Запалы — приборы и приспособления, содержащие взрывчатые вещества, посредством которых сообщается огонь другим зарядам взрывчатых веществ. Разбирая устройство различных З., находим, что различие их зависит, главным образом, от способа, применяемого для возбуждения огня в них самих, а именно отличают З.: 1) огневые, 2) химические, 3) ударные, 4) фрикционные и 5) гальванические. Дальнейшая, более подробная классификация их определяется назначением в практике, причем многие из них получают специальные названия. Но какой бы ни взят был З., характер разложения взрываемых им зарядов, или, другими словами, — скорость распространения разложения (прогрессивное горение или детонация) будет условливаться только натурою входящего в него взрывчатого вещества, т. е. тем, будет ли это вещество действовать развиваемой при его взрыве высокой температурою или же ударом (см. Взрывчатые вещества). Отсюда — разделение З. еще на пороховые и гремучие. Настоящая статья предназначается для ознакомления читателя лишь с важнейшими, наиболее известными З.
I. Огневые З. представляют простейшие из приборов этого рода. Они имеют вид узких, более или менее удлиненных трубок, наполненных внутри тем или другим взрывчатым веществом; при употреблении одним концом вставляются в заряд, а другим приводятся в прикосновение с пламенем или докрасна накаленным твердым телом. Взрывчатые вещества, употребляемые для наполнения таких трубок, по своему составу вообще подобны обыкновенному пороху. Важнейшие из них получаются, комбинируя следующие основные смеси: а) обыкновенную пороховую мякоть, б) серо-селитряную, в пропорции 100 в. ч. KNO3 и 31,6 в. ч. S; в) так назыв. серую, составляемую из 93,5% серо-селитряной и 6,5% угля. Смесь (а) сгорает с наибольшей быстротою, смесь же (б) — с наименьшей, и очевидно, что, изменяя пропорции их, можно получить составы, значительно отличающиеся между собою по скорости горения. Реже применяются взрывчатые вещества, заключающие в своем составе бертолетовую соль KClO3, особенно рядом с серою, так как такие смеси нередко давали место самопроизвольному разложению. Если вместо толченой черенковой серы был взят серный цвет или если употребленные вещества были недостаточно высушены, то саморазложение оканчивалось даже самовоспламенением; доступ атмосферной влажности способствует разложению, но примешивание небольшого количества сернистой сурьмы, по-видимому, препятствует ему. Можно думать, что в приведенных смесях происходит образование серной кислоты, которая выделяет из бертолетовой соли двуокись хлора ClO2, а появление последней (как увидим ниже) и обусловливает самовоспламенение. Смеси с бертолетовой солью, кроме того, отличаются большою чувствительностью к трению и всяким механическим действиям, что делает все операции, с ними производимые, очень опасными. В последнее время рекомендуют заменять бертолетовую соль хлорно-калиевой солью KClO4, которая во всех отношениях обладает большей стойкостью. Запальные приспособления рассматриваемой группы суть: фитили или стопины, скорострельные трубки и дистанционные трубки.
1) Фитили назначаются для взрывания зарядов, которые должны взорваться лишь после того, как люди, производящие поджигание, успеют укрыться за какой либо более или менее удаленной преградой. Простейший фитиль представляет пеньковый шнурок, после варки в едком натре напитанный раствором хромокалиевой соли (на 50 кгр. шнурка 1,8 кгр. K2Cr2O7, 143 литра воды) и затем высушенный; при зажигании он медленно тлеет без пламени (вследствие поглощения теплоты горения твердыми продуктами, получающимися из K2Cr2O7) со скоростью долей метра в час. Чтобы получить более быстрые фитили, необходимо прибегнуть к шнурам с взрывчатыми веществами и прежде всего — к тем, которые делаются из теста пороховой мякоти, приготовляемого смешиванием мякоти с водкою и гуммиарабиком в известной пропорции, напр. на 1 кгр. мякоти 0,75 литр. водки и 11,25 гр. гуммиарабика. В это тесто погружают 3—4 бумажных нити и оставляют в прикосновении с ним 6—8 часов, пока они густо не напитаются; затем, опудрив мякотью, пропускают получившийся шнурок для придания однородной толщины через калибр (отверстие в доске) подходящего диаметра, повторяют еще раз эту обработку и окончательно высушивают на открытом теплом воздухе. Очевидно, в результате получаются, таким образом, связные и гибкие шнуры, состоящие почти нацело из пороховой массы. Скорость распространения горения в них одинакова на всем протяжении: около 4—5 метров в минуту. Прибавляя к массе серу или серо-селитряную смесь, можно понизить скорость горения до 0,3 метра в минуту. Так наз. шнур Бикфорда сгорает со скоростью около 1 метра в минуту. Для получения наиболее быстрых фитилей нужно прибегать уже к смесям с бертолетовой солью; из них упомянем только о фитиле Гомеза и Мильза. Он получается, намазывая на полоску тонкой бумаги тесто (на водке) из смеси в равных количествах железисто-синеродистого свинца и бертолетовой соли; при горении в сухом состоянии разложение идет по уравнению:
2Pb2Fe(CN)6 + 10KClO3 = 12СО2 + 6N2 + 10KCl + 4PbO + 2FeO, со скоростью 50—60 метров в секунду. Взрывчатое вещество фитилей при фабрикации их заключается обыкновенно в двойную или тройную оболочку из бумаги, плетеной ткани, гуттаперчи и т. п., сверх того, иногда покрывают снаружи смолою и другими непроницаемыми для воды веществами.
