Автор: Будников М.А. Левкович Н.Л. Быстров И.В. Сиротинский В.Ф. Шехтер Б.И.
Теги: взрывчатые вещества порох
Год: 1955
Текст
М. А. БУДНИКОВ, I Н. Л, ДЕВКОВИЧ |. И. В. БЫСТРОВ,
В. Ф. СИРОТИНСКИЙ и Б. И. UIEXTEP
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
И ПОРОХА
Допущено Главным упоив,и'.нием
политехнических и машиностроительных кузов
Министерства высшего образования СССР
о качестве учебного пособия
для пехиминеских специальностей аулов
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
М о с к II а 1 9 5 5
ЧАСТЬ 1
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Глава I
ТЕОРИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
Теория взрывчатых веществ — раздел науки о взрывчатых ве-
ществах, изучающий закономерности процессов взрывчатого пре-
вращения, действие взрыва и общие свойства взрывчатых веществ.
Знание теории взрывчатых нощестн необходимо для рационального
использования взрывчатых веществ на практике.
$ I. ЯВЛЕНИЕ ВЗРЫВА И ВИДЫ ВЗРЫВЧАТОЮ ПРЕВРАЩЕНИЯ
Взрын lx-и. один пз видов физических или химических пре
вращений веществ.
Взрыв п широком смысле этого слова есть чрезвычайно быстр»**
физическое или химическое изменение вещества, сопровождающееся
столь же быстрым превращением потенциальной энергии ею и ме-
ханическую работу движения или разрушения окружающей среды.
Работа, производимая взрывом, основана на расширения газон,
существовавших до взрыва или образовавшихся при нем.
Существенной чертой взрыва является внезапное и резкое по-
вышение давления в среде, окружающей место взрыва. Давление
продуктов взрыва и служит непосредственной причиной разруши-
юл итого действия. Внешний признак взрыва—более или менее
значительный звуковой эффект.
Это общее определение взрыва охватывает явления как фнзи
ческою, так и химического порядка, например, взрыв паровых
котлов, взрын баллонов со сжатым или сжиженным газом, взрын
особых веществ, называемых взрывчатыми, и т. и.
Взрыв в более узком смысле слова —это процесс чрезвычайно
быстрого химического превращения вещее та, сопровождающийся
столь же быстрым выделением тепла и образованием сильно на-
ipciux газоп или паров, производящих работу разрушения или
перемещения.
Вещества, способные под влиянием внешних воздействий к та-
кого рода превращениям, и называются взрывчатыми.
Б определении понятия взрыва можно указать на три основ-
ных фактора, характеризующих процесс: большая скорость пре-
вращения, эккнермичнем ы. ею и образование газообразных про-
£ /. Пиление озрыаа и uw/ы кзрыячать.‘ч превращения
17
дуктов. Только совместное сочетание этих трех факторов обуслов-
ливает наличие процесса взрывчатого превращения.
Самым характерным из этих факторов является скорость про-
цесса, измеряемая для различных взрывчатых веществ величинами
от долей метра до тысяч метров в секунду. Например, скорость
горения пороха и канале орудия — около 30 см/сек. (см. табл. 10),
скорость же детонации тэпа достигает 8100 м/сек.
Большая скорость процесса взрыва определяет чрезвычайно
большую мощность взрывчатых веществ, являющуюся наиболее
ценным свойством их как источника энергии.
Чю касается общего количества энергии, выделяющейся при
взрыве единицы веса взрывчатого вещества, го оно значительно
меньше того, которое получается при горении обычных горючих
веществ; однако при расчете па единицу объема положение резко
меняется, так как удельный объем смесей горючих веществ с газо-
образным кислородом значительна больше удельного обт^ма
жидких и твердых взрывчатых веществ.
Данные табл. I показывают, что количество тепла на единицу
объема (концентрация энергии) у твердых и жидких нзрынчатых
веществ значительно превосходит концентрацию энергии смесей
горючих материалов с кислородом.
Таблица 1
Количество теп та (в «кал), выделяющегося при взрыве или сгорании
некоторых взрывчатых н горючих веществ
Незнание веществ На 1 кг вещества На ] л вещества
Дымный порох (плотность 1,2) .1 665 SO0
Тротпл (плотность 1,6) 1010 1620
Пироксилин (пл. 1.3) 1025 1ЭД>
Нитроглицерин (пл. 1,6) 1455 2330
Смесь угля с кислородом 21Ю 4.1
Смесь бензола с кислородом 2330 4.4
Смесь водорода с кислородом 3230 1.7
Высокая концентрация энергии взрывчатых веществ является
также весьма ценным их свойством.
Значение экзотермичноети процесса заключается в том, чго
если для превращения вещества требуется постоянный приток
тепла извне, то такое вещество не будет обладать нарывчатыми
свойствами даже при наличии двух остальных факторов, т. е. при
протекании процесса с большой скоростою и с образованием газо-
образных продуктов.
2 М. А. Кулпякоа и хр.
31
Глаяо / Теория взрыемпых aeufccrti
£ .3 7_v<14euiv.i»Nof.’f e.-pwwcrNV acaiiVTw
ХаряктсрисгикоЕ чувствщсльгоет к наколу служат нсрми
к нижний пределы ш.к кривая чувствительности к наделу.
О п р е д с л с и л е чувствительности
в э р ы и ч a i о г о п й щсс т ва к г эс и и ю
Общепринятых мстиднкн и приборов .тля определения чуиствн
телыюстн взрывчатого вещества х треп .по не нхестся. Нгпболее
распространенным способом являете!- испытание на тарельчатом
приборе. Прибор состоит из двух lape.ieft с глядктмн поверхно-
стями. которые мнут соприкасаться ьежду собой; одна гарей.
неподвижна.!, другая вращающийся. Между -.арслими (на ии.«
нюю тарсль) насынап| чавпеку взрывчатого вснистта и приводят
ио вращение верхним* тарсль со скоростью 20 1-*>П цб/илп. Пзжпм
одной гарели ла другую регуллруекя или пружиной пли помеще-
нием груза.
Чувствительность к ipcuinj выражают величиной нагрузки,
прижимающей тярель, в килограммах, и временем си начата
опыта до момента нарыва.
Определение чу в с г и л г е лЫ1 ис г и
в з р ы и ча 1 и х веществ к детонации
Чунствнтслыстсть (обычно бризантных) взрывчатых веществ к
детонации других (сшнинирующЕх) изрыичашх веществ xapaxie
рнзуется нечнчнизн предельною ш ипнирующею заряда, г. с. ве-
личиной минимального мм-ячсс-в? нн-щннрующего взрывчатого
вещества, абеспсчгвяюиего детонацию испытуемого бризантного
взрывчатого вещества (обычно I г).
Наиболее простим МСТО.Чии определения чувствительности к
детона uni явлгетгя следующий; I <з испытуемого бризантного
взрывчатого вещества запрессовывают и оболочку ка!к'1оля-дего-
натира N; S с рззличиызщ кемычеегза.!.' ниивиируюшс’о вещества,
по от’юггеппю к когтрому определяется чувствительность. Глине
капсюли подрывают на свинцовых пллслтпках гилщииой 4 .«.к.
Если три взрыве испытуемого капсюля снипгтотах нластипка про-
бявасгея насквозь, считают, что нронзешла полная детонация.
Данные о чувствительности к деди.аини, полученные ПО онлсаи-
пому способу, приведет ы в табл. 6.
Zjtfjuqo Н
Чупстпителкнлеп. к детонации *
llaiincBOOiBic Орззйн:- I Предельные клнниируг.г-.и.-
пи> пзрквчатих э*р>хы < г
Вешеста | i-pp^y,,^ pTVJb । лаиа евнш.а
Тротил 0,36 I 0.09
Пикригов1« кпглстл О,S3 0,025
Тмрил | 0,20 | о.озй
3"
3i' /<««<> /. Георих взрывчат/'.? веществ
Из табл. 8 видно, чтп iforiin м?пее чупс-вггелеп к детонации.
Однако величины предельных зарядом при других способах сшре-
.елгния будут несколько другими, так как ня иеличнну предель
кого тницяируюшет'о заряда и.н нес ряд фамирон, например,
качество материала и догнила оболочки, и которую помещен
зттрьд, конструкция (таинпна стенок, велижня отверстия) и ма-
териал чашечки. Кроме того, как показали рабоп. Артиллерийской
академик, сущссптсннос илиянне оказывают гсомсi рнческне пара-
метры инициирующего заряда (отношение шкоты к диаметру к
нел|гчин;з пнищ npycvoii поиеэхиости). Иппцппрующпе заряды с
малым отношением высоты к диаметру, 7. с. с большей поверх-
ностью ишши11рова1ош. даже при меньшем вес: заряда легче воз-
буждаюг изрыв инициируемого заряда. Потому совершенно нс-
пряпн.тьнл характеризовать чуиг1шпелм1ис>ь к ипип iinpowi.no
взрывом при иоясшн указании количества инпципрующепо взрыв-
чзтого нсшсства нч сдЫШДу изиинируемой циисрлШст.!, как прел-
.'чжттл I’ea.iMit'i. Такай характеристика якзпгтся действительной
только и определенных условиях испытания
Сравнивая дантые табл. 8 для тшишшруюшнх взрывчатых ве-
ществ, можно заметить, что цределыт ц‘. инпцииругощий заряд
гремучей ргун ггя тетрил? тримерно в 10 раз больше, чем для
азида свинца. Следовательно, но Лой методике путем сраввет.ия
предельных зарядов инициирующих веществ между собой можно
оттенить также иинцинрукниую способность различных инициирую
тих нарывчаты* пещесгв.
4 4 СТОПК0СП. ВЗРЫВЧАТЫХ ВГЩГСГВ к СОТРЯССНИЮ
ПРИ ВЫСТРЕЛ Г.
В разрывном заряде сиарядз при выстреле под действием сил
илердни возникают большие напряжении Полому, если разрыв-
ной зарг.д приготовлен "З чунетни:елытого взрывчатого вещества,
могут быть преждевременные рязрлвь:.
Максимальные иг пряжения, возникающие при выстреле п раз-
рывном заряде (>. и.). могут быть в:.числены при доьушеинг, что
разрывной заряд, мополнтпый п пдчообразпьй по строению тта
всей массе, не скреплен си стенками каморы и може| с-юбодПи
пгредтигяться Вдодь оси Тогда для нростеншео ?луч?я устрой-
c..зг разрывного заряда (Ф»т. Н,«) будем ине ь
В учебнике «ига ибшеииоВяЫЯ MfWKWHCTHKj стоЗЖК.а В31>ые-|агмх
□еигесг» л ссг.ряссштт* ipi пметрые пелнчи1к.н кргтк^еских папряяснлИ. по
«!С.хусг ir/irn. * щ'д», чю 1н.ро»1нлг. яомпкпом-ппя взрыва -.е ксидл иро-
иоршомельна иапрязчинням. пздпбмэ ->чя.’ ГСК с увынчеянеа анергии улара
:с тссгла уаелачиваек* просеет П9рнэ«ъ прч чгпитлиич чувсгйпте-.ч.нФГТи к
иару на кс-грог.
$ 1. CWejWTk глрыг.чаг^г псцсстл к сотрясению при иыстрсдс 37
где *„.. напряжение и разрывном заряде, кххлкчстпуювгее
максимальному давлению i азоэ в канале ствола, в
кг/лн*;
г’пи максимальная сила инерции заряда u кл
г радиус разрывного заряда о опасном сечении, ?. данном
случае у дна каморы, где будут наибольшие напряже-
ния, в <з*.
Но
F^-tna^—a. (1)
где т масса заряда;
и усксрейхе заряда;
ш — вес заряда в ке:
g ускорение силы тяжести.
Ускорение заряда численна тапну ускорению снаряда. которое
может быть найдено из уравнения движения снаряда
/•’ Afa=-° а; (2)
с
(3)
где F. максимальная сила, действующая на снаряд;
Л! масса снаряда;
и — ускорение снаряда;
G вес снаряда в кс
g ускорение силы тяжести*.
Ри»т—максимальное давление газов в канале толи в «с.’т.и1:
R — радиус (лолукэллбр) спарнда и с-м.
Решая уравнения (2) н <3) относительно о. падучим
я-£а^. п>
Тогда для сиды н криии, пидегянип значение п ня уравнения
(•!) ь уравнение (1), получим
Pw-^~№- •">)
Поделив значение F * <3 уравнения (о) в урявнени?. Г, пслучпм
для массималкпнх птпряжеппй в раэрыином заряде следующее
выражение:
q ini
Из уравнения JIJ видно, что нагряжеипя, возпикающее в раз-
рывном ’ар>.дс в момент выстрела, находятся к прямой проиорниз-
нальиой -анис 1м »<мн <>; да сглня иирохювых газов, веса рпзтык
йоги заряда И квадрата полу калибра снаряда я обратно
Глам I, Теория r.ip^ieuurux исщеав
Фаг.
11.
IJIIHHM ’ЛРЛДэ“.
-Р1»и»..-П *РЧЯ
Ч)
пропорциональны весу снаряда н коаддагу радиуса разрывною
заряда п опасном сечении. Для бпльапщсэд ссмпеменних орудий
м 1ксн.хгльные напряжение превосходят 1«Х)0 Кг/cw8, Чтобы нреду-
г.релнп, преждевременные разрывы, можно применять разрывные
заряды только из тех идрыьчяткх иеще:тв, хоюрые могут иыдср-
жать эгн иапзяжения без взрывов.
Наибольшие напряжения, Котор ле разрывные заряды сшг вы-
держивают без пц ывов и пкгоршнй, нг-зыпаюгся критическими -
>.г, кг/си".
Величии;-. критпчегких напряже-
ний зависит от свойств взрывчатых
кешем в (и основном от чувстВитслк-
пости), прочности И МОПОЛВТИОСТН
заряда.
Использовать ддп выражения
критических нппрржеипг данные о
чунствшелы.осгн взрывчатых ве-
ществ к удару нельзя, так как при
Иснитаниг па копрах и при сгрельЗе
условия работы озрьнчатого веще-
ства различны. В O.'IIOBl.O.V, ОНИ С1-
яичаются хараюелои парасгання на-
пряжений. На копрях взрывчатые
вегаестоа в топком слое подверга-
ются резкому улару i руда, тогда как
прп выстреле на бичьшую массу
взрывчатого неннстаа действует ме-
пес дннямичтган нагрузка, возрас-
тающая от нуля до максиму31а о
течение некоторою промежутка ирс-
’лгнк о! иесКатжлх тысячных до со-
тых долей секунды. Ппэтому крнти-
тсскне иа.тряжеп <я для взрьттчагых всщзстн находятся стрельбой
отборными снарядами с умсныпеинымп разрыв дыми зарядами
(фиг. 11,6). Копс 1 рук чин uepuoro разборного снарпда предложена
В, II Рдултонским, ПОЛОЖНВД1НМ начало научению стойкости тат-
ры UII.IX зарвдон К сотрясениям при выстреле.
Для большинства отрынчптых осщсеть (при дбыччо при.ченню-
ш:исся усд-опнях гнаряж.-.ди) установлены крп.нчеечне напряже-
ния |i*>) и допустимые Напряжения (к .„), при которых разре-
maeiai стрельба с зарядами из дяннсех лррыодшх шацсств.-
Следошпечьно, yc.ioui с безопасности при выстреле может быть
записано так-
Значения л.р к ал< для некоторых брчзантннх взрывчатых ве-
ществ приведены r табл. S.
f 5. Скйкосгъ ю?ы>-чатых псщст
30
Тсб.шгы 9
Критические к дииусгнмые напряженья для neKinopi.x
ВЗрыкчлтих nruteciH
!1«|1МСПС1>*4МС плрнпчзтых пгщегтг А.р п кт'с.м’ >д... и ve 'e.*’
Т |оти.т 1'00 1Н0
Лямыоц £Ю,20 КОО 1100
Тетрил S50 —
'I’.ietиашзнрелааеий Гэи 720 —
Гро 1 ил- льсиген GO. JJ 1400 —
$ 5 СТОЙКОСТЬ ВЗРЫВЧАТЫХ ВГШГ.СТП
Сюйкосгыо (или С1абкльностью) изрквчатых веществ назы-
вают способное ib их сохранять практически неизмененными фи-
зические. химические и, следовательно, взрывчатые свойства в
течение длительного времени.
Взрывчатые ссшества, как было о мечепо ваше, прсдстэвлнют
собой иеустойчщыс химические системы, поэтому и при нормаль-
ных условиях хранения они разлагаются с большей или меньшей
скороетьн:. i одних взрывчатых веществ малостойких процесс
разложения идет быстрее, у друп:х более стойких — медленнее.
Рахюжсште внича.’.е обычно протекав! с очень небольшой мало
захепюй скорое, wo, за» ем с течением времени самоускорястся,
что может привести к воспламенению и взрыву Нссюлкие взрыв
чаты? гешсстнз спаснд при хранении и нэнменении и должны быть
изъяты из обращения; следовательно. сгойеосгт. новых взрывчатых
веществ должна быть изучена теред введением их на вооружение.
Менее стойкие вещества должны проверяться и в течение хранения.
Различают физическую и химическую стойкость взрывчашх ве-
ществ.
Ф И » И ч е С К а Я С I АЙКЛСТЬ завис;! i от физи* сскнх свойств
Вещества: гигроскопичности, лсгуисстн, механической п|ч>чнос:н и
вообще способности сохранения физического состояния.
Многие взрывчатые нсдесгва нс обладают досточпой физи-
ческой стойкое |ь о. Гак, паитпмер, аммониты гигроскопичны, сле-
живаются и ;|эделпн Из них с тсчга-пем иремпцн р£зрун.аются,
окомнквиты тсрякгг кислород вследствие большой летучести ею.
динамиты эксудируют ншроглиперин, тамерзач. «еряют пластич-
ность и СГДДОЗЯ1СЯ более опасными и применении и т. и.
Для определения физической стойкости применяются обычные
физические методы пспитаиий riirpcCbJlklHUOCTJl. летучести II г. и.
4*1
Г.;ам I Теория озрызчагых пещгсга
Химическая стойкэсть зависит or химической hj.i-
роды чзрыачгюсо всщестза, т. е. прочности з реакнпоппой способ
Н1К.ТИ соединений. н от некоторых примесей.
IIjjcctho, например, чо сложные эфтпы хлорноватой -шелон,
(хлорат) обладают гораздо меньшей прочностью и большей реак-
ционной еиосибьостъю, чем с«ютветс1вук-щнс эфиры азипор кисло-
ты (нитраты); стойкость же эфнроп пзогнин кислоты н многоттом-
ных спиртов (гликоля, глицерина и др.) по лере увеличения числа
одноименно .заряженных рядом сгояш.тх нитратных трупп юитт-
жается. На стойкость нитратов влияет также полеженге -тп рг-»пых
групп. Например, эритритол рант трат C»lio(ONO»)« при одинако-
вом числе нитратных групп менее стоек, чем таи CiCH-ONO,) |,
у которого нитратные группы разделены центральным атомом угле-
рода. I In даже наиболее стойкие из эфиров азотной кнелей ы ока
Зыиаются значительно менее, стойкими, чем интросоедпненчя
Влияние примсгей га сюйкссгь взрнвгП1ых всшесч в давней
мости от свойств примеси различно: одни примеси понижают
стойко: ть, л друтне ее повышают-.
Влияние приме-ей, понижающих сюйкоеть, сводятся к хаталн-
ткческому, т. е. ускоряющему, воздействию их ня процесс разд:»
женин взрывчатых веществ.
К примесям. понижающим стойкосп, прежде всем относятся;
в) следы свободных кислот, образующих ион и чо до род а, вызываю-
щие гндролитнчгский распял нитратов. а при повышенной темпе-
ратуре и частичное г.чу’ргмолекучя шое окисление их; б) продую •*
разложения взрывчатых вегпестк. глазным образом, скислы ascia
(NO*. X-O.I а др.), которые >твлпю|си авюкнтализаторамп разло-
жения.
Влияйте замедляющих разложение примесей выряжается в том.
что они очень легко реагируют е примесями, ускоряющими процесс,
например, с остатками хигло! или г. пролуктлмн разложення, i им
самим пярелизую! действие ускоряошнх разложение, npi мссс j. ц<
задерживая, о.д-шко. самого распада молекул взрывчитиго чете
ств.т
Примеси, замедляющие разложение взрывчатых сещеси». на-
зинают гтапилчзп«ор<(.ии.
К числу стабилизирующих примесей относятся дпфегш.;амгн.
нейтрали- эталпвый и другие cnripiu. ннегоп н тому подобные
органические соединения, а также некоторые углекдслыс соли,
например, углекислый аммоний, н т. л.
Ьопрог попишсиия стойкмел ззрывчг-Ti.x нещсстп |..ииГя!нчо
порохов) npcnciaraMiT очень важную и технически сложную за-
дачу. В зго-.г ияпреплеиин крупную рои. сигралп работы 1’егеля и
Г, 11. К’к'пемгкого, предложивших для ri.iCH.iU3aui: i ннриксили
НОВЫХ юрохон ДЧ'|л.Ч!4ЛЗМПН, кон.рыи до сих лор ивлястсм лучшим
ci 1бнли;<атоэом.
j$ Л Л!»тт>1*л» xxuuvcmui сгойкягта
41
§Гк МЕТОДЫ ODPEJUJII ПИЯ ХИМИЧЕСКОМ СТОЙКОСТИ
Методы определения химической стойкости 'или так называе-
мый пробы из стойкость) целованы на том, что прилесс
разложения взрывчатых зешеств искусственно ускоряют путем
нагревания, и тогда при помощи различных приемов процесс
разлеженья может быть легко
обнаружен. Изучая поведение
НЗВССИ1ЫХ взрывчатых всшес'в
при условиях данной пробы,
вырабатывают пормы, па осно
ааини ко ирых гудят о стой-
кости подвергаемых испытанию
образцов.
Из доводимо большого ко
личсствэ проб, имеющих при-
менение, наиболее распростра-
ненным! являются глсдуюшис:
И одо к р : х м а л ь п а я J. ро-
ба. Проба применяется дгя
коптрппя химической стой
кости нитроглицерина, дина-
мита и нстрш лнцеунновых по-
рохов. Испытуемое вещество
нагревается при определенной
температуре (72’ для дитрп-
глаиернна, 75° для динамитов
н 82° лль пороча) до опредс
ленной степени разложения.
В качестве признака ебнару-
живаюисго эту степень разло-
жении, НС1КХ'1ЬЭО1Ш «а чуиетин-
тельнаи цветная реакций меж-
Фиг. .? И|>.Л1жрахи4Л|.иат (роба.
£ .ф»ПО? П ГИЛ»; 6— прпНир»
ду иодом и крах малой.
Для проведения испытания
определенная не веска изрыв-
чятпго иещес на нимешаекя
в стаплартпую пробирку*
(фиг 12). закрывающуюся пробкой с кркчком, на который нот
вешнвастея смоченная до нолишшы иодным рагтоором глпп.ерипл
бумажка, пропитанная рпс. тором подпетого калия и крахмала
Пробирка устанавливается н водяную баню прсдвлрптгльто нггрс-
ту.о до нужной температуры. Образующиеся при разложении
окисли азота пстулаюг в реакцию с кздистым калием, китириг
nponniana реактивна? бумлжкр, л резулмате чего выделяется НОД
по уразненнк»:
2KJ + N'X-lhO-2KOIH-N() I J,.
<2 Г <иво / Ti-jf-ия олсыачапи ве<цхтл
Выд*ляюдлнйся иод окрашивает хрзхиял. Наиболее четко эта
жраска и виде бурлй полгекн выступает ла границе сухой н емп-
чеипей частя бумажки. Время сг погружения пробирки до пояллс-
ниа бурги полоски из иодокряхмальной бумажке служит крите-
рием стойкости ДЙППОГО всшсстзи.
