Появление капсюлей, конструкции которых применяли в качестве инициирующего вещества гремучую ртуть (фульминат ртути), стало революционным прорывом на пути совершенствования дульнозарядного огнестрельного оружия в начале XIX в. Начиненный гремучей ртутью простейший капсюль давал возможность произвести выстрел в сырую и дождливую погоду, а химические свойства этого вещества позволяли осуществлять воспламенение порохового заряда с помощью направленной струи пламени, формирующейся в результате разбивания или накола крышечки капсюля.
За две сотни лет изменилось многое – системы оружия, боеприпасы, технологии их изготовления. Инициирующие капсюльные составы также претерпели сильные изменения – они стали сложнее, а их детонационные свойства значительно повысились. О том, как это происходило, и чем отличаются инициирующие вещества капсюлей-воспламенителей, читайте в этом материале.
В первых капсюлях, созданных шотландским священником Форсайтом и американцем Шоу, гремучая ртуть была применена в чистом виде. Ее небольшое количество было заключено между двумя слоями тонкой медной фольги, имевшими форму колпачка. Колпачок надевался на брандтрубку и разбивался ударником с плоским бойком. В результате воздействия происходило воспламенение, вызывавшее детонацию пороха. При этом скорость детонации составляла 5400 м/с, температура горения была равна 180°, а объем газов составлял 315 л/кг.
По сравнению с воспламенением порохового состава, насыпаемого на полку кремневых замков, эти показатели были гораздо выше. Однако, в чистом виде фульминат ртути не всегда был эффективен и давал осечки. Причиной тому было недостаточное газообразование, потребность в большей энергии сгорания и необходимость в применении веществ-окислителей, выделявших в процессе горения кислород. Но в эпоху применения дымных порохов состав капсюльного вещества оставался без изменений. Проблему с осечками старались решить повышением массы вещества. С этой целью использовались патроны кольцевого воспламенения, представлявшие собой заряд гремучей ртути, запрессованный прямо в донце гильзы.
Бездымный порох, представляющий собой вещество химического происхождения, посему отличавшийся большей мощностью детонации, стал активно применяться во всех видах оружия на рубеже XIX-XX вв. Его применение потребовало создания нового инициирующего вещества, которое могло обеспечить более высокие температуру горения и скорость воспламенения порохового заряда.
По этим причинам капсюльный состав стал применяться в виде смеси, в которой удельный вес собственно гремучей ртути составлял всего 35%. Остальную массу составляли: сульфид сурьмы, дававший высокую температуру горения и интенсивный сноп пламени (25%), и бертолетова соль (40%), необходимая для снабжения реакции кислородом для горения. В результате получения капсюльного вещества с таким соотношением компонентов требуемые показатели были достигнуты. Однако, результаты их использования, помимо энергии выстрела и высокой начальной скорости полета пули, вызывали и негативные последствия.
Наиболее опасными из них являлись химические реакции, возникавшие в ходе воспламенения инициирующего состава, приводившие к возникновению нагара и коррозии. В результате сгорания капсюльной смеси образовывался хлористый калий. Он отличался высокой гигроскопичностью, вследствие чего притягивал к себе влагу из атмосферы. В процессе последующей реакции образовывались свободные ионы хлора.
Кроме того, хлористый калий в нагретом стволе пригорал и сплавлялся с металлом, проникая в его структуру. «Натягивание» влаги из окружающей среды в сочетании с хлором приводили к разрушению структуры металла в стволе на молекулярном уровне.
На протяжении прошлого века, когда оружие производилось миллионными партиями, негативное влияние сгорания капсюльного состава при производстве боеприпасов обычно игнорировалось. С ним рекомендовалось бороться насколько возможно частыми чистками оружия, что повсеместно и делалось. Но активные разработки в сфере высокоточных стрельб, набравшие популярность в 80-е – 90-е годы прошлого века, предъявили новые требования к свойствам инициирующих составов капсюля. Главным направлением разработок стало создание ударного вещества, отличающегося отсутствием оржавляющего эффекта. В связи с этим основой инициирующего состава многих современных капсюлей является не фульминат ртути, а тринитрорезорцинат свинца.
Это вещество представляет собой кристаллы оранжевого цвета и отличается крайней чувствительностью к искре. Но в составе капсюлей используется не в чистом виде, а в сочетании с азидом свинца и тетразеном. Тетразен используется в качестве сенсибилизатора – усилителя чувствительности по отношению к воздействию накола капсюля ударником. Совместно с веществом-инициатором применяется нитрит бария в качестве окислителя, сурьма или алюминиевая пудра в качестве горючего вещества.
Применение инициирующих капсюльных составов на основе тетразена и тринитрорезорцината свинца обеспечивает надежное и эффективное воспламенение, отличается отсутствием веществ, вызывающих реакции оржавления в стволе. Недостатком этих ударных составов является повышенное содержание паров свинца и тяжелых металлов – нитрита бария и иных.
Потребность в защите окружающей среды, здоровья стрелка и безопасности на производстве инициировала ряд разработок в сфере создания более безопасных ударных веществ для применения их в капсюлях. Так, наиболее современные и безопасные в экологическом плане ударные составы содержат:
1. Тетразен
2. Кварцевый песок
3. Окислитель
4. Горючее
Ударные составы, созданные по такой схеме, обеспечивают надежное воспламенение даже при минимальных навесках и отличаются высокой степенью экологической безопасности. Это условие достигнуто благодаря отказу от использования тяжелых металлов в инициирующем веществе.
В настоящее время, ударные составы, созданные по описанной схеме, прошли процедуру патентования и сертификации в России и применяются в изготовлении боеприпасов отечественного производства.
Комментарии