спичка

Формула изобретения

1. Спичка, содержащая первый стержень из горючего материала, в торце которого выполнено центральное отверстие, в котором жестко закреплен другой стержень с зажигательной головкой, вершина которой расположена вне полости центрального отверстия, а на поверхности спички нанесено защитное покрытие, отличающаяся тем, что в первом стержне выполнен один или более продольных каналов, заполненных горючей смесью порошков химических веществ.

2. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что горючая смесь для красного пламени содержит порошок магния в качестве горючего, перхлората аммония в качестве окислителя, а также присадки нитрата стронция, бронзовой пудры и гексахлорбензола при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитрат стронция 45 65

Перхлорат аммония 10 20

Порошок магния 11 34

Бронзовая пудра 1 15

Гексахлорбензол 10 25

3. Спичка по п. 1, отличающаяся тем, что для зеленого пламени горючая смесь содержит порошок магния и порошок алюминия в качестве горючего, нитрат бария и гексахлорбензол в качестве присадки при следующих соотношениях указанных компонентов, мас.

Порошок магния 10 15

Порошок алюминиевый 10 20

Нитрат бария 50 68

Гексахлорбензол 10 18

4. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что для желтого цвета горючая смесь содержит порошок алюминия в качестве горючего, нитрат стронция и нитрат бария в качестве окислителя, а также нитрат натрия в качестве присадки при следующих соотношениях компонентов, мас.

Порошок алюминия 20 35

Нитрат стронция 8 15

Нитрат бария 8 15

Нитрат натрия 35 55

5. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что для белого пламени горючая смесь содержит порошок алюминиево-магниевого сплава в качестве горючего, нитрат натрия в качестве окислителя, а также присадки полистирол и бронзовую пудру при следующих соотношениях компонентов, мас.

Порошок алюминиево-магниевого сплава 40 55

Нитрат натрия 40 55

Полистирол 2 10

Пудра бронзовая 3 10

6. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что для красного пульсирующего пламени горючая смесь содержит порошок алюминиево-магниевого сплава в качестве горючего, перхлората аммония в качестве окислителя, а также присадки нитрата стронция и алюминиевой пудры при следующих соотношениях компонентов, мас.

Нитрат стронция 48 58

Перхлорат аммония 20 30

Алюминиево-магниевый сплав 18 30

7. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что для зеленого пульсирующего пламени горючая смесь содержит порошок магния и алюминия в качестве горючего, перхлорат аммония в качестве окислителя, нитрат бария и гексахлорбензол в качестве присадка при следующих соотношениях компонентов, мас.

Порошок магния 8 15

Порошок алюминия 8 15

Нитрат бария 45 60

Перхлорат аммония 12 25

Гексахлорбензол 10 20

8. Спичка по п.1, отличающаяся тем, что для желтого пульсирующего пламени горючая смесь содержит порошок алюминиевомагниевого сплава в качестве горючего, нитрат стронция и нитрат бария в качестве окислителя, а также нитрат натрия в качестве присадки при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок алюминиево-магниевого сплава 25 35

Нитрат стронция 8 12

Нитрат бария 8 12

Нитрат натрия 45 55

9. Спичка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала первого стержня использованы пироксилиновое пороха и твердые ракетные топлива.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для получения огня в быту, а также в сложных погодных условиях вне помещений, а именно, для разжигания костров охотниками, туристами, геологами, топографами, может также использоваться для разжигания каминов и печей, загруженных каменным углем, а также может быть использована в условиях тропической влажности и сильной загазованности топок. Кроме того, спичка может использоваться как сигнальное средство в полевых и морских условиях.

Известна спичка, содержащая стержень из горючего материала пропитанной горючим составом древесины и зажигательную головку на одном конце стержня (см. ГОСТ 1820-85). Эта спичка выпускается многими производствами РСФСР и стран бывшего СССР, широко используется в быту.