Устаиозлена следующая нории минимального времен», соответ
ствуюгцзя удовлетвир! тельной стойкости: для нитроглицерина при
72* 3U мян„ динамита при 75' И) мин. и для ишрогльнерннозы*
порохов при Н2° Ю мин.
Фи.-. 1.3. Лакхуеовам проба.
a «jxiuf них т»ркхтот1 6-<п.киичк«; г— tpusnu.
Проба имеет ряд супксгьеипых недостатков -она субьектисна
и, кроме того реаулутать- ее лавн.'Ят от летучести i влажнел, ш
взрывчатых веществ, от степени измельчения обратна и и~ качества
реактивной бумаги.
Лакмусовая проба. Примиияется гтя конгпиля пой-
kociu ти pt гои клетчатки и порохов коллондлоги типа. Н качестве
критерии crmiiMci.i служп- время, необходимое для патупенця
1ыределеиной степени ря.гчоження испытуемого тнцества при i.a-
грсвачпи его при теьнерагурс 11X5,.'г. Степень разложения опреде
лнется по покраснению синей лакмусопой бумажки,
Для проведении псилиния nopjcyuiciuiyaj льнгску пороха поме-
щают и стандарт тй стекляшигй сгакапч! к (фнг. 13) с геркети-
j$ Й. MiT&fa OflSCO'MHUJ XIHtVteC*.4i спЛмаи<3
чески закрывающейся крышкой В этот ж- стаканчик помешают
полоску лакмусовой бумажки. Закрытый стаканчик устанавливают
на вращающуюся этажерку термостата, нагретого до 106.5'.
Через окно, кмеющесст к термостате, наблюдают за измене-
нием цвета лакмусовой бумажки до |.окраспеиия, записывая ре-
зультаты наблюдения каждые полчаса.
После появления красного окрешиваиия бумажки нсиытаиде
прекращают. Креям от начала <> in и. до появлелня красного окра-
шивапня ‘•удет характеризовать химическую стойкость порох? по
простой лакмусовой пробе. Для этой пробы установлена норма
стойкости не менее 6 час. Во время нсиыгачия ч одно яз гнезд
этажерки термостата вс.атлятог стаканч1к с влижсиион лакмусо-
вой бумажкой синею цвета, но без пороха. Эго делается для об-
легчения наблюдении та изменением цвета зо всех других стакан
чинах. Кромз loro, одни гнездо этажерки аа Чпиаюг стаканчиком
С термометром.
Простая лакмусовая гроба достаточна лдя характеристики
стойкости только нестойких и малостойких порохов Для более
подробной характеристики химической стойкости современных по
рихов проходят так называемую повтор ту к» пробу. Сущность
повторной лакмусовой пробы сестон г и том, что аналитичное про-
стой пробе т списание новторяс-см дссятт. раз (10 дней), каждый
?аз с новой бумажкой до красило окрашивания, ни не более
час. с перерывом ч промежутках между пснитаинями 16—20 тас.
юг копил рабочего дня до начала следующего). За оьенку с“ой-
кости принимаете» сумма часов испытаний за вес 10 дней.
Стойкие пороха юпжчы выдерживать нс менее 60—70 час.
Пр-Я>а даст, как ппинято говори-ь, запас химической прочности
порохи и позволяет дифференцировать более гочго пороха ио стой-
кости.
Лакмусовая проба nxet-г ряд недостатков; она длительна, так-
Хс субъективна и ее результаты зависят от содержания и лету-
чести растворителя, герметичности крышки сгакапчнкд и т. п.
Проба взвешмваьием. Пэоба вэнепп-паинем даег boj-
можность следить за ходок- процесс; разложения зчрыачяюго ьг
тдсстиа по потере в весе пмеледц-то с течением зременг.
Для провсдентя пстыт.зпия глпеску взрывчатою вещества 15 с
помешают в стеклянную (смкослыс. 5J л.т) колбочку со сп-кляннсй
пробкой, TiMeiotuefi yihufi канал тля свободного выхода образую-
щихся летучих продуктов разложения.
Колбочку с взрывчатым вгшес.тюм ставят в термостат, нагре-
тый до 'J5', и через каждые суки пос.ю охлаждения и эксикатора
Навешивают. Уменьшение в в?сс выражают и процентах н строят
триву.о (фиг. 14) заинснмсст । потери п весе пт прехепп па. рсва-
КИЯ. Нагреванпе прекращают после получения резкого загиба
кртшо.1, хярактергзуюнего напало прогрессивного разложения.
1 iaea I .'eOPnX мркачатх мщеста
Время nr начала «нита до получения резкого зшнбэ кривой
служи? характеристикой спшкоСтл взрыьчтых jcmeciH. Для стой-
ких порохов такой загиб криМ> должен быть нт ранее 10 суток
нагревания
Недостаток з«ой пробы заключается в се длительности.
Ирг еыиолнеппч научно-исследовательских рибит ирнуеиппт н
биле? сложные пробы, дающие возможность зафиксировать но
тальки определенную степень ркз
ложен ня. ни к весь ход лшу
процесса. Из них нанбатее рас
ирострапепн мапометрическа:
проба на стойкость и проба на
ггонкисть с измерением киАнчс
сгва т.дслиняцилсн окисное
азота.
Манометрическая проба оспе
ваза на том, что газы, образую-
щиеся при раыож.-нин взрыта -
&
1
о t г bit s 67 зиютг
Время В Сутках
Я
Фиг И. Нрэбл пл ucaepu п
(wBcanuaictcv)
u—«fl-яиТ п«д прябир» i: слябемма «ни-
ГП: И UwMif r-^nrx-U t -.ч rr<dkor>
ДЛЯ Ил II. п Як "ГО гое»л«ч
гсго ненюства о замкнутом объеме, созд.'кот iioubii'icuinie лгите-
нля. Измеряй jiaiwieune газа», Можно судтк о ход? рлхт женья
Эта проба н зляпсимзегп от гвойстз ис|;1итуёмого ц.ринчапго о
шеенш нризоднтся обычки пр i генперг type 1.30 I50’. Ианесхп
изрывпагою исщес-ва помещается в гермс1нчески зякрыноющую.-ч
пробирку, соелннеинчю с рптнык манометром. Иробгрка ти-
скается в ззрапес нагретую башо. Давление кпутрн пробирт -за
5!сряют через каждые 15 мни. Па оснозанни получ-ппых измерений
стро йся кривая изменения длглгяий со временем нэгрианля.
Проба на стойкость с измерением колпчес на зытелягопшхея
окислив азота провидится при температуре Л2ОЧ4),5’’. Нзпеска
7. ChopuiTa гядв1<Т«ЭТ*х 15
кслэттуеиого взрывчаюго естества помещается в длинную про-
бирку закрызаюткуюся пришлифованной .тройкой. Па пробке про-
бирки С4<н.гирохлн ПОГЛ1ЛН«елкный приборчик, в который наливают
днетгдлнренанную воду. Пробирку опускают в заранее нагэстую
баню ив 2 часа. Выделяющиеся при рязложешш изрыгчягого ве-
щества окнелы азота поглощаются водой. Определяют кидичеси-ен-
пым анализом объем выделившихся □кислив азота, который и
служит характеристикой стойкости.
Дли суждения о ходе эазлпжешм проводят ряд опытов зри
различной продолжит елмости пат зевания.
§ 7. СКОРОСТЬ ВЗРЫВЧАТЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯ
Как укатывалось выше. различают два пришишяалънз отлич-
ных по механизму распространения вида взрывчатых превращений:
горение и ujfihu. Первый из лих мтдои — горение — расиристра-
пяегся по тюрштчятому нете:тпу со скоростью, измеряемой мил-
лиметрами или сантиметрами ь секунду, прячем ск.трость процесса
паходиг.-я и сильной занпснмости от ряда внешних факторов
•например, давления). Скорость распространения взрыва нлмернет'-
ся СО1ПЯМП и тысячамп метров в секунду и и значительно меньшей
стелечтт зависит от внешних услопнй.
11ринЦЯ11иальное о.личне механизма процесса горения от про-
цесса отрыва к детонации (детонация частный случаи взрыва)
СОСТОЯТ Н следующем.
Распространение прсцесса гореяяя по вэрыпчатпму зеществу
обусловлено передачей энергии (тепла) от слоя к слою путем те иго.
лроводности и н?луче.ии1 ютиц. горячими га зодбра займи продук-
та мп горения.
Растфсстпансиис взрдва и детоьапяи обусловлено прохожде-
нием по заряду взрывчатого ве.цестпа особой волны (ударной
ватин), возбуждающей в каждом поел еду юн тем слое ипгенсикпую
химическую реакцию, си.трокож дающуюся выделенном эиерггн. Эта
выделяющаяся энергия обееп-лчниам сЛ'-прастрос трапе пн- про-
цессе.
Принципиальное отличие в механизме распространения прсд-
onpeAWflci различные скорости рассматриваемых процессов и раз-
личное воздл\гпие взрыва i горения на окружающую следу.
I. Процесс горения н зависимость скорости его
от различных факторов
Процесс передня взрывчатых веществ гвцду его чрезиычайпой
сложности нзучеп еще далеко не полностью. Одпт-ко за после дим*
20 лет блаюдаря трудам, главный ибрстим. советских ученых
(Н. Н. Семенов, Я. Г». Зельдович. Л. Ф. Беляев, К К Андреев,
И. В. Тншуипд я др ) выяснены основные закиномеэиостп. хт-рак-
терязуюише. этот процесс.
46
/зал /. 1 сирил язрыпчатнх гсщеав
Наибольшее внимание уделяется исследованию • poue.xfc горе-
ния порохов, для которых этот гн.з идрыичвто*о превращения
является типичным.
В процессе горения cojuxa принято различать три стадия: <*»i-
булсденис процесса (за имение), расе peel ранение ссп пп nooepi-
члеги (воспламенение) и распространение процесса и слубь вещг-
rtca (с>бс. ленча .•прение). Такое деление процесса является
услоьннм. так как эти стадии npi нпипнидыто по своей природе не
оплю.аются. Следует, однако. иметь □ виду. что и условиях, прак-
тически о испидьюаапмя порохов они протекают с ралчичным-
скоростям л.
Зажженпе пороха обнчпо происходит пот дсйсышем асе -
кого разогрева до некоторой температуры. Оно мпже рассматри-
ваться как начальная сталии иосплаисиекия. Зажжение пороха
происходит гем лечем мстцнсс тепловой импульс. Легкое ть
зажжения даппосо взрывчатого зещеепта иногда характеризуют
темтсрагургпт его вспышки. Однако не пест да наблюдается соот-
ветстпне между легкостью зажжения и темпера урой одышки,
что сбъяе 1МСТСЯ условностью этой хаэактерлетккм. Так темпера-
тура вспышки дымного пороха выше температуры вспышки бе-»
дымных поротой примерно на 100*, ио бездымные тюрохз
зажшаются труднее .хинного пороха, “ague нссоотвегспше может
быть объяснено TCV, тю температура МГЬившшой вспышки дым-
ного порола ниже, чем бездымных порохов. Легкость зажжения
зависит, кроме природы пороха, также от физической структуры
гороха, размеров пороховых злемеитои, состоянии itouepxHOCTit
г I. и. Пороховые. элем .тли е шероховатой полсрхноси.ю зажи-
гаются при проч п равны* условиях легче. чем пороха с г.шд-
кой ионерхпоегью: мелкозернист Uc пороха летче. чем крупно-
зернистые.
На практике для определен ня зажигземостп порох подвергаю"
поздейсинх» чу та плагетш постоянной гшенспипсстя и определяю*
продолжи 1елык<г> во.-дейс hi m. необходимую для зажжепцх.
I’ i. сп р ос тр л не л нс процесса пп п и нс р хнос г и
вещества (воспламенение) обуслскдено тем, чти образующи?ся
продукт горения при своем движении oXiuuaic' поверх поел-, поро
хпвых эденентив и матрешки ее дп тсмиеэатуры самопссиламс-
нення.
Скорость воспламенения пэрохов заопгп* oi природы пороха.
СОСТОЯНИЯ его поверхности и оепбелио сильно or лаиления. По
способиосгя к впелламепсимю пцюха рясьидагаклся ь следующем
порядке- дымные, высококилирнйиые ннтрогл1шсри.(овые н индо-
кенлнновые пороха. Пороха с шероховатой и пористой ионерхпоегью
тюстламенякися легче, чем пороха с гладкой поясрхпос1ью.
Скорссть воспламенения су’щсствегио возрастает с увеличением
давления, ебс при этом за1руднгет.'ч удаление горячих газообраз-
ных тотуктов гореккя о« поверхности пороха.
f 7. Оюдог» «чгылхатмх
47
При рани или основной задачи внутренней баллиспигн пред-
полагается. что заряд белтымпогэ пороха о каморе орудия нос-
ила меняется мгновенно. Однако, как показывает опыт, врехщ
эосллакеиеидя идолпг соизмеримо со временем стирания заряда.
Для лучшего согласования .горни с практикой, исключения за-
тяжных выстрелов, обусловленных увеличением нргменп носгламе-
нениз. заряда, в пороховой згряд вводится дополнительный
в<нпламени гель (обычно из дынного пороха). Продукты сгорания
воспламенителя, бистро расширяясь, пмывэюг нсчтерхиость поро-
ховых злемечтон и пагревгют ее до гемгературы самовоспламене-
ния. Опытом установлено, что Солсе или менее одноплеменное
вис пламеней не порохового заряда обеспечивается ь том случае,
когда давление продуктов сгорании восгламсннгеля дпети-аег
60—100 хл'сч1. Эти дьииые ятляются отправными для определения
веса дополнгтельного в<хиламег.итсля.
Распространение процесса в глубь порохи-
кого элемента— собственно трение происходит с опргде-
ленной скоростью. Равномерность upeiiioi (горение параллельными
слоями) достигается благодаря высокой плоглосш и однородности
структуры пороховых элементов.
В работах ряда янострачпых авторов (Кроу и Грим шоу. Ямага.
Летай и др.) предтолэгтлост, что возбужден ic процесса горения
в каждом последующем слое порохового эленентв происходи!
вследствие актяпапни Этого слоя псд действием ударов газовых
молекул продуктов сгорания. Далее предполагалось, что все xi
мнчсекне реакции, ведущие к образованию конечных продуктов
сгорания, происходят в кондетспрсванной фазе.
I Iccorrrnrte.uiiocrb этих теории н оредстевлсний была доказана
работами сопегских исследователей Так, Л. ‘I1. Беляев, изучая
горение жидких взрывчатых веществ, показал, что для вещее •!,
имеющих большую летучесгь, горение может и пи исключительно
в парообразной фазе. Тепло, необходимое для испарения, посту-
пает к кокдеис ировашюй фазе кз зоны горения вследствие тепло-
проводности и излучения. Дан нечцееть с пониженной ле. у честью
(например, пороха) химические реакипя происходят как и кокдеп-
енровапиой. "як и в газовой фазах, прячем образование конечных
продуктов ci орания проходлг через ряд грсмежуточных стадий.
Исходя рз развитых А. Ф. Безяевым лрет.ставлещи’;, Я. Б. Зель-
дович сделал попытку математического обобщения юорнн горения
конденсированных взрывчатых есщестп.
Особенностью этой теории является иредиоложение, согласии
которому процессу горения пороха предшествует газмфлкзцяя.
Горение как i рыгесс химического превращения в конечные
продукты, таким образом, протекяег исключительно в газовой фазе,
где выделяется вся теглста реакции.
Общ.-я схема горения порохов коллоидного типа по Зе.ть-
дов|чу npeACiЯвляется следующим образом (фиг. 1S).
•M t лага I. Тсария etU\ecia
йж; г^хчос-
9а пароли
I Jp:i подводе тепла к ко.тденспрованиой фале температура па
поверхности раздела раз (порох, газы) поднимается до некоторой
1еиг.ературь /г, при коюрог ьачннается газификация прогретого
слоя пороха. Образующиеся газообразные продукты, благодаря
лежшсу тепля ju лиы горения, дрогренаются до температуры
при которой начинается химическая реакпгя, прньодяшая к обр.т
зованню конечных продуктов горения. Температура продуктов при
9юм поднимается до величины Г-.
При дальнейшей ра-вкпм теории соредия было выяснено су-
щество процесса газификации н показано, что химическое прекра-
щение протекает как и гязопоИ.
так я о копдекенроиаинон фа-
лах. Определяющей реакцией,
притекающей в газогой фазе,
является раскисление охнелои
азота то молекулярного азота
д пкнелечпе промежуточных
продуктов распада нероха до
С.О2, ('.О. Н-О в г. п. R юм
случае, когда раскисление оки-
слен азота происходит непол-
ностью, теплота гиреиля полу-
чается резко заниженпоЭ. Та-
кое го/еине называется ано-
мальным. Его причины ряссма-
ipi-.ваются в разделе порохов.
Основной характеристикой
процесса i ирония порохов яв-
ляется скорость горения. зависящая от ряда факторов-. халорнГ-
Н0С1И порохи, начальном тегпер.зп ры и внешнего давления.
Скорость горения пороха увеличивается при прочих равных
условиях с ростом их кэлорнннсстя. 1ак, скорость -оренпи высоко-
калорийных ии|рхлицерннош<к порохов выше скорости горения
опрохсн.'1инозых порохов, л скоро; in торения последних pacier с
увеличением содержания азота в пироксилине.
С увеличением тшо-нсст । пороха скорость горения уменьшаете",
что связано с уменьшением oopuc.ucin пороха.
Увеличение печальной температуры вороха приводгт к росту
скорости торенля. По данным К. К. Андреева, при изменении тем-
пературы Шлроглщсрипо1ю«о пороха, содержащего 25*А нитрп-
тлмиерипа, от 0 до КХР счорость его горения -при атмосферном
заилении) увеличивается примерно в 2 раза Оглоснтсльно слабо:
юншнне температуры шппхя в, скорость горения является иод-
и«ерждсш1см зяачи|ельиой роли химических реякцнй, протекаю-
|дих и газовой фазе.
Скорое-1> гирення весьма сильно зячпги. or ,naivjciii:n. Точное
знание функционально;! нависам >ciи скорости горения о- дявле ша
фяг. 13. Слемл rop-rw пороха
7. C.fotnn tb озрштигих прмр-мц-нив 4'<
необходима для лнуттибаллпстпчсских расчетов. Эта зав »симость
называется -мклном сорсния.
Опытом установлен!, что закон горения различен для различ-
ных чн-ервалт давлен» я, ч-.о объясняется сложным характером
ласисимос и скорое, и горения от давления. Эту линейность нс
нредстадляется возможным выразить lipocioj) функцией, действи-
тельной при различных давлениях.
Подробнее вопрос и законе горения порохов рэсснатривястся в
разделе порохов. Для иллюстрации в табл 10 приведены данные
по скорости горения порохог- при различных дав. синях.
Таблица /Я
Скорость горения порохов при различных давлениях
Скорого. KipeHiH р гМ’сгк _________________________
ДаклсБис D K3.it М! дымянЯ руьей- Н ий Норис («лгп- ЯПС1Ь 1.9 .’,'сх*| 11прОЕСВЛИЯО1Шб порох HHipo'awitepuEOBuA порот баллистит (•W>W uurpn г.т «це- рит.
1 0.8 О.бв 0.27
ГСО 6.4 4.7 и.с
1000 8,0 7.5 16.9
1«Ю М.2 9.9 21.5
2С00 10.1 12,2 И,5
2500 10.9 13.9 29.5
Данные. приведенные в табл 10. показывают, что при малых
давлениях дымный ворох горит быстрее. чем бездымные пороха,
я при высоких давлениях наблюдается обратное соотношение.
2. Взрыв н детонация
Современная теория, объясняющая механизм распрхтрзнсшы
взрыва н дегоняции. называется «т^ро^ызитяи ческой. Ее осиовш/е
положения разработаны для вз| ыичатых газообразных смесей Мн-
хельсолом сше в 1691 г. Работами советских ученых (Л. Д Лаи-
дау, Я. Б Зельдович. К. Л. Станюхович и др.) он? в последнее
зремя развита и дополнена применительно к взрыву пмеющгх
наиболее важное значение контеисиронанных взрывчатых веществ
Наиболее полю и глубоко изучен процесс детонации, лмеихцпн
громадное значение и технике использования бризантных и ини-
циирующих взрывчатых веществ.
Прежде чем перейтт к процессу детонации, необходимо оста-
повиться па природе и основных закономерностях ударных волн
Ударные волны исэпикаюг и любой сжимаемо»' среде (при вл
сокнх давлениях даже твердое тела сжимаю, ся) н результате ко-
< М. А. Г.УП.И».. . w.
Глава I. Теория mpwanix воцлтл
печною и достаточно крутого подъема давлении и эюй среде
Крутой подъем давления в среде возникает, нш:рнмер, в резуль-
тате взрыва, удара, сильного электрического разряда, быстроте
перемещения поргппх в иуис. заполненной газом, и т. я.
Ударные волны отличаются от акустических.
Характерные особенности акустических вплп следующие:
I» нр« распространении якустяче-
д0 скнк воли параметры среди в волне
изменяются плавно:
?) скорость полны не зависит от се
Фиг 16. Графах звуковом
вэлеи.
интенсивности;
3) сжатие среды полной ничтожно
мело;
4) частичы Среды совершают лишь
колебательное, но нс поступательное
движение (фиг. 16).
Ударные волны, в отличие от аку-
стических, не имеют пернсдичеекого
харгктсра: скорость их распространения зависит от иигснслвности
вольы. при прохождении волны параметры среди (скорость. .дав-
ленте, плотность, температура) изменяются скачкообразно па ко-
нечную величину (фиг. 17).
Выведем исканные зависимости для ударных »юлн пл Зельди
влчу ’. Рассмотрим трубу с поперечным сечением 1 с.м2. закрытую
Фиг. 17. График удар.
ИЛЙ полны.
фиг. 1в (л.-мг. образшшиа ударной
полип
поршнем в начале координат (фиг. Ifc) В момент i *0 начнем
двигать поршень с постоянной скоростью /'. При этом ипсрсдн
поршня образуется ударная волна, распространяющаяся по газу
с достоянной скоростью /); па фронте згой золны параметры среды
скачкообразно изменяются.
Сирано, впереди разрыва, пеществи совершенно не возмущено
и сохраняет свое начальное данленае /м, плотность р, и неиа-
^^Зельдпр п ч. Теории удиршк <*» « г.пстсане в гахаинаииву,
а 7. Скорость азпылчагых прелрацекий
двнжне. В промежутке между поршнем и разрывом иещестно
имеет какие-то другие значения плот пости и давления (р, и [>,)
и движется со скоростью, раиной скорости U движения поршня.
Для определения значения plt pi и D рассмотрим состояние,
которое напучится через время / после начала движения горптня.
За эго время разрыв (ударная волна) пройдет расстояние D'
Количество вещества, которое подверглось ла зга время сжатию,
равно p<J)r. Его следует приравнять к количеству вещества между
поршнем и разрывом, сжатого до плотности ?а: учитывая, ню пор
тень прешел путь Vt. получим
Ро£>/—р*(0—//)<• (О
Эю количество вещества приобрело скорость, ранную скорости
поршня. Ксличссттю движения вещества, сжатого между поршнем
н разрывом, равно Приращение количества движения
следует приравнять импульсу сил давления, т. е. нролзиеденнм;
гили, равной разности давления, оказываемого поршнем (/?•). н
противостоящего ему давление ipt>\ па время действия силы:
fUDt (2)
Прмрашепие энергии вещества .три ежа i ни приравняем рабою,
производимой поршнем за время г. Внешняя синя, дейгтвующая на
поршень, если площадь его равна I c.«f, численно равна Рь путь,
пройденный поршнем, равен UI, работа равна p^Ul.
