Современныезажигательные вещества

Зажигательные вещества (ЗВ) при горении вызывают высокую температуру и интенсивное пламя, достаточные для того, чтобы воспламенялись другие вещества или предметы. Температура горения ЗВ составляет 800- 1000 "С и более; пламя очень устойчивое и охватывает весьма большие пространства. Сам зажигательный состав горит равномерно и сгорает не слишком быстро.

Зажигательные вещества в зависимости от состава подразделяются на несколько групп, каждая из которых характеризуется своими определенными свойствами, обусловливающими возможность их боевого использования с помощью различных средств.

По агрегатному состоянию их подразделяют на твердые, жидкие и жидко-вязкие. В ряде случаев для усиления зажигательного действия боеприпаса в нем одновременно используются твердые и жидкие (или жидко-вязкие) вещества.

В период Первой мировой войны использовались следующие зажигательные вещества; термит, горючие масла

(сгущенные посредством добавки эмульгированного в них мыла, иногда – парафина или канифоли), а также иногда металлический натрий, препятствующий тушению пожара водой. Применялись также желтый фосфор, смеси нефти и парафина с нитратами, хлоратами, перхлоратами, нитроклетчаткой и т. п. В рассеивающих бомбах применялась смесь красного фосфора с парафином, пакля, пропитанная смесью нефти или скипидара с сероуглеродом, и т. д. Предлагались самовоспламеняющиеся растворы желтого фосфора в С52 или в минеральных маслах.

Состав огнеметных смесей весьма разнообразен и зависит от определенных технических и тактических условий.

В ряде случаев, в связи с климатическими особенностями театра военных действий, рецептуры огнеметных смесей могут быть разными и колеблются в соотношении того или иного компонента; так, существуют «зимние» и «летние» рецептуры с теми же компонентами, но с увеличением, либо уменьшением их в зависимости от резкого колебания температуры.

К горючим жидкостям, применяемым для огнеметов, предъявляются следующие требования; а) жидкость должна иметь возможно больший удельный вес (иначе происходит распыление ее перед мундштуком огнемета), что отражается на дальности полета ее струп; б) не до;1жна гореть в воздухе слишком сильно, в противном случае она сгорает в воздухе на 70-80% и только незначительное количество ее достигает цели; в) должна безотказно воспламеняться.

Американцы применяли для огнемегания жидкость следующего состава; 70/6 смоляного масла (уд. вес 1,044, температура воспламенения 122°) и 30% сырого бензина (уд. вес 0,756, температура воспламенения 26°). Общий уд. вес такой жидкости 1,02. При подобном составе смеси около 30- 35% достигает цели в еще несгоревшем виде.

В ряде стран огнеметные смеси имеют различные составы. Так, например, с целью огнеметания употребляются смеси из тяжелых и легких керосиновых фракций с уд. весом 0,84-0,86, смеси смоляного масла с легким маслом, древесным спиртом, ацетоном, эфиром и альдегидами. Употребляются также тяжелое вискозное масло и каменноугольная смола, к которым примешивается более легкая воспламеняемая жидкость; в качестве последней применяли, например, бензол (уд. вес 0,756, температура воспламенения 26°), ккоторому примешивали более горючие жидкости. Короче говоря, каждая страна применяла и применяет на вооружении материалы, наиболее для нее доступные.

В соответствии с современной классификацией все- современные зажигательные вещества делятся на 3 основные группы.

1. Зажигательные смеси на основе нефтепродуктов (папалмы).

2. Металлизированные зажигательные смеси на основе нефтепродуктов (пирогели).

3. Термит и термитные зажигательные составы (смеси алюминиевого порошка и железной окалины).

Особую группу зажигательных веществ составляет обычный и пластифицированный фосфор, который используется как дымообразующее вещество и как самовоспламеняющееся на воздухе средство.

Зажигательные смеси на основе нефтепродуктов подразделяются на жидкие (незагущенные) и вязкие (загущенные) .