Описанные фитили не могут служить для непосредственного взрывания пироксилиновых и динамитных зарядов, так как детонация этих взрывчатых веществ достигается только при посредстве капсюля с гремучей ртутью; тогда они применяются как огненосители, а именно: фитилем взрывается собственно присоединенный к нему капсюль с гремучей ртутью, а капсюль, помещенный в самых зарядах, взрывает затем пироксилин и динамит. При этом применении должно принимать предосторожности, чтобы конец фитиля, вставляемый в капсюль, прикасался к гремучей ртути и был плотно зажат. Для взрывания динамитных и пироксилиновых зарядов в 1878 г. были предложены Себером т. н. детонационные шнуры, представляющие собою свинцовые или латунные трубки, диаметром около 4 мм, наполненные прессованным пироксилином. Их приготовляют, наполняя обыкновенные трубки (диаметра около 15 мм) тонким порошком пироксилина и затем подвергая их правильному последовательному вытяжению. При воспламенении капсюля с гремучей ртутью в одном из концов такой трубки, в ней возбуждается детонация со средней скоростью около 4000 метров в секунду, и если другой конец будет вложен в какой-либо заряд, то взорвется и последний.
Рис. 1. Тростниковая скорострельная трубка.
2) Скорострельные (простые) трубки по существу не отличаются от описанных фитилей. Напр. применяемая в артиллерии т. н. тростниковая трубка (рис. 1) состоит из тростинки А около 5 мм внутреннего диаметра с чашечкою В, сделанною из дерева или папки; тростинка наполняется пороховою мякотью, смешанною с водкой и гумми-арабиком; в середине оставляется сквозной канал для быстрейшего сообщения огня заряду; после высыхания, заткнув канал кусочком ваты, наполняют чашечку сухою мякотью и обвязывают ее, равно как и нижний конец тростинки, бумажными колпачками. Перед вставлением в запальное отверстие пушки колпачки срываются; для произведения выстрела после вставления нужно только прикоснуться зажженным фитилем к мякоти в чашечке. Но воспламенение зарядов помощью подобных трубок бывает недостаточно верное, и потому в настоящее время они повсюду заменяются другими, более совершенными запальными приборами.
3) Дистанционные трубки назначаются для взрывания разрывных снарядов после пролета ими определенных расстояний. Они чаще всего наполняются смесями, приготовляемыми согласно следующей таблице:
| Состав | Продолж. горения 26 мм состава | |
|---|---|---|
| Серая смесь (в) |
Пор. мякоть (а) | |
| 100 | 0 | 42,62 сек. |
| 80 | 20 | 7,21 |
| 50 | 50 | 2,97 |
| 20 | 80 | 2,50 |
| 0 | 100 | 2,29 |
Рис. 2. Простейшая дистанционная трубка.
Простейшая дистанционная трубка (рис. 2) делается из бука или березы и представляет снаружи усеченный конус с наклоном производящих, соответствующим форме очка снарядов. В канале для более прочного держания состава делаются винтовые бороздки. Набиваемый плотно в канал состав состоит из пороховой мякоти, разбавленной для замедления горения некоторым количеством серо-селитряной смеси. В наружный конец канала, имеющий форму чашечки, помещаются крестообразно два кончика фитиля, удерживаемые небольшим слоем прибитого состава, а в самую чашечку насыпается мякоть, после чего этот конец обвязывается куском полотна (срываемым только перед выстрелом). Для предохранения состава от влажности трубка окончательно погружается обоими концами в расплавленную смолу. Так как время полета снаряда на данную дистанцию всегда известно, то, очевидно, зная время сгорания единицы длины состава, можно рассчитать, какую длину он должен иметь в трубке, вставленной в этот снаряд, чтобы разрыв последнего произошел именно на такой дистанции; излишнюю длину, понятно, должно отрезать перед вставлением в очко снаряда. Воспламенение состава совершается во время выстрела на счет пороховых газов, прорывающихся через зазор. Описанная трубка употребляется в настоящее время только в шаровых гранатах и бомбах, выбрасываемых из гладких орудий; во всех же других удлиненных снарядах необходимо применять дистанционные трубки более сложного устройства, из которых мы дадим понятие только о так наз. 12-секундной трубке.
