Nghiên cứu chế tạo bộ sản phẩm hộp phát khói màu

07/10/2021

Hiện nay, các loại khí tài khói có trong trang bị như đạn khói, lựu đạn khói, hộp khói, thùng khói sử dụng hỗn hợp chất tạo khói thể rắn A14, A14C, A15, A15C do các đơn vị khoa học trong quân đội nghiên cứu phát triển từ những năm 80 của thế kỷ 20 dựa trên cơ sở thành phần đơn xuất xứ từ Liên Xô cũ.

Do cơ chế tạo khói hệ khói này chỉ có thể phát khói màu trắng, không thể tạo thành khói có màu như khí tài phát khói của các nước phương Tây. Qua quá trình sử dụng, hệ khói trên bộc lộ nhiều hạn chế như tính hút ẩm mạnh, tính ăn mòn kim loại cao dẫn đến thời hạn bảo quản sử dụng của trang bị ngắn.

Để phục vụ yêu cầu huấn luyện, diễn tập với các tình huống khác nhau khói màu thường được sử dụng để thể hiện các ký tín hiệu hiệp đồng, Ví dụ như: khói vàng - phục vụ cho các mục đích diễn tập chống bạo loạn, ứng cứu xử lý các sự cố hóa học; khói da cam - diễn tập ứng cứu xử lý các sự cố về hạt nhân, khói đỏ - diễn tập ứng cứu xử lý các sự cố nguy hiểm cao đặc biệt; khói xanh - báo yên hết tình huống, khói đen - mô phỏng đám cháy giả, dành cho lực lượng PCCC. Viện Độ bền nhiệt đới/TTNĐ Việt-Nga đã  nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm bộ sản phẩm hộp phát khói màu với 06 màu: trắng, đen, xanh, đỏ, vàng, da cam dựa trên nền hệ tạo khói mới.

Nhóm thực hiện nhiệm vụ đã sử dụng các nguyên liệu KClO3 (chất oxi hoá), đường sacarozo (chất cháy),axit therephtalic (chất thăng hoa), axit stearic, chất tạo màu hữu cơ để chế tạo chất tạo khói. Các phương pháp đo đạc, đánh giá theo các tiêu chuẩn TCVN/QS 1485:2011; TCVN/QS 1485:2011. Đánh giá độ bền nhiệt ẩm của các loại hộp phát khói màu bằng phương pháp thử nghiệm gia tốc nhiệt ẩm theo TCVN 7699-2-30:2007.

Sau quá trình nghiên cứu, thử nghiệm đã chế tạo thành công 6 loại hộp phát khói màu, xây dựng được đơn chế tạo 06 loại hỗn hợp chất tạo khói màu dựa trên nền hệ khói mới với các thành phần chính là: KClO3 (chất oxi hoá), đường sacarozo (chất cháy), axit therephtalic (chất thăng hoa), đã xây dựng được quy trình chế tạo, ép bánh hỗn hợp chất tạo khói màu và lắp ráp hộp phát khói màu hoàn chỉnh với một số chỉ tiêu kỹ thuật chính với cả 6 màu như sau:

  • Đường kính, chiều cao của hộp phát khói màu : 68 mm x 165mm

  • Trọng lượng:  

   + Trọng lượng toàn bộ: từ 354g ÷ 384 g

   + Khối lượng chất tạo khói: từ 252g ÷ 301g

  • Thời gian tạo khói: từ 40 ÷ 70 s

  • Diện tích màn khói tất cả các màu: >160 m2

Thử nghiệm tính toán diện tích màn khói tại Trạm thử nghiệm Hòa Lạc-TTNĐ Việt-Nga

Qua xem xét các thông số kỹ thuật trên hộp phát khói màu do Viện Độ bền nhiệt đới chế tạo có kích thước tương đương với kích thước lựu đạn khói màu M7A3 của quân đội Mỹ. Kích thước này đảm bảo đủ không gian để nhồi nạp chất tạo khói và tối ưu tỷ lệ giữa diện tích bề mặt cháy và tốc độ phản ứng, điều này giúp hộp phát khói cháy ổn định và hiệu quả. Thời gian phát khói được kiểm tra theo tiêu chuẩn TCVN/QS 1485:2011, thời gian phát khói được tính là khoảng thời gian từ khi hộp phát khói màu phát khói phụt qua lỗ thoát từ 3 đến 5 cm đến khi hết phát khói. Thời gian tạo khói trên của hộp phát khói màu tương đương với các sản phẩm tương tự của nước ngoài, như lựu đạn khói ДШР-2 của Nga, M7A3 của Mỹ. Hộp phát khói màu khi cháy tạo ra màn khói dày đặc, có diện tích màn khói tương đương với lựu đạn khói màu M7A3 của quân đội Mỹ.

Độ tỏa màn khói màu vàng trong quá trình thử nghiệm

Đánh giá độ bền nhiệt ẩm của hộp phát khói màu qua thử nghiệm gia tốc nhiệt ẩm xác định các chỉ tiêu về mức độ ăn mòn kim loại và thời hạn sử dụng bằng phương pháp gia tốc nhiệt ẩm theo TCVN 7699-2-30:2007 cho thấy sau 9 chu kỳ thử, các hộp thử nghiệm vẫn khô, giữ nguyên trạng thái ban đầu, không bị chảy dịch, không gây ăn mòn trên vỏ hộp kim loại, khối lượng các hộp thử nghiệm không thay đổi so với trước khi thử nghiệm 100% hộp phát khói màu phát khói tốt, đúng tính năng kỹ thuật.

Sản phẩm bộ phát khói màu do Viện Độ bền Nhiệt đới, TTNĐ Việt-Nga chế tạo đã được tiến hành thử nghiệm tại một số đơn vị quân đội theo các tình huống luyện tập trên thao trường và cho kết quả tốt. Viện Độ bền nhiệt đới và nhóm thực hiện nhiệm vụ đang thực hiện các nghiên cứu hoàn thiện để có thể cung cấp số lượng lớn cho các đơn vị có nhu cầu trong và ngoài quân đội.

Một số hình ảnh thực tế các đơn vị sử dụng Hộp phát khói màu do Viện Độ bền nhiệt đới, TTNĐ Việt-Nga chế tạo

Hình ảnh thử nghiệm tại Trạm Thử nghiệm tự nhiên Hòa Lạc/ Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga

Hình ảnh thử nghiệm trong huấn luyên tại Quân đoàn 4/BQP

Hình ảnh thử nghiệm tại Trung tâm Huấn luyện Quốc gia Miếu Môn, trong chương trình huấn luyện cho đội tuyển Việt Nam thi đấu tại Cuộc thi “Vùng tai nạn” trong khuôn khổ Hội thao quân sự Armygames 2021 tổ chức tại Việt Nam

Bài và ảnh: TS. Nguyễn Đức Anh/Phòng KHKH