ПрнраЩепие энергии единицы массы вещества равно изменению
его внутренней энергии Е, Е» .иное изменение ею кинетической
W’ .
энергии, равное п- (ввнсстзо вначале находилось в состоянии по-
коя (Л>=0). Сжатию подвергалось количество вещества, равное
р»Л/. таким образом:
-*04 (3)
Поскольку вз всех уравнениях .* отллчпо ог пуля, время можно
ИСКЛЮЧИТЬ, разделив празую .< левую части уравнений на Т.
Преобразуем выведенные уравнения. Во" всех чавпепс-оегях
вместо плотности введем обратную величину — удельный объем
(р—1/»). тогда уравнения I 3 примут такой вид:
л и- L: .
А ц
DO
t’o
-А-Ро
(la)
(20
и
(За)
•52 Глояп /. Г«*>рия вхрынчатих п/щссто
1Ь уравнений (1а) и (2а) определим 1> и U. После несложных
греобраюьаинй получим
Л = г.| (4)
I «I»- V|
U -= К (Pl - Р))(£', t'l). <5>
Подставив значение D г II ь уравнение (За), получим
1-/лГ<Гя!_Я,
I 1\|— ”1 L 2
ил И
После раскрытия скобок я приведения подобных членов оконча-
тельно получим
fl (Й)
Для решения задачи о параметрах ударной полны, кроме трех
уравнении (4—б), необходимо зна-ь еще уравнение состояния
среды, с гохощью которого устапанлнваетсм зависимость между
гнутреиИей -шерпки’ £ средь, и прочими ее параметрами. Для
одного моли идеального тала уравнение состояния имеет вид:
pv-PT. (7)
Внутренняя энергия идеального газа I- С,Т. где С, —тепло-
емкость галл при постояпп тм объеме к Г —ею абсолют наг тем-
пература.
Уравнение (6) можно предс1йвн1ъ в другом, более удобном для
исследования виде. Используя урт пеин.- (7), внутреннюю энергию
Г (аза можно выразить гак:
с»
глет — отношение геилоемкости при постоянном давлении
к теплоемкости при постоянном объеме.
В самом деле,
r=£L f. F.
W R
ПО
'Р Т I'
f 7 Скоробь лурывчагмх преоешцвный &3
Теперь уравнение (6) .можно иаьисатъ гак:
(6а)
т ' '* ’ 2
Решая урагненне (6а) этноснтсльно — = н , получим
vl гО
го _а Ц д <Т 1 »*Л 1 <т- Про' (65)
«I Да (7 -1)Л4(И IJ/’o
Уравнение (66) доказывает. что даже при неотран ичешюм
росте давления pt га фронге ударной волны к газе его глеттмсть
не может расти неограниченно. Предельно? значение скачка птот-
ности пэи Pi *оо равно
2L- 1±£
к. т -I
При у—1,4 Pi/s»~6, при 7 = 1,2 i.'rro гоопстстзусг ударней
ваше воздуха со скачком давления P-//V SO0) •>,/?«= 11.
Используя уравнения (4 7|, можно, задаваясь и.шим из па-
раметрло ударной волны, например, скачкой лаил*пвм * pjpv.
определять прочие се параметры (£>, U) и параметры среды на
фронте ударной зол ни (р Т, Е)
Для воздуха в широкой .нгервале давлений (до 4003 кс!см‘}
можно пользоваться уравнением состояния идеального газа, учи-
тывая, однако, изменение наела частиц о «грамм-молекуло воз-
духа вследствие процессии днссошапнн н ионизации. происходя-
щих при высоких температурах
Возможной ь пспользозаиия уравнения состояния ихелльно-о
газа при высоких давлениях объясняется тем что плотность даже
для очень сильных ударных ncvin, как эго показано выше, растет
кс очень значительно, но очень реа*о возрастает тс.мнс]'атзрл.
Поведение реальных газов тем точнее описывается уравнением со-
стояния идеальною таза, чем нише температура и меньше тлен
ноеть.
Результаты соответствующих расчетов для ударлых волн п
воздухе приведены п табл. II.
Таблхца И
Параиетры ударных пом в воздухе
й, ат D. м ач U. и;сгк Т,.и 4«Г. Гr.Kiu/1 Н'ГО
2 на 173 330 0,057 1.03
& ыж 452 482 0.083 2. Ы
10 978 Гй 705 0.124 3.08
30 1G76 1361 I-V2 0 287 5,с8
18
Глааа I. Теория язрыячагых веществ
Характерным примером являются следующие однотипные реак-
ции разложения щавелевокислых солей:
ZnCaO4 = Zn+2CO2—49,1 ккал
CuCsO«- Си + 2СО24-5,9 ккал
HgCsO4=Hg-2COt I 17,3 ккал
Первая реакция идет с поглощением тепла, поэтому она нс
имеет характера взрыва, вторая — с очень небольшим выделением
тепла и имеет промежуточный характер; третья реакция явно
нзрывчагая.
Количество тепла, выделяющегося при взрывчатом превраще-
нии (см. табл. I и 19),—важнейшая характеристика взрывчатых
веществ. Однако условие экзотермичности, будучи необходимым,
еще недостаточно для того, чтобы процесс имел характер взрыва.
Имеется целый ряд реакций, протекающих с большой скоростью а
с выделением большого количества тепла, но не. являющихся
взрывчатыми. Например, реакция образования сернистого железа
Fo.+S=FoS + 23 ккал или термитная реакция
2AI — ГегО3 = AljOs+2Fe — 198 ккал.
Обе реакции вследствие отсутствия газообразных продуктов
протекают без взрыва, несмотря на то, что в последней реакции
выделяющегося тепла достаточно для нагрева продуктов реакции
до 2500=.
Образование газообразных продуктов, следовательно, является
необходимым условием для придания процессу характера взрыва.
Быстро расширяющиеся, сильно нагретые газообразные продукты
являются непосредственными физическими агентами, превращаю-
щими тепловую энергию в механическую работу.
При взрыве наиболее распространенных взрывчатых веществ
образуется в среднем около 1000 л газообразных продуктов на 1 л
взрывчатого вещества (табл. 2).
Таблица 2
Объемы газообразных продуктов взрыва для некоторых
взрывчатых веществ
Наименование взрывчатых веществ Ila I кг взрывчатого вещества На 1 л взрывчатого вещества
Дымный порох 280 S15
Тротил 690 1100
Пикриновая кислота 675 1140
Пироксилин 765 995
Нитроыиперни 715 1140
£ 2. Требования к «зрывчатмл нещвсглам и их класси&МЩся 19
Перечисленные основные факторы, характеризующие взрывной
процесс, могут имен, различные численные значения нс только
для различных взрывчатых веществ, но и для одного п того же
взрывчатого вещества в зависимости ог различных условий.
Например, при взрыве различных взрывчатых веществ основные
факторы изменяются в следующих пределах:
а) объем образующихся газов для I кг взрывчатого вещества—
в 3—4 раза, например, 1 кг дымною пороха выделяет юзов 280 л,
а пироксилина — 765 л (см. табл. 2);
б) количество выделяющегося тепла также для 1 кг взрывча-
того вещества примерно в 4—5 раз, например, I кг азида свин-
ца выделяет 370 ккал, а гремучий студень 1520 ккал (см. табл. 19);
в) скорость взрывчатого превращения — в тысячи и более раз, па.
пример, скорость превращения порохов измеряется сантиметрами
в секунд}’, а бризантных взрывчатых веществ — тысячами метров
в секунду (см. табл. 10 и 16).
Такое резкое изменение величин основных факторов, особенно
скорости, происходит вследствие протекания качественно различ-
ных процессов взрывчатого превращения. Взрывчатое превращение
имеет два принципиально отличных вида: горенке и взрыв.
Горение характеризуется небольшой скоростью, измеряемой
далями метра и метрами в секунду, сильно зависящей от внеш-
них условий, главным образом от давления. На открытом воздухе
(при атмосферном давлении) этот процесс протекает медленно и
нс сопровождается значительным звуковым эффектом. В замкну-
том пространстве, например, в зарядной каморе орудия, горение
протекает значительно быстрее. В последнем случае происходит
быстрое, но плавное нарастание давления газов, которые произво-
дят работу’ перемещения или метания в сторону наименьшего со-
противления (метательное действие).
Взрыв характеризуется большой переменной скоростью, из-
меряемой сотнями и тысячами метров н секунд}’. Скорость процес-
са взрыва больше скорости звука в массе взрывчатого вещества,
тогда как скорость процесса горения всегда меньше скорости зву-
ка. При взрыве возникает резкий скачок давления в месте взрыва,
происходит удар газов по окружающей среде и дробление проч-
ных сред (бризантное действие).
Если скорость процесса взрыва постоянна н максимальна при
данных условиях, то такой частный случаи взрыва называют д е-
тонаииен. Дегопация является наивыгоднейшим видом взрыв-
чатого превращения для разрушительных целой.
§ 2. ТРЕБОВАНИЯ. ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВАМ,
И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
В настоящее время известно большое количество взрывчатых
Веществ, но нс все из них нашли техническое применение, так как
2*
51
Гхдеа J. Угорие мрыпчвтмч веществ
Продолжение
4*ГП L>, м/сек U, м/сек Т,Л зве. £|, ккал/г Р>
.50 2150 1795 2 260 0. 1.5В 6.01
100 3 020 2590 3 8® 0.805 7,«J
•лю •ПВО 37» 5270 1.731) 9.0
•ИХ) 5 Ю0 5 309 8420 3,280 10,0
ЫЮ 7200 В 650 10 ХЮ 5.100 10.8
809 К 310 75® .2 000 в.670 U.0
1109 9310 Я 1.50 JC00 8,429 10.8
1820 11 860 10 6® 20 590 13.109 10.С
29JO Hi 200 14.500 31 ?00 25.209 9.5
I'j ирлведсиних данных следует, что параметры ударной полны
(ее скорость /> .1 скорость U потока среды за фронтом волны)
весьма сильно зависят от интенсивности волны, характеризуемой
скачком давления пи ее фронте.
При дстонлш и заряда тротила в воздухе возникает ударная
волна, которая вблизи очага взрыва имеет следующие параметры:
скорость распространения (D) —91>.)1) .и сек, схоросгь воздуха за
фронтом ударной пекши (U) 8160 м/сек, давленье на фронте
волны (р.) — <И0 ат, скачок плотнеем воздуха иа фронте волны
(pe/pi) — 10,9.
По мере, удаления ударной волны от места возникновения даи-
ле.чие и температуря на се фронте при pacnp.xi ранении в инертной
среде постепенно убывают что является слсдетчием необратимого
перехода кинетической энергии аолны г тепловую, увеличения ее
поверхности и вовлечения иге больших масс средь и движение.
Однако даже на сравнительно больших удалениях от очага взрыва
ударная годна имеет интенсивность, достаточную для совершения
различного рода разрушений.
При подходе ударной волны к преграде давление, оказываемое
на нее волной, о некоторых случаях значительно превосходит
давление pt на фронте ударной полны. Обусловлено это тем, что
ударная волна, как я волна акустическая, при некоторых углах
подхода к преграде в воздухе отряжается от пес Для ударных
воли в воздухе правильное отражение возможно, если угол между
фронтом ударной волны и преградой при п(/рв> 1,6 не больше
40—45",
Рассмотрим без подробных выводов наиболее простой случай
прямого отражения удачной ватты от педеформируемой плоской
грегряды (угол между фронтом ударной волны и преградой равен
•улю). Решение этой задачи принадлежит С. В. Измайлову.
<* 7 Скорогтч лурнччагш прелрлщгнш!
При ударе ударили еолны о стенку возникает сраженная
ударная волна (фиг. 19). движущаяся в направлении противопо-
ложной набегающей волне. Офаженьан волна тя своим фронтом
остязляст зону покоящегося газа (гак
подвижна).
Газ за фронтом набегающей удар-
ной полны имеет скорость
ЦвК(/’|-/»л)(«.-«Д (9)
Для юго чтобы частицы газа приш-
ли в состояние покоя, они должны по-
лупить скорость U,, равную ио модулю
Ui, но противоположную по знаку.
Если давление за фронтом отряжен,
пой полны о«. л удельный объем t*., я
перед фронтом отраженной волны дав-
ление Pl и удельный объем газа t't. ТО
очевидно, что
f/j-t/,- 1 (р^ -pjK’i —г-i). <1<Х)
как ио условию сделка не-
Фи1 1У. Отражение ударной
велнн о? яе4гфи'я"руеяой
стеи*н (пскорг после отраже-
ния).
Связь между V. и V» и Ft и
а именно:
И, определяется уравнением (66),
к
«М „ (1-Г'/»>+(т — 1)А>
A (T-OA-U -1)Л>
V| _ (Т Hp»+(Y— 1)А
А <1—1>Л“<Т+ПЛ
(И)
(12)
Реша», совместно уравнения (9 12)- относительно Ре. после не-
которых прсобразопапнб получим
р. «Т- п А - <Т - ’1£п_ л 3}
Pi <Т-1)А »(т-1!я>
Для сильной Набегающей ударной велны, т. е. при рй^>Ри
г.=ЬЫ, (14)
Ft 1 -•
ЧТО для 7=1.4 даст ^=- = Х,
А
для 7=1.2 Рг -13.
Д|
Отношение избыточных даслсянй
=14- . (15)
Pi —Ра (т—1)А-1Т+1)|’о
Глава I. Теория юриоча^х ввщесги
Для ударны* поли, у которых pt— Ре^-Рв (слабые ударные
полны)
£2-£_ = 2,
fj-Po
I. е. как и при отражении акустических волн, избыточное давление
удваиваете*. Для сильных ударных волн (pi5>p«)
/,‘“л -8 (д=|,1).
fl—Л
Следоиа!елыю. при отражении сильной ударной ввлны давле-
ние, действующее ня стенку, возрастает во много раз факт.ВМею-
пшй большое значение для опенки разрутак-дьаою денегшш удар-
ных волн.
Ударная толпа. как <ч мечено тине, при распространении в
инертной среде (воздух, вода, металл и т. г.) затухает. Иное яв-
ление наблюдается в случае распространения ударной полны до-
статочной интенсивности з такой химически активной среде, как,
напринср, заряд взрывчатого вещества.
Рассмотрим возбуждение гропесса взрыва в заряде конденси-
рованного (жидкого пли твердого) взрывчатого вещества под
действием взрыва инициирующего взрывчатого вещества.
При взрыве заряда инициирующего взрывчатого вещества об
разуются нагретые, до высокой температуры л находящиеся по,-
болыиим давлением продукты тырипа. Вследствие этого они про
изво.гхг чреэньчайно резкий удар по слою затядэ бризантного
взрывчатого вещества, образуй в нем ударную волну. Последами
осуществляет резкое сжатие слоя кзрывчагиго вещества, возникает
гэоилдное ДЕвленке, скачком нзмеияется температура. Поа сово
купдым влиянием этих факторов иозбу;клаек'х нигеиепплая химн
ческах реакции, сопровождающаяся выделением большого количе-
ства энергии (теплоты взривя). Продукты превращеиня сжатого
слоя, подобно тому, как это имело место с иродукгоии взрыва
инициаторе., осуществляют удар по соседнему слою, вкэьиан его
взрытнигое превращение, и т. л.
Благодаря выделению энергии химической реакции скорость
растрострлксчия полны к прочие се параметры (скачок н.ютности,
давления п температуры) могут осгавыьгя постоянными. В «цим
случае ювор-гг, что ио зарчду распространяется детонационная
ВОЛШ)
Таким образом, дегопаияоннах волна — эго ударная волна, рас-
пространяющаяся по заряду взрыгчагого вещества. параметры
которой благодаря энергии химическом реакция, гюлбуждаемий
ватной, сохраняют ка фрогге иостояннос значение.
Скорость дгчопапнк может быть рассчитана, как скорость рас-
пространения удяэной волны по заряду взрывчатого вещества.
S> 7. Скорог/ь вэрылчд-мх п^вратема 57
Следует. однако, иметь ь виду, что нс всякая ударная валил
способна возбудить в заряде взрывчатого вещества интенсивную
химическую реакцию. Для этого нссбхолимо, чтобы в заряде была
первоначально образована волка, инкчеивность которой превосхо-
дит некоторое крп~пческос, характерное для данного взрывчатого
вещества значение. Если н заряде взрывчатого вещества возникнет
ударная волна, давление в которой меньше критического. то она
будет распространяться в заряде взрывчатого вещества, как и
игертной среде, т. е. иосгсьсшто скорость з давление ес будут
уменьшаться (скорость распространения стремится к скорости
упругих колебаний— скорости звука).
При переходе иг ударных волк к детонационным осьонные урав-
нения (4 5) остаются справедливыми, так как эпи выведено.
исходя из уравнения неразрывности и теоремы импульсов. Уравне-
ние (6) принимает вид.
£1-^-Г^(%-*тН<?ь. (16)
где первое слагаемое правой частя ура «нения представляет собой
долю изменения внутренней злергищ обусловленного сжатием ве-
щества ударной волков, а второе слагаемое—избыток зпергпя зя
счет теплоты химической реакции.
Кроме урпинсинй ( I. Г» и 15) и ypauuenua состояния продуктов
детонации, из экспериментально наблюдепного факта постояпс.иа
скорости распространения дсгоншноппой полны следует еще одно
уравнение, строгое обоснование справедливости которою принад-
лежит Я 11. Зельдовичу:
D-1! I г -const, (17)
«де (/ скорость продуктов депмтт-цчп за фрозгом детонационной
полны и с —скорость звука в продуктах детонации за фронтом
волны.
Система уравнений (4, 5. 16. 17) прп пзтестном урачнеиь.т се
стояния или я.зпес~ппй зависимости между давлением в клогиостьк»
продуктов детонации позволяет подлостью определить все пара
меры деточанипнзиа лилии, ибо и этом случае имеется учть урав-
нений для определения пяти неизвестных (D, l.l, рх. pj, t).
Л. Д. Ландау и К. II. Станюковичем било показано, что дли
газов, паходящпхтя под давлелнем сиыШе 101) (ХЮ аг. т. е. для нро-
дукток детонации конденсированных взрывчать-л веществ н момент
их образований, связь между давлением и плотностью может быт.
выражена следующей зависимостью:
pa*=C0TI5t. (1«)
где k-3.
Преобрззусч полученные ураннеппя. Иерепптивм уравнение (17)
Следующим образом:
(D-'J)«=d
lAata / Tix.ipu.4 ejp/чвчцгих пещгстя
Скорость звука с в газе, как известно. равна с— V kpv,
где к- -г-. Подставив в уравнение (19) значение с, D » U, по-
лучим
1/ Г ” ? iP' “кРМо
Г Cj — п
откуда
= Л г‘. (20)
г, — V| VJ
В дстонвцнолюн вопле, распространяющейся по заряду коп-
деиенровапвото взрывчатого вещества, />0 пренебрежимо мало по
сравнению с Pi и уравнение (20) может быт. написано так:
И -Л Л : . '1
V.- »| т, ’ с>—ч
(21)
Из последнего выражения найдем ' — н . показывающее отпо-
t-1 г»
снтельнос увеличение плотности на фронте детонационной волны:
г<> _ н _*** (22)
q М * *
При k— 3 — = —. т. с. плотность увеличивается ня 33%.
Й1 •
Для определения даклепия на фронте дегоиа1.н<Л1иой волны
используем уравнения -If) и (2а), в которых уделыыс- объемы
Заменим ПЛОГТОСГЯМ1 и пренебрежем р,:
PiD- px-ptDU.
Определим из пер пот» уравнения U:
Сп Л-г I
учитывая, что т -—- , получим:
h *
Подегзпляя значение
лучам
1!=
* + 1
U н iipeoOpajoBuiiiioe уравнение (2а). ПО-
„ -₽1РЭ
Л ь_|
(23)
При Л=3
•I
S 7. Скорпть лзгмчгтых прыращгний
М>
Используя уравнения (16) п il’J), можно показать, что
(24)
Подсчитаем детонационное давление. для заряда тротила илот-
постно 1.6 г,'см*. Скорость детонации какого заряда I) 7(4)0 .«/сех.
1,6-7(0 000* 1,6.49.|01< ,
Pi= . ------т---- 6«Р-
Для перевода в технические еднгины давления (кг/см*). даме
ине. выраженное в бьрах. нужно разделить га 98.1 • 10‘: напучим
Р,=
'-•^'^^гооосо
4-9B.1J0'
кг см!
Одновременный подпет всех характеристик .может быть пр>-
изведен при кчпом знании теплоты Q. химической реакции, ответ-
ственной та распространение летоиапнонвой волны, гл я no извест-
но!! екорссти детонации.
Характеристики деюпакконных вели в зарядах некоторых
взрызчатих вещее п приведены п табл. 12.
Га б.ti.ua 12
Хярактерисгнки детонационных ноли
1|тиыгпипапне хрывнтых вспсст» Нют- Скорост- МССГк | ДСЮПЛ. заэча I moi (О) п т е«‘ з ч.'(ек ('корГ'СТК t рол* с юн _et jmIi.wk •и фронтом Г '.1 1.1 (< ) S < С/А Шит noire щодекюв ДСТЛ1Л11ИИ пл фронте полни ^,1 В гем» Лавлепие па фронте ИО1Ц1С р-_ в гг/см»
Тротил 1,60 70<Л) t760 ?,12 200 000
Пикринами кислит» 1,63 7246 ,Я1» 2.16 22!) ООП
Тетрил 1.63 7I6J iero 2,16 2.16 000
Тм 1.69 ЗЗЮ 20ЯО 2.2» 300 UXJ
Ннтроглгппии 1.60 <400 2ЮЭ 2,12 #300 «Ю
Возбуждение взрыла па практике в зависимое! и от свойств
нинцинруемого взрывчатого вещества осуществляется различного
рода импульсами: тепловым, механическим иля за счет энергии
взрыва другого (ннкинирующею) пярнвезтппу вещества.
При воздействии тецдопогэ импульса, т. е. нагреве нлн местном
поджигании взрывчатого вещества, дстшадиоитюн <]>орме взрыва
обычно предшествует более или менее длительный период сямо-
ускоряющргося горст я и обраюваннс в продуктах горения удаэ-
нон золнн. Когда скорость ударной вхтны и соответствующее ей
давление и температура окажутся достаточными для возбуждения
Глщл I. Тгир-ля влрыачатых пещегтп
no тизывчагем веществе интенсивной химической реакции, энергия
которой способна поддержать стационарность процесса, возникает
детонация.
Данил переходне го участка заряда и продолжительность npe.i-
детопационной фазы взрыва при теплотой нияиннрованпп зявгея-
от физико-химячегкях стюйсть взрывча~ых веществ и и значитель-
ной степени от таких факторов, как плотность, дкаме-р иниции-
руемого заряда, его температуры, внешнего давления к протлеет t
гбаточкн. В зависимости от соотн.мнетггм между перечисленными
факторами, преддетоиашюнниП период может либо сократить?»-,
либо вообще втрып не возникнет и процесс ззрывчт.гцго нреьра-
rteiniH .aivpajnrcs в форме горептя.