Эта спичка недостаточно надежна, особенно в условиях, отличающихся от домашних, например, в полевых условиях, на ветру, в условиях повышенной влажности, а в качестве сигнального средства малопригодна также из-за ненадежности возгорания и неустойчивости и несформированности факела пламени, невозможности получения окрашенного пламени.

Известна спичка, содержащая выполненный из горючего материала первый стержень, в торце которого выполнено центральное отверстие, в котором жестко закреплен второй стержень с зажигательной головкой, вершина которой расположена вне полости центрального отверстия, а на поверхность спички нанесено защитное покрытие, которое представляет собой в частном случае лакокрасочную композицию, состоящую из нитролака и металлической пудры. В качестве материала дополнительного стержня могут быть пироксилиновые пороха или баллиститные твердые ракетные топлива. Эта спичка описана в патенте N 2037479, опубликованном в БИ N 13 за 1995 г. и принята заявителем за прототип.

При горении спички-прототипа продукты горения образуют факел (пламя) белого цвета, причем его излучающая поверхность недостаточно велика, чтобы спичка могла быть использована как надежное сигнальное отверстие. Кроме того, при воздействии ветра форма факела сильно меняется и отклоняется от продольной оси спички. Дополнительно можно отметить недостаточную яркость пламени в видимом диапазоне длин волн, что приводит к малой заметности излучения факела на местности.

Изобретение решает задачу расширения функциональных возможностей, а именно, обеспечение возможности использования спички в качестве сигнального устройства для подачи сигналов в морских, сухопутных (пустыня, степь, лес и др. ) условиях. Таким образом, предлагаемая спичка обеспечивает возможность не только разжигания костров и различных очагов огня в сложных погодных условиях: ветре, дожде и снеге, но и возможность подачи цветового сигнала на пересеченной местности, в море, на реке.

Техническим результатом в изобретении является обеспечение формирования факела спички, пригодного для использования в качестве сигнального средства за счет увеличения размеров факела, его яркости в видимом диапазоне длин волн и обеспечения различных цветов факела, устойчивости к ветру.

Для достижения указанного технического результата в стержне спички выполнен продольный канал (каналы), который заполнен горючей смесью порошков химических веществ, в частности, нитратов щелочных или щелочно-земельных металлов (окислителей) и мелкодисперсных порошков металлов (горючее), таких как алюминий, магний и их сплавы, а также цветообразующих присадок. Канал для помещения в нем указанной смеси порошков может быть выполнен в частном случае как продолжение центрального отверстия, в котором жестко закреплен основной стержень с зажигательной головкой.

Предложенное выполнение спички позволяет отметить следующую причинно-следственную связь между признаками и достигаемым техническим результатом:

процесс горения в предложенной спичке происходит при совместном взаимодействии материала стержня спички и смеси порошков, находящейся в канале (подробно описано ниже в разделе "пример осуществления описания заявки");

так как смесь порошков в предложенной спичке горит несколько быстрее, чем стержень, то факел пламени получается сформированным, истекающим из канала в окружающую среду (затопленное пространство);

так как пламя истекают в виде струи из канала, то давление в струе больше, чем давление воздуха окружающей среды, поэтому ветру труднее исказить форму факела.

Общими признаками заявленной спички и прототипа являются наличие выполненных из горючего материала первого и второго стержня, наличие в торце первого стержня центрального отверстия, в котором жестко закреплен второй стержень с зажигательной головкой, вершина которой расположена вне полости центрального отверстия, наличие защитного покрытия на поверхности спички, например, в виде лакокрасочного покрытия, выполнение первого стержня из пироксилинового пороха или баллиститного твердого ракетного топлива (в качестве материала дополнительного стержня).

Отличительными признаками предложенной спички по сравнению с прототипом является наличие в первом стержне продольного канала (каналов) заполненного горючей смесью порошков химических веществ.

