I. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАСКИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЫМОВ
Дымообразующие вещества и смеси применяются для постановки дымовых завес, которые используются для:
- скрытия войсковых объектов и действий подразделений от визуального наблюдения, прикрытия их от прицельного огня и бомбометания противника;
- противодействия техническим средствам разведки (фотографическим, телевизионным, лазерным, ночного видения и оптико-визуальным);
- снижения эффективности высокоточного оружия с лазерными и телевизионными системами, в том числе наземных и вертолетных противотанковых комплексов, артиллерии с самонаводящимися снарядами и минами, авиации с управляемыми авиабомбами и ракетами класса "воздух-земля";
Основные оптические явления в маскирующем дыме, обусловливающие его затемняющую способность, сводятся к рассеянию света, поглощению света и отражению света от "границы" дымового облака с чистой атмосферой.
Рассеяние света, т.е. отклонение лучей, проходящих через дымы и туманы, от своего первоначального направления и разбрасывание их в разных направлениях, обусловливается различными явлениями, происходящими с световым лучом на границе дымовой частички и воздуха: явления отражения, преломления, дифракции и др.
Преломление и отражение света на границе частиц происходят в том случае, если размеры частицы больше длины волны проходящего света.
Если длина волны света примерно равна размерам частицы, то имеет место дифракция света. Дифракция света - основное явление, приводящие к рассеянию света дымами и туманами.
Если размеры дымовой частицы меньше длины волны света, то лучистая энергия поглощается атомами и молекулами дымовых частиц.
поглощение света, т.е. превращение его в тепловую или химическую энергию, происходит в различных дымовых облаках различно. Здесь, кроме размеров частиц, весьма существенную роль играет химический состав дымовых частиц.
Белый цвет дымового облака говорит о том, что основной процесс, приводящий к ослаблению видимости в белом облаке, это - рассеяние света. В черных дымах преобладает поглощение света.
Часть рассеяного света в слоях, лежащих около границы облака с чистой атмосферой, выходит из облака в чистую атмосферу и превращает дымовую завесу в светящееся пространство, сильно снижающее разницу в яркости между предметом и фоном.
Если в результате всех перечисленных процессов эта разница становится настолько малой, что глаз перестает ее улавливать, то предмет становится невидимым.
2. СОСТАВ И СВОЙСТВА ДЫМООБРАЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И СМЕСЕЙ.
В качестве дымообразующих (аэрозолеобразующих) составов применяются пиротехнические составы (металлохлоридные и антраценовые) , фосфор и жидкие смеси.
Антраценовые смеси состоят из антрацена (С14Н10) хлористого аммония и бертолетовой соли.
При горении антраценовой смеси часть антрацена сгорает за счет кислорода бертолетовой соли, при этом выделяется значительное количество тепла. Остальной антрацен возгоняется (сублимирует) , и после конденсации в холодном воздухе превращается в дым. Хлористый аммоний при высоких температурах, образующихся при горении антрацена, разлагается на аммиак и хлористый водород (термическая диссоциация). В холодном воздухе оба эти вещества соединяются вновь с образованием хлористого аммония” образующего устойчивый аэрозоль. Таким образом, хлористый аммоний, наряду с антраценом, также является дымообразователем. Кроме того, хлористый аммоний препятствует воспламенению смеси.
Температура горения дымосмеси этого типа - 350-400°.
Антраценовыми смесями с различным соотношением компонентов в зависимости от назначения, снаряжаются ручные дымовые гранаты РДГ-2ч с антраценовой смесью черного дыма, РДГ-2б - белого дыма (смесь черного дыма состоит только из антрацена и бертолетовой соли); дымовые шашки ДМ-II, ШД-Б (шашка дымовая блочная), БДШ-5, БДШ-15 (большие дымовые шашки).
Металлохдоридные смеси состоят из порошка алюминия, железной окалины (закиси окиси железа), гексахлоретана С2Cl6. При поджоге метaллохлоридной смеси с помощью запала, развивающего температуру около 1000°, протекают реакции между гексахдорэтаном и закисью окиси железа, между гексахлорэтаном и алюминием;
FеО• Fе2 О3 (Fе304) + С 2Сl 6 = FеСl3 + СО2 + СО + СОСl2 + С + Q
2Al + С 2Сl 6 = 2АlСl3 + 2С + Q
Образующиеся хлориды окисного железа и алюминия возгоняются при температуре горения дымосмеси (300-1000°). Пары возогнанных хлоридов конденсируются в холодном воздухе после выхода из шашки (гранаты), образуя аэрозоль. Так как хлорное железо и хлористый алюминий весьма гигроскопичны, то в воздухе они взаимодействуют с влагой воздуха с образованием гидратов, которые, притягивая влагу, образуют капельки тумана. Роль алюминия помимо дымообразования состоит еще в том, что он в значительной степени повышает температуру горения дымосмеси, т.к. при этом возможно и протекание реакции между закисью окиси железа и порошком алюминия так, как это происходит при горении термитной смеси. Особенность горения металлохлоридных смесей является то, что при этом образуется значительное количество фосгена, который может вызвать поражение людей, находящихся в дыму без противогазов.
Металлохлоридными смесями снаряжаются ручные дымовые гранаты РДГ-II, РДГ-2х, дымовые шашки ДМХ-5, УДШ (унифицированная дымовая шашка).
Белый фосфор является одним из лучших дымообрааователей по своей кроющей способности, по количеству образующегося дыма на единицу веса дымообразователя. На воздухе фосфор самовозгорается и горит с образованием плотного дыма, состоящего их фосфорного ангидрида, жадно притягивающего влагу воздуха с образованием капелек фосфорной кислоты:
4Р + 502 = 2Р2 О 5
Р2 О5 + ЗН2 О = 2H3PO4
Белый фосфор чрезвычайно ядовит и опасен в пожарном отношении, поэтому он используется для снаряжения дымовых артиллерийских снарядов, мин и авиационных бомб, применяемых для постановки ослепляющих дымовых завес в расположении войск противника.
К жидким дымовым смесям относится дымовая смесь №1, которая состоит из коксового дистиллята и солярового масла. Она может применяться при температуре воздуха до минус 40°С. Кроме того, в качестве дымообраэователя может применяться соляровое масло или дизельное топливо. Дымовая смесь №1, соляровое масло или дизельное топливо используется в машинах ТДА-М, ТДА-2М,ТМС-65 и в генераторе АГП.
В термической дымовой аппаратуре танков, боевых машин пехоты и других машинах используется дизельное топливо.
Унифицированная дымовая шашка (УДШ) предназначена для постановки маскирующих дымовых завес с целью прикрытия малоразмерных войсковых объектов и подразделений от прицельного огня, скрытия их от разведки воздушного и наземного противника; может применяться с вертолетных минораскладчиков типе ВМР-1, на дымовых рубежах и полях с дистанционным управлением.