Капсюль-воспламенитель: устройство и принцип действия¶

Капсюль-воспламенитель — это устройство, предназначенное для инициирования воспламенения метательного заряда (пороха) в патронах стрелкового оружия, артиллерийских выстрелах и иных изделиях, использующих принцип вышибного заряда. Относится к классу средств воспламенения и является первичным элементом в цепи выстрела, срабатывающим от механического воздействия (удара бойка) или электрического импульса.

¶Устройство

Конструктивно капсюль-воспламенитель состоит из следующих основных элементов:

• Колпачок (чашечка) — металлическая деталь цилиндрической формы, изготовленная из латуни, мельхиора или стали. Колпачок обеспечивает механическую прочность и герметичность, защищая ударный состав от внешних воздействий (влаги, коррозии).
• Ударный состав — чувствительное к удару взрывчатое вещество (инициирующее взрывчатое вещество, ИВВ), запрессованное в колпачок. Основу большинства составов составляет стифнат свинца (тринитрорезорцинат свинца), азид свинца или гремучая ртуть, которые смешиваются с окислителями (бертолетова соль) и горючими компонентами (сульфид сурьмы, алюминиевая пудра).
• Фольга (покрытие) — тонкая лакированная или металлизированная пленка, наклеиваемая поверх ударного состава для его фиксации и защиты от осыпания и увлажнения.
• Наковальня — деталь, характерная для патронов центрального боя. Представляет собой элемент с острым выступом или отверстием, о который разбивается ударный состав при ударе бойка. Может быть выполнена как отдельная деталь (вставная) или как часть гильзы (цельноштампованная).

¶Классификация

Капсюли-воспламенители классифицируются по нескольким признакам:

¶По типу расположения в патроне

• Капсюли центрального боя — размещаются в центре донной части гильзы в специальном гнезде (капсюльном гнезде). Используются в большинстве современных винтовочных и пистолетных патронов (например, 7,62×39 мм, 9×19 мм).
• Капсюли кольцевого воспламенения — ударный состав запрессован непосредственно в закраину (фланец) гильзы, а не в отдельный колпачок. Применяются в малокалиберных патронах (например, .22 LR, 5,6 мм). Удар бойка приходится на край донной части гильзы.

¶По способу инициирования

• Ударные — срабатывают от механического удара бойка (ударника). Наиболее распространенный тип.
• Электрические (электровоспламенители) — содержат мостик накаливания, который раскаляется при пропускании электрического тока и воспламеняет состав. Используются в автоматических пушках и системах с электронным управлением огнем.

¶Принцип действия

Принцип действия капсюля-воспламенителя основан на чувствительности ударного состава к механическому импульсу. При нажатии на спусковой крючок курок или ударник наносит удар по колпачку капсюля (в патронах центрального боя — по его центру, в патронах кольцевого воспламенения — по закраине). В результате происходит деформация колпачка, и ударный состав сжимается между колпачком и наковальней. Возникающее трение и сжатие вызывают локальный разогрев частиц состава, что приводит к его детонации или быстрому воспламенению.

Образующееся пламя и раскаленные газы через запальные отверстия (в гильзах центрального боя) или непосредственно (в кольцевом воспламенении) передаются к метательному заряду пороха, вызывая его воспламенение. Далее происходит резкое газообразование, которое выталкивает пулю из гильзы и ствола.

¶Требования к капсюлям

К современным капсюлям-воспламенителям предъявляются следующие требования:

• Безотказность — срабатывание при любых условиях эксплуатации (температура от −50 до +50 °C, влажность, загрязнение).
• Чувствительность — надежное срабатывание от энергии удара бойка, но исключение самопроизвольного срабатывания при транспортировке и падении.
• Стабильность — постоянство характеристик воспламенения (мощности пламени) для обеспечения стабильной баллистики.
• Негигроскопичность — устойчивость к воздействию влаги.
• Некоррозионность — продукты сгорания не должны вызывать коррозию канала ствола (составы на основе стифната свинца менее коррозионны, чем гремучертутные).

¶История

Первые капсюли появились в начале XIX века. В 1814 году американский изобретатель Джошуа Шоу запатентовал медный колпачок с ударным составом для охотничьих ружей. В 1818 году англичанин Джозеф Эгг создал капсюльный замок, что позволило отказаться от кремневых замков. К середине XIX века капсюль стал неотъемлемой частью унитарного патрона, разработанного французским оружейником Казимиром Лефоше и усовершенствованного Хирамом Берданом и Эдвардом Боксером. Система Бердана (с двумя запальными отверстиями и встроенной наковальней) и система Боксера (с одним центральным отверстием и вставной наковальней) используются до сих пор.

¶Применение

Капсюли-воспламенители применяются в:

• патронах к стрелковому оружию (пистолеты, винтовки, пулеметы);
• артиллерийских выстрелах (для воспламенения метательных зарядов);
• охотничьих патронах;
• строительных и монтажных патронах (для пороховых инструментов);
• аварийно-спасательном оборудовании (пиропатроны, катапультные кресла).

¶Интересные факты

• Капсюльный состав является одним из немногих взрывчатых веществ, которые могут детонировать от слабого механического воздействия (энергия удара бойка обычно не превышает 1–2 Дж).
• В спортивных патронах для биатлона используются специальные капсюли с пониженной мощностью пламени для уменьшения отдачи и влияния на кучность.
• Производство капсюлей относится к взрывоопасным производствам, так как ударный состав чувствителен к трению и статическому электричеству.