У некоторых инициирующих ззрывчатьх веществ детонация
даже при теплого*. нплшшроваинн возникает пэч.н мгновенно
(азид свинца). Для этого взрывчатого вещества пзрывчатпе пре-
вращение н форме горгьяя нс наблюдается
При уларе центрами взрыва являются так называемые «горя
1ие точки», оозписающис вследствие мест'тых разогреаов в момент
удара о наиболее деформированных местах слоя, воспринимающего
удар. Теория механизма возбуждения взрыва при ударе была
гпервыс разработана 10 Б. Харитонам. Химическая реакция »
•гоэячнх точках» заканчивается за «тремя кскыьсе продолжитель-
ности удара, н бистро распространяется и глубь вещества со ско
роегяив. характерными для процесса гзрыял. Еслч первичный
импульс прореагировавшего слог обладает достаточной мощностью
дтп возбуждения процесса п соседнем слое, то этим обеспечивается
саморяслросфз зелие процесса и переход его п детонацию. При
недостаточном импульсе процесс ограничивается местной вспнтп-
кон.
Впзннкиоьеиие взртпч. юд делением нинкнатора рассмотрено
выше. Мощность инициирующего импульса, как было успнтовлено
Л В. Сапожниьиьыл, ве влияет па скорость детонации, но оказы-
пает сушсствгннор плнчняс На длину участка, «а котором гкороси.
пргатесса достигает скорости детинавли.
Работами Л. Ф. Беляева н ряда других сойотских ученых было
установлено, что з заенспмос-н от мищиости импульса, при усло-
вии, если -HI вообще достаточен для аозбужд.-ння дгтонядии, на
начальном участке инициируемого зарк/щ скорость может rti.pi,
больше тити мсньпе скорости дели ацил данного заряда. Если
скорость дегонаинн иняииаторз меньше скорости детонации зьряда,
тг> в инициируемом заряде на начальном участке вознпкае изрыв,
скорость которого меньше скорее"» дегоиьиян заряда (фиг. 2U.
кривая а). Если скорость детонации инициатора больше скоро?пт
детонации заряда, то па ею начальном участке возбуждается
взрыв, скорость хоторого больше скорости детонации заряда
(фиг. 20. кривая о). Постепенно скорость ызрь.на в обоях случаях
Лис нтаег нормальной скорости детонации, так как энергия химн-
Ч 7. Скорость варывчвпис превращений
61
ясской редкими иннинируеиого заряда
обеспечивает стационарное ргспро.-гра-
неяие процесса со скорость*», характер-
ной для данного заряда
Длина начального участка (о// и
о/в") для практически наюдоуемых
иннипатороа невелика. Она равна или
меньше диаметра заряда. На практике
мы встречаемся с двумя рассмотренны-
ми паразитами возбуждения езрыпа.
Возбуждение взрыва по первому вари-
анту осушсствлястсн □ комбннтровэн-
яых капсюлях-дстоньторах I скорость
детонации азида jbbhuh О =-1500 м/сек.
скорсстч детонации тетрила />=«
к.-7400 м/сек). По второму париямiу
«1МГ. 20, Схема разяигия яр<>-
щтсл влрмв'ятого пуезраще-
имя га чачалмюм участке,
детонация возбуждается в разрывньх зарядах, имеющих дополни-
тельные детонаторы из более мощных взрывчатых веществ.
на скорость детонации
собой вполне характерную
Фиг. 2). П.-пяше двамстра за
ряда на ссоростт, детонация
3. Влияние различных факторов
Скорость деюницин нрсдсташтиег
для давних условий хотстанту заряде мрывчатого вещества. дз-
стуньую тсоре'исесхому пычногеннк! i опьтному определению.
Скорое.к де-огаиин завгеит от ряда
Оахторон: природы вздывчатого веще-
ства, диаметра зархда, его плотности.
це.тичнп..| образующих зазяд частиц,
оболочка и примесей.
Рассмотрим кратко влияние перечи-
сленных факторов.
В л и я п к е природы взрыв-
чатого Rctner.TRа ирояеляетсн в
том, чти, как прзнкло, чем пытпе теп
лота взрывчатого превращения, тем
выше скорость детонации Тыс, тепло-
та взрывчатою преврзшення тротила
равна 1000 юсол/же. а теолога взэыв-
I-1C0 жалл/кг. Соответстпепю скорости
чагою превращения тэпа -
дстонаии: Утих нарывчатых веществ раш.ы 7000 н 8401 м/сек. На-
блюдающиеся отыытенид от этого правили ьнхут быть непроти-
воречиво объяснены.
Влияние диаметра заряда (фиг. 21}. Если .диаметр
заряда меньше некоторой величины (критический диаметр), то
детонация Заряда нсвоьмтокия. Если диаметр заряда больше не-
которою значения ’предельный диаметр), то его дальнейшее
увеличение нс пригодит к реет у скорости детонации.
Tia».- I Теория K,iuinmf е&цеае
? 7 Схирисгь трнечд-ых
63
В наряде, лияме!» которого равен критическому. дстонянип
распространяется го значительно менывей скоростью. чем ско-
рость детонации заряда, диэме р которого больше или равен пре-
дельному. Критическая скорость детонации зарядов однородных
взрывчатых веществ раина 2000—ККХ1 М/сек, а для эммпннйн-т-
селнтренных взрывчатых веществ ока равна примерно 1000—
1200 м/сен, и то время как скорость дстонаинн этих зарядов ири
d^d,„ раииа ЫХХ1—8500 м/сек
(однородные взрывчатые вещества)
н 4(ХХ1— 500С' м/сек (аммониты).
Величины критических к пре-
дельных диаметров завися! от при-
роды и-Пывчатого вещества, величи-
ны пястии и оболочки. Как показал
В. К. Бобслео. для однородных
взрывчатых веществ критический и
предельный диаметры убываю* с
увеличением плотности Заряде и
уменьшением величины частил. Для
аммокийно-селвгренвых взрывчатых
веществ (ямиоцхчы. шнейдериг
и .ip.) А. Ф. Беляев установил об-
ратное влияние плотности заряда на
величины rfn и d^. Этим, между
прочим, объясняется, почему при снаряжении боеприпасов аммо-
Фит 22. Зависимость крттткчоско-
m диаметр» :ацчда <п опстааа
амиотола
нитами плотпостт разрывного заряда меньше, чем при снаряже-
нии одпородвымн взрывчатыми нещестиаын (тротилом и др). По
исследомтгиям А. Ф. Беляева, критический диаметр аммонитов на
ходится ц большой зависимости от состава. По мере увеличения
содержания аммонийной сслтггры критический диаметр (при оди-
наковых плотностях) зпачьле увеличиевегся медленно. а начнпа-т
с Содержания селитры з «О’/», -очень быстро (фиг. 22).
На величины rf„. и d,t сильное влияние оказывает физическая
структура заряда. Гак. критический диаметр заряда прессованного
тротила при плотности 1,58 г/см3 panel 2,5 мм. а лнтс-ГО заряда,
имеющего крупнокристаллические строение,- 3<1 л.и. Это обьяс-
। ястся увеличением времени химической реакции с рос-ом разме-
ров частиц, образующих заряд.
Влияние размеров кристаллов на величины критических я пре-
дельных диаметров покаэаио в табл 13.
Влияние оболочки. Наличие сболочки уменьшает крн
тнческпг и предельный диаметры зарядов, но те изменяет скорости
детонации зарядов, диаметры которых больше или разпы прсдель
ным. Сказанное подтверждается данными табл. 14,
Влияние плотности Заряда. 11лотпцеть зеряда ока-
зывает весьма значительное влияние па скорость детоиации. С уве-
личением плотности заряда скорость дм она ин а возрастает, досги-
Таблица 13
Злпнснмссть критического и предельного лнямегрон зарядов тротила
и пикриновой кислоты от пеличяны частиц
На»мсмикзпис пзрн»- Чатыл лешсстя П'ОТНОСТь зпрялл В tlVM:- Римеры частиц И УМ Критичес- кий диаметр в мм Предельный лиямстр г мм
Пмхрнноиа* кислота 0,95 0.75 0,1 9.0 17,0
То же 0,W> 0,05-0,01 5,5 11.0
Тропи 0,8» 0.2-0,С7 11,0 зо.о
• О.Ы* 0.05 -0.С1 9.0
Таблиц» N
Влиянье обо.точии на скорость дстонааир зарядов
|кимснозани« взрып пятых вешеств Плотность заряда » г/сл* Характеристика о^о- лоч»н а заряда Скорость хеталлпнз н л/егх
Тропы (пресса шип л#; 0.88 Стек.ывитм трубка: .ч|птреяянй диаметр 15*жл, толиисп стейки 2 мм 3125
То же 0.83 Мсднзм трубка: аиу-- peuni й диаметр 15 мм. Олшина стеякм 1 мм <100
• 1.62 Без сболичк»', ляамсгр таряда 10 ям #М0
• 1,61 Мсдчая трубки, внут- ренний диаметр 10 мл, ТОДИП1Ы Cie-IKH (1,5 мм аж?
Пикриновая кислота 1,55 Без оболочки,диаметр зарида К1,7 мм 7250
То Же 1,52 Мгдчат трубка, внут- ренний лил метр 10 мм, толпнва стенки ’ мм 7200
гая максимума при предельно достигаемой плотности, Для одно-
родных нарывчатых веществ зависимость между скорость».»
детонации н плотностью (для зарядов, диаметр которых больше
вредельчого), хак это доказано опытом, выражается следующей
зависимостью:
64 Г «ила I. Теория пгрычвтх веществ
где I)—скорость детонации в M/ccV.
р»— плотность заряда в г/с.«’;
Л и з — коэффициенты, зависящие от природы взрывчатых ве-
ществ, причем а<1
По данным Г>. И. Шестеря, численные значения этих киэффн
m eiiioB для тротила панны: /1=5*J60 (если D выражается в М/сек)
и л—0,67 (плотность выражается r г/сд8).
Резкое увеличение критически и и. следовательно. предельного
диаметров зарядов аммоппгов С увеличением их плотности приво-
дит иногда к пепсриын выводам относительно зависимости ско-
гчети де.огании этих взрывчатых веществ or нлотиистн. Так,
/(отрпп экспс:шмс1тгелы1о установил, что скорость детонации этих
взрывчатых йсществ штачале растет с увеличением плотности за-
ряда. а затем, но достижении тек называемой «предельной плот-
ности» и дальнейшем се уееллчент.и, скорость детонации падает.
Э*о неверно. Дотриш нс учитывал резкою увеличения с/r». 'них
зарядов при ВЫСОКИХ плотностях н определял поэтому скорости
дс гонидии зарядов, диаметр которых меньше предельного. Для
зарядо' аммоти ор, у которых <Т>4и> так же, как и для однород-
ных взрывчатых вснйств, ско()ость детонации возрастает с увели-
чением плотности.
Изменение скорости дстопашпт с увеличением нл<лпостн ПЯЛЮ
стрнруется данными табл. 15.
Габлида 15
Скорость детинаиин зарядов тротила н флегматнзвроышпого
гексогена п м;еек
Ндимеш.пание fl® МОСТ Ь зэря.ча В »/гл«
ПЛрМГ! ПЯТЫХ ----------- — --------
всшсств it-j3 j,3j ’ ].35 1,40 | 1.4.5 1.S0 1,55 !,€0 । 1,61
Громи (ш ее- - 6025 ' 6200 6315 !И$) 6610 67-35 ( 6060 7000
СЭ0ТПЯЫЙ|
rcxroreir ifurr №60 6Я75 7125 731: 7470 704) 7920 ЛИ» -
MS1111И|К>В1Н-
иь.й (5т« вара-
фаы)
Влияние при м е с с п. 11рнмесн, как прашьто. снижают ско-
рость дстотанин взрывчатых исщсств Однако уменьшение скоро-
сти детонация иногда оказывается не эчепь существенным даже
нзи значительном содержаили нрнмеск. В некоторых случаях при-
меси даже увеличивают скорость дсгоняиин. Так, скорость дсго-
нацпн сухого пироксилина равна 5300 .w/сек, а штрочеилина, со-
держащего 20»/» иоды, -6100 м/сек. Объяснение влияния приме-
сей по скорость детонации штяду его сложности опускг-етгп.
f 7 Cmpoirt, ллрмл^вуил 65
Следует отмстить только что длбэвкл алюминия к порывчатому
веществу при к«Д»п к уч-зиченшо :cn.toit.i его в.ч| ыичагоч» прекра-
щения, ни не увеличивав", а ) мешанает схиОисгь дегонанип. О.бъ-
ЯП1ЯСТСЯ ЭТО 7V.M, Ч7Л реакция ллюкигня с продуктахн IUpilR.1
(jjMprent чески выгодная) протекает сравнн ic.ii.nv медленно.
Вследствие этого шертня хсм. редкиш не пишется еп*? ciueilllOH
за распространение детонационной волны по ?аряду.
4. Определение скорости детонации
Определение скорости дсгоиапид произведшем ралли ihi.imw ме-
тодами. В настоящее г.ремя созданы приборы, позволяющие опре-
делять эту весьма важную характеристику заряда иэрыэчагогове-
щества с ошибкой о долях процента.
Наиболее простой метод определения скорости дотонагшиосно-
ван на сраячснин известной скорисш дегоницнцдепя ирукяцсгс, шну-
ра со скористьм детонации испытуемого заряда (.метод Дотри ша).
Фиг 23. Оппело.Htiii шорскли дгишшии при помаши дето
пирующего шнура.
Заряд испытуемого взрызчатото пешее та длиной 20 10 с.«
(фиг. 23) помещается в трубку, । боковую нопермтс|Ь кигирий
на строго определенном расстоянии вс*агляю концы отрезка де-
тонирующего шпура. Среди ли участок ииура укладывают ча спин-
ноиую пластинку На плаепшке в месте, соответствующем сере-
дине шнура, делают отметку е
Детонацию заряда возбуждают элекгродеюнатором («). Дето-
нация, распространяяс. вдыь заряда Л, nosrtyr.i i детои.'-лшю сна-
чала ц одной, а затем в другой ьетвя тетоштрующего гппура.
В месте встречи волн па uutiuivBoA пластинке получается хар.ак-
отметка /, отс-ояшаь па расстоянии А иг середины цшу-
5 К. Л, вущм» я лр.
6G
Глааа I Ту.рая eititumartti
Скорость I) Acrvuauim тяряда может быть нлдсчЕтаня следую
шим образом. Время I, потребное па прохождение детонационной
волдс-й по шнуру расстояния L-rh, тайно
Г-
О:
где £L—скорость детонации детопяруедцего кнура. L- длина пп-
ловины отрезка шнура.
С другой стороны, за это иремя детонация проходят по заряду
участок / л участок L h по шпуру, т. е.
Отсюда
или
I L- h !. I h
— - Е- -
О D„
D ' -ш.
2Л
Точность определения D по этому методу залкнт от точпсста
измерения /. Л е Лш. Она раина для однократного определе-
ния 3 j°/*.
Знячи1елык> более точно скорость детонации может бить опре-
делена при honour зеркальной фоторэзпертки. Определение ско-
рости детснянин па этом
приборе, оптическая схе-
ма которого показана на
фиг. 24, осноиапо на фо-
тэрегистоапнп стечения,
сопутгтпующего распро-
странению дегонатионко?
волны по Заряду гдрыпта.
того вещества
Оптическая система
зеркальной развертки со-
стоит из двух линз 2 и 4
с обшей фокальной пло-
скостью 3.
Пучок света от заряда 1. расположенного перпендикулярно
плоскостя чертежа, проходит через линзы п попадает на плоское
вращающееся зеркало 5, которое преломляет его и фокусирует на
пленке а. Для ограничения ширины изображения п фокальной пло-
скости оавигся шторка, образующая узкую ще,т>.
Если бь июское зеркало •> были неподвижным то при дето-
нации заряда па пленке получилась бы кортикальная узкая по-
лоска - след дс-окаики заряде. При чращелчи зеркала на пленке
Фкг. 21. Схема зеркальной Ф-’соразаерткн ч.-я
ОПр-Хе/ИЧИЯ CKOPM.-IH А1-ТП1ПГ.Г,к
I—зяиа; ? н 3-4<ж»->ь*я'| ихмст.:
I »чм>чп^ а С флоалгж]
f 7 Скиржть и.'[>нлчагЫХ '.рсврище.чиЧ
получается иаклониыл след (фиг. 25) результат сложения двух
движсши': луча и горизонтальней цдосксстя и детонатиониой
полни в ттерпка.тытон плоскости. Скорость движения фокуса лу
чей по пленке определяется легко, так как она зависит только от
угловой скорое in зеркала и расстояния ос пего до пленки. Если
скорость луча (линейная скорость развертки) и скорость распри
гтранеяня взрыва но заряду постоялый. то след на плсякс будет
прямой иаклиниой линией.
За время, потребное на де-
тона дню заряда длиной I. луп,
отряженный от зеркала, прой-
дет путь
* . «=vf,
где v линейная скорость раз.
вертки.
v—-2<»R—4rnR,
где о — угловая схорост-. пер-
хала;
R- расстояние от зеркала
до пленки и
п — число Х'оротлв зер-
кала.
Появление множителя «2»
обьнснястси тем, • то угловая
скорость отраженного от пло-
ского зеркала луча вдвое* бидь-
шс угловой скорос-п зеркала (тек как угии надепин равен vr.iy
отражения).
За время детопаиин след ее по пленке пройдет путь
Фиг. “К. Ф1лг»гргфия вэрим >apn.i.*.
лолучетяш при -томищи эгркп.тмто!
фопоязаертки.
/ гл*- . $—ССЬ -ч^яда.
у= -А.
где — коэффициент умсньпеиня пртбирэ.
Очевидно, что
у - и I г
* AmRt 4 К?’
.-де т? —уго.1 между вертикальной осью и прямым ньклоннтсм
следом дм. фиг. 25). Веоиткальпая oct получается путем
фототрвфпрованнт, пертикллт.ио педткп еншло заряда до
взрыва.
Время детонация зярядя
D
•'к Г ia<** J. Гс’л-’ил eeiucutf
)де D—скорлчь Jiri jiiamin. ('ледошиелыю,
откуда
4хяЯ л.
/)=-_ ctg?.
Для определения скорости детонации чостаточно нтм?рвт1 ня
пленке утл = j знать число оборотов зеркала в момент взрыва
Все прочие величины при заданном ри.1юлзжсиип алсхентов опти-
ческой системы и заряда есть величин.! постоянные.
Очевидно, что для получснщ. снимка чеебходимо синхро) Изи
рииагь мэмен- ‘взрыва заряди с определенным положением вря-
П(ающе>оси зеркала ипюешельни пленки. Для этой цели исполь-
зуется специальная электрическая схема еппхреишзаиин.
Опыт я расчет показывают, что максимальная относительная
ошибка однократного определения скс.роста дегпиэцт па зер
калыюй размер где ис ьревосхитп 1 .С/м. т. е. тошость этого ve
юда значительно превосходит ючнос.Тл ме.ода Дитрпша
В заключение |риш1дя1г₽ данные по скоростям детонации заж-
нейших нкииннруюшнх п бризантных взрывчатых гепк-ан
(табл. 16).
Га^аца 16
СкороеtH детоиаиин <кн<тных инипнирувгиинк н бризантных
взрывчатых веществ § *
Нв1неио»31ыё втрызчлых Плотность Скорость дето-
ВС1ПС:т» в г.с.н4 плаин в nfcfK
Грачат ртуть .1,3 4Л0
Азид св«нцп 3,8 Sj(KI
Трэтнл 1.61 7X0
Ппкривоаля яистота 1 ,ка 7200
Тгтрм 1,6- 7120
Гетгагсп 1.70 8Ж
Ттн 1,70 Я40С
Пироксилиа (г 13Ь азота) сутой 13 •5Я0С
То же, но с 14 Ус поди 1.3 АЯОП
Ни« pui лиивргн 1 IX) Н-ЮС
§ 8. РЕАКЦИИ ВЗРЫВЧАТОГО ПРГИРД1ЦЕНИЯ. СОСТАВ
И ОВЬЕМ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА
Изучение реакций ттрывчацдо превращений необходимо для
теоретического тодсчстя объема продуктов юрыва. выделяющейся
энергия, температуры нарыва и другая характеристик, позволяю-
г If T'i’UXUUU f<U1 <Vu fS
mux судить oft ожидаемом действии изрыла. Июне того, знание
состава продуктов взрыьа даст основание для от ределеиит. зоз-
можнэстп применении взрывчатого ветсствя з анщиал.щык рабо
тах (налример. подземных, когда недопустимо присутствие л про-
дуктах 1иры1Н1 значительных количеств окиси углерода и окисло»
азота)
Одпяко точнее определение состава продукгзи взрывчатою
йревратценип ялляется очеть сложны»:, так как направление и ха-
рактер реакции взрывчатого превращения завн.'Нг не только от
природы взрывчатого нещссгиа, но т: от стгкоба возбуждении
взрыва, температуры т давления, при которых протекает реакция,
п ряда других факт (трои, ота-экшмошлх менее существенное влия-
ние. Теоретические расчеты и опытное определение состава про-
дукгек взрывчатого превращения дают более или менее прибли-
женные результаты
1. Вычисление состава и объема продуктов взрывчатого
превращения
Состав продуктов взрыла можно с достаточны:: приближением
подсчитать теоретически. руководствуясь общими законами фнзн
ческой химии и |грмоднн.'.мнчсски.м?. закономерногтямп при иски-
горы* догуптенирх (продукты взрыва не производят работы, o.cyi
ствуют потери л ергин и др.)- Вь-численпп эти сложны и рассмат-
риваются в полных курсах. Ориснтироиочныс же реакции, даннпне
возможность пычи\тят1- характеристики ззрывчг.тых веществ е
грубым приближением, но досгнгочиых длг получения сравнитель-
ных данных, могут бли numicaiiu сравнительно ipocio. особенно
для бризантных взрывчатых иеществ. .
Большинство оирьвчятых веществ представляет собой ортяни-
чегкпе вещества, состоящие из злсаеКтов углерода, водорода. кн
слорода Н азота В результате юр., за их образуются устойчивые
продукты н основном СО. COj, lUO, Ny, llf, и С в различи .x
соотиошеинях и в очс:ь пебодыпнх количествах СН(, ХН|. С;1Ь.
СА,. HCN. -
Налпчне u cooiuoiiiphuc псрсчлсдеииых продуктов взрыва лягн-
епг от количества «и взрыьчатом аетестис кислорода и элемен-
тов С и II, могущих окисляться за счет кислорода. С этой точки
зрения вэрыичатде вещества делятся ча три группы.
I. Взрывчатые аещестиа с количествен кислорода, достаточным
для иодного окислении горн чих элементов i аорнмер. пгтроглнце-
РИН- С»Н»(ОКО,).,:.
2- Взрывчатые нещестиа с количеством, kiic.iojkta;:. нсцосыиоч
пым для полною окнеледиг горючих элементов, но цистит очным
для полного преврященик их п газы |наирнме[. :эн - С(<’.Н2()\(>.) ।
и гексоген- (Cils\NO.)i|.
'0 i Aatt-s I. Теория плрычадты* пегщеегв
3. В1р-.1пчатые вещества с до.мчсспмш кислорода, и един а точ-
ным для полного превращения горючих ччемепюг r газы [напри-
мер. тротил C«!IS(NO*)*C1I*].
Такое деление па группы условно, так как при взрыве нзрывча-
П11Х веществ. относящихся к первой группе, образуются в нсболь-
ШНх килнчестиах продукты неполного окисления (СО и Н») it
свободный кислород. а в продуктах ззрывн взрывчатых вешеов
второй группы содержите»! и некоторое киличесшо свободного
углерода.
Имеются также взрывчатые гещсс.тна, совсем не содержащие
кислорода [например, азид свинце Pb(N .)s.
При написании ориентировочных регкинй взрыва бризантных
взрывчатых Rf-nieciB нрегебрсчаЮт образуютiIMiich в иеболштих
количествах такими многоатомными соедннеипями. как СН<( NH*.