Первые представляют собой смесь бензина с тяжелыми моторными топливами всех типов, дизельным топливом и смазочными маслами, которые находятся на снабжении сухопутных войск. При приготовлении таких смесей исходные продукты берутся в различных соотношениях в зависимости от времени года, в которое применяется смесь. Легкие компоненты смеси улучшают ее воспламеняемость, тяжелые – увеличивают дальность полета струи при применении смеси с помощью огнеметов.

Дальность огиеметания жидких смесей невелика, значительная часть смеси сгорает в полете, не достигнув объекта (цели). Однако военные специалисты считают, что незагущенные огнесмеси обладают и положительными свойствами; простота приготовления, доступность и дешевизна исходных продуктов, устойчивость при хранении, легкая воспламеняемость при низких температурах, способность давать при огнеметании широкую струю пламени, которая обволакивает поражаемый объект и деморализующе действует па живую силу противника.

Загущенные смеси представляют собой студнеобразные вещества, состоящие из жидкого горючего и загустителя. По внешнему виду и консистенции они напоминают резиновый клей или желатин. В качестве загустителя в армии США во время Второй мировой войны использовался натуральный каучук. В 1941-1942 гг. американские химики разработали более простой в употреблении загуститель Ml, состоящий из смеси алюминиевых солей трех органических кислот; нафтеновой, пальмитиновой и олеиновой. Этот загуститель был назван напалмом (от начальных букв слов «нафтеновая» и «пальмитиновая»). С тех пор во многих армиях мира название «напалм» распространено не только на собственно загустители, но и на зажигательные смеси, полученные с применением этих загустителей.

Для приготовления вязких зажигательных средств используются специальные загустители или горючие вещества, обладающие загущающими способностями, например полистирол или полибутадиен. В 1966 г. в США была принята на вооружение вязкая огнесмесь – напалм В, которая обладает гораздо лучшими по сравнению со старыми смесями боевыми свойствами. Она хорошо воспламеняется и прилипает даже к влажным поверхностям. Напалм В способен создавать высокотемпературный (1000-1200°С) очаг длительностью горения 5-Ю мин. Он легче воды, поэтому плавает на ее поверхности, продолжая при этом гореть, что значительно затрудняет ликвидацию очагов его горения, так как водой его тушить невозможно. Горящий напалм разжижается и приобретает способность проникать через различные щели в укрытия и технику, выводя их из строя и поражая находящийся в них личный состав. Кроме того, при горении он насыщает воздух ядовитыми раскаленными газами, что усугубляет тяжесть поражения людей и затрудняет его тушение.

Растворяясь в жидком горючем, загуститель набухает, получается густая, вязкая смесь. При непрерывном перемешивании в течение 18-24 ч она «созревает» и превращается в однородную студенистую вязкую массу. По внешнему виду и консистенции она напоминает резиновый клей. Цвет этой массы со временем изменяется от розоватого до коричневого. Для приготовления больших количеств напалма в армии используют специальные смесительно-снаряжательные установки.

В напалмах с малой вязкостью, предназначенных для ранцевых огнеметов, среднее содержание загустителя Ml составляет 2-4%, в напалмах со средней вязкостью для механизированных огнеметов – 3-9/6 и в напалмах высокой вязкости, используемых в зажигательных баках, – до 12%.

Новая рецептура напалма-В используется только для снаряжения авиабомб. В качестве загустителя здесь используется растворенный полистирол, обладающий высоким горючим и связующим свойством. Применение в смеси большого количества полистирола резко повысило, как отмечалось, прилипаемость напалма к различным, даже влажным предметам. Иногда в рецептуру папалма-В вводят белый фосфор. Это делает смесь еще более эффективной, а поражение ею чрезвычайно опасным.

Заметим, что эффективность действия напалмовых смесей определяют количеством теплоты, переданной при горении поджигаемому материалу. Теплота горения большинства напалмовых смесей около 10 ккал/г. Напалм легко воспламеняется, но медленно горит. В зависимости от рецептуры, метода применения и величины сгустков время его горения составляет от 1 до 15 мин. Температура горения напалма лежит в пределах 800-1100°С.

