Капсюль как средство воспламенения¶

Капсюль — устройство для инициирования взрыва или воспламенения заряда, представляющее собой тонкостенный металлический или пластиковый колпачок с запрессованным в него чувствительным к внешнему воздействию инициирующим составом. Применяется в патронах стрелкового оружия, охотничьих и строительных патронах, пиротехнике, средствах пироавтоматики и промышленных взрывных системах. Основная функция капсюля — преобразовать механическое, тепловое или электрическое воздействие в короткий импульс огня или детонации, передаваемый основному заряду.

¶История

До начала XIX века воспламенение порохового заряда в огнестрельном оружии осуществлялось вручную: тлеющим фитилём, кремнёвым замком, высекающим искру. Эти способы были ненадёжны, зависели от погоды и требовали длительной подготовки выстрела.

Ключевой шаг сделал шотландский священник Александр Джон Форсайт, который в 1807 году запатентовал «химический замок» — устройство, где искру давал удар бойка по небольшой порции гремучей ртути (фульмината ртути). В 1814 году американский изобретатель Джошуа Шоу создал первый металлический капсюль в виде колпачка, а в 1818 году англичанин Джозеф Эгг дополнил конструкцию фланцем. Массовое распространение капсюльного замка началось в 1820-х годах: он произвёл революцию в стрелковом оружии, позволив отказаться от кремнёвого механизма и ускорив заряжание.

В России капсюльное оружие внедрялось в 1830–1840-е годы, сначала в охотничьем, затем в армейском обиходе. В 1845 году русская армия получила капсюльные гладкоствольные ружья, а во второй половине XIX века капсюль стал неотъемлемой частью унитарного патрона. Дальнейшее развитие — появление ударного капсюля-воспламенителя в металлическом патроне (1850-е), затем капсюля-детонатора для взрывных работ.

¶Классификация

По назначению и принципу действия различают несколько основных типов.

По химическому составу инициирующего вещества выделяют капсюли с гремучей ртутью (исторические), с азидом свинца, с тетразеном, с тринитрорезорцинатом свинца. Современные составы, как правило, не содержат ртути и менее токсичны.

¶Устройство

Классический капсюль-воспламенитель патрона стрелкового оружия состоит из:

• колпачка (гильзы капсюля) — тонкостенного стального или латунного стаканчика;
• ударного состава — чувствительного инициирующего вещества, спрессованного в дно колпачка;
• наковальни — металлической детали с тремя опорными лапками, о которую состав растирается при ударе;
• фольгового кружка (иногда) — защитного покрытия, удерживающего состав.

При ударе бойка колпачок вдавливается, ударный состав сжимается и растирается о наковальню, что вызывает его быстрое разложение с выделением тепла и образованием раскалённых газов и искр. Через затравочные отверстия в дне гильзы пламя попадает к пороховому заряду.

В капсюле-детонаторе вместо наковальни часто применяется закрытая гильза, а инициирующий состав запрессован в её дно; срабатывание происходит от луча огня или удара. Электрокапсюли содержат мостик накаливания, нагреваемый током, и воспламеняющий состав.

¶Характеристики

Основные параметры капсюля — чувствительность к удару, теплота взрыва, время срабатывания (от микросекунд до миллисекунд), давление и температура форса пламени, стойкость к вибрации и влаге. Инициирующие вещества чрезвычайно чувствительны, поэтому их прессуют в малых навесках (доли грамма) и тщательно изолируют. Капсюль должен надёжно срабатывать при заданной энергии удара и не срабатывать самопроизвольно при перевозке и хранении.

¶Применение

Капсюли используются в патронах гражданского и служебного оружия, охотничьих и спортивных боеприпасах, строительно-монтажных патронах (для монтажных пистолетов), пиротехнических изделиях, автомобильных подушках безопасности, системах пожаротушения и аварийного сброса, а также в промышленных взрывных работах через капсюли-детонаторы и электродетонаторы. В горном деле и строительстве капсюль-детонатор служит промежуточным звеном между огнепроводным или детонирующим шнуром и основным зарядом взрывчатого вещества.

¶Обращение и безопасность

Инициирующие составы чувствительны к удару, трению, нагреву и статическому электричеству, поэтому обращение с капсюлями регламентируется правилами. Запрещается механическое воздействие на капсюль вне оружия, нагрев, применение инструмента, способного дать искру. Хранение и транспортировка производятся в заводской упаковке, отдельно от пороха и взрывчатых веществ. Нарушение правил приводит к тяжёлым травмам и разрушению оружия.

¶Интересные факты

• Термин «капсюль» происходит от французского capsule и латинского capsula — «коробочка», «футлярчик».
• До появления капсюля гремучая ртуть уже применялась в «химических замках», но именно колпачок сделал её применение массовым.
• В охотничьих гладкоствольных ружьях XIX века капсюль («пистон») надевался на брандтрубку снаружи, а не вставлялся в гильзу.
• Современные «неоржавляющие» ударные составы на основе тетразена продлевают срок службы ствола, тогда как хлоратные составы прошлого вызывали коррозию.

Источники: энциклопедические и технические справочники по оружию и боеприпасам, материалы по истории огнестрельного оружия, нормативные документы по обращению с инициирующими веществами.