Интенсивность светового излучения определяется величиной горящей поверхности и характеристиками пиротехнического состава. Для наиболее популярных патронов калибра 12 и наиболее распространенных рецептур пиротехнических составов, интенсивность светового излучения способна обеспечить возможность визуального наблюдения сигнала в светлое время суток на расстоянии от нескольких сотен метров до 1-1,5 км; в темное время суток расстояние может возрастать до нескольких километров. Необходимо также учитывать влияние солнечного света и цвета неба на наблюдаемость сигнала. В светлое время суток, на фоне яркого неба или облаков, а также при ярком солнечном свете, расстояние визуального наблюдения сигнала может уменьшаться до нескольких сотен или даже десятков метров. Значительное влияние на наблюдаемость сигнала оказывает прозрачность атмосферы. Дождь, снег, туман, дымка и другие атмосферные факторы могут стать причиной снижения или полного отсутствия наблюдаемости сигнала.
12.4.2. Время сигнала
Время сигнала определяется массой пиротехнического состава и скоростью горения. Увеличение времени горения пиротехнического состава возможно за счет уменьшения скорости горения, но при этом также уменьшается интенсивность светового излучения. Для патронов калибра 12 и наиболее распространенных рецептур пиротехнических составов время горения пиротехнического состава составляет 4-6 секунд, из которых 3-4 секунды приходится на горение пиротехнического состава на нисходящем участке траектории. Очевидно, что увеличение времени горения, и особенно времени горения на нисходящем участке траектории, улучшает наблюдаемость сигнала.
12.4.3. Цвет сигнала
Цветовые характеристики пламени должны обеспечивать однозначное определение цвета сигнала при любых условиях наблюдения. Необходимые цветовые характеристики пламени обеспечиваются только рецептурой пиротехнической смеси. Для увеличения цветовой насыщенности и получения однородного цвета пламени в рецептуру пиротехнической смеси могут вводиться цветопламенные добавки.
Не допускаются цветовые оттенки пламени, способные повлечь ошибочное определение цвета сигнала. Например, пламя оранжевого цвета при различных условиях внешнего освещения может восприниматься как сигнал красного или желтого цвета. В наибольшей мере цветовые оттенки пламени характерны для пиротехнических составов белого цвета. Даже незначительный цветовой оттенок белого пламени, особенно отчетливо проявляющийся в темное время суток, способен привести к ошибочному определению цвета сигнала.
12.5. Конструкция сигнальных патронов
Приведенная ниже конструкция сигнального патрона разработана с использованием общих принципов разработки патронов, дополнительных требований безопасности к сигнальным патронам, технических требований к сигнальным патронам, а также специфических особенностей, присущих сигнальным патронам.
Разработанная конструкция обеспечивает оптимальное соотношение эксплуатационных характеристик патрона, включая высоту подъема сигнала, интенсивность сигнала, время сигнала и чистоту цвета пламени для сигналов красного, желтого, зеленого и белого цвета.
Достаточная эффективность светового излучения может достигаться только для патронов калибра 12, поэтому конструкции сигнальных патронов других калибров не рассматриваются.
Сигнальные патроны относятся к малоимпульсным патронам и не обеспечивают функционирование механизмов перезаряжания самозарядных ружей.
Первым этапом разработки сигнального патрона является разработка сигнального пиротехнического элемента. Конструкция сигнального пиротехнического элемента приведена на рисунке 12.1.
Сигнальный пиротехнический элемент представляет собой тонкостенный алюминиевый стаканчик 1 с запрессованными пиротехническими составами. В стаканчик запрессованы воспламенительный пиротехнический состав 2 и основной сигнальный пиротехнический состав 3 в две запрессовки. Стаканчик с запрессованными пиротехническими составами установлен в пластиковый контейнер 4. Запрессовка пиротехнических составов в алюминиевый стаканчик обеспечивает полную защиту боковой поверхности и одной из торцевых поверхностей пиротехнических составов от воздействия влаги.
На внутренней поверхности контейнера выполнены продольные ребра, обеспечивающие плотную установку стаканчика с запрессованными пиротехническими составами. Горение пиротехнических составов на траектории сопровождается быстрым нагревом алюминиевого стаканчика до высокой температуры. Поверхности продольных ребер контейнера, контактирующие с поверхностью стаканчика, расплавляются, и происходит разделение контейнера и стаканчика, необходимое для исключения воспламенения контейнера.