Напалм-В может приготавливаться непосредственно в корпусах авиационных боеприпасов перед их использованием.

Металлизированные зажигательные смеси на основе нефтепродуктов (пирогели) являются загущенными (вязкими) огнесмссями. При горении образуется шлак, который способен прожигать тонкий металлический лист, обугливать живые ткани и древесину, затекать внутрь боевой техники. Температура горения 1200- 1600°С и выше.

Пирогели по своим боевым свойствам превосходят напалм, однако они более сложны в производстве, что ограничивает масштабы их применения.

Из термитных зажигательных веществ в США применяются термитные составы ТШ и ТКЗ, разработанные еще до Второй мировой войны, и более новый состав ТК4- Термиты обладают чрезвычайно сильным зажигательным действием. Температура их горения достигает 288°С Они могут прожигать металлические части боевой техники. Этими составами снаряжаются авиационные зажигательные бомбы.

В 1980-1990-х годах совершенствование зажигательных смесей в США велось по следующим направлениям:

– улучшение боевых характеристик смесей путем увеличения теплотворной способности, температуры и времени горения, а также повышения прилипаемости к различным, в том числе влажным и расположенным вертикально поверхностям;

– разработка самовоспламеняющихся на воздухе и при соприкосновении с водой смесей;

– изыскание высокоэффективных и имеющих простую технологию приготовления в полевых условиях зажигательных смесей на основе авиационных топлив;

– исследования по определению возможности использования в качестве исходных продуктов высокоэнергетических компонентов жидкого ракетного топлива;

– разработка новых высокотемпературных термитных средств и улучшение рецептур пирогелей и т. д.

В некоторых направлениях уже достигнуты определенные результаты, в частности создан новый загуститель Е10, который позволяет сократить время приготовления зажигательных смесей непосредственно в боеприпасах с 18-24 ч до 5-30 мин. Разработана нетокситропная, приготовляемая на основе реактивного топлива зажигательная смесь, обладающая повышенной прилипаемостью, увеличенным временем горения, а также большой поджигающей и прожигающей способностями. Она содержит 94,2/6 ракетного топлива ]Р-4, 3,8% жирных кислот и 2% смеси, состоящей из других продуктов. По оценкам проводивших испытания специалистов, эта смесь по своим боевым характеристикам значительно превосходит табельные рецептуры напалмов.

Кроме того, разработаны образцы смесей из жидких ракетных топлив, например гидразин, симметричного и несимметричного диметилгидразина, представляющие собой загущенные с помощью волокнистых материалов смеси, способные образовывать устойчивые гели. Все эти вещества сильно ядовиты, что затрудняет их хранение и обслуживание. Продукты горения таких зажигательных смесей токсичны, что может значительно затруднить ликвидацию последствий их использования, а также требует применения при этом специальных средств для защиты личного состава.

(Здесь возродилась идея Первой мировой войны, когда планировалось каждый фугасный снаряд сделать комбинированным, т. е. фугасно-химическим. Теперь же предлагается делать смеси зажигательно-отравляющими…)

Особым направлением в создании зажигательных смесей является разработка высокоэнергетических составов, способных самовозгораться. В результате работ, проводимых в этом направлении, в США на основе жидких производных алюминия создано несколько вариантов смесей, имеющих различные в зависимости от типа наполнителя свойства.

Кроме того, специалисты получили составы, включающие порошкообразный цинк, нитрат бария, двуокись свинца, бензол, полистирол, а также сплав на основе церия и фторуглеводородов, который позволяет изготовлять малокалиберные авиационные бомбы целиком из зажигательного состава.