Рис. 3. 12-секундная дистанционная трубка для удлиненных снарядов.
Эта трубка, сделанная из латуни, состоит (рис. 3) из стебля а, в верхнюю часть которого ввинчен боевой винт f, а в нижней части находится камера p с открытым каналом r, наполненная порохом и закрытая снизу заклепанным кружком j; на среднюю часть стебля накладывается дистанционная часть b, плотно прижимаемая на суконной прокладке s помощью гайки d; внутри стебля имеется камера с острием g и ведущими из нее канальцами h и k к опоясывающему желобку x, покрытому на лаке порохом. В боевом винте на проволоке и подвешен свинцовый ударник у, снабженный взрывающимся от удара составом. В дистанционной части имеется кольцеобразный желобок k, прерванный перешейком n, заполняемый плотно спрессованным порохом; этот желобок своим началом, с одной стороны, сообщается с желобком x, с другой — открывается наружу, так что спрессованный порох может не только получать огонь из x, но и выделять образующиеся газы в окружающее пространство; по наружной окружности нанесены деления 1, 2, 3… сек. (с более мелкими подразделениями), показывающие, какие длины спрессованного пороха, считая от начала желобка, должно взять, чтобы огонь только по истечении этих промежутков времени достигал отверстия канала r и передавался в камеру p. На средней части стебля, против отверстия r, имеется метка t, и, очевидно, устанавливая повертыванием дистанционную часть так, чтобы против этой метки приходилось желаемое деление, напр. 8 сек., мы тем самым задерживаем ровно на такой же промежуток времени разрыв снаряда, в очко которого описанная трубка ввинчена. Если дистанционную часть поставить на 0 деление, то разрыв происходит по истечении 0,2 сек. — когда снаряд будет уже вне орудия. При стрельбе функционирование трубки происходит следующим образом: при смещении снаряда ударник по инерции остается на месте, а снаряд, двигаясь с трубкою вперед, ударяет острием в гремучий состав и воспламеняет его; пламя через канальцы h, i зажигает порох в желобке x; затем оно передается прессованному пороху в k; когда горение последнего распространится до поставленного деления, то огонь проникает в камеру p, горение же пороха в этой камере выбивает крышку j и воспламеняет разрывной заряд.
II. Химические З. воспламеняются вследствие какой-либо специальной химической реакции взрывчатого вещества, в них заключенного, с некоторой жидкостью, отделенною посредством хрупкой перегородки и приходящею в прикосновение только при разбивании этой перегородки. Напр. известно, что взрывчатая смесь 1 части сахара и 2,86 ч. бертолетовой соли при действии капли крепкой серной кислоты тотчас взрывается, по уравнению:
Причина же этого явления состоит в том, что бертолетова соль с серной кислотой выделяет двуокись хлора ClO2:
а в двуокиси хлора такие органические вещества, как сахар, тотчас загораются при прямом прикосновении, не требуя предварительного подогревания, т. е. получается огонь, от которого воспламеняется и остальная смесь. Или, если возьмем, с одной стороны, пороховую мякоть и кусочек металлического калия, а с другой — воду, и приведем последнюю в прикосновение с калием, то этот металл, выделяя водород из воды с огромным отделением тепла, воспламеняет мякоть. На этих началах было предложено несколько химических З., назначавшихся для подводных мин заграждения или для бросательных ручных снарядов. Мы дадим понятие только о так назыв. Власовской трубке. Она состоит из двух стеклянных трубок, помещенных одна в другую так, что внутренняя наполнена крепкой серной кислотою, а внешняя — смесью бертолетовой соли с сахаром. Очевидно, если такая трубка будет ввинчена сверху в заряд подводной мины, то проходящий корабль, ударив своим корпусом по трубке, разобьет ее и тем самым взорвет под собою мину. На средней части внутренней трубки с серной кислотою можно укрепить свинцовый груз; тогда Власовская трубка, будучи вставлена в разрывной ручной снаряд, будет функционировать при бросании такого снаряда. Но все подобные З. опасны при обращении с ними и потому не привились в практике.
