преобладает серый цвет, а при соотношении больше 1:0,3 происходит флегматизация термической основы состава, в результате чего не создается эффект имитации взрыва боеприпаса, так как отсутствует звуковое сопровождение при дымообразовании.When the ratio of these components of the fuel (aluminum-magnesium alloy powder to anthracene) is less than 1: 0.4 in the generated smoke cloud when the composition is burning, there is not enough black, gray color prevails, and when the ratio is more than 1: 0.3, the thermal basis of the composition is phlegmatized, as a result, the effect of simulating an ammunition explosion is not created, since there is no sound accompaniment during smoke generation.
Практическое содержание антрацена каменноугольного сырого, который при горении служит дымообразователем, оптимизировано в предложенном пиротехническом составе в диапазоне 11-13 мас.%.The practical content of raw coal anthracene, which during combustion serves as a smoke generator, is optimized in the proposed pyrotechnic composition in the range of 11-13 wt.%.
При содержании в пиротехническом составе черного дыма хлората калия меньше 50 мас.% возникает дефицит кислорода для полной деструкции антрацена, часть которого не горит, а возгоняется, при этом падает активность генерирования аэрозоля, снижается скорость горения, не обеспечивая мгновенного образования облака черного дыма, приобретающего сероватый оттенок.When the content of black smoke in the pyrotechnic composition of potassium chlorate is less than 50 wt.%, Oxygen deficiency occurs for the complete destruction of anthracene, part of which does not burn, but sublimates, while aerosol generation activity decreases, the burning rate decreases, without providing an instant formation of a cloud of black smoke, acquiring grayish tint.
При содержании в пиротехническом составе черного дыма хлората калия больше 54 мас.% нет улучшения показателей назначения спрессованного из него заряда, так как снижается насыщенность черного цвета из-за более полного сгорания антрацена без образования свободных частиц сажи.When the content of black smoke in the pyrotechnic composition of potassium chlorate is more than 54 wt.%, There is no improvement in the indicators of the purpose of the charge compressed from it, since the saturation of the black color decreases due to more complete combustion of anthracene without the formation of free soot particles.
При содержании в дымовом составе порошка алюминиево-магниевого сплава меньше 35 мас.% снижается быстродействие по формированию облака черного дыма, характерное для взрыва артиллерийского боеприпаса, что не решает задачи его имитации при натурных киносъемках.When the content of aluminum-magnesium alloy powder in the smoke composition is less than 35 wt.%, The speed of formation of a cloud of black smoke decreases, which is typical for the explosion of artillery ammunition, which does not solve the problem of its simulation during full-scale filming.
При содержании в дымовом составе порошка алюминиево-магниевого сплава больше 37 мас.% образуется избыточная температура горения заряда, при которой выгорают сажевые частицы и не достигается требуемый черный цвет облака, с преобладающей сероватой окраской, что неприемлемо по условиям назначения.When the smoke composition of the aluminum-magnesium alloy powder is more than 37 wt.%, An excess charge burning temperature is formed at which soot particles burn out and the required black color of the cloud is not achieved, with a predominant grayish color, which is unacceptable according to the conditions of use.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential sign is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is solved not by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the signs.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного изготовления на действующем производстве пиротехнических дымообразующих зарядов для имитации очагов пожаров, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for a pyrotechnic specialist, showed that it is unknown, and taking into account the possibility of mass production of pyrotechnic smoke-generating charges at the existing production to simulate fires, we can conclude compliance with patentability criteria.
Количественное соотношение компонентов предложенного пиротехнического состава, при горении практически мгновенно формирующего облако черного цвета, было рассчитано по математической модели планирования эксперимента и нашло подтверждение по достижению показателей назначения при экспериментальном опробовании опытных образцов пиротехнических зарядов.The quantitative ratio of the components of the proposed pyrotechnic composition, which forms a black cloud almost instantly when burning, was calculated using the mathematical model of the experimental design and was confirmed by the achievement of the destination indicators during experimental testing of prototypes of pyrotechnic charges.
Для оптимизации количественного соотношения компонентов пиротехнического состава по изобретению были приготовлены композиции для испытаний, которые включали структурные элементы в пределах предложенного диапазона, в его середине и за границами оптимизированных значений минимального и максимального необходимого количества их массового содержания.To optimize the quantitative ratio of the components of the pyrotechnic composition according to the invention, test compositions were prepared that included structural elements within the proposed range, in its middle and outside the optimized values of the minimum and maximum required amount of their mass content.
