Имеет большое значение количество одновременно сжигаемой фотосмеси. С увеличением количества сжигаемой смеси скорость ее горения возрастает. При сжигании фотосмеси в количествах превышающих несколько десятков граммов, горения может перейти во взрыв даже при наличии не очень прочной оболочки. Заряд, размещенный в виде компактной массы, сгорает быстрее чем тот же заряд, рассыпанный в виде длинной дорожки. Однако, хотя при увеличении количества одновременно сжигаемого заряда фотосмеси скорость горения увеличивается, продолжительность фотовспышки не уменьшается, а возрастает. Это объясняется увеличением общего времени горения при увеличении количества смеси, а также увеличением времени остывания продуктов сгорания смеси. В таблице 25 приведены данные продолжительности вспышки для зарядов различного веса.
Продолжительность вспышки для зарядов различной массы
Количество состава [г]
Общая продолжительность вспышки |сек]
Время от начала вспышки до максимума излучения [сек]
50
0,028
0,011
100
0,04
0,013
200
0,053
0,009
300
0,06
0,018
500
0,074
0,017
700
0,078
0,02
1000
0,08
0,026
1400
0,120
0,03
Сила вспышки определяется следующими факторами.
1. Теплота сгорания смеси и соответственно температурой пламени.
2. Наличие в пламени частиц продуктов горения с высокой излучающей способностью (твердых и жидких).
3. Химическим составом фотосмеси от которого зависит тепловой эффект реакции горения, а также состав продуктов горения и спектральный состав излучения вспышки.
4. Величина заряда фотосмеси.
5. Величина пламени вспышки.
6. Прочность оболочки.
Для получения интенсивных вспышек фотосмеси должны обладать максимальным тепловым эффектом (более2 ккал/г.). Поэтому выбираются высококалорийные металлические горючие.
В некоторых случаях в фотосмеси для получения необходимого времени горения, цвета пламени и тому подобное прибавляют специальные вещества, окрашивающие пламя, и другие добавки.
Наиболее эффективными и доступными для широкого практического использования оказались смеси нитратов бария или нитрата стронция с порошками магния и других металлов, для примера приведены рецепты некоторых смесей:
1. Панхроматическая смесь
2.
3.
4.
5.
6.
Фотосмеси с нитратом натрия практически не применяются вследствие значительной гигроскопичности натриевой селитры.
Известно, что вспышки с наибольшей силой света дают фотосмеси с некоторой перегрузкой металлом, то есть с отрицательным кислородным балансом. Суммарный тепловой эффект за счет сгорания части металла в кислороде воздуха возрастает, размеры пламени и площадь излучающей поверхности также увеличиваются. С увеличением количества фотосмеси, сжигаемой одновременно, интенсивность вспышки возрастает. Однако это увеличение силы света вспышки непропорционально увеличению количества смеси. Из таблицы 26 видно, что удельная сила света на 1г состава, характеризующая собой светоотдачу вспышки, резко падает с увеличением количества сжигаемого состава.
Зависимость удельной силы света от количества сжигаемого состава
Количество фотосмеси [г]
Максимальная сила света [млн. cв]
Удельная сила света [тыс. св/1 г]
Площадь проекции пламени [м2]
50
8,5
170
0,36
100
15,3
153
0,75
200
22,6
113
1,35
500
43,7
88
3,6
1000
50,2
50
6,5
1400
52,9
38
7,3
Как видно из таблицы 26 величина пламени возрастает до некоторых пределов почти пропорционально количеству фотосмеси, а при дальнейшем увеличении заряда возрастание величины пламени, так же как и увеличение силы света, постепенно замедляется и все больше отстает от возрастания количества сжигаемой фотосмеси.
Определенное влияние на продолжительность вспышки и некоторое влияние на светоотдачу вспышки оказывает прочность оболочки заряда.
В прочных металлических оболочках фотосмесь сгорает быстрее, чем в картонных или пластмассовых, однако, в таких оболочках применение фотосмеси возможно только в авиабомбах ФОТАБ. При подрыве таких зарядов на земле (например, для имитации взрыва атомного боеприпаса) возникает опасность поражения людей и предметов разлетающимися осколками металлической оболочки.