III. Ударные З. имеют применение, главным образом, в артиллерии. Так, помощью их производят воспламенение зарядов при стрельбе из ружей; они же весьма часто употребляются для воспламенения разрывных снарядов. Необходимую принадлежность всяких ударных запалов составляют гремучие капсюли, т. е. латунные или медные колпачки, наполненные гремучей ртутью или другим каким-либо составом, способными взрываться легко от удара. Они бывают короткие, длинные и специальные. Следующая таблица содержит наиболее обыкновенные размеры и количества гремучей ртути в 1000 капсюлях:
| Название капсюлей |
Количество грем. ртути в грам. |
Диаметр | Длина |
|---|---|---|---|
| в миллим. | |||
| Короткие | 260—400 | 5,2—6,5 | 16—22,5 |
| Длинные | 400—790 | 5,5 | 28 |
| Специальн. | 1000—2000 | 5,5 | 35 |
Мы рассмотрим ближе только капсюли, применяемые для стрельбы из ружья, тем более, что они сами по себе составляют простейшие З. этой группы.
1) Изобретение ружейных капсюлей было сделано англичанином Эггом в 1818 году, вскоре после открытия гремучей ртути Говардом. На конический затравочный стержень с каналом внутри насаживался медный колпачок с гремучим составом, и по нем производился удар спусканием курка, отчего гремучий состав воспламенялся и огонь по каналу передавался заряду пороха.
Рис. 4. Гремучий капсюль в унитарном патроне.
В настоящее время, с введением унитарных патронов (рис. 4), капсюль аа помещается в самом патроне bb в особом гнезде kk, дно которого выгнуто, чтобы оно могло служить наковальней А при ударе гремучего состава извне шпилькою ружейного замка; проникание огня к заряду происходит через отверстия ii. Самому капсюлю аа, вследствие этого, придается вид невысокой чашечки такого диаметра, чтобы удерживание его в гнезде обусловливалось простым трением. Фабричное приготовление ружейных капсюлей слагается из следующих операций: а) Приготовляют требующуюся для капсюльного состава гремучую ртуть (см.). б) Чистая гремучая ртуть HgC2N2O2 смешивается с другими веществами для приготовления ударного состава, беря на 100 в. ч. ее от 30 до 50 в. ч. селитры или 62,5 в. ч. селитры и 29 в. ч. серы, чаще же всего около 60 в. ч. пороховой мякоти. Эти вещества прибавляются для замедления горения состава и более сильного нагревания заряда пороха, так как подобные смеси с селитрой разлагаясь по уравнению: 5HgC2N2O2 + 4KNO3 = 2K2CO3 + 8CO2 + 7N2 + 5Hg, отделяют больше тепла, чем чистая гремучая ртуть. Вещества, предназначенные для примешивания, обливаются на полированном мраморном столе достаточным количеством чистой воды или водного раствора гуммиарабика и растиранием помощью деревянных пестиков или скалок превращаются в тесто; затем прибавляют постепенно требующееся количество гремучей ртути с 25% воды, распределяя ее равномерно по всей массе перемешиванием помощью роговых шпателей. в) Приготовленную смесь подвергают зернению. С этою целью она предварительно должна быть подсушена, для чего ее помещают тонким слоем на клеенке, растянутой над цинковым ящиком, наполненным горячей водою, и время от времени переворачивают роговым ножом. В некоторый момент во время сушки масса представляет вид зерен, похожих на влажный песок, легко слипается и потому может зерниться помощью обыкновенных сит. Для этого ее продавливают через волосяное сито, подвешенное над черной лакированной бумагою, лежащею на нагретом цинковом сушильном ящике; собирающиеся на бумаге зерна, по мере их высыхания, делаются твердыми. Окончательно их отсеивают в шелковом сите от небольшого количества мякоти (пыли) и пересыпают для хранения в каучуковые сосуды.
Рис. 5. Приготовление капсюлей.