Напалм

В 1942 г. в США изобрели напалм (от англ. napalm) – студнеобразное вещество, состоящее из жидкого горючего и загустителя. Зажигательная смесь хорошо прилипает к различным поверхностям и по внешнему виду напоминает резиновый клей. Горючим здесь служит обычно бензин, керосин, а также более сложные рецептуры на их основе. Для загустителей используют натуральный каучук, полистирол, смесь алюминиевых солей различных жирных кислот.

В 1941-1942 гг. американские химики разработали более простой в употреблении загуститель Ml, состоящий из смеси алюминиевых солей трех органических кислот: нафтеновой, пальмитиновой и олеиновой. Этот загуститель был назван напалмом (от начальных букв слов «нафтеновая» и «пальмитиновая»). Название зажигательной смеси «напалм» произошло от начала названий двух кислот (алюминиевых солей) – нафтеновой (25%) и пальмитиновой (кислоты кокосового масла) (50%), входящих вместе с олеиновой кислотой (25%) в состав загустителя Ml. Американский «напалм-1», которым снаряжаются зажигательные авиабомбы, представляет собой смесь бензина (92-96%) с 4-8% загустителя Ml.

Готовый загуститель представляет собой порошок сероватого или розового цвета. По внешнему виду и на ощупь напоминает мыльный порошок. Хранится он в герметически закупоренных металлических банках.

Для приготовления загущенных огнесмесей в США выпускается несколько марок загустителей, состоящих из солей органических кислот. Загуститель М2 состоит из 95% загустителя Ml и 5% обезвоженного силикагеля. Загуститель М4 включает 98% двухосновного алюминиевого мыла изооктановой кислоты и 2% вещества, предотвращающего комкование.

В настоящее время основным табельным загустителем в американских сухопутных войсках считается М4 (им заменяется более дорогой загуститель Ml, который переведен в разряд запасного табельного, так как готовится из дефицитных природных компонентов). М4 изготовляется из алюминиевого мыла (алюминиевая соль) изооктановой кислоты с добавкой 2% силикагеля.

Основным табельным загустителем ВВС США является М2, отличающийся от М4 большим содержанием силикагеля, предотвращающего комкование загустителя.

Кроме того, в качестве загустителя для приготовления напалмов могут использоваться полистирол, каучуки и другие полимерные вещества (полиизобутилен, изобутилметакрилат и другие).

За годы войны во Вьетнаме американские специалисты на основе полистирола разработали новый высокоэффективный напалм-В для авиационных зажигательных бомб. Высокая стабильность напалма-В позволяет снаряжать им бомбы на заводе и хранить в течение длительного времени.

В качестве жидкого горючего для приготовления напалмов используется, как правило, бензин. Цвет напалмов в зависимости от применяемого загустителя и марки горючего меняется от совершенно бесцветного и прозрачного до розового или коричневого. Напалмовые смеси легко воспламеняются и горят, создавая температуру 800-1200°С (теплотворная способность 10 000 ккал/кг). Скорость сгорания зависит от степени загущения и типа загустителя. Более вязкий напалм горит медленнее. Плотность напалмовых смесей 0,8-0,9 г/см3 . При смешивании напалма с легкими металлами (например, натрием, магнием) или фосфором образуется «супернапалм», который особенно активно самовоспламеняется на влажной поверхности и на снегу (т. е. особенно эффективен во влажных джунглях и в северной части России).

Напалм легко воспламеняется, по горит медленно (5- 10 мин.), развивая при этом температуру 800-1200°С, выделяя густой едкий и токсичный черный дым. В первую минуту горения температура пламени может достигать 900-НОСГС (в зависимости от вида горючего). В дальнейшем температура падает. Смесь обладает повышенной липкостью, поэтому напалм хорошо прилипает к поражаемым объектам, в том числе и к вертикальным поверхностям, обеспечивая тем самым надежность их воспламенения. Наиболее высокой прилипаемостью к различным поверхностям, даже к влажным, обладает напалм-В. Скорость горения напалма можно регулировать добавлением асфальта, древесной муки и различных смол. Отдельные его сгустки могут гореть в течение 4-5 мин.