Pyrotechnischer Nebelsatz

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Satz, insbesondere einen pyrotechnischen Nebelsatz.

[0002] Allgemein finden die weiße sowie die rote Modifikation des Phosphor Anwendung in Munition zur Erzeugung von Aerosolen auf der Basis von Phosphorsäuretröpfchen.

[0003] Weißer oder farbloser Phosphor ist eine kristalline Modifikation, welche bereits bei Raumtemperatur durch Luftsauerstoff langsam zu Phosphoroxiden abreagiert. Aus diesem Grund muss die Verarbeitung von farblosem Phosphor stets unter anaeroben Bedingungen erfolgen.

[0004] Roter Phosphor ist eine amorphe Modifikation, welche durch verschiedene Verfahrenswege aus den unterschiedlichsten Phosphormodifikationen erzeugt werden kann. Roter Phosphor ist bei Raumtemperatur stabil, entzündet sich mit Sauerstoff erst oberhalb 300°C, und ist im Gegensatz zu farblosem Phosphor außerdem ungiftig. Aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften wird der rote Phosphor häufig in pyrotechnischen Sätzen als Brennstoff eingesetzt.

[0005] So ist zum Beispiel aus der DE 199 14 097 A1 bekannt, in einem pyrotechnischen Nebelsatz roten Phosphor als Brennstoff einzusetzen. Der rote Phosphor wirkt als Träger der emissiven Wirkung im infraroten Bereich, sodass dieser Nebelsatz für Tarn- und Täuschzwecke verwendet werden kann. Dabei wird der rote Phosphor bei der Umsetzung der energetischen Komponenten des pyrotechnischen Satzes weitgehend verdampft und verbrennt in Gegenwart des Luftsauerstoffs zu Phosphorpentoxid, was wiederum mit der Luftfeuchtigkeit zu Phosphorsäure reagiert. Die bei diesem pyrotechnischen Satz verwendeten Alkalimetallnitrate als Oxidationsmittel erzeugen schließlich Aerosoltröpfchen (Metallhydroxide), die mit den oben genannten Phosphorsäuretröpfchen in einer stark exothermen Reaktion Dihydrogen-phosphate bilden, welche wiederum stark exotherm hydratisieren. Insbesondere die in den beiden letztgenannten Reaktionen gebildete Wärme sorgt für eine starke Emission der Aerosoltröpfchen im mittleren und langwelligen Infrarotbereich.

[0006] Ein entscheidender Nachteil des roten Phosphor besteht in der Praxis aber in seiner langsamen Umwandlung zu weißem Phosphor und der damit einhergehenden Bildung von Phosphanen infolge hydrolytischer Disproportionierung. Das Vorliegen kleinster Mengen des thermodynamisch relativ instabilen weißen Phosphor ist auch der Grund für die oftmals beobachtete spontane Entzündung des roten Phosphor und die explosionsartige Umsetzung in Gegenwart kleinster Mengen starker Oxidationsmittel wie zum Beispiel Chlorat oder Perchlorat.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen pyrotechnischen Satz auf Phosphorbasis bereit zu stellen, der sicher handhabbar ist.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen pyrotechnischen Satz gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

[0009] Der pyrotechnische Satz der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass er als Brennstoff schwarzen Phosphor enthält. Dieser pyrotechnische Satz ist vorteilhafterweise als pyrotechnischer Nebelsatz einsetzbar.

[0010] Der schwarze Phosphor ist eine kristalline Modifikation des Phosphor, welche bei Raumtemperatur die stabilste Modifikation darstellt. Insbesondere reagiert schwarzer Phosphor mit Sauerstoff erst oberhalb 400°C. Diese höhere Zündtemperatur erleichtert die Handhabung des Materials und des entsprechenden pyrotechnischen Satzes und vermindert die unbeabsichtigte Zündung durch Druck, Reibung, Schlag oder dergleichen, weshalb schwarzer Phosphor auch als Bestandteil von pyrotechnischen Aerosolsätzen in physikalisch hoch belasteter Munition, wie zum Beispiel Artilleriemunition, zur Anwendung kommen kann.

[0011] Die bei den stark exothermen Reaktionen des schwarzen Phosphor schließlich entstehende Wärme liegt zumindest im Bereich der oben beschriebenen Reaktionen bei der Verwendung von rotem Phosphor.

[0012] Im Gegensatz zu rotem Phosphor beobachtet man bei der Verwendung von schwarzem Phosphor keine Phosphan-Entwicklung.

[0013] Darüber hinaus besitzt schwarzer Phosphor eine im Vergleich zu weißem und rotem Phosphor eine deutlich höhere Dichte von etwa 2,69 g/cm³. Dies führt zu einer Vergrößerung der volumenbezogenen Ausbeute bei pyrotechnischen Sätzen, mit anderen Worten zu einer höheren Nutzlast im Verhältnis zum Gesamtgewicht einer Munition.

[0014] Schwarzer Phosphor ist ferner ein Halbleiter. Diese Eigenschaft vermindert das Risiko von elektrostatischen Entladungen bzw. Entzündungen bei der Fertigung der pyrotechnischen Sätze und senkt weiterhin die Gefahren im Umgang mit diesem Material.

[0015] Wie roter Phosphor ist auch der schwarze Phosphor im Gegensatz zum weißen Phosphor ungiftig.

[0016] Insgesamt zeigt der schwarze Phosphor Eigenschaften, die eine insbesondere sicherheitstechnisch vorteilhafte Verwendung bei der Herstellung und Handhabung von pyrotechnischen Sätzen für Nebelsätze und Munition ergeben.

Ansprüche

1. Pyrotechnischer Satz,
dadurch gekennzeichnet,
dass er als Brennstoff schwarzen Phosphor enthält.

2. Pyrotechnischer Satz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der pyrotechnische Satz ein Nebelsatz ist.