и эндотермическими соединениями, как \О. С«И», CjN», и др. Счи-
taioi. ‘то образуются только прост .ie соединения СО, СО*, 11*0,
а также с'юбсешыс Нг. О., u С Кроме того, в связи с бачыинм
давлением дегопаюш (2Э0П0Э кг/.м1 и больше) пренебрегают дис-
rouiiaiincf воды, а для первой группы пренебрегают в диссогша
идей СО*.
Для взрывчатых веществ, принадлежащих к пертой группе,
преднолшают. что и результате взрыва облязут-гтся лишь продук-
ты ПОЛНОЮ сгорания СО... Н.О. что отвечает '.рааилу наибольшего
выделения телло-ы в процессе реакции. Исходя из этого, реакцию
взрьнчатого превращения тыриглиперипа можно г.рслстапитъ и
следующем виде;
2C,ll.-.(ON(Xj3-6(:()s 511.0 0,5Э. I 3N’i.
Для иэплеппря ориелгиргчзочннх реакций взрывчатого грсвра-
шспня нярьнчятых веществ, прнипллежаишх ко «горой группе,
«ользу.-огся приемом, считая, что кислород, входящий п слстае мо-
лехул взрывчатого вещества, сначала окксляег весь водород в зоду
и Углерод в окись углерода, л затем оставшаяся чягть кислорода
реагирует с обрйзонаюнейсн омчт-ю углерода, результатом чего
является образование ызды, учлекндлого зъза, окиси углерода и
выделение свебодно-п азота.
Пользуясь этим ираштлэм, уравнение взрывчатого превращения
тэна можно паписать в следующем вгде:
CfClljQNOr)* 5СО 1Н*0 2\’*+1,5О*-ЗСО*+2СО-г
1Н*О । -2N*.
Для взрывчатых исщссгв, принадлежащих к т^ытьей группе,
орлеаировочьое уравнение реакции n iutyi исходя из расчета, по
которому мслор-щ взрывчатого вещества сначала окисляет водо-
род в "воду, а затем снявшаяся члетт кислорода реагирует с
yi.iepojoM. образуя окись углерода. 11сокпслнзшаягя част-, углеро-
да выделяется свободной.
ff & Реакции озркгчато.тд яревращгты 71
Например, для тротила реакция взрывчатого превращения на-
пишется так:
QI 1,(NO,),СН,-7<: + 2.3! t,C +1 .cN. ' 1.750,=3.5СО4-2.511,0 4-
-M.5N,+3.5C.
Зная реакцию взрытлатиго преяращенми. легко подсчитать
объем продуктов лзр ivu fu'i), npiiRiMe.niizii к нормальным уело-
вням (при Оа и давлении 760 .ил ртутного столба) и оггесеипый к
килограмму взрывчатого вещества по формуле
w.= -!i:C0 л/кг.
где 22.1 объем граммоля газа в л. г—количество молей газо-
образных продуктов, образующихся иг одной гран молекулы
взрывчатого вещества, Л!— молекулярный вес взривча того ве-
щества.
Например объем гозеобралшх продуктов азривчатого превра-
щения тэпа и гоответаиин с приводимой выше реакцией (я —II.
Л1-31Г») будет
= 2J. 11 l0C1. J= 78<) л Vt.
31G
2. Опытное определение сбъсма и состава продуктов
взрывчатого превращения
Для опытного определения объема к состава продуктов взрыва
производят подрыв некоторого количества вэрнвеатого вещества
в калориметрической млн подрывной, (фит, 26) бомбе и затем
охлажденные до комнатной еытгерзгуры газообразные продукты
выпускают в газометр п лодиергают анализу.
Обычно для бризантных пзрывчагих дсшеств пользуются бом-
бой, допуске «шея подрыв при помощи щтекгродегонатора до 100 с
взрырчатого вещества.
Полрывпги бомба представляет собой (фиг. 26) толстостенный
Цилиндр с массивной крышкой, внутренний объем которого равен
10 или 20 л. На открытом конце цилиндр?, имеется усилительное
кольцо, в котором находятся: вентиль х.тя создания перед взрывом
эакуумя и выпуска газов посте взрыва; втулка с и-.слезяыи стерж-
нем, электрически изолнртшанпим ог теле бомби для подвода тока
х аясктродегонатору, п втулка для нишкатора. записывающего
давлепие при взрыве, или для манометра, измеряющего давление
охтаждецвых газов
Продукт ам взрыва дают охладиться в течение 2*>—.40 мни.,
я затем газы вынчскают и пр.тбор для определения их объема
(газометр).
7) Г.'а<*л I, ]трчч мртшых лгзце.че
Лучшим ииляется азиметэ, изображенный nt фиг. 27, и кото-
ром газы собираются под piyjbi’j. Газометр этен иблвдае! сравПи-
гсльно пеболяиой емкостью (около 10 л). i-оэтоиу Часто употреб-
ляют большей емкости тюдяпой газометр, в котором газы собира-
ются нал водой, что, oa iuko. тнподнт к искажен по результатов
вследссиие растворимости некоторых газов в поде.
Объем полученных сухих газообразных продукта.. при нормаль
Пых условиях на I xv отрывчатогз инисегня 'Л вычпглпкп 210 фор
муле
Г(Г о>)273-10(ИТ
‘‘ ~^).Тп ’
где И —суммарный объем 1азоц d бомбе и газометре пли
аг.чосфсргоу давлении в л;
Р атмосферное даиденис (по барометру) и л.м рт. ст ;
'а - ynpyiuci b годинэго пара при температуре опыта и
мл рг. ст.:
Г—icMnrpaiypit. пр» которой прпиэвсдепы отсче.ь даоленид
и ебгема и Jafic.;
и — на веска взрничатого ьешества s г.
В момеи! взрывчато.о превращении и газпобрааньх продуктах
находились и пиры аодн, .-игпгкч при охлаждении гкоддснспрова-
лись и ПС б или пмерсны.
Дтк учета объема паров ••иды определяют количество образл-
пазшейся ведь в бомбе путем продевания бомбы сухим воздухом
f 6. l’-.икции aipnz)4cru.v> прмгащснхл
C доследующим поглощением влаги к хлор кальциевых трубках.
По принесу хлорхальпиепых (рубок определяют колячеетпо обра-
зовавшейся воды. Объем паров водь;, полученный нэп нзрывг
1 кг нзрывчигого вещества. условно приведенный к нормальным
УСЛОВИЯХ! 14, вычисляется по рормулв
I/ д 22-4*-НЮТ
*= 1Вд
где Ь — iiaitaei нес количество воды (п граммах), о — навеска
взрывчатого вещее;ва (з граммах), подэрваннгн и бомбе. 18
молекулярный вес воды.
Зияя объем сухих газон и объем парив води, можно подучить
окончательно
tt’i=Vt+И. л/.сг.
Состав газообразных продуктол взрьгза определяется при по-
Nount газового анализа, оснсвани >го из псследоиателыюм погло-
щекин газов различными ног.ютителямп. После взбалтывания газа г
каждым поглотителем измеряют объем
тазов п по разности определяют коли-
чество газов, hoi. ошеиных данж. v по-
глотителем. Взбалтывание производит-
ся в специальных газовых ни icixax.
11орядок обработки обусловливается
качественным их:га ном анализируемой
газовой смеси, Юлорая обычно содер-
жит С0х. СО. II., СП.. X,. реже (Ъ.
КО. ХН3. иногда же IК I и другие
газы.
Для Н2 СН. пракгнчсскн при-
годных поглотителей не имеется. Ко-
личество Пх н СН. обычно определяют
ио уменьшению объема газон и По ко-
личеству образовавши;осп С0а после
сожжения этих нашест г. измеренном
хйллчесще кислорода о сне тиал .них
взрывных шшетках, » N- вычисляют
«ГНП' мимам* Hi .«
twsarrau.'’ KC.1CIX'-.' / гл:
но ринос д между объемами взятой
дзя анализа газовой смеси и суммой
пЛъсмо|. всех найденных сос1<1вных ее
О—п<1>1бж f— >1.1-
vKcoizJ окуа.
часюй в результате лналта
По результату «азэтюго анализа рассчшывают состав газов в
объемных процепык. Для составления же уравнения взрывчатого
превращения необходимо знать число молей каждою газа Вп-
шс.тсние числа молен производят пл формуле
20
Глава I. Теория взрывчатых веществ
многие ни удовлетворяю! основным требованиям, предъявляемым
к ним практиком.
Основными требованиями, определяющими пригодность взрыв-
чатых веществ к практическому применению, являются следующие:
I) дос гаiочное содержание энергии и мощность, обеспечиваю
щио надлежащее метшельнгге или разрушительное действие;
2) определенные пределы чувствительности к внешним воздей-
ствиям. обеспечивающие, с одной стороны, безопасность при слу-
жебном обращении и, с другой стороны, легкость возбуждения
взрыва;
3) достаточная стойкость, т. е. способность в течение продол-
жительного зремени сохранять неизменными свои физико-химиче-
ские к, следовательно, взрывчатые свойства;
4) доступность исходных материалов, легкость и безопасность
заводского производства и, как следствие этого, достаточная эко-
номичность;
5) ряд специальных требований, вытекающих из конкретных
условий применения отдельных групп взрывчатых веществ, напри-
мер. способность плавиться без разложения для взрывчатых ве-
ществ, применяемых дли наполнения заливкой; беслламениосп*
для порохов; отсутствие ядовитых газон, образующихся при взры-
ве.— для взрывчатых веществ, иррмспяемых при подземных рабо-
тах, и т. п.
Перечисленные требования особенно резко ограничивают круг
взрывчатых вешестз, используемых в военном деле.
Применяющиеся взрывчатые вещества в зависимости от уста-
новившихся областей применение разделяются па четыре группы;
I) инициирующие взрывчатые вещества; 2) бризантные взрывча-
тые вещества; 3) пороха и 1) некоторые пиротехнические составы
И п и ц и и р у ю щ я е (от латинского слова initiuni — начало)
взрывчатые вещества применяются для возбуждения взрывчатого
превращения взрывчатых нещсстз других групп. Поэтому ини-
циирующие взрывчатые вещества называют также первичны м и
взрывчатыми веществами. Взрывчатое превращение
инициирующих взрывчатых веществ вызывается сравнительно не-
значительным механическим или тепловым воздействием и отли-
чается коротким периодом нарастания скорости до максимума.
Основной вид взрывчатого превращения инициирующих взрывча-
тых веществ — дотоиапня, и при обычных условиях лишь только
в очень незначительных количествах они могут гореть. Инициирую-
щими взрывчатыми веществами снаряжаются, главным образом,
капсюли-воспламенители и капе юли детонаторы.
Важнейшими представителями этой группы являются следую-
щие взрывчатые вещества:
1) соли тяжелых металлов гремучей кислоты, например, гре-
мучая pi уть Hg(ONC)s и гремучее серебро AgONC;
f 2. Требования к ырыачагым веществам и их классификации 21
2) производные алотнетоводородной кислоты, например, азид
свинца РЬ(Ьч)а, азид серебра AgNx и циануртриазид C4N;i(\j)s;
3) соли тяжелых металлов стифпиновой к пикриновой кислот,
называемые с. гнфнатами и пикратами, например, стиф-
пат свинца СлП(КОа)3ОаРЬ-Н*О;
4) тетразен CsHeN)nO;
5) разнообразные капсюльные составы для капсюлей-детопато-
ров и капсюлей-военламеиителей; последние представляют собой
главным образом механическую смесь гремучей ртути, хлората
калия и грсхссрннстон сурьмы.
Бризантные (от французского слова briser — дробить)
взрывчатые вещества употребляются для изготовления разрывных
зарядок в различных боеприпасах и в подрывных средствах, слу-
жащих для дробления, раскалывания и разрушения окружающих
предметов. Преимущественным видом взрывчатого превращения
их является детонация, вызываемая значительным внешним воз-
действием обычно г.ря помощи взрыва пни.тирующих взрывчатых
веществ. Поэтому бризантные взрывчатые вещества называют так-
же вторичными взрывчатыми веществами.
Взрывчатые вещее гна этой группы могут быть однородны-
ми и неоднородны м и (механические смеси). Важнейшими
Представителями их являются следующие взрывчатые вещества:
И з однородных:
I. Нитросоедкнення ароматического ряда, например, тринитро-
толуол (тротил) СвНг(НО»)яСНа; тринитрофенол (пикриновая ки-
слота) С«На(>1О»)3ОП; трин1профснилметклни грамин (тетрил)
QHsfMOjaNCIIsNOs; динитробензол СЙН4(\О2)3 и др., а также
некоторые питропроизнодныс аминов, например, трнметнлентряшттр
амин (гексоген) (CH..NXOa)s.
2. Питра in, или эфиры азотной кислоты, например, глннерин-
тринитрат (нитроглицерин) С3ПЛ(ОМ'О«)3; нитраты целлюлозы
(клетчатки) - пироксилин я и коллоксилины, пепгаэритрктгетра-
нитраг (тэн) C(CHiONOj)* и г. д.
Из смесей:
1. Аммониты взрывчатые смеси па основе аммонийной селит-
ры, папример, а м мот ал 8O/2O состава: 80% аммонийной селитр я
и 20% тротила или аммонал 82/12/6 состава: 82% аммонийной
селитры1, 12% ксилила и 6% алюминия.
2. Динамиты, например, гремучие студни состава: 88—93%
нитроглицерина и 12—7% коллоксилина.
3. Окснликнигы — различные порошкообразные ортаническне
поглотители, напитанные жидким кислородом.
Пороха употребляются в основном в качестве метательных
зарядов для различных видон огнестрельного оружия. Преимуще-
ственным видом взрывчатого превращения их является горение.
Взрыв и детонация порохов могут быть вызваны только в особых
условиях, например, мощным детонатором.
74 Глаш / Теория мухвчаткг лгй<еггл
где П|—число монет газа, образовавшегося при взрыве I к<
взрывал кл о вещества:
С- объемны Л прочей т данного газа;
V- объем сухих газов в литрах на кг.
Число яо.'ей ВОДЫ определяют из объема пароз воды V.
__ Уи _ /'-Ifto
" 22.1 18-й '
и Kowpo'i знячепня л», b и а те же, чю и формуле для вы шеле-
нтя V».
Вычислив коли ICCTR3 молей продуктов взрыва, пишут уравне-
ние взрывчамло нрезранриля одного килограмма взрывчатого те-
inccius. Дли ннг.тгеидуальиык взрывчатых веществ принято реакпни
u.icaiL в расчете па грам.чолскулу. Тогда объем и число молей га-
зов, воды н других продуктов реакции перссчшываюг на одну
грзм молекулу.
Сказанное можно ппясяитъ следующим примером. При взрыве
I с гремучей ргуги llg(G'NC), в продуктах взчыва найдено
Hg 0,7 L ’ и 233 мл гасов (при О" и 760 кн давления), в которых
охлзэлись 67w-'o СО и Iv^.n N_.
Объем газов для моли гремучей ртути, равною 28-..6 г. будет
Гг=233- 2H1.G 66.3 л.
Чпс.'1о молей
СО 66 3 1.99;
103-2/.4
Такпм образом, после окрутлепил коэффициентов реакция
ъзрьнчатгео превращения будег
ПитОХС), Hg-2C0+Nr
По этому уранпеншо Петру тио пычииииъ объем газов о пред
положении, что ртуть нахидлгея я парообразном состоянии Поря-
док вычисления следутоииш: число’ молеС продук.ог влэына
/1=3.9Х»л4: объем молл газэи и парив при нормалчных услоииях
: .1=22,4 .1, иолому объел тродукюи взрыва, отнесенный к 1 кг
и.ривчатого пешестиа, будет
c.| = Si 1OJ0-4^^-3«5a»«.
' лт гм. б
f 9. Теплоте и температура влрчаадто.'о прслращтизя 75
$«. ТЕПЛОТА И ТЕМПЕРАТУРА ПЗРЫПЧМОГО ПРГНРАПП КИЯ
Тсилово^ эффект реакции милясгся эдчни нч трех определяю-
шнх явление вхрнвя фяктсноя. Для изрыпчатых оещести количе-
ство тепла, выделяющегося три т.зрывчятом превращении, является
очень важной характеристикой, так как они и целом ряде случаев
определяет целесообразность использования данного язрьвчатого
вещества в соотвегсмуюЩ|»ч ус.днмшх
Пол теплотей взрыв1 итого превращения (или птрыва) поив
маюг теплоту, которая выделяется при взрыве I кг взрывчатого
вещества. На тмактикс для срависния различных взрывчатых ве-
ществ полиугиси величиной Qr хка чк.-, т. с. тепловым зффсктог
едшшгы веса взрывчатою нещес кэ. определенным при оисюкииох
объем?*-
Теглпта взрывчатого превращения (Q.) может быть вычислена
И определена зкенердм.-цталыю.
I. Вычисление теплоты взрывчатого прекращения
Для вычисления теплоты взрывчатого iipernanu.-nn,i должке
быть известна реакция взрывчатого превращения и imeciHt. 1?
лота пбразэпания взрывчатого вещества и теплота образование
продуктов превращении. Реакния взрлвча.ою превращения может
быт., написана На оешхзапии расчетов, Ках указано выше, или иа
основапин анализа продуктов пзрыва. Геплота лбразопапия1 бе
рется из соответствующих таблиц 1таб.ч. 17 к 18}.
ТзЛ.’ицп 17
Теплота сбра»ав*ння некиТирих «етестг
(прв погтоятвон ОбТСЯС)
Пси сстаа Теплом обрз- 30В1ННП В Л-.Т-ГЛ А-ОЛ!. Псщсстпз Теплота обра- зованна U KXaA;MI>.i.t
називис 1 ьазтаинс Ж о.
<ЖПСЬ »ГГСрО;Д со ЗВ, 1 ЪкНСЬ 33011 >аОа -17.7
Двуожисъ углеро и COj 4I.F Окись азоте NO —21.6
Метав ' Oil, 1«. 1 Двуокись азот* SO< — 4.1
Вода (пар) Ьтда (жидкость) II’'0 1 Нж<> 57.7 0/.V Лмчнак NH, юл
1 Теолога при 1гял-жаж»< ибьемг рЭша а.тсвра1ПСской сухие тгпготи
при поетачцпоу даллентп п работи распнрсшп продуктов opcnpsuieiin». т е.
У«”Ул+*/?7.
’ Тоиотлй п.'ек.т.'Л па плигття то кплччгсто тгпл;, »оторп?
т*4«ляетги плп поглэииеп-н ирг образОеавЯН «лОД» ХОлн M.ui olrjir-j кис-
щаимэ мщ«стпа лэ гостямякхгпх его меммто»
76 J Jcasu 7. Гсо/iiW еормвчотнг ветссто
Таблица 1Ы
Теплота образсвачня некоторых е.трмпчатых neitti-ств
______________(при постоянном ort-.eve)___________________
Нэрчпчатэс естество Теплота обтазпя«ння 0 хкмл/лотл
Название формула
Гексоген (C-VCN’O,)» -21.3
Ннт| ог.-лхоль C»H*(OXO,h Е6.0
Ниц оглнг.срии IWONO,), 82.7
Тем C(CHX>NO5)4 123.0
ДшопроПсязсл <>«) С.н,<.\ор. 4.0
Троил 13.0
Пикрин тая кислота QH (NOAOH M.S
Тетрил NO. Cr.ll1|NU/)lN -9,3
Ксилил (м) CH, QHCNOt'HCH,), 19 2
Стнфнннопая кнелгта C,H (\-O>4(OH|: 125.0
Дяпптроил Сталин 1—5 C:,HslNOjh -7 3
. 1-8 С.ЛИХОЖ -4.6
Грсму’нк ртуть IlfftONCl, -95 4
Азид с ин нал PhX: -107
Hi тр.И1. Kjeriatcn с :о*ср*иннгм лота: Н.1.’ч 13,15 V» 12.81»» 12.2'- li.fir • Н.ОБН Аммлаипнан ccniitp; NH.NO» 500 к*ла чг 558 . 615 654 НО 751 HS.1 кхлл'пхть
В ucuoui вь-числелня .‘.сжит закон Г. II Гесс*’, согласно кото-
рому тг.плоний >иф?кт реаЮшн ле зянкчи от дуги реакции, а толь-
ко or нячялмою л конечной, состояний сисп.ми. т. е, если из
одпих । тег не исходных веществ получить различными пугямн
:пни к -к же конечные, то суммы тенлот, выделенных на лих пу-
тях, будут одинаковыми.
Пусть, папрчиср, требуется ничис.тить i никну взрыва гэна.
реакпня изрчвчякно прлрапепнн когоротс voxel быть представ-
лена следующим уравнением:
C(CH,CNO*h ЗСО.-2СО 4Н.О -2Nt+Q-
S' 9 Гжктг и ггмлсрлгура алрыеча-п.'и прсаращсаия
71
Будем считать нехедньми веществами к данном слугар элемен-
ты (С, И... О*. N»); конечными же вещее «вами являются продукты
изрыла (СО» СО, Hs(), Nj) Последим можно получить исоо-
средствсппо из жтемекюв (I путь), при этом выделится теплота
образ звания продуктов взрыва Q,. или (II путь) гз элементов по-
лучить сначала тЭи, при этом выдели гея тетлога образования тэня
Qt, а затем продукты иэрнва, при этом выделится теплота взры-
ва <?-
По закону Гессе тиллита образования продуктов пзрыча Qi
равна сумме теплоты образования тэна Q; и теплоты взрывчатого
превращения Сё, т. е.
Qi=Q<.+Q.
откуда
3-HI.5—283.S лллл
2-26,4» 52.8 .
4-37.7=-2Э0.8 .
—S67.1 ккал
-123,0
—414,1 ккал М"Л»
Q Q, Q*
Таким образом, теа.'кла взрывчатого грсвртщсния ранга алгеб-
раической разности между теплотой образования продуктов взрыва
к теплоюн ибразоиапгя взрыта rum вещества.
Подсчитаем теплоту лзтыпа для приведенного выше примера.
Тситота образован* uCUj ....
. . 2С0............
. . 'll/)..........
. . всех продуктов .
. . ива............
. , взрыва 1Ж . .
откуда
О,- 10(0 » 1400 ккал кг.
* 316
2. Опытное определение теплоты взрывчатого
превращения
Опытное определение теплоти взрыкчатога прсиражштя прз-
изэодития при пзмоити калориметрической установки (фиг. 28).
ооюннкм прибором в которой является ка.юрнметгичсская бом-
ба (фи . 29). <
Для определенны количества тепла, выделяющегося при взрыв-
чаток превращении, точная наческа и несколько граммов хорошо
высушенного ьсшеспи помещается в платиновый у.пн кварцевый
тигель, моторин устанавливается внутри бомбы
В бомбу плодится итог юти же в пей создтстгя вакуум г- нс-
скэльки миллиметров ртутного столба остаточного давления. Сна-
ряженная бомба устанавливается в калориметрический бачок, па-
1иЛ11СННЫЙ онрсдс-тснним количеством лист иллнр*. панной поды.
В веду погружается термометр. Воспламенение нептества взоизео-
дитсц Метрическим таком при помощи железной провллочки,
накз.шватотцсйся п момент замыкания тока.
п
7.«эта I. Теория ырывчагих вешестп
Tei ло, выделяющееся п бомбе при взрыве, передается тща-
тельно нсрсмсшипасмой поде, нзметевне температуры которой на-
блюдается по термометру. Количество тепл», выделивши ося в
бомбе и поглощен Horn прибором определяете? произведением
Фиг. 2S. Kwxniivrrju ;«ЧИЯ vern-
поокл.
/-кнлпркистраяжоол бпм5г, З-илчрвасг-
svteecoe ШШ9Ю; 5—тер» iv-тр. У—<эмнт
икя <яе».-.
Фиг. 29 Kxiopfivct-
piriceaas бомба.
Г-кс«э>е; ! -мрнакэ:
9 N«v*»o:r4ii»<uft cir-»-
♦ *-n e я»пм«к<ж:
ГРИ^«
теплоемкости системы иода I- аппаратура на разность между ко-
нечной и начальной темнсэа*урами воды, т. с.
<? = (<• • С.)(Г„-ТД
Q. - Q 1000,
d
где С- тсплэемкость бзяюй вэды и Со -теплоемкость аппара-
туры;
а — навеска.
Величину С, пршиь'ая тсплоемкгхпь волы равное 1. определяю*
просто взвешиванием воды, величина же Сп сеть постоящ.ая для
данной усганоикн, Она находится сарянес и вьражпекя и Эквива-
лентном колпчгчтае воды (водяное значение).
Оптеделсние т«нлоты взрывчатого превращения описанным ме-
тодом возможно только для взрывчатых веществ, легко воепдаме-
ннюищхся от накаленной врпвачокн ь атмосфере азота или в
вакууме, например, для пироксилниа и порохов. Для батыпндствэ
бризантных взрывчатых веществ теплоту взрыва обычно вычис-
ляют.
j»‘ 9. Телмта u ччрксидп.-и лрсл;>и|Чгмиа 79
Теклотз взрывчатого превращения для некоторых взрывчатых
вешеегк приведена в табл. 19.
Таблица 19
Теплота п.трыичатогп превращения некоторых вээьпчатых веысстя
Ндямемсм»мс вгрыв’и- | ты» петести 'Л я ллал.'от Нгимепппляне Btpuut.i- 1Ы1 icuicct* О Ё.9 *
ПирОКСНЛ' поли3 порох пт-1 763 Торил ию
шечпий 1 ||1Кр1ИОИ>1>1 якелптл 1(30
Баллистит с 4ОУЬ ингрогои- цернна 1DW Тротил КОО
Пирмссилии с 13.3И N 1340 Аямоюл F3. J0 £70
Нитроглицерин 1490 Дсьа^1И1 SS 12
Гремучий студон- 1530 Гремучий ртуть 415
Т»я 1-ЮС Ааид свиина 370
Ггиспгеп 130С ДямныЯ порох f65
3. Вычисление температуры взрыпчагою превращения
Температурой лярывчатМо превращения (пли взрыва) нали-
вают ту макси маянную температуру, до котрий пагрепаюгсь
продукты взрыьчатого превращения При взрыве
Опытное измерение температуры взрыва вследствие большой
скорости и разрушительного дсйс-вея процесса затрудшиышо
Обкчно температуру взрыва вычисляют.
В оспой? вьчисл.’ний лежит предположение. что взрыв есть
адиабатический процесс, протекающий. при постоянном объеме. >
что, следовательно, пыделнюил'сся к процессе взрыва тепло рас-
ходуется только ин патрев продуктов взрыва.
Прн этом предположения для вычисления толы-уются следую-
щей зависимостью:
Ц.-С,т.
где Q,— пилота взрывчатого превращения при иостокшюм
объеме;
С, -средняя тегллемкот, в?ех продуктов нзэыяя и интервале
от U до Г;
г —температура ззрыпа
Но теплоемкость газон сама сеть функция температуры. Зави-
симостьтеплоемкости от темпетятуры выражается при помоцп
степенного ряда. Для практических вычислений ограничиваются
линейкой мвненмоегью следующего вида:
Cf=a+hl,
I Muta f. Г'чрия Mputtwru» оеысстп
которая к частных случаях кмее:
ДэувТОУ'ПЫС ГЛ 1Ы
П»Р« поды . . .
Углекислый гая
Чпырегатомиис гаш
Пятитомные г» <ы .
Гйсрдые прпягкш
горы на ur<KiM<)
поэтому
v куда
следу .ощне значсвия:
С,-4,8 1-4.5-10 '> KiU.MOjt, град
С\ _4.0 (21,5-Ю *-•
CV«»,O-»S.B-N> */
С.\—1ДО 1,5-JO ’/
<-в-1’.О 15.10 4/
С’—
-.г-| «»+1Н»,
>(/
ДЛЯ ГИ.14НСЛ(1111Я ио
лип формуле необходимо знать cociau
нродуигон чзрына. г. е. репки ио взрывчаюю лревращвння-
Ход иычисченкя icxinepaiypM взрыва виден дз следующего при-
мера.
Пусть гребущей определить гемисрагуру взрыва пне. реакции
взрнвчаюго превращении которою выражена следующим ураппе
тем:
aCHjONOjh-aCOs I 2СО tl 1*0 I 2NS I Q.
Tcutura взрыва lit.! ллол-моде. Пидсчи.асм теперь геплосы
Kvcin ucex npo.iy’Kiou ьлрыва;
Дауаюмпле гаги . . .
У|.ИШГШП| гая . . .
Парл воды ...........
Тгплосмкост. O’CXnpOiJK-
:i>n r.puiit . .
H‘1.8 I 0.0С(И5 0-1» 'i u.:wib t
3-;y,0-J,OM»8 n^ ’/~0 00171 t
4- 4.U . 0.00215 0-16+U.0086 •
62,2 -0,01211 I
Следовательно, a-62,2 и 6=0,01214. Подсгвнляех найденные
тначення л формулу:
- л-1 <.Ч 'Ч’„ -62 2-* I 62,2' 4 O.OI2I4 444.I -Ю00
2* 2-0 01 >14
Вычимеш е даег
(₽=1<Жг С н 12«Г абс.
На практике чаще всего вычисляют гемнерагуру взрывчатого
npcjpameui я порохов, .шаште кокрон необходимо п₽ только как
>1С|>гс!1нссккЧ1 xapb&iepi'CiUKi. но и для сужденгя о илпяннм jo-
• 4ir житсл1. НО) медятся тотему. хп> У, пы;»жлгю< п Оммпих кял»
рннт, f лячсншг icL.iJcMKocieii иршйысны о малых кплорпях.
f У Лотзпгй u rtMmpcwa Я^лраЦГШ1Я
81
рохэ на пламенность выстрела и на живучесть орудия Пороха с
высокой температурой взрывчатого превращения вызывают повы-
шенный разгар канала ствола, гоэтону в ряде случаев тримепяюг
пороха с пониженной температурой ьзрывчаюго превращения.
Температура взравта-ого превращения порохов колеблется от
265Э (дымный порох) до 350П3 абс. (баллистит с 40% питзоглипе-
рнна)
4. Пламя при взрыве и выстреле
Взрын обычно сопровождается племенем, являющимся след
сгнием высокой температуры взрыва
Пламя при взрыве бывает весьма различным ни свое!) нген-
сниносп . величине и продолжительности. Это разнообразно есть
следствие природы взрывчатого вещества я условий взрывчатого
превращения (усдовю посп.тпменгния. плотности заряжания. ха-
рактера оболочки плотности забивки L шнуре п г. д.).
В белилП'нетве случает илами явление нежелательное: при
стрельбе нз орудий ixio демаскирует расколе жеияе стреляющих,
ирн подрывных’же работах в глазетах может послужить причиной
нарыта рудничного газа яги камегшзугогьиой пыли.
Положительную рать играет пламя ирн нарыве разрызиыл за-
рядов артиллерийских снарядов, облегчат пристрелку и производя
зажигательное действие при стрельбе по горючим целям.
Псследоизния пламени брпзангпих в.«рынча)ых ычцеств пока-
зали, чю телтлпм п продслжитсльИистЬ его для различных взрыв-
татых вещестп весьма зьачнгелыю колеблются; так, например,
лродолжитсльпостъ изменяется в I0J0 раз. а нмс.шо от 2-10'
до 2 1(Н сек
Большое, интенсивное и продолжтел! псе пламя (порядка
2-10"1 сек.) дают нитроглицерин и высокопроцентные динами in,
4to обусловлено больший jen.Toroft и высокой температурой ззрыва
(около 4000-)
Небольшое, мало интеисшшас и гепродолж!гтельнос (порядка
2 • (О-* сек ) пламя даюч ахмопиты, что объясняется значигелкпо
меньшей геп.ипой и гсмиературой взрыва их (окаю 2(Х)( '), па-
зтому аммошпы сраннп1елт.но безопвезы дтя примспе^ртя нх в
шахтах Такне твркмагые исщсспп иаэынапггя aHTuepuuyi^tiViu
•МН npfdoxpuhuiv.ttiUbiM’r. 6cjv.iac’ti«'। ь нх повышается с ухми^е
hhi.-m содержания f них XHjXO, и внелеиь.еь» специальных приме
сей (чате зсего XaCL реже КС1. солей с кр»|СТаллпяапионнэи
нчдой Na/LO,, Nal(Cl)j, Na-SCh, MgSO* u др.). Роль этих приме
ссй заключается, главным образом, п понижении текшерагуры
пзрыоа.
Для таких взрывчатых зсщсетп, как .шроьемлнп, пикриновая
кислота, тротил и т. п.. нсслсдова! кя <<шаруж.твль-1 дна различ-
ных по происхождению пламени и?бо.тыпое и пслрэ’Иьшнк'лыюе
п'-,ринчнор сгупшк самого прпцесс.ч дстопадпп юпывчатогс»
в ”• *. Ьух,-..,. „
82 I лаеи I. Ткооил влрывчатш: оещесу>
вещества и, спустя исьоюрое время (охъто 2 - Ю ’ сек.) бп.х-
обширнос и продолжительное (порядка I • 10** сск.) одари чипе
пламя следе гние присутствия и продуктах взрыла горючих и
кягрстых газов, воспламеняющихся при смешении их с воздухе»
Вторичное пламя вследсгеис своей большой величины и особен !
продолжительности делвет эту группу взрывчатых веществ списи- к
для применения и шахтах. Для уменьшения отормчииго пламс.ш
необходимо изменение состава продуктов взрыва з «.трону умень-
шения содержания среди них горючих газов или же введение
примесей, затрудигкнцнх зехпламеиевче горючих газов и смеси
воздухом такими прпмесяхч могут служат! соли щелочных у..-
таллов.
Пламя г. р и выстреле появляется на некотором раестся
ниц OI дула оружия, причем зарождается не я центре вызывал-
щегссн из духа газового облака, а в перешей час и ею. Пламя
это является следствием воспламенения (таззиого взрыва) пягре
тьх до высокой температуры юрю-шх продуктов превращение п-
реха (СО, Н/. СН<) .три смепедшн их с кислородом воздуха
11сиосред-мье(П1ым подтвержденном этого служит отсутствие пла-
мени при стрельбе в атмосфере азота или у.лекисЛопг газа.
Клинике различных фаьпзроз ла велпйгну пламени при вы-
стреле и меры б оу ь бы г пламенем будут ркссмотрсны при нале
жен г: г. свойств порохов.
5 10. ДАВЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ
ДЯРЛСПИ’ продуктов изрывь в замкнутом объеме является су-
щественной характеристикой, особенно важной для порохов,
испсиыуемых izn метательных целей
1. Вычисление давлений н сила взрыичаыэх веществ
В основе вычисления давлений при взрыве лежит уравнен -е
состолиня газов. Для йдеальпых газон уравнение «мтояшиг по
Мечдс.-'еену имеет кит:
рь=д/?Г,
где п— чисто изообразных молей;
R газовая постоячпая;
Т температура.
Поэтому, если ечнтгю продукты взрыва ндсгльпымг газами,
то при вэрыщ I кг р.зрывчятого вещества в обьеис v деиленис />
определятся из выражения
, -Г I
Г = п/</ — ,
Г
j»' 19. Лавлтпие npnjyxrcr ni/iwii п laMniiyrJM ибтлмт 83
гле ,j — число мелей газообразных продуктов взрыва 1 не взрыв-
чатого вещества. При взрыве в гон же объеме V. •.:
взрывчатого вещества давление р будет
р nRTM .
V
Величина ,Ч. представ, яющая собой отп<упение веса взрывпа-
и
того вещества к объему, в которого происходит изрыв, обозначается
обычно енмьолом 3 н называется плотностью заряжания радиса-
носсь ее хг/л. В пределе, если весь отъем, в к-»тпром происходит
взрыт, заполнить нзрызчагы&г веществом, плотность заргжаппя
стэноннтся равной гривичсгрическот. плотности взрывчатого веще-
ства.
Приизнсдепне пЦТ обозначают обычно символом Г н чазывают
амий взрыячагога вещества. хотя го своду физическому смыслу
н размерности оно представляет собо> некоторую работу.
В самом деле: R гзхитая ног тогннтя 1 — сеть работа ряепш-
рсни.т под атмосферным давлением 1 моля газа при нзттсваннк
на Г и. следовательно, произведения пРТ есть работа расширения
под атмосферным давлением при наг^сваими л молей газа па 7
Поэтому сила взрывчатого вещее-ва Г—это, в сущности говоря,
теоретическая работа, которую произвели бы ТЕзпобразние про-
дукты взрыва I ке взрывчатого вещества. расширяясь пол гтмо
сферпьм давлением три иагрсва.тик лх от О па Г": размерность
се л-аг/кс кли к?« w или какие дпбе другие единицы работы.
При таких обозначениях для зьпислсн'ня давлений п предполо-
жении. что продукты изрыпд являются идеалы ымн гьзамн, полу-
чается формула
P~F\.
сшласм которой ддаденнс пропорционально л<»тп<хц. зарпжапня
и силе При А = ! р— Тгким образом, если считать продукты
вэрива ндеалышмн I азами, епла ззрыачьтого вещества чиспстити
раина ллвлгнию при пло-нпстч заряжания, равной едннние.
Формулой этой можно пользоваться ю.ттжо при весьма тте5оль
тих тснностях заряжании и лавлеппях. ю> „а можно считать, гто
продукты взрыва ПОЧТИ ПОДЧИГЯЮТСЯ уравнению СОСТОЯНИЯ НЛСЯ.П1-
пых газов.
При плотностях 1аряжа.шя п дарениях греши* т Cwii um
Начинают мгразъ □амешу.’и рать сс-бегиеппый объем молекул про-
Ж тон взрыва, л также силы взапмпдЕЙсгпня между ними.
тгому в основу выч теленпя давлений дсоикно быть пи'южено
уравнение состояния газов, учить-иающес злт ракторы, например
уракненнс Ban дср-Ваальса:
(р I з) {v—j)-tiRT.
• 4irca«iitoc »тачеяхс тпЛ ntcn«nii<Hi — 0.0S3JT .i-n’T-,н.лл II лр—ю
«**еффа--ЮЛЗ ло5л).
«
81 /л«лл t. Теория вз;нлчатыг вещатв
В ней величин । j* есть некоторое ipiiparrtei.и< давления — функ-
ьия. убывающая с увеличением г i :>. Па зто\ и«.нонанн i ллп
высоких тс'ТерЛ'.р. которые имеют место три взрыве. ею o6i.ni.ii
пренебрегают, чег» не с,1сдова.-<> бы делал» для пчепь малых с
т. е больших .’.
В. чи’иыа же о иск-пт палка и:е Kbuo.tit-.ua н представляет гобои
ГЮС1 ШИПЛЮ. прп lOpUUOl d It.HVKI iVijc ионному обкму MO K-KV.I
продуктин BJJiaua (примерло уч.-тверен и. объем мачеху.>ы)
Ковано- юлх»бряяны\ продуктов мрыил можно считать ран-
ные C.CMI1 обьема. который они даиими-т три нормальных ус. «>-
Мях. Во >6 :io же ук доиуи)сяне приближенно, н кованом >н.1ястс>
+ tociohiuiu • че.1ПЧ1П«'(|, а \б лвнкнцей hvikuhciI давлении.
Гики»! iiApaxiM, сели счиппкся с :сч, что продукта взрь ш :
мв.Ы1слся ндея.1М1ы\д1 luia-.iti, н исходить гз ураидеин? Пап дер-
Ваялгк-а, го при взрыве I м* взрывчатого венл-гтвя о объеме V лиг-
18 тлвтекис онрсдслито» из вь.раж<чпч
Прд взрыве и ок же ибъсмс .И кг иарьичагогл ьсщссгня лап
денне будет
Разделав п зтом выражении чтслвтсль н знаменатель на '
Ч л
«вили им отношения — ир. анис выше обозначение Д, тю.пчкз:
V
икоичикслы.о
Отсюда легко видеть, что при рассматриваемых условиях
давление /> растет быстрее ц.;отжк:т:1 заряжании д м стано-
вится численно ранным F не лра л = I. а при ' - I илн
1 —
д= (' т. е. При д<1.
Выражение р было выведено впервые Л. II. П'ныкоиим
в 1857 г. к Я1Л-Н-1СЯ оспониой фе.рмулен внутренней баллистики
Olla спрг ислипм дли давлении около Г»1>1»(> \ц. что cooTBeic.uyei
ндотиипн зяряжанпя прниелю 0,40—0,43.
И случае применении 13рынчн1«ло всшестна а составе продук-
тов взрыва хиюэих имеются, н ко’«де1 снродаи.чис (жидкие к твер-
дые) продукты, формула будет иметь вид:
— гл
Р I О-а ) Л '
J 10. Дзалспиг ч/п.^укта взриаа О заияпутпм абъаме S5
где л' — ибър.м KoiiAeucupvuaiiiirJx продуктов при гсмнсрапре
взрынв Т, ранний весу их, рятделенному in удслный нес
Приведенные пыле Аормуль дгшг пеличинм давлений при
температуре взрыва Г. Для он редслсп и я давления V, при кекой-
либо другой температуре Г,. мугерую приобретши: продув и
игрива пр» охлаждении, иужт с Roc подымите идя вытекающим из
уравнения состояния ссютпбакгннеы
р e_L
Pi Л
откуда
и гак хак г ~r,RT. т.-> окончитслыто
_ п/?7Д Г,
л“1-л|/ г
Пример. Требуется иичислитк даяленне н бомбе обьемом 20 л
при взрыне н ней 200 . грэтпла, ураииснне взрывчато™ превра-
щения которого
ceH1(Noth<:ii,-2<'jO-i,2COJ зле । о,g;ы-:,6i|,о
4-1.4Kn-rC.2NH,
и температуря взрыва I 3200 абс.
Чнию молей «азообразных продукюв г-зрыва I кс тротта
п ^7*^=30.S.
следовательно, сила ipci пл»:
f-,^T=30.e.O,iW2»-32(X!=8090 л nm.u/Kf.
Кошхлюм газообразных яродукюв
0.001 w, = 4^ = 4.69 А кс.
Объем твердых продукте^ нзры ia
з.ь*;
3) - 11 л =0.13 л кг.
221
(Здесь 12—atoMUua jcc углерода, з 1.5 уде-гъньй1 тсс сто).
Плоглость заряжания при заданных умовгях
д °'2 = 0.01 кг а.
20
I .‘ала I. Теирия оэризчапи всщ(СП
Макснмялыюс давление при взрыве
ГД _ 8OT0-0JH
1-(« \ ' -0,82-0.01
- SL5 л гл.
2. Опытное определение давления взрыв.»
в замкнутом объеме
Наиболее рас1||)«Г1анегним прибором для определения (аале
пня шляется так называемая .ч«но.«етричсглрл божбе, н когоро:-
прлнчинз данлення к характер изменения дамевня по времен
Ф.ч. ЗС. Мы'пмстрпчсемн бообг.
I JU/HV-; :• « И1УЛМ. Л Цкин :••»•* Г 5>р,6.м
.-.«мжр^.инз пер*.:»*.: е-э..|о:»»- ' палужп- ntpo; А—цсяпиП
<ксер: 3-и»*-тг1Е iipyit.i
определяются но дсфоркишш тарированного медного крешера
(цилиндрика пли цнлширнхя с конусом}. талнсывасйой па «ра-
щающемся барябаис.
Бомба (фаг. ЗИ) вреде гл паяет стн-ьной толст иегенный полый
цилиндр / с шшнппош втулками — запальной и крешерной S.
Внутренний о5т<я бомбы от 18 до 4(0 .мл.
Загалышя втулка служит для эпектрипеслого аосл-шменспия
заряда взрыгчатого нещсства, помещенного т бомбу, для чего
через нее проходит цлхп тропаниый стержень о, кончакмг.нйср
nirnipioM на торцевой щмсрхности ыу-ткн имеется иторий штифт:
между ними натягивается ойкая железная проволочка, которая
иакалпваегся током и плелламсияст воснлахеннтельиыС сосгав или
пецоерсдствсино заряд.
Б крешерной втулке имеется канал, в котором находится iilia
гелыго прншлифованвый стальной поршень передающим давле
ине продукту порыва медному крешеру 6, хорошо исн|рирован-
нему в канале я упирающемуся во ввннтпую пргЛку
для записи деформаций крешера по времена иа головке
плргпнк имеется выступ со стальным пером 7, который движсттп
f II I’afart reline &1рыча
ио босотой прорези во втулке. Перо слегка касается быстро вря-
liiuTOUierocM барабаня 7 и до опыта чертит на прикрепленной к ба-
рабану закопченной бумаге линию параллельную <х':ипан1юбл[>я-
бава (/—О (см фйг 31). В монет взрыва, сылиел-темно
характеру нарасгвпня давленая и бомбе, перо чертит кривую де-
формаций крешера i гп»г) и после достижения максимального дав-
Ленин — опять линию, параллельную основанию барабана (2 2)
Б результате ня законченной полоске бумаги остается запись де
формации крешера (фиг 31).
Чтобы получить для згой lallHCH масштаб времени. необходимо
знать скорость вращения барабана. С згой целью на той же
эакипчеикий полоске, бумаги d момент ьзрыва лропзводится запись
колебаний камертона; она имеет ,
вид. показанный па фиг. 31 “ V/ \У
(3-3)
Тогда, зная число колебаний ч п
камертона в секунду и измеряя *
дднпу одной воти-з J, легко Wipe .s
делить длипу, спогистствующуп
какой-либо дрлс (например. 0.001) I— ----------------—<
секунды и получать таким обр?.- фнг 3J 3afwfc ^vn;l„, кр^с.
HIM масштаб времени длч кргвои ?я 3 «оибе.
деформации крешера.
Для неренодл чс.и чин деформаций крешера и иелцчгпи дав-
леной пользуются тчк иаэиагсмымм тарифными гоблинами. кото-
рые составляются пук-ы тарирования крешеров ня прессе спнкче
схнмн нагрузками.
§ I:. РАБО IА ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА
Образующиеся при взрывчатом древрлпгенпи газообразиые
продукты, силыги сжатые и raipe ыс До высокой гемперагураг,
при своем расширении пронзиодят работу.
Величина производимой работы может быть и вычислена и
•определена экскернмеит альио.
1. Вычисление работы продуктов взрыва
Для вычислении работы исходят in первого закона термоди-
намики;
а и dQ-ilA. (:)
По этому закону уменьшение внутренней ьнеэиш системы
равняется выделенному системой теплу и произведенной рабою.
1|ри Дозущепщ. чю пропет.- тясш трения не сопровождается П>
ерямнтепла, г. а является адиабат.«ческам. будет равно нулю.
Глава I. Теория .ирмпчатыл
!огда уравнение (I) примет eiy:
rf.4 — -du — (XdT
(2)
и после шпегриропяния. г. с. для конечного измерения темпера-
туры. получим
4 и’Ст/Г-СДГ,. Г,), 13)
м
где Г,—няпальлвя температура взрыва и
Ге -температуря, до которот охладились продукты взрыва,
произведя работу.
Нетрудно видеть, что величина макенмялыто возможной ра-
боты будет получена при охлаждении придукгди до температур !
абсолютного нуля.
Тогда уравнение (3) примет дид:
Л«» t’,(T,-r.) -F.Q„ (1)
где г - механический эквивалент тепла, a Q кыы.кг теппоп-
взрыва.
Велтчппа ЯМ1—EQ, кеы'кг носит название /юл7щшыьчой энео-
< ид или потенциала взрывчатом вещества и служит теэретичсской
характеристикой его работ эепосибнослт.
Друитт теоретической характеристикой рабопх*п>хобиогт;т взрыт
Читото вещества может служить упоминявиаяся .ihinie сила1 етч>
F_nRT=p£ Т. (11)
где pj агхосаернос давление.
П ч.-ледняя формула прдмснистся чаше для оценки рабсто.’то-
собносги порохов.
Данные, по теоретическим характеристиках рябоыкшкобпос <
аажпейшнх взрывчатых иещсстг приведены к табл 21).
* Нетрудно лтЯп: crs.i’. мел.ту Л OJX н Г. .-ели з
пР
«1Ло.-л1Ч«С1и Ср 1КЦСТ»ВЯ31. puj.-jni гЛ bv.imiiuy
V—I
Д|||'лх’пкк) я дпиктг: 7t за сксЛкп Гогд.т чЛту^нм:
1 и* * -
фор>гулу (I) пяссто
Ок.есснул) и-i тгрмг-
Ит лалутенниго 1>ирахм!зя видна .тп Лпгх &мьшг /• т -ти L4»niouie4rte
чежлу этими врлячтнаян дли пгэлчтных изритпппзх гкщеов разделю. Но
этолу билсс иисжип тли сряпкении р; бгогихоСис л пэрнтчвтых псшг-стз
полкшоппся аидчеилри 'I асх.
f и Рабата npuJi.Ait-e
TaCjuia 2(1
П<>1С'П1*алЫ1лм анергия Н сила некоторых ппрыичзтых Hcnicctu
Наименование £3p*₽''aiilX встиеств и г и V? Г л-аПкг i На и ненов нн с нзрнвча ых веществ Д..| Л .*>07 Л.
Пи раксн-т инсвой 327 1 9 НЮ 1сксчгеи 556 J 11 210
tiopcil nyuie'l- ННЙ То же внитовоч- 315 1 10020 Тетрил Пикркповлв ХКС- 465 427 10251) 93U0
пиН Г.а.иистит с Wf 168 1 100 1 Т pi I ил 110 8350
нитроглицерина То же с 600 ни- 5 7 11 7<Ю Д|!1*И1| оОснзол ДммоамОная се- 372 117 7 «0 4 350
трог ли церина Пироксилин с 1^3У> атотп HUTpOIJtHilCfuiU 118 10 440 литра Личот «мы 400 У .ЗД)
634 11 !<0 ДымииЙ iiupoz . pcxiyuai ртуть | 264 174 27JI)
Гремучий стулеин | 12110 Аз»* спя.иа 157
Тти 5QS Г 1Я1
2. Опытное определение работоспособности
взрывчатых псшссгв
Наиболее простым и вследствие >юго наиболее распрсстраиег
ним ме одок пракической оценки работоспособности взрыичаюго
nemecTRj явятся проба на
расширение с ви и покой
бомб ы.
Она заключается и следую-
ш,ем. Навеска в 10 с гзрыпчатого
веществ i взрывается в цилиндри-
ческом хаииле массивно? сшит»
вой бомбы (фиг. IJ2,o). илхлоз-
лешюи из рафннгроианиого свин
на. При взрыве капал бомбы
расптнрхстся (Ош 32,6) и уиелн-
ЭДше его объема служит ха
рактерц.л-икпй рабопхиособ:гкти
Фиг, 32 C.nii mu;u бэш&а.
взрывчатого вещества.
Недосглки Эюй пробы: 1) получение данных г- пбъсхии.'Х ?ди-
!’ниах, пригодных только дл>. относительной оценки работосписоб-
чоспт, м 2) отсутствие пропорцяональнсстл между пэхдз«.имимн
бробы и произведенной работой, вглсдствае того что с увеличением
2'>ъеиа камеры стенки бомбы становятся тонкие и усилия х и
млытейшего растяжения их необходимы меньшие
!<»
Гиви I. Tsvpun atptMvaiUX вац/стл
Релу.илалы этой пробы для некоторых бриланттых рзрывчагых
тсщрств приведены в табл. 21.
Таблам -I
Величины практических характеристик работоспособности некоторых
ипрыпчятых вещестп
1 la t.veil>in.illl(C пзрквчлых ве ногти P:cirпрение спин.и пой ГэмОы в ял Рабата* в л.'л/г но баллистиссагоыу laiTiMKy
TpotB.i :«б 12Я
n>IKpMII<Jtllll кнелотп 335 133
Тетрил зео 117
Гексоген 19Э 191
Tin 501 I8H
Амиотол 4J/50 •М»
ЯЗч-выЗ дитлянт 520
Другим методой езрапернеп ки рябигиСоосибностг взрыв1 ЛП.1Х
веществ, горазда яснее распространенным дслсдствис своей Гро-
моздкости, по более надежным и дающим значения в единице.'.
работы является метод испы i а-
н .«я при и о v о тц и б я л л в
ст Ичесхегз маятника.
Носейшгс Приборы этого типа
(фиг 33) сос“оц- из свободно под-
иипенпом моргнры-мгятннкз I, вну-
три которою номещйСгся заряд
(около Ю а) испытуемою нзрывча
того всшсстаа Взрывная каиоэя 7
закрывается снарядом 2. llpi взры-
ве последний выбрасывается, а маш
ник силой отдачи отклоняется пазил
По углу отклонения маятника к
судя, о рабэтпспособнвсти вЗрывча
тсго вещества. Этот метод дает возможность измерять с дсстаточ-
ной точностью работссмособносю в энергетических единицах путем
пвдгте а суммарной заботы продуктов взрыва
Л л,+ль
где Л|- работа, затраченная из подинтге мтятнмка на «ытоту.
соответствующую углу гго отклонения, а Л. —рабэта. затрачен-
ная на сообщник* гпархду скорости v. Величина же о в спою оче-
* По тапячм П. П Савс.иепя.
f tx Фугасное Mtfnia югивчигмл пгщл-тл
91
редь легко может быть вычислена из раиепства количеств движе
цря маятника и снаряда.
R окопчзлепьнлм виде уравнение для подсчета ислкчцпы ра-
боты имеет следующий изд:
Д = <?/(! -сояа)(1 , '*?,
где А (ican/ке) —работа ьхрыпя. Q (кг) — все манишка, I — дли-
на маятника пт центра тяжести до оси качания, з умы отклоне-
ния маятника, q (К?) - вс-' снаряда, л навеска взрывчатою
вещества (г граммах), 1000 коэффициент для пересчета на I кг.
Значения работы взрыва, определенной для основных взрывча-
тых веществ с помощью баллясшческого маятника. ирпведеиы в
табл. 21.
Следует заметить, что полезная работа. которая i ршизодтнея
взрывчатым веществом в реальных услопчлх применении, всегда
ментане поюпциальндй энергии, так как часть теплоты, выде-
ляемой ирг. взрыве, не переход it в .механическую работу, а За-
трачивается чв нагревание обелочкп и окружающей среды. Кроме
того, газы при i.pih’i зводстне пин полезной работы далеко не уепс
ваю- охлади пен до тгмперглури окружающей их среды; так. па
пример, температура пороховых iav»B у дульного среза орудия
обычно превышает 11)00 Вследевке этого коэффициент полезного
действии изривчаюго ие-ЩКГМ чаше всего охазинрегся весьма
ивболыньм. По ориентировочным подсчетам проф. Покровского, при
разрыве снаряда. образующего в груше зироику, на ее образоваьне
пспсльзуетсп зсего лишь около 7*/о энергии взрывчатого веик-ci «я.
Однако г некоторых случаях коэффициент полезного действия мо-
жет дсстачь большею значелпя, чапрпмер, к. п.д. пороха в орудии
Достигает 50“/в.
$ is. фугасной действие взиипчлтих ВЕЩЕСТВ
Под фугасным дейссгшем взрывчатых яешсстп полима.от раз-
рушение и выброс тон шш иной п.-отнол среды (чаще всего грун-
та). в которой лронсходт взрыв заряда взрывчатого вещества
Mepoi фугасного действия служит обэсм киропкн, «Лражмии-
шейся при взрыве, отнесенный к 1 к.’ взрывза-ого вещества.
Объем тюронхи зависят от веса И свзйстя заряда взрывчатого
вещества, егг свойств раэрув1а?мой среды и расположения заряда
о'ткентелыю последней.
На фугасгое действие взрывчатых веществ весьма существен-
ное влияние оказывает углубление заряда в среду. Гак, например,
тротил ия позсрхяосгп обычною трунта дает при взрыве воронку
около о,15 ,м’/лс. при углублении же заряда ия 0,1 м объем по
Ронки в указанном грунте'доходит до 2 м*/кг.
Образующаяся воронка (гирн) имеег ь этим случае белее илг
менее правильную конуссобразиую форму (фиг. 34).
Н2 J'.iortu t. /'coptM Kip.ui'tuiMX ксщесга
Вслсдст тис rom что часть я тбритештого взрытом грунта na-
ляе-т обратно в иоронку. объем нерасчищенной порлцш вгегдя
меньше объема дейегштгелкнпт воронки.
Расстояние от центра заряда до поверхности среды называется
глубиной коринки (горна) или линсер наименьшего сапропеле-
«ил h. PacL'iuHUiic в плоскости горн «опта ог центра воронки
(гарна) до подошвы называете)! ри-
Лидсом г.
Если h- г, то воронка и.ш горн
на щзиюп'я простым и. если
/г<г м с л кнм и, если же h"_>r
] л у б о к к м и.
Все заряда, необходимый для об-
разоват ия воронки данного объема,
МОЖС1 бить вычислим „г следующей
ферт v.ie
С=л'|Л'1/,т.
где Л'| н К. коэффициенты харак-
теризующие; первый кзрмичатос
вещество и второй - среду.
Значение их, усгннпялецныс опытным путем, длг случаи обра-
зопиипя простых воронок таковы:
Ф1г И. Оороикя образгечоя
B3JMROM заряда ил?ипчптоп> sc-
Шести
1<1
Мнппий порох .... 1,0
Д*пз«и>ты .... . 0,45
Тротил.......... 0.43
Акмотол ........... 0,41
Аммонал . . i . , . О.ЭД
В среде, подверг иуишсйсп ;
сфер:.! (си. фиг, 34); I) сферу
К'.
Свсж<Насып.тпяля земли 0,73
Растительный грунт . 1,52
1лптиый песок . . . 1,51
Песчаная глина . . 2.05
Хорой нй й;тп8 ... 5,10
енсгиню ттрыьа, различии, г трп
сжатия, 2) сферу зазрушеиня н
3) сферу со рьселия.
R сфете сжатия под действием продуктов взрыва срслт р;и-
дробляеюг и вы-еаыепя давлением продуктов взрыла.
Радиус сферы сжатии лышелггог по эмпирической Формуле:
r^r 0.36/fJ C.
где г,ж —радиус сферы сжатие ц л;
С — вес заряда в и
К„ - соэффидиеит, харак:ермзую1цнй свойства среди
Объем сферы сжатия в заииснмосл! от спойсги среды я взрыв-
чатого исцества колеблется or 5 цо 300 Объемов лиряд.ч
В сфере ралрушгнтьт иод действием ударной вол ты, вознниатм-
щей в среде, связь между час-игамн среди нарушается и среда
выбраснийстся продуктами взрыва п его эону наименьшего coupe-
пнтлення.
4 'I'Hiainue ИсСг.'Лн.- tt/wwnu ОеЩ«г?в
93
Радиус сферы разрушения (/») п 2 4 раза больше радиуса
сферы сжатия. Он может быть вычислен пи оорчулс
Г.-K.VC.
В соерс сотрясении ударват. полна переходит в звуковую (за-
тухает) без нарушенья связи между частицами среди Теорети-
чески радиус сферы сотрясения бесирсдслшый. В зависимое in or
мощности взрыаг сит тясеиие может быть ибчаружеЯо (сейсмиче-
скими приборами) ня расаоятш сип-1, километров <н очага нэры-
ш. llpaitiHMccMi за радиус сферы сотрясения принимаю расстоя-
ние, на котрон упругие волны >г взрыва сне стмх<бпы
производить р;ндумающее лсйстштс наземник нострзех. Такой
радиус сферы сотрясения re>m, может бшь вычислен по формуле
^р-!Л*МС
Коэффициент Ц, но всех трех формулах иу.е<ч следующие зна-
чения:
Рыхлая эс.х.ы ... 1.4
Нел то............ 1.07 Клигпппп шш . . . 0.51
Весов . . . .1.0 1,04 Смяа ггаахтил . . . 037
Глина с песком, к»- г,с °" • • - • 0 77
хснисп.4 ipyin 0.Ш»
В артиллерийской практике обычно требуется определял, глу-
бину воронки (Л) по заданному весу заряда С в снаряде. Ио ип
этого необходимо знать yi дубление снаряда в среду. которсу зави-
сит от свойства среды, гм скорости падгпня снаряда и ксыетрук
тявных псобешисгей его (баллистического коэффициента, замед-
ления взрыва «ели к пр.); соитие|сгвуюш11ё формулы приводятся в
курсах боеприпасов.
Прг сравнительной опенке разллчних взрывчатых веществ по
фугасному действию снаряженных Hut боеприпасов производят
подрывы к грунте или стрельбу с 1.оспелую11.мм ебмером воронок.
Пр| стрельбе с иебсльшями уктами пяденкь н без замедлении
получаются мелкие титршкв. нмвиииис липуиосбразнуп форм}
Объем их при величин? г ди 2Л вычисляется с доег?гичппй точ-
ностью по приближенной формуле
U' -d.53di</xA,
где н d* дпаметри ииропкт. измеренные ио пзаимколсрпсн-
Аннулярных направлениях. На I кс обычных бризантных изрынча
гых всщссто приходится зри этом иколз I .ч* груша средней со
протиштясмостн.
При навесной стрельбе фугасными снарядами г достаточным
’«мед.теннем получаются простые юронкг. котлообразной формы
У4
Гао-тл I, Теория е.->рш1чвтих вщес/и
Объемы их вычнсляЮ1ся с диствтлчнои точностью по приближен
ной формуле
U -О.З&йс/.Л.
Ни I кг обычных бризантных взрывчатых веществ прпкоднтгя
при этом Gjuicc 2 мя грунта средней сопронниясмпств.
Упомянутые выше формул* предложены В И. Рду.тговским.
§ 13. GPH3AHTHOF ДГНСТВН1 ВЗРЫВЧАТЫХ ГИ IHtCTB
I. Теоретические характеристики
/>розячтлм.и действие# или просто б/щлгчгаостьл пизываил
способность взрывчаты.-, ьсшесгп дробить при взрыве соприкасаю-
щиеся с инки среды (корпус снаряда, бетонные или металлически',
сооружения, юрные потопы и др.).
Способность via зависит oi детонационного даилеиня и вре-
мени ио действия.
Деюнги.томное дахтены может бьиь "риблн^«тс.-ьно вычислен1
по формуле
М>Г
Л»-, •
где • дс-онапнопкае данленйе в барах;
;<о массовая плотно; .•?. в е/см";
D. скорость детонации в см/сгк.
Как видно in формулы, давление деюиаиии прямо iipuiiopuiu
надыю плотнсстд заряда и квадрату скорости детннадян. Следо-
naie.iMio, взрывчатые гк-шествз с болкпюй скорсстью neiniumi.i
обчадаог блтыней брнзанпххлыо. Кроме тогл глн увеличения
бризан^яоегк необходимо применять заряды возможно болыпгй
плотности.
Дегинаинонпос даилеинс очень не.'Шло: оно ,'iucii.raei
2(ХНКЮ к.'//.,»- для Tponwia. а для мощных взрывчатых нещест
типа гексигсии сше больше, и:»9 ому любые прочные материал1.!,
подвергнутые такому Ослиному дамелню, дробятся.
Для дробленгм материалов, кроме дапдепця продуктов ьзрыьь.
nvet-i' значение и врем? их дедешня, поэтому Я. Б Зсльдэпнч
К (I. Сгапюховнч предложили характеризовать бризантность
взрывчатых неписи величиной импульса, действующего i.pu изры-
ве нз единицу nouepxuoiiii преграды, с юпорой шряд соприкасает-
ся Величина удслыюго импульса на гирис такого заряда яри ог-
cyrcinuii оокооого разлет продуктов детппашчг равна
• Лля ncpx'iei.; и техинчсстнс СЛЯННЦЫ. т е кЦСУ'. |ужпи п<-.ту11«шул- ие.
лк»ияу тлзде.ьтп. i«a 9Д1- К1,
У 13. Прлзашкис Шйсюие napUnwuX вещее™
9и
где Р» ПЛОТНОСТЬ заряда и л/см’;
I длина заряда и гм;
D — скорость детонации в см/сек.
В этом случае импульс, измеряется и единица к CGS: его раз
уср гость г;см'сек. В технической системе единиц i измеряется к
KecatfCM*. Для переполз в техническую систему едини). необходимо
Мипульс г/смсск разделп-ь па 9*81 - 10*.
Полный импульс, дгйствуюший на торце заряда площадью S.
равен
f—^hISD -^-.ИЛ.
где Л!» pUS масса заряда.
В тин случае, когда болоний разлет продуктов детонации нс
ограничен, последняя формула перепис luaevCH так:
/ KM.D.
где A' постоянный kv3«|h|mumcui;
АК — актниная масса заряда, т. е часть заряда, продукт» де-
тонации которой разлетаются я да”п<»м направлении.
Величина Л!, r настоящее время полдагтся iftope тчссксму рас-
ц
чету. Согласно формуле <—fJD величина удельною импульса
растет с уиеличеимсм 1Лошост заряда и спорости дргонапии
Пи данным А. Ф. Велиева i
М. А. Садовского, бризантность
определяется головной пастью им-
пульса взрыва, которую в пределе
можно считать iipouopiIMuuartbUuft
тяВашю детонации.
2. 0иыи1С*с определение
брнъзнтнпсти
Из лабораторных сдосибзи оран
тичсскгно оиределеиня бри-чи noci <
взрывчаты». Benieci L i а ибо лее рас
Пространен:! проб а на обжа-
тие свинцовых столбиков
(фиг. 35).
Навеску взрывчпиил нещеспи
н Колнчсстзе 50 г помещают з пи
лнндрический бумажный г а гроз
диаметром 10 м.ч и иодврессшшиаюг
до ололюсги, риниий 1,0 с одионремеипым образованием гнезда
Пид фаеюродетокатор. На патрон помещаю! картонный кружнч с
от»ерсттт»м дин элсктродстоиаторя. Патрон усталавлниают. как
показено на фиг. 35, На стальную пластинку, которая пимещеи«
Г :ал! I. Теория взрыачвтмх eeuiecie
снерху двух свинцовых стилбнкоя, поста пленных строго iu им
друг на друга.
Столбпкн нысоюй 30 .и.ч п диаметром 40 .«л гзп1тиил>нотся 1ч
рафинированного свинца. Иногда вместо двух столбиков сипим
один высотой 60 мм.
Нпсле установки патрона и крепления всей системы па мяссп;
ной стальной плите иринлюдят подрыв нитрона. Свинцовые стол-
бики Деформируются (фи| 36) верхний обычно принимает триба
образную форму
Мерой бри-зан лист к взрывчатых вешеетн является умсньигешк
йысо-ы (обжатие) столбиков. выражению в мм (табл.’22).
Достоинством лро-
Таблица 22 бы является ее |ро-
Ьр4згитнпст1. некоторых шрыпчптмх
BccieciH пи обжатию свинцоник Недолатки этом
сголбиион проба:
--------------------------------- i) получение очно-
I Ia.w4iioii.il не пар ивчзгых Обжатие сНТОЛЬНЫХ ДЙППЫХ ь
ВСшес,и ' вхи линейных, и нс в эЧ₽р
гетичеекнх единицах.
I р\.иуы£ стулет.
Ггтриа
riHsp:iHO»au «делит»
'рстна
Кентил
Лмиотозм
26
13-1У
15-16
12-13
8-9
Г -1.3
И р и м е ч з hi ' Полпрсгсовка За-
ряда грузом 1 кг tn 2 чин
«Phi. 36. Де-
формирован-
ии!- спиицо-
оыт стхмбн-
-) цсутстзш. cipuiuii ipOnopuiiuiianbHOCTii ммкду численным ппхя-
::uhuc'.i пребк u uchc-bhtc.tki.i’i бривай;ьосты> взрытчагых венкх ги
2) трудвоеп» сравнении 6рплз1гтк>сг4 взрыоЧ£лых вещретв. рс)|< ‘
<глнчаюшнхея по восприимчивости к детипацни. как. например
<r<iMUDUioB. три большой илогиостн нс детоинруюсцнх от одного
капгитт дсюпаторя: 4| с о.ине ня челн1 пну <х'жаган HxlWKeiins
детонатора.
Проба может проводягъся R другом ввриантс, когда вмест
енниаовнх стплбпкод прнмеияотгя медные ци.'шндрикя крешеры!
" 6pi>iiujплеть харгктёрнзуегся их юформлпией. Rec наряда бе
оу. Юг.
С нслыо приближения к условиям практического использоиаьн»
о бризантности в.-р начатых bcikln’Tu cyini. проводя о пр с дел г
нпе ос кол о > н ос т н Гм» - п р । и и с о в, снаряженных пгт.
lyCMWHrt |ЧЗрЫНЧИ1Ы.МП вшцетзлмп, п о д р и и о м |< х к б р о <1 е-
им е
!3. bf.:aunrnOc OoTrreutf е.чрынчагих оещсепг
»7
1. ЧмС.Ю
2. Число
3. Число
4. Число
Г Испытуемый снаряд устанавливается на деревянной подставке
в центре бронекмы в кольцевой песочной защите (для улавливания
осхолко! песком и предохранения их от дроблешш при ударе о
стенки каморы) и подрывается. После подрыва собирают осколки,
взвешивают, считают к сортируют на сруины по весу. Основными
характеристиками оскилочнпсти являются:
_jV число п:с< собранных осколков
Р„ общий пес собранных осколков
К _ чгсло полез вых иоолков
<.:с все корпуса сиарвда
_ К «пело <>:« яных огкилкои
Ря обгпнП пес собраниях осколков
_ц Q число 111Ч1е31ЫХ <ХКС1.Г«>В X BCC KOpi >'С1
общий вес соОроемыс ос колк-i и
Полезными осколками считают обычно осколка, имеющие вес
от I г н выше.
Оскслочнэсгь зависит нс только от качества Jap.ua взрывчатого
дешества. но г от качества металла, толщины и формы стенок
корпуса и т. п., поэтому определение оско.ючнсстн ведут н одно-
образных условиях и обмою сравнивают с хорошо известными
боеприпасами.
Наиболее современным и объективным способом оценки бри-
зантности взрывчатых веществ являйся определение вели-
чины импульса взрыва заряда при помощи ба л-
диетического м а я тн и к а, изображенного па фиг. 37.
Из испытуемого взрывчатого вешестта прессуется цилиндриче-
ский заряд желаемого веча в диаметра. К горцу заря,да. проти-
воположному капсюлю-детонатору, приклеивают стальную пластин-
ку, Заряд помещают строго но осн груза маятника н производят
подрыв. Количество двьжекия, полученное пластинкой, передастся
маятнику, и маятник отклоняется от первоначального положения
н? какой го угол. Им пул к- заряда, равный количеству движения
маятника, вычисляется ио формуле
/^С51п-,
/>$ ?
где /—удельный нмпу.ты' в а.’ сек/см-;
а — угол опслэнення машинка н градусах;
S поверхность, восиргнимаюшал импульс, j гм1;
/?—плечо ударь магтннхз а см;
С— постоянная маштака, равняющаяся —,
• де t период колебаний маятника и сек.;
Q — все мантника в ке:
1—плсчз мапткика в гм.
7 М Л bju.m.ia л 1Р.
Глма I. Теория минт
9 Н. Hcikraui- ojprMt<in >u> paf-Tauu.u 90
При сравнении импульсов необходимо применять заряды тди-
шовых размеров и платности, гак как величина удельного им-
пульса завис»! не только о. плотиистН. но и от геометрических
размере^ (длины и диаметра) заряда (табл. 25).
Габлгца 3-t
Величины удельных импульсов |< кг-гек'ск- для :«apuiue тротил*
и флегматизировлннвго ггисогена
Плгткс.-i-. ар ип п . .н1
|<ai мснозлипс азры!'1огнх ве i:eri в 1.30 J.40
TpoiH* 0.2КА 0.303
Гексогс* (c.tei я*тюиром1иы£) 0.336 0.355
Ц 14. ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВОВ НА РАССТОЯНИИ
Разрушительное действие взрыва ле ограничивается непосред-
ственной близ-хтыи к месту взрыва. Зона разрушений, производи-
мых взрыве-*!, значительно превышает объем заряда.
Разрушения в окружающей среде происходят вследствие того,
что образующиеся при взэипс нагретые до высоких температур и
сжатые до больших даичеипй газообразные продукты, расширяясь,
оказывают сильное динамические воздействие на окружающую
среду. При этом и окружающей срете образуются ударные волны
большой интенсивности, особенно вблизи заряда Например, ирн
ьзрыие заряда гексогена б воздухе вблизи ичагг. взрыва образуется
воздушная ударная волна, распространяющаяся со скоростью
(D.) 9603 x/сек. превышающей скорость дстонаиш заряда. Такая
ударная волна характеризуется следующими параметрами: даяле-
пис па фронте се (,'>«) НПО хг/см*. плотность среды (ра) —
«1,293-ИГ» г/с.«я. температура (7.) II003’ абс. и скоросн» средь.
(!/.)=8650 м/сек.
Вблизи оча1а взрыва фронт разлета продуктов изрыла сон ме-
шен с фротюм ударной воны, так как они дню акмея примерно
с равной скоростью. Но НЛОТПОСть продуктов пзрыча п этой вине
примерно в 20 раз превосходи। плотное, ь воздух? на фронте у.щр
ной волиь поэтому динамическое воздействие продуктов взрыва
на преград) зпаягтелыто превосходит действие ударной пелпы.
Такое положение сохраняется до тех пор. нежа ударная волна,
двигающаяся с большей скоростью, ьс игорвстся от продуктов
взрыва По данным ряда работ, отрыв (оформление) ударной вол-
ны от продуктов взрыва происходят на раеггоншш от 7 до 14 ра-
диусов заряда if») от центра очяга нзрыва (фяг. ЗЯ). На расстоя-
ниях от 14 до 20 ралиусоп заряда нродукгы взрыва и ударная
волна оказывают примерно равное пи силе воздействие па ьре-
100
/ дней I. Теарм пзрыачапих еещогп
граду Ila рассгияшгях больше 20 радиусов заряда разрушитель-
ный эффект обусло*ливасгся дейспшея тольж» ударной волны.
Таким образом, при взрыве в воздухе из небольших расстоя-
ниях )i места взрыва основные разрушения производят продукты
взрыва, я на некотором удалении воздушная удар тая полна
Фиг За. Поле лсксгяхя шрмвз.
, Г --чотсс .•<п.-гч1с «ориоа: »m It:
1>рму«л1-« к<рыэа п /.спиле W.I
ни; »:«a Ui. irk.—пи- узишиП «лани.
Удельный импульс ударной nrvitira может быть вычислен по
формуле
з
, лс*
'• т •
где I- удельный импульс з кг • сек'м-;
.4 — коэффициент, характеризующий взривьяюс вещество, для
тротила равный 60. гексогена 78:
С вес -Заряда взрывчатого вещества в к.’;
R — расстояние от заряда п м.
1. Передача детонации на расстоянии
Продукты взрыва одного заряда в воздухе могуч вызвать изрыв
друтъго заряда, если он нс очень удален от первого заряда. В та-
ком случае первый заряд носит га.тналне активн<л'п. шорой -пас-
сивного. Явление возбуждепдя взрыва в пясспвпом заряде в слу-
чае взрыва активного, огделеялого от пассивного ип^ртаой средой,
пязииают деганацшй на расстыиши или детонацией через влияние
Дальность передачи дегочадми ва расстоянии зависит от ряда
факторо.1, основными из которых являемся: вес в свойства актив-
ного заряда, сиойстнэ пассивного заряда, свойства среды, разде-
ляющей заряды, характер оболочек, в которых помешены заряды,
а также папра&телне детонации в активном заряде.
10!
,ф’ N Л/йстпи.-. 6&ir№04 «й расстоянии
Зависимость дальности передачи деюнацин от веса ак ирного
заряда выражается эмпирической формулой
1
Г-ПСТ,
где г- расстояние передача детонации в м;
С—нсс активного заряда в нс;
^ — коэффициент, учитывающий свойства зарядов и разде
лающей среды, по смыслу формулы равен расстоянию пе-
редачи детонации I кг заряда ирн данных условиях
Эта формула довольно хорошо согласуется с опытом ирг актив-
ных зарядах несом до 1900 кг. При зарядах большого веся пока-
затель степени несколько меньше о .
Коэффициент rt имеет различные значеиш-'. Для пикриновой
кислоты плотностью'1,0 г/см» пеличина Гт колеблется от 0,58 до
0,67.
Из свойств активного заряда онределнюшямй ятляются ско
рость детонации и плотность. При постоянном весе заряда взрыв-
чатые всшсстза ио стнпсительпон спссобносп! передачи детонации
через влияние располагаются в порядке величин их скорости де-
тонации.
Поскольку скорость детонации взрывчатых веществ растет с
увеличением их плотности, постольку с увеличением плотности
активного заряда растет и дальность передачи детонации на рас-
стоянии. Эта зависимость выражеьа прямолинейно, что иллюстри-
руется фнг. 39.
Из свойств пассивного заряда па дальность переда ит дсгона
пин на расстояния окэзинеют глняикс чувствительность взрывча-
того вещества заряда я его плотиисть. Чем больше чувствитель-
ность взрывчатою зещсстиа, тем больше дальность передачи
детонации. Так как чувствительность взрывчатых веществ с унс-
лп'тенаем плотности заряда уменьшается, го чем больше плотность
пассивного заряда, тем меньше расстояние передачи детонация.
Загиснмость Дельности передача детонации от шкхпюти пяссив-
тюго заряда иыргжена также прямолинейно (фиг. 40).
Существенное влияние па лялыюегь передачи детоиапий окг-
ьывдет среда, отделмтещаи активный заряд от пассивного Напри-
мер, для 50 г зарядов пикриновой кислоты, заключенных г. бумаж-
ную оболочку. при плотная и активного заряда, равной 1,25 г/г.к1,
и пассивного, равной 1,0 с/глг, дальность передачи детонации
имеет следующие значения: через ноздух — 28 см, через воду
4.0 см, через глпчу — 2,5 г«, через песок 1,5 см и через
сталь- |,5 см.
Помимо свойств среды, на далы ость передачи влияет объем
(°ГРМшчеяность) среды, разделяющей заряды, прочность и свой-
102 Г-iam /. Теория аярмяатх всцеегв
ci би оболочки. огранпчнваюшей среду. Например, для указанных
выше ла] ядов, но бе^ оСо.'кпл!. и иилухе бел ограничении объема
дальность передачи дсгонаипи равна 19 см. Если же разде.’.яюпшй
воздух заключить ч картонную трубку днамггром 32 .«и с толщи-
ной стенок I .м.м. io дальность передачи детонации будет равна
GO см, а при стальной трубке с толщиной стентк 5 мл- 125 см.
При сраошпельно миболыппх актнииьх зарядах (до нескольких
кпчо-рамгон) дальность передачи зависти от голоженпя детонатора
Фаг. ЗУ. ’TiHsritTe илопкк.ч
;iwjani>on> карма па дтлыюсл.
heftis’ni espuaa 'irpts ждан-
нн«.
Oi:i ТО Нл’Як.и- п.кл*асп< nat-
trww е»рн-е. вл ДМЫОСП. Пе-
рс .тчч ttjpiiUi 'ТСЛИ ПЛЛЯШКТ,
II акшвном заряде, а имени, она значительно больше, если иас-
спивд'й заряд расположен по ияправлен.по распростри теин» дсти-
на!.ни ч актннном зарнде,
Л'схаилзм иозбужденяя взрыва на рдехгоян.ш при иаличнн
оболочек на активном и пассивном зарядьх менее ясен, так кек
возбуждение взрыва пассивных» заряда может произойти ит
действии разлетающихся псхилкоп оболочки актнпного заряда.
Дальность передачи п.-рыча при на.о '."ш оСчмюч.ат ия актнниом
заряде уис.и-чиняется. а при наличии лбемкики у нассняшич» заря-
да, ШТибпрот. .чтит,шлется.
2. Механические ра фушепня и окружающей среде
Механические разрушения в окружяюшей среде принято кляс-
сифниировать ни 1рн сдеду.ишщ глупиы.
g 14 ЛвЛстоис Крит на расстоянии 1(й
а) сильные. Х1.р.экт?рцз}юшнгся разрушением каменных
>ли кирпичных кладок:
б) средние, сопровождающиеся разрушением деревянных
«taciv'i н ТОЛСТЫХ стекол;
я) слабые, при которых приподнимается черешни н разби-
ваются обыкновенные- стекла.
Для ориентировки следует указать, что npi. взрыва незащищен-
аых зарядов взрыичагых веществ весом ИХ) кг радиусы Зои, в ко-
торых наблюдаются указанные разрушения, могут доходи it соог-
ветстзс‘’н<_ до 10, 50 п 100 м
На ocJiounir.ru мнигочв<..1епных нгследовагнй установлено, чн>
расстояния • /<), ил коюрнх происходя! одинаковые разрушения,
определяется а записи мости от веса зиряда взрывчцгшо иешестБЭ
з клир оческой формулой
।
/?-/е,с2.
г
где С— нас заряда взрывчатого вещества и хг;
R- — коэифнцдеог. котсрый имеет ряхи иные значелнн и зави-
симости от характера разрушений мощности взрызчашх
веществ, наличия и устройства защитных ограждений во-
круг заряда.
Например, для вычисления расстоянии (R). „а которых врон-
эойдуг разрушения при взрыве заряда тротила, применяются сле-
дующие значении Иг.
0 1
Пролом кир.нишей стол. тпдиппюй u It л ’ —
Л •
Трсшинк It 0TIO3-4 И кприичяых K33XK.TZ 1J.IU.1I- Z) f
nrfi n A «.................................
я •
Разрушение дсрсэ>ииох рубленых с;с< ............. О ?
Ра<руыеьпс озгпплх nepeiuctOis. Л0 рей. деревин-
nui ncprrnpn.-toK...........................
Полпос разрушение чеьсо к зкоииых рамах . . . 8.0
Лучшие результат д д.-я определения расстояний, на» которых
происходят разрушешо, можно получн1ь. паиауясь указанной
ниш»- формулой для вычисления импульсов
а
< —А— кг-сек .ч1.
А)
Велн’Гши импульсои. необходимых для лролзведення разруше-
ний, известны. В обп.еу для получения сильных разрушений (раз
рутпений кирпичных «танин) необходим импульс около 250, для
средних 150 в дан с.шбых 30 кг • сск/ме.
Глава I. Гссрил мриачатх пещхт*
Например, сильные разрушения при тззрызс заряда тротила
в 1С00 кг произойдут на расстоянии
We*±£ff_2.i ж
25С
Минимальные расстояния от зарядив взрывчатых веществ, да
которых ирн изрызах не наблюдается сильных ь средних разру-
шений. ня.чываюкн в ьракглке безопасными
Б Советском Союзе и инструкциях о порядке устройства заво-
дов и складов при них для вычисления безопасных расстояний
пользуются формулой
R-KV С,
в которой С ьсс заряда в килограммах, н Л безопасное рас-
стояние в метрах- КозффцнисП- л дли бризашных взрывчатых
веществ но инструкции 1939 г. имеет следующие значения
(табл. 21).
Таблица 24
Значение ко.ффисиснта К для нычиелшия безопасных расстояний
от вэрыпповасных обьекгоп
Категории ебт.гата |Козфгнинент К
ВЭрымннысиий объект
Индекс Содержатне объекты ic сбаа- яованы ебвалаыи
ок :«нмй не обаяло- tan сн.жиый обьеловаа
•VI Масгсрскхе тетри» п более мощ них пзрычиты* вееистз 2,3 й
А-2 Л'асте|жк11с прочих пирикчатих еси-ести н nitpoTCiBiPiecxkx го- стами) 4.1> 1,1 0,7
Расходные погреба с вэрыача тьни вещвстаамн - 1.0 0,5
§ 15. КУМУЛЯТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ (КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ)
Кулулятчимл-ч (от латинского слова cumulatio — увеличивать,
суммировали, скоплять) называется псы.шейное г» одном наирах
ленки действие взрыва заряда, имеющею озрсдсленпую форму.
Явление кумуляции впервые обнаружено М М. Боресковым к
1861 г. н уж..- р 1865 г. было использовано киштп1шм Д. II. Андри-
свскпм ори создании зерж го капсилля -детонатора. В начале двад-
цатых годов текущего столетия проф. М Я. Сухаревский положил
15. Odineut • H'5
— -----
начале более детальному изучению явление. HlipoKoe пракппе-
саос применение кумулянтный эффск- получил во вторую мировую
gofiirv ДЛЯ "хфьби с брэнировтными целями в кумулянпшых бте-
прппасях Опыт войны показал, что конструкции кумулятивных бэе
припасов Советской Армии значительно превосходили иностранные
пэ броиепробниному действ но и по зроские устройства. В ляль
иейитем М. Л. Лаврснтьск в Г. И. Покровский научно обосновали
и ралвн.н! теорию яитепня кумуляции.
Кумулятшике дснс-вие может быть иллюстрировано елгдукн
щнм гримером: если на достаточно толстой броне последовятельии
подрывать три шлнндрпчссклх заряда (фиг. 41) ранной высоты
и диаметра, но с различным устройством торцевой части заряда,
примыкающей к броне, то получим разное дейепше по броне.
П<кЛс подрыва заряда а с нлисинх торцом на броне образуется
веглубоьая вмятина с диаметром, равным диаметру заряда, н з
Фиг 11. ИроСхпнос дейсГВН? oOirsttnro и куиу-яттпнис ав-
ралов.
лучшем случае на противоположной заряду стороне Срони си ко-
лется металл ил участке, имеющем диаметр, примерно пая-
ный диаметру заряда- После подрыва заряда б с копгческой яи-
емхой н торцевой части и броне будет выбита воронка а песчияььо
раз глубже, чем вмятина от взрыва заряда с плоским, торчим.
Диаметр такой воронки в броне будет значительно меньше диа-
метра заряда. После подрыва заряда я с конической ныеикой, об-
лицованной внутри тонкой стальник оболочкой, н бзопе будет
выбита еще более глубокая доронка (нли сквозная пробоина), но
*ше MtibUTC.o диаметра, чем в предыдущем случге.
Разобранный пример показывает, что приданием таргду опре-
деленной формы и устройства можно сотдйть условия, при которых
Часть энергии взрыва заряда сагредоючнвястся (куму.пруется) ьа
узком участке пространства, вследствие чего происходи! местной
реакое Houbiiieine действгя взрыва. Сущпос ь эгого яыенпн за-
ключается н следующем.
!. Ytyjt’ic tupuaiitrttx aeia>'c’a
Ирг подрыве заряда, имею нети в торцевой своей части выем
kj (фгг. 42) (няззваемую кумулятинной) и hi нттинруемло со
crtpoiiu, ирги шоположиоГ: ььимне, продукты взрыва част ?аря-
1Я, прилетающей к выемке, разлетаясь вначале примерно пи нор-
mti.ii к поверхности выемки, уиЛошиюпя кд иль пси ли.-мог и прг-
обреглтит большую скорость, образуя куму.тчтнп! ути струю. Ско-
рость движения куму.'тнтииной струн прсяпсходгт скорость детона-
ции заряда и достигает вблизи заркда до |0(Н>) м/wk при дгп.ц-
нин выше НХКИ.О кг I.ж*. Динамическим иоодейстиисм струи пре -
думой взрыва и объясняется попытпеттое ириеиштос действие
взтына кумулнтивиыл зарядов без оболочки кнутри 1'ыемки,
Куыулятпппая струя на ие.«мором небольшом расстояннн от
заряда имеет наибольшие плотность и скорость и наименьший два
Ф11Г 32 Cvt-Vj Qvp
KHplAU'I.UI кумуля-
П'пиой струи эиэядд-
мл Set оСл.-чогагг ч<.
Мыт.
зуст металлическую
метр. Это месту струн называют комил>-<и
шля фокусом. По мере удаления or заряда за
фг.кусног раестъяяпе днемецт струп упелцчн-
ваегск, скгп.сть падает, струя рассеивается и
npuCiiJTiiM- тейе ш е уменьшается.
Часы зархда. прилегающая к кумулятивной
пыемкс и принимающая участие в формирова-
нии кумулятивной струн. nviuuaeiCH okiuhwi
млк iu.tiucpc(k~rtienHo кумулирующей чпегыо
Out нснслоке, поэтому на практике, для эко-
пом» । изрывчатиго F.ciiicciha и ^мтептепня из-
делия, зарядам придают впешик.ю форме, по-
добную пзображеппий на фит. 13. с размера-
ми. только несколько пренссходящимн раэмс
ры ледисредстнеНно кумулнруюи;ей части.
л'ке.1Н“с11и. нробив.и>го действия при ко
крыгин <iryiретен пиесрхштсти кумулятивной
ачечкп металлической ибзшщиткон (фит . 44)
объясняется тем, «гто под действием продуктов
тктрыва ня облицовку нпследлян с большой ско-
ростью схлялыьается и обжимается в тело,
имеющее форму песта, а часть металла обра-
куму.'ытяиьую струтс, воядлйств)ютцую с боль-
шей энергией на преграду.
Г.туСина нробитня прочных < feipa.i кумулятивными зарядами
зависит от ряда условий. Из них пспопиыми ниляютсл следующие
свгйствя пярывчагою ттещестня хулуляпичюто заряда, форма п
размеры иуму.-ятизчой пнемкм. свойства металла и толщила об-
лидиики кулулятттвной пттехкн, рассгэялнс итряг.а or пре. ради.
э дл>: снарядов ирашате.тьное диюкешк*.
Из сиойсти лтридчатого пстт.сства кумулятивного заряда опре-
деляющим является скорость детонация. Чем выше скорость лсуо-
наг.ин заряда, тем ботее 'ujcokhc начальны? характеристики (ско
ростъ, дгилеинг, и.ютдисть н др.) бу_\т иметь продукты взрыва
0 15. Ку.чулягиент AtfCW*
107
и гем короче будет время грохожлення детояадиоиион волной учи-
егкя кумулятивной выемки. Следовательно, у зарядив с высокой
скоро.-11.:о детонации и формировании Хуму,1Я| ИННОЙ струи буду!
принемгть участие продукт взрыва- яс только с большими ла-
чильнымп характеристиками, нс я с мепыпини потерями энергии
к моменту формирования струи и бронспробивное действие будет
лучше. Поэтому дли приготовления куиулыНипых зарядов вы.од-
нее т.рнмснг.11. н.'рынчагыс вещества, имеющие высокую скорость
детонации
Форма кумулятиппой выемки существенно деяяег не только на
глубину пробития преграды, по и на сохранение пробиииод <;ио-
собнестп струи по мере удаления заряда or прет рады. Например,
глубина пробн пт брони зарядами с конической выемкой при со-
прикосновения с броней несколько больше, чем зарядов с шму-
Фи. 43. IJoxpuiiiai хуну.тотич
uuii наряд
f—мри-. - irnpuw.*: T -сплмия
сСзви>п«я
Фиг. 41. Схема фогмирсллЮТл куму.л-
iniufOl струн ааралгМП с м.'таллмчесмий
о5.-.иЦивк<Л ркеыкм.
.: »рм дч юамаа. '—.win :<иие copter
|-^1>ьглпсс«'й «.т :— -чи-лип.. <1чу-
птпзпа. г-ру,
зфяды г кинической выемкой утке ншеряли, л заряды с полусфе
рнческой выеякой еще сохранили некоторую прибзвную ешххб-
“^Ipn одной и той же форме на прдбнвпой эффект сущсственни
КСВшит размеры выемкн. U увеличением дчаие-рг осномнлн и до
неспорых значений глубины (высоты) выемки кробпвней эффек!
удучшпегся Поэтому диаметр выемки у осиииалпя ее (т. е. у сре-
за заряда) c-piMhicH сделать возможно с-ллыинм, нрибляжзкь
тштмеч к дни.чстру заряда, а нисоту 1«ыам<п делают рапной полу-
теря двум диаметрам пысмки.
♦
IOS
Глава I.
Теория взрывчатых ввщсстя
Материал облицовки вреден может улучшить и ухудшить про
бнвное действие Например, карпхшая облипоика ухудшает куму-
лятивный эффект, а стальная значительно увеличивает. При эю',1
ДЛЯ каждого материала существует своя тггимяльная толщина
облицовки, ниже и выше которой пробников эффект снижается
Для стальной эблнпоикн обычно применяется толщина I : 2
Фиг. 15. Кумуляшьиые fi-H-iipire.ic-j.
л-ру-ьши cpi-xncTUKcaur rpamri: ?—»учтл1липиия cncpzis; j «,т
Ktra!«ptu или.
Вращательное движение снаряда лрнцшельно влияет на про-
6:Wuoi дейстащ., поэтому нсврашающиеся кумулятивные боепри-
пасы ври равных условиях действуют эффективнее.
Значительное увеличение размеров хуяулятиннг. х злрядоо не
дает пронотпиоцалыюго увёппчеяця прибивною эффекта, поэтому
на практике огравичлиаются прлмснснтсм кумуля1ииаых боепри-
пасов сравнительно небольших размеров.
j /.» Кулулятипнае Эейспис 109
Вследствие тою что кунуля птннй эффект нс зависит от послу-
плгельтон скорое ш, кумулятивные боеприпасы является прекрас-
ном средством борьбы с броиироьаиппми целями дли -зр.нллернй-
сю!х орудий и других дндов оружия с малыми начальными ско-
Ктямн снарядов. Кумулятивные заряды в виде ттодрыпинх шашек
и ДРУ™х средств также широко применяются в военчо-пнженср-
яом деле.
Соогветствент.о с уелонинми применения создаются и ко-тструк-
дяи кумулятивных боеприпасов. Устройство Некоторых кумулятив-
ных боеприпасом пределавлево на ути. *5.
Но всех конструкциях артиллерийских снарядов головная часть
сСы'лю делается не очень прочной, чтобы она могла разрушиться
при уларе о цель, ие дебормнруя кхмулягивпой выемки. Высота
головной чести гавнекг от скорости кумулятивного снаряди в ми
МОИ Удара с Н*Ль и формы выемки Рассчитывается она па го.
чтобы детонационная пень снаряда сработала в момент лргблпже-
НПЯ кумулятивного зарлда па оптимальнее расстояние к цели.
Я /\sfi«T /. Гюри.ч
образования. с теплотой плрш'ЧМиго превращения, с измеиеидбн
свободной 5»ircpiMJ и г. п., однако я предполагав! на хсд игследо-
ейТЕЯЯМЯ пранпл«.х было больше исключении, чем ППДЧ11Н1