г) Помощью специальной машины из медных лент в 0,4 мм толщиною вырубаются кружки, и эти кружки выдавливаются в чашечки, или капсюли. В машине имеется приспособление следующего устройства (рис. 5). Стальной цилиндр АА двигается вверх и вниз так, что конец его ВВ то входит, то выходит из круглого отверстия ее матрицы FF; по поверхности ее скользит медная лента pp; очевидно, при опускании АА из ленты вырубается кружок, который и падает на уступ ее. В сквозном канале цилиндра АА двигается вверх и вниз пуансон D с закругленными краями, движение которого так рассчитано, что при опускании он касается ленты pp одновременно с цилиндром АА, но как только последний вырубит кружек, опускание его останавливается, пуансон же продолжает опускаться и, продавливая кружок через матрицу ccee, превращает его в чашечку а, которая и падает в поставленный ящик; после того пуансон D начинает подниматься, и когда нижний край его поравняется с основанием BB, то вместе с ним поднимается и наружный цилиндр на столько, чтобы под ним могла быть свободно передвинута лента рр; тогда снова начинается опускание и т. д. Одна подобная машина хорошей конструкции может приготовить в день до 80—100 тысяч капсюлей. д) Наполняют зерненым составом капсюли и прессуют состав, покрывая его в то же время тонким листочком олова. Для наполнения капсюлей составом употребляется аппарат, состоящий из двух существенных частей: 1) медной пластинки, снабженной 6 рядами равно отстоящих друг от друга дыр, по 17 в каждом ряду, для помещения пустых капсюлей;
Рис. 6. Воронка для наполнения многих капсюлей ударным составом одновременно.
2) воронки особого устройства для равномерного наполнения всех 102 капсюлей одновременно. Воронка (рис. 6) представляет деревянный ящик ab прямоугольной формы; отделение его а снабжено латунным дырчатым дном k; под этим дном двигается взад и вперед другая латунная пластинка l, снабженная такими же дырами; наконец, под этой пластинкой находится трубчатая латунная пластинка m; выступы p и q, прикрепленные к средней пластинке l, и шип r, прикрепленный к ящику, определяют крайние положения этой пластинки при движении, так что гремучий состав из ящика может попадать или не попадать в трубочки, смотря по тому, какой из двух выступов упирается в штифт. При наполнении, пластинка с капсюлями помощью рычага подвигается под описанную воронку; так как дыры на всех пластинках находятся в точном между собою соответствии, то достаточно только помощью соответственного приспособления опустить воронку до капсюлей и передвинуть пластинку l рычагом так, чтобы состав мог через трубочки пересыпаться в капсюли. Для придавливания состава к дну капсюли и одновременного покрывания его оловянным листочком употребляется также специальный аппарат, описания которого здесь не приводим, но сущность которого сводится к периодическому движению пуансона, действующего как колотушка, на каждый капсюль отдельно, причем самые капсюли с составом размещаются в гнездах по окружности периодически вращающейся доски. Количество вводимого таким образом в каждый ружейный капсюль гремучего состава в среднем равно 0,015—0,016 грамма.
Вследствие опасности взрывов, возможных при фабрикации ружейных капсюлей с гремучей ртутью, старались заменить различные смешения этой соли другими, менее чувствительными к механическим влияниям составами. Так, Абель предлагал применять смесь измельченного пироксилина и бертолетовой соли, Видергольд — смесь последней соли с сернистой сурьмой и т. п. Но все эти попытки не привели к надежным результатам, и гремучертутные смешения сохраняют все свое значение и доныне. Что же касается опасности их, то ее стараются устранить, как разными мерами предосторожности, принимаемыми при фабрикации (обработка малых порций, разделение операций по отдельным мастерским, устройство свинцовых полов, хождение рабочих в войлочной обуви и т. п.), так и усовершенствованием применяемых аппаратов. С другой стороны, прямые опыты показали, что случайный взрыв одного или нескольких ружейных капсюлей в ящике, в котором они смешаны с опилками (как принято хранить их в практике) не вызывает взрыва остальных. Капсюли с чистой гремучей ртутью, приготовляемые подобно описанным ружейным, применяются только в З. с специальными приспособлениями для производства по ним удара посредством стального или латунного жала. Подобные приспособления устраиваются, напр., в так называемых ударных трубках, к которым теперь и перейдем.
Рис. 7. Ударная трубка с оседающим приспособлением.
2) Ударные трубки назначаются для воспламенения продолговатых разрывных снарядов при ударе последних головною частью в какой-либо предмет или вообще при внезапном замедлении полета их. Из различных видов этого рода трубок остановимся только на одном, называемом трубкою с оседающим приспособлением (рис. 7). Цилиндрическая коробка АА, снабженная двумя перегородками с отверстиями k и m, закрывается снизу и сверху втулками F и G, отверстие а втулки F прикрыто латунным кружком, удерживаемым третьею втулкою H, также с отверстием по оси. При ввинчивании в очко снаряда эта коробка упирается в его головную часть заплечиком А. Над перегородкою m помещается оседающее приспособление, снабженное жалом f и предохранительными изогнутыми пружинками р, опирающимися на перегородку k. Под перегородкою m помощью спиральной пружины удерживается ударник E с гремучим капсюлем L сверху и навинтованным отверстием снизу, закрываемым воском; дно капсюли имеет круглую вырезку, закрытую тонким фольговым листком. Ниже капсюли помещается небольшое количество мелкозернистого пороха М. До выстрела части описанной трубки находятся в положении, изображенном на рис. (I); при самом выстреле от толчка газов оседающее приспособление вследствие инерции передвигается до перегородки m, и в то же время изогнутые пружинки, выпрямляясь, упираются краями в перегородку k, т. е. части трубки принимают положение, изображенное на рис. (II); наконец, когда снаряд попадает в какой-либо предмет, останавливающий его движение, оседающее приспособление благодаря упору пружинок в перегородку k остается на месте, а ударник продолжает двигаться вперед, вследствие чего капсюль ударяется в жало и воспламеняется; огонь передается пороху М, который вышибает латунный листок и, в свою очередь, воспламеняет пороховой заряд разрывного снаряда. Если снаряд заряжен влажным пироксилином, то устраивают так, чтобы огонь от M передавался капсюле с 2 грм. чистой гремучей ртути, вложенной в запальный патрон сухого пироксилина, помещенный в латунном чехле внутри влажного заряда.
IV. Фрикционные З. применяются исключительно в артиллерии для воспламенения зарядов пороха и состоят из следующих частей: 1) внешней трубки, заполняемой (более чем наполовину) мелким ружейным порохом; 2) внутренней маленькой трубки с фрикционным составом; 3) терки, соединенной с проволокой для вытягивания ее снаружи. Для приготовления фрикционного состава служат смеси бертолетовой соли с сернистой сурьмой, или в равных частях, или на 1 ч. KClO3 2 ч. Sb2S3; разложение их при взрыве происходит по уравнению:
Вместо сернистой сурьмы иногда берут красный фосфор (Армстронг). Так как эти смеси опасны при растирании, то изготовление их производится всегда в малых количествах и в увлажненном состоянии, причем для смачивания берется или водный раствор рыбьего клея, или спиртовый раствор смол; присутствие склеивающих веществ необходимо для придания связности составу. Вся операция смешения и введения состава во фрикционную часть З. совершается, напр., следующим образом: в ступке помощью деревянного шпателя тесно смешивают 33 гр. KClO3 с 12 гр. раствора 1 ч. рыбьего клея в 70 ч. воды; затем, прибавив к смеси 33 гр. Sb2S3, продолжают растирание (около 3/4 часа) до тех пор, пока масса не получит консистенции меда; тогда помощью кисточки накладывают ее во фрикционную трубочку, где и оставляют высохнуть. Применяемые для стрельбы фрикционные З. называются вытяжными скорострельными трубками.
Рис. 8. Коленчатая вытяжная скорострельная трубка. Рис. 9. Обтурирующая вытяжная трубка.
К орудиям, имеющим запальное отверстие в теле, расположенное перпендикулярно к оси канала, применяется коленчатая трубка (рис. 8). В наружный конец внешней латунной трубки ВВ вставлена на мастике маленькая латунная же трубочка ее, внутри которой между просверленными тонкими медными кружками на протяжении около половины длины помещен фрикционный состав CC так, что в нем оставлен канал; через этот канал при изготовлении пропускается терка, состоящая из латунной проволоки с двумя остриями аа и поперечиной b и располагаемая так, что поперечина упирается на края трубочки. Наружный конец терки загибается в виде кольца и для уничтожения вращения ее снова вставляется в тот же конец внешней трубки, который после того, поместив пробку из мастики, расплющивается. С открытого конца E трубка ВВ наполняется ружейным порохом, и затем этот конец также закрывается мастикой. При стрельбе, вставив трубку концом E в запальное отверстие пушки, вытягивают терку за кольцо; тогда поперечина b обламывается, и острия терки, стремительно вонзаясь в состав, воспламеняют его. К дальнобойным орудиям, имеющим запальное отверстие в клине, применяются обтурирующие вытяжные трубки, об устройстве которых можно судить на основании следующего образца (рис. 9). Наружная форма внешней латунной трубки сделана по гнезду, в которое она вставляется при стрельбе; внутри же ее просверлен канал различных диаметров для помещения проволоки терки, трубочки с фрикционным составом и ружейного пороха. При воспламенении трубки коническая часть терки вдавливается в соответствующую коническую часть канала и препятствует прорыву газов через трубку; в то же время внешняя трубка прилегает так плотно к запальному гнезду, что газы не прорываются и кругом нее.
V. Электрические З. представляют наибольшее разнообразие устройства и бывают или пороховые, для воспламенения зарядов пороха, или с гремучей ртутью, для детонации пироксилина и динамитов. Те и другие вообще могут быть разделены на 2 группы: 1) перерывчатые З., воспламеняемые прохождением электрической искры в помещенном на ее пути взрывчатом веществе; 2) неперерывчатые З., воспламенение которых производится накаливанием проводника, окруженного взрывчатым веществом. Последние, в свою очередь, делятся еще на З. большого и малого сопротивления. Употребление электрических З. представляет преимущество перед всеми ранее описанными (за исключением детонационных шнуров Себера), главным образом, в том отношении, что с ними можно производить одновременное воспламенение нескольких зарядов, удаленных друг от друга, вводя их в гальваническую цепь последовательно или параллельно, а это часто сокращает и удешевляет взрывные работы в горном деле или позволяет производить сосредоточенные залпы при стрельбе из крепостных орудий.
1) Из различных электрических З. перерывчатые суть наиболее старые. Воспламенение их может быть производимо на проводниках помощью любой электрической машины, дающей искры достаточно сильного напряжения, нужно только наблюдать, чтобы все части были хорошо электрически изолированы для предупреждения бокового сообщения, так как в противном случае искры получатся не в З., а в местах наименьшего сопротивления цепи. Главнейший недостаток этих З. заключается в том, что они, будучи совсем неспособны проводить ток, не могут быть проверены относительно своей исправности перед взрывом. Из различных образцов, сюда относящихся, остановимся только на З. Абеля (рис. 10).
Рис. 10. Запалы Абеля: пороховой (Б) и гремучий (В). Существенную часть его составляет заготовка А, которая приготовляется следующим образом: кусок проводника, изолированного гуттаперчей, с двумя проволоками k, п защищается с одного конца на 5 мм, а с другого на 45 мм; с менее защищенного конца надевается бумажная гильза, внутренность которой наполняют смесью 15 в. ч. KClO3, 45 в. ч. Sb2S3 и 10 в. ч. фосфористой меди; окончательно гильза покрывается снаружи лаком; очевидно, искра будет перескакивать между концами двух проводов в среде указанной взрывчатой смеси, отчего последняя и воспламенится. Эта заготовка вставляется в канал яйцевидной деревянной колодки, и два защищенные провода отгибаются в поперечные отверстия для соединения в последних с проводниками электрической машины. В другой конец канала вставляется гусиное перо, наполненное пороховым составом так, что по оси остается сквозное отверстие Б, или — металлическая трубка с насыпанною в нее гремучею ртутью В. 2) Для воспламенения неперерывчатых З. употребляются батареи, составленные из гальванических элементов. Обыкновенно пользуются элементами Грове, Лекланше, Грене, аккумуляторами и т. п., беря их в таком количестве, чтобы в данной цепи получилась сила тока, достаточная для накаливания проводящих частей в З. Опыты показали, что сила тока в 0,8 ампера достаточна для взрыва всяких З. этого рода. Но пусть Е — электровозбудительная сила элемента, L — внутреннее его сопротивление, R — сопротивление проводников, p — сопротивление З., у — число З. соединенных последовательно, x — необходимое для взрывания число соединенных последовательно элементов. Тогда, очевидно, уравнение 0,8 амп. позволяет вычислить: или число необходимых элементов x для данного числа З. у, или, наоборот, для данной батареи с x элементами — число могущих взорваться одновременно З. В действительности вычисляемые значения x обыкновенно увеличивают на 50% с целью компенсации случайных несовершенств цепи. Легко видеть, что для одновременного взрывания нескольких З. при последовательном соединении необходимо, чтобы сопротивления их были близки, ибо в противном случае некоторые из запалов могут не взорваться.
Рис. 11. Пороховой платиновый запал. Если сопротивления З. сильно отличаются между собою, то для одновременного взрывания должно соединить их между собою параллельно: тогда после взрыва более чувствительных З. ответвится в менее чувствительные большая часть тока, и последние также взорвутся. Отсюда при пользовании рассматриваемыми З. должно всегда знать их сопротивление. В этом же, с другой стороны, заключается и их преимущество перед перерывчатыми З., так как через определение сопротивления мы всегда можем сделать поверку их исправности.
В З. малого сопротивления накаливаемым проводником служит обыкновенно тонкая платиновая проволока, откуда эти З. назыв. также платиновыми. Иногда вместо чистой платины берут сплав ее с 15% иридия. Пороховой платиновый З. (рис. 11) представляет деревянный цилиндрик, через крышку а которого пропущены защищенные концы b и е двух изолированных проводников, привинченных винтами с и f. К этим концам припаяна платиновая проволока диаметра 0,07 мм, называемая мостиком. Под мостик между проводниками просовывается кусок пироксилина, опудренного пороховой мякотью (для замедления горения и увеличения нагревательной способности), притом так, чтобы мостик лежал на нем, как на подушке. Внутренность цилиндрика плотно наполняется мелким порохом. Крышки а и k вставляются на клею, и готовый З. окрашивается асфальтовым лаком. Сопротивление его около 0,2—0,4 ома, смотря по взятой длине мостика. Если мостик приготовляется из иридистой платины и имеет диаметр 0,02 мм, то сопротивление увеличивается до 2,8 ома. В платиновых З. с гремучей ртутью заготовка прежде приготовлялась из двух связанных между собою проводников с защищенными концами, к которым припаивался мостик с пироксилином, как обыкновенно, и в таком виде просто зажималась в капсюле с гремучей ртутью, в котор. предварительно помещалось немного пороховой мякоти. Впоследствии было найдено, что лучше совсем не насыпать пороховой мякоти и, употребляя пироксилин, опудренный этой мякотью, вставлять заготовку до самого прикосновения с гремучей ртутью, так как при прежнем устройстве З. гремучая ртуть часто оставалась не взорвавшеюся. С целью достижения еще большей верности взрывания прессованной гремучей ртути были введены наконец так называемые игольчатые З. (рис. 12).
Рис. 12. Игольчатые запалы платиновые. Заготовка состоит из латунной трубочки cc, в которую на столярном клею вставляются: с одного конца — деревянная колодка с пропущенными через нее проводниками к мостику mm, а с другого — такая же деревянная колодка с латунным гвоздем i. Мостик обматывается опудренным пироксилином, а самая трубочка наполняется мелким порохом или смесью железисто-синеродистого свинца Pb2FeCy6 с KClO3. При вставлении этой заготовки в капсюль дают ей такое углубление, чтобы расстояние от острия i до гремучей ртути было около 6 мм; на последнюю предварительно кладут кусок ваты; края капсюли ff зажимаются около проводников и замазываются мастикой. При воспламенении взрыв гремучей ртути обусловливается ударом острия, вылетающего из заготовки.
Рис. 13. Пробковый запал. В неперерывчатых З. большего сопротивления мостиком между проводниками служит непрерывный ряд слабо проводящих твердых частичек вещества. Типом этих З. может служить так назыв. пробковый З. (рис. 13). Пропустив сквозь отверстия в колодке В два проводника а и b, между защищенными концами вставляют вырезанный кусок пробки и загибают их так сверху пробки, чтобы на последней оставался перерыв длиною около 5 мм; затем, насыпав на этот перерыв дорожку из смеси пороховой мякоти с древесным углем и прирастив один проводник к полюсу сильной гальванической батареи, проводником от другого ее полюса проводят несколько раз между кончиками а и b, причем получающиеся искры воспламеняют пороховую дорожку, отчего на пробке образуется сплошной угольный налет, способный накаливаться при прохождении тока. Обыкновенно обжигание пробки производится в такой мере, чтобы сопротивление получаемого угольного мостика было около 500 омов. Описанная колодка, составляющая заготовку пробкового З., вставляется в жестяной цилиндр ее; затем насыпают с потряхиванием столько пороховой мякоти, чтобы она совсем покрывала пробку; остальное пространство m заполняется мелким порохом. Из других З. большого сопротивления упомянем только о З. Дрейера (рис. 14).
Рис. 14. Запал Дрейера. Деревянный цилиндр с каналом по оси просверлен поперек для вставления небольших винтиков m и n. Внутренность заполняется тщательно приготовленной смесью из 4 в. ч. Sb2S3, 4 в. ч. KCl3 и 1—2 в. ч. графита; последний прибавляется собственно для проводимости. Вставленный в продольный канал винт d назначается для большего или меньшего уплотнения взрывчатого состава, когда желают через такое уплотнение привести сопротивление З. к какой-либо определенной величине. Все описанные электрические З. приспособлены собственно к взрыванию минных зарядов, но они легко могут быть приноровлены также и к воспламенению зарядов пороха при стрельбе из орудий. Достаточно указать, напр., как может быть устроен для это цели платиновый З. Представим себе, что в вытяжной скорострельной трубке (рис. 9) терка заменена двумя параллельными, изолированными помощью лака, коническими медными стержнями, между концами которых припаян платиновый мостик, обмотанный опудренным пироксилином, далее — что вместо трубочки с фрикционным составом взят колпачок, прикрывающий мостик для предохранения его от случайного разрыва при насыпании мелкого пороха. Очевидно, что тогда получится электрический З. малого сопротивления, который при помещении в запальное гнездо пушки будет в то же время и обтурирующим. В настоящее время предложено много подобных З., но описание их различных видоизменений не прибавит ничего нового к изложенному выше.
И. Чельцов.