Предложенный состав приготавливается по принятой в пиротехнике технологии смешивания в штатном смесителе, куда помещают все порошковые компоненты и проводят смешивание в течение 10-15 минут, после чего смесь выгружают и направляют на прессование зарядов.The proposed composition is prepared according to the pyrotechnic technology of mixing in a standard mixer, where all the powder components are placed and mixed for 10-15 minutes, after which the mixture is unloaded and sent to charge compression.
Натурные испытания опытных образцов зарядов полностью подтвердили достижение показателей назначения и пригодность использования в качестве имитатора подрыва артиллерийских боеприпасов при киносъемках.Field tests of prototype charges fully confirmed the achievement of destination indicators and the suitability of use as a simulator of the detonation of artillery ammunition during filming.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129106/05A RU2528851C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnic composition of black smoke |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129106/05A RU2528851C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnic composition of black smoke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2528851C1 true RU2528851C1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51583107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013129106/05A RU2528851C1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Pyrotechnic composition of black smoke |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2528851C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB861365A (en) * | 1957-01-14 | 1961-02-22 | Herbert Walter Chatfield | Improvements in or relating to heater compositions for use in the production of smokes and in the dispersal of control agents |
| US3695949A (en) * | 1971-08-02 | 1972-10-03 | Us Army | Black smoke marker |
| CS274925B2 (en) * | 1990-03-01 | 1991-12-17 | Dolinek Josef | Metachloride smoke forming mixture with increased covering effect with cloud in infrared spectrum |
| BG62132B1 (en) * | 1996-07-17 | 1999-03-31 | Dimitrov Stojko I | Tablet, compostion and method for its preparation and device for the production of smoke screens from it |
| RU2350589C1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-03-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnical smoke-forming composition |
| RU2448935C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic composition for producing black smoke |
-
2013
- 2013-06-27 RU RU2013129106/05A patent/RU2528851C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB861365A (en) * | 1957-01-14 | 1961-02-22 | Herbert Walter Chatfield | Improvements in or relating to heater compositions for use in the production of smokes and in the dispersal of control agents |
| US3695949A (en) * | 1971-08-02 | 1972-10-03 | Us Army | Black smoke marker |
| CS274925B2 (en) * | 1990-03-01 | 1991-12-17 | Dolinek Josef | Metachloride smoke forming mixture with increased covering effect with cloud in infrared spectrum |
| BG62132B1 (en) * | 1996-07-17 | 1999-03-31 | Dimitrov Stojko I | Tablet, compostion and method for its preparation and device for the production of smoke screens from it |
| RU2350589C1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-03-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnical smoke-forming composition |
| RU2448935C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic composition for producing black smoke |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4697521A (en) | Method for opaquing visible and infrared radiance and smoke-producing ammunition which implements this method | |
| CN102811980B (en) | For the preparation of the method for pyrotechnic composition and powder charge | |
| Koch | Special materials in pyrotechnics: V. Military applications of phosphorus and its compounds | |
| CN102219622A (en) | Smokeless propellant for fireworks | |
| Nagababu et al. | Reduced emission firecrackers: Barium-free pyrotechnic formulations | |
| CN101215211A (en) | Smokeless flameless gunpowder agent | |
| Juknelevicius et al. | An experimental comparison of selected blue flame pyrotechnics | |
| Shaw et al. | Versatile boron carbide-based visual obscurant compositions for smoke munitions | |
| RU2350589C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| Sabatini | Advances toward the development of “Green” pyrotechnics | |
| RU2710186C1 (en) | Pyrotechnic spark-force compound of yellow fire | |
| RU2369591C9 (en) | Aerosol-forming pyrotechnic composition | |
| Moretti et al. | Promising properties and system demonstration of an environmentally benign yellow smoke formulation for hand-held signals | |
| US4302259A (en) | MgH2 and Sr(NO3)2 pyrotechnic composition | |
| US9702678B1 (en) | Armor piercing incendiary projectile | |
| RU2528851C1 (en) | Pyrotechnic composition of black smoke | |
| RU2448935C1 (en) | Pyrotechnic composition for producing black smoke | |
| RU2501776C1 (en) | Pyrotechnic igniter composition | |
| Bose | Military Pyrotechnics: Principles and Practices | |
| RU2471761C1 (en) | Aerosol-forming composition for forming smoke screen | |
| US9856181B1 (en) | Perchlorate-free red pyrotechnic illuminant compositions | |
| RU2426714C1 (en) | Pyrotechnic sound-and-light compound with reduced smoke formation | |
| RU2478600C1 (en) | Composition for forming smokescreen | |
| RU2566778C1 (en) | Ignition pyrotechnical composition | |
| RU2541025C2 (en) | Pyrotechnic composition of black smoke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160628 |