Отличительными признаками являются также качественный и количественный состав для горючей смеси порошков в частных случаях выполнения изобретения, позволяющих получить различные цвета факела белый, красный, зеленый, а также пульсацию пламени факела.

На чертеже представлена предлагаемая спичка в разрезе.

Предлагаемая спичка содержит стержень 1 из древесины и зажигательную головку 2. В качестве такого стержня с зажигательной головкой может быть использована обычная хозяйственно-бытовая спичка по ГОСТ 1820-85, описанная в качестве аналога. Первый стержень 3 имеет цилиндрическую форму, в нем имеется центральное отверстие 4, имеющее форму усеченного конуса, большее основание которого совпадает с торцем первого стержня 3 и равно диаметру зажигательной головки 2. Второй стержень 1 в отверстии жестко закреплен посредством клинового соединения. Зажигательная головка 2 выступает из отверстия (поз. 4). На торце стержня 3 выполнена фаска 5 для более надежного возгорания его от зажигательной головки 2. На поверхность спички нанесено защитное покрытие 6. В этой части предлагаемая спичка полностью аналогична прототипу по всем существенным признакам. Как и в прототипе, стержень 3 изготовлен из двухосновного твердого топлива (пороха). Основные компоненты топлива этой группы окислитель и горючее входят в структуру одной молекулы. Основой этих топлив является нитроклетчатка продукт нитрации целлюлозы. При смешивании ее с пластификаторами образуется пластмасса, которой путем продавливания через матрицу можно придать любую форму, например, стержня. Растворители нитроклетчатки бывают летучие и труднолетучие, на летучем растворителе изготавливают пироксилиновые пороха, на труднолетучем баллиститные. Стержень 3 спички может быть выполнен как из пироксилиновых, так и из баллистических порохов.

Защитное покрытие 6 представляет собой, например, лакокрасочную композицию на основе нитролака с наполнителем в виде металлического порошка - алюминия, бронзы, меди и др. Защитное покрытие предохраняет от распространения пламени по боковой поверхности, предохраняет стержень 3 и головку 2 от влаги, паров и агрессивных средств, защищает руки пользователя при горении спички.

В теле стержня 3 выполнены продольные каналы 8. Канал может быть всего один и может быть выполнен как продолжение центрального отверстия 4.

Канал (каналы) 8 заполняются горючей смесью порошков химических веществ. Для защиты зажигательной головки 2 от механических воздействий и влаги на торец стержня 3 надет колпачок 7.

Приведенный диаметр канала , где П периметр) должен составлять не более 5 мм, ввиду того, что увеличение диаметра канала приводит к увеличению критического объема смеси порошков, горение которой будет уже осуществляться в анамальном (объемном) режиме горения, что может привести к разрыву стержня и как следствие в травме человека.

Запрессовывание смеси порошков в канал при больших давлениях не технологично (требует большого объема технологического оборудования, большой сложности конструкции), кроме того, приводит к невозможности воспламенения получающегося столбика отпрессованной смеси горящим материалом стержня.

Канал (каналы) 8 заполнены горючей смесью порошков нитратов щелочных или щелочноземельных металлов перхлоратов в качестве окислителей и мелкодисперсных порошков металлов и их сплавов в качестве горючего.

Дисперсность 50-130 мк, для того чтобы обеспечить полноту сгорания менее 50 мк, изготовить трудно, так как стандартная сетка имеет ячейки 40 мк, кроме того, очень мелкий порошок будет слеживаться.

Выбор нитратов металлов связан только с их технологичностью, например, нитраты лития гигроскопичности, цезия и рубидия дороги, Ве ядовиты.

Наиболее пригодны порошки Al, Mg и их сплавы, например, ПАМ-3, ПАМ-4 отечественного производства и легко измельчаются.

В смесь порошков для заполнения канала добавляются окрашивающие присадки, а именно, нитрат стронция Sr(NO₃)₂ для красного цвета пламени, бария Ba(NO₃)₂ для зеленого цвета, NaNO₃ для желтого и их смеси для белого цвета пламени. В качестве дополнительного окислителя может быть перхлорат аммония NH₄ClO₄, в качестве горючего порошок сплава Al и Mg (ПАМ-3, ПАМ-4) или Mg (МПФ-4) и гексахлорбензол в качестве усилителя цветности пламени.

Для получения красного факела смесь, защищающая канал, содержит в от общего веса, мас.

Нитрат стронция 45-65

Перхлорат аммония 10-20

Порошок магния 11-34

Пудра бронзовая 1-15

Гексахлорбензол 10-25

В данной рецептуре порошок магния применен в качестве горючего, нитрат стронция в качестве окрашивающей присадки в красном диапазоне спектра, перхлорат аммония и гексахлорбензол в качестве усилителя цветности и дополнительного окислителя, пудра бронзовая для стабилизации горения.

Для получения зеленого факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Порошок магния 10-15

Порошок алюминия 10-20

Нитрат бария 50-68

Гексахлорбензол 10-18

В данной рецептуре порошки магния и алюминия применены в качестве горючего, нитрат бария в качестве окрашивающей присадки в зеленом диапазоне спектра, гексахлорбензол в качестве усилителя цветности.

Для получения желтого факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Порошок алюминия 20-35

Нитрат стронция 8-15

Нитрат бария 8-15

Нитрат натрия 35-55

В данной рецептуре порошок алюминия применен в качестве горючего, нитраты стронция и бария в качестве окислителя, нитрат натрия в качестве окрашивающей присадки в желтом диапазоне спектра.

Для получения белого факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Порошок алюминиево-магниевого сплава 40-55

Нитрат натрия 40-55

Полистирол 2-10

Пудра бронзовая 2-10

В данной рецептуре порошок алюминиево-магниевого сплава применен в качестве горючего, нитрат натрия в качестве окислителя, полистирол и пудра бронзовая в этом случае совместно с нитратом натрия при горении образуют пламя, излучающее в диапазоне длин волн, соответствующем белому свечению.

Для получения красного пульсирующего факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Нитрат стронция 48-58

Перхлорат аммония 20-30

Порошок алюминиево-магниевого сплава 18-30

Алюминиевая пудра 1-10

В данной рецептуре порошок алюминиево-магниевого сплава применен в качестве горючего, обеспечивающего пульсацию горения. Частота пульсации обеспечивается размером частиц порошка, нитрат стронция применен в качестве окрашивающей присадки в красном диапазоне спектра, перхлорат аммония в качестве усилителя цветности и дополнительного окислителя. Алюминиевая пудра применена для стабилизации горения.

Для получения зеленого пульсирующего факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Порошок магния 8-15

Порошок алюминия 8-15

Нитрат бария 45-60

Перхлорат аммония 12-25

Гексахлорбензол 10-20

В данной рецептуре порошки магния и алюминия применены в качестве горючего, перхлорат аммония в качестве окислителя, нитрат бария в качестве окрашивающей присадки в зеленом диапазоне спектра, гексахлорбензол в качестве усилителя цветности.

Для получения желтого пульсирующего факела смесь, заполняющая канал, содержит, мас.

Порошок алюминиево-магниевого сплава 25-35

Нитрат стронция 8-12

Нитрат бария 8-12

Нитрат натрия 45-55

В данной рецептуре порошок алюминиево-магниевого сплава применен в качестве горючего, нитраты стронция и бария в качестве окислителя, нитрат натрия в качестве окрашивающей присадки в желтом диапазоне спектра.

Функционирование спички осуществляется следующим образом. После воспламенения головки спички посредством терки происходит воспламенение и горение материала стержня. Материал стержня горит по торцевой поверхности и частично по каналу, заполненному смесью порошков. Смесь порошков представляет собой пористую массу. В эту пористую массу поступают продукты горения материала стержня, которые воспламеняют смесь порошков и поддерживают ее горение. Следует отметить, что без наличия продуктов сгорания стержня смесь не горит. Под действием температуры продуктов сгорания материала стержня происходит разложение окислителя (перхлората аммония и частично нитрата стронция), образовавшиеся свободный кислород и хлор окисляют с выделением тепла порошки металла и гексахлорбензола. Смесь продуктов сгорания поступает в факел спички, где происходит дальнейшее догорание продуктов разложения порошков, при этом температура смешанных продуктов сгорания порошков и материалов стержня резко возрастает и тем самым яркость факела тоже увеличивается. Кроме того, продукты сгорания материала стержня в основном газообразные (СО, CO₂, H₂O) при истечении из канала, в котором давление больше, чем давление окружающей среды, формируют осесимметричную струю, создавая протяженный светящийся факел, заполненный частицами догорающего металла и светящимися присадками окрашивающих соединений порошков.

Таким образом, функции смеси порошков в канале спички следующие. Смесь порошков содержит порошки солей, окрашивающие пламя в необходимый цвет, или соединения, при разложении которых образуются вещества, окрашивающие пламя. Эти вещества, находящиеся в газообразном состоянии, дают линейчатый или полосатый (молекулярный) спектр излучения в требуемом поддиапазоне длин волн. Для получения красного цвета наиболее благоприятно нахождение в пламени паров оксида или монохлорида стронция, которые дают серии полос в красном поддиапазоне. Для получения этих соединений в газообразном состоянии в пламени спички в качестве исходных компонентов используются нитраты, перхлораты и порошок металла. Для получения хорошего чисто зеленого пламени необходимо содержание в продуктах сгорания монохлорида бария или ионов BaOH⁺. Следовательно, в порошки наряду с соединениями бария должны входить вещества, содержащие хлор. Поэтому в качестве исходных компонентов для получения зеленого пламени используются порошки Ba(NO₃)₂, NH₄ClO₄ и металлы. Аналогично для получения синего цвета вместо соединений нитратов бария и стронция в составе используются соли меди, для желтого цвета нитрат натрия, а для красного, как указывалось выше, нитрат стронция.

Немалую роль в излучении (заметности) факела играют форма и размеры пламени.

В соответствии с законом Стефана-Больцмана суммарная плотность излучения (сила излучения) равна:

I = T⁴S,

где =5,6710^-12 Вт/см²K⁴,

Т температура пламени,

S излучающая поверхность пламени.

При горении суперспички (прототип) получается размытое пламя с небольшой поверхностью. Это пламя колеблется под воздействием ветра.

Суперспичка с каналом, заполненная пиротехнической смесью порошков, представляет собой как бы реактивный микродвигатель. Давление в канале спички за счет сгорания смеси порошков повышенное по сравнению с давлением окружающей среды, поэтому при истечении из канала спички формируется струя достаточно большой протяженности. Факел приобретает устойчивую форму и может иметь протяженность до 500 мм в зависимости от состава смеси порошков. Таким образом, излучающая поверхность пламени возрастает по сравнению с прототипом и, кроме того, приобретает устойчивую постоянную форму, что немаловажно при подаче сигнала на большие расстояния.

Как видно из закона Стефана-Больцмана, с увеличением температуры пламени значительно возрастает его сила излучения, т.е. заметность сигнального огня на местности. Но при использовании молекулярного излучения продуктов сгорания смеси порошков температура пламени не должна превышать определенного предела, при котором начинает происходить диссоциация молекул, и, следовательно, уменьшение цветности излучения. Так, например, температура зеленого пламени не должна превышать 2200-2500 К.

В универсальной суперспичке процесс горения осуществляется следующим образом. Воспламенение смеси порошков и поддержание их процесса горения осуществляется за счет продуктов сгорания материала стержня (пироксилинового или баллиститного топлива), которые являются основными поставщиками окислителя кислорода.

Под действием этих продуктов сгорания происходит разложение веществ, входящих в состав порошков, и дальнейшее их окисление в струе за пределами стержня. Догорание продуктов разложения смеси порошков "размазывается" по длине факела, то есть имеется в какой-то мере система раздельной подачи горючего и окислителя. Этим достигается поддержание необходимой температуры по всей длине излучающего факела, а не ее падение по мере удаления от зоны горения (торца стержня спички). Таким образом, цветность факела поддерживается на необходимом уровне и достаточно большой силе излучения.

Обработка соотношений компонентов в составах велась следующим образом. В качестве горючего использовались металлические горючие магний, алюминий и их сплавы в соотношении 50% алюминия и 50% магния. Применение сплавов алюминия с магнием с другими соотношениями допустимо, однако они не выпускаются промышленностью России, менее технологичны. Порошки металлов могут применяться любых марок, однако в примерах конкретного исполнения использованы наиболее распространенные марки порошков, изготавливаемые промышленностью России.

В качестве цветовых добавок и окислителей применены порошки нитрата стронция для красного пламени, нитрата бария для зеленого пламени, нитрата натрия для желтого пламени. В качестве дополнительного окислители и усилителя цветности применены перхлорат аммония и гексахлорбензол, которые при горении выделяют свободный хлор, образующий с атомами стронция и бария монохлориды, обеспечивающие соответствующие молекулярные полосы в необходимом диапазоне спектра (зеленый или красный).

Поскольку перхлорат аммония и гексахлорбензол содержат кислород и хлор, которые являются сильными окислителями металлических горючих, то указанные компоненты являются одновременно дополнительными окислителями для металлических горючих в предложенных горючих смесях порошков.

Испытания образцов производились с измерением цветности, яркости и фиксированием характера горения. Для стабилизации процесса горения, уменьшения искрения в выбранные рецептуры вводились добавки бронзовой или алюминиевой пудры, которые увеличивают теплопроводность горючей смеси и тем самым обеспечивают равномерность задействования слоев смеси в процессе горения.

Пример 1. Отработка "красной" рецептуры. Брали готовые, выпускаемые промышленностью порошки перхлората аммония, Sr(NO₃)₂, Mg(МПФ-4), гексахлорбензола с дисперсностью 50-130 мкм, в специальной фарфоровой емкости с помощью деревянной мешалки тщательно перемешивали, затем на специальном вибростенде с помощью воронок из фторопласта-4 смесью порошков заполняли канал пироксилинового пороха ДГ-2 (диаметр стержня 7 мм, диаметр канала 2,5 мм, длина 200 мм). С одного торца стержень закрывался деревянной пробкой, в другой помещалась головка спички хозяйственной, которая служила воспламеняющим устройством. Задействование такой спички осуществлялось с помощью обычной спичечной терки. Яркость пламени фиксировалась спектрометром БРС-1, цветность измерялась прибором КАМ-ДВК с каллометрической головкой, разработки НИИПХ г. Сергиев Посад. Результаты измерения сведены в табл.1.

Пример 2. Отработка "зеленой" рецептуры. Компоненты смеси готовились аналогично примеру 1, дисперсность Ba(NO₃)₂ находилась в пределах 50-120 мкм, измельчение производилось в фарфоровой ступке с последующим рассеиванием через соответствующие сита. Измерения проводились на той же аппаратуре и по той же методике, что и для "красной" рецептуры. Результаты приведены в табл.2.

Пример 3. Отработка "желтой" рецептуры. Измерения, дисперсность компонентов и методика измерений те же, что и в примерах 1 и 2. Для предотвращения влияния хлора на цветность факела в качестве окислителей бралась смесь нитратов стронция и бария. Результаты приведены в табл.3. Составы белого цвета отрабатывались аналогично примерам 1-3.

Заметность факела пламени на местности более эффективно, если пламя излучается в пульсирующем режиме. Известны пиротехнические составы, горящие в пульсирующем режиме. Пульсирующий режим горения объясняется гранулированной структурой пиросостава. Частота пульсации зависит от размера единичных частиц веществ, входящих в пиротехнический состав, т.е. пульсация объясняется затратой энергии на прогрев единичных частиц. Частота пульсации в этом случае трудно регулируема и достаточно высокая, в то время как человеческий глаз лучше реагирует на достаточно низкие частоты пульсации излучения, не превышающие 10 Гц.

Предлагается осуществить в конструкции суперспичек комбинированный механизм пульсации факела: с одной стороны применением соответствующих фракций веществ, входящих в пиросостав, с другой чисто конструктивный.

Этот механизм заключается в следующем. Как уже указывалось, столбик пиротехнической смеси, находящийся в узком канале, самостоятельно гореть не может. Но здесь применяется активная оболочка (стержень спички), который выполняется из пироксилиновых порохов или твердых ракетных топлив и может гореть самостоятельно. Используя пиротехнические составы с отрицательным кислородным балансом в качестве наполнителя канала (каналов) стержня спички, мы добиваемся пульсирующего режима работы такой конструкции. Стержень горит по торцу и прогревает столбик-пиросостав, в то время как конец столбика пиросостава попадает в горячую зону пламени, он воспламеняется и начинает самостоятельно гореть, используя частично в качестве окислителя продукты разложения материала стержня, причем скорость горения пиросостава должна превышать скорость горения материала стержня. Постепенно горящий конец пиросостава попадает в холодную зону пламени, температура резко падает и пиросостав загасает. Стержень спички продолжает гореть, столбик пиросостава опять попадает в горячую зону и процесс повторяется. Таким образом, осуществляется пульсационный режим горения (ряд последовательных вспышек пиросостава, находящегося в канале (каналах) спички). Частота пульсаций зависит от соотношения скоростей горения материала стержня и заполняющего канал пиросостава. Экспериментально установлено, что пульсация осуществляется при различии скоростей горения более чем на 10% Предлагается каналы спичек заполнять смесями из порошков с дисперсностью 50-130 мкм.

При отработке рецептур пульсирующего пламени брались порошки промышленно выпускающихся веществ. Сырье использовалось отечественное. Подготовка и дисперсность компонентов проводилась аналогично "непульсирующим" составам.

Частота пульсации определялась расшифровкой осциллограмм "яркость - время", которые записывались с использованием персональной ЭВМ. Для регистрации яркости применялся быстродействующий спектрометр БРС-1. Кроме того, частота пульсаций фиксировалась визуально с использованием секундомера.

Пример 4. Отработка пульсирующей "красной" рецептуры. Результаты отработки рецептуры помещены в табл.4, из которой видно, что результат (достаточная яркость, цветность 90-93% частота пульсаций 5-10 Гц) достигается использованием порошка и сплава Al-Mg (сплав ПАМ-3) и в качестве стабилизатора пудры алюминиевой (ПАП-1).

Пример 5. Отработка пульсирующей "зеленой" рецептуры. Результаты отработки приводятся в табл.5, анализируя которую можно придти к выходу, что наиболее подходящим для использования в спичке является состав из следующих компонентов: нитрат бария, перхлорат аммония, гексахлорбензол и горючее - смесь порошков Mg и Al (МПФ-4 и ПАП-1). Следует отметить, что при замене смеси порошков Al и Mg полностью на порошок ПАП-1 частота пульсаций пламени значительно увеличивается.

Пример 6. Отработка пульсирующей "желтой" рецептуры. Результаты отработки приведены в табл.6.

В процессе экспериментов также установлено, что предлагаемое устройство физически стабильно (не крошится, не распадается), химически стойко (не разлагается за счет внутренних процессов) при времени хранения до 3-х лет.

Предлагаемые горючие смеси порошков перерабатываются на общепринятом пиротехническом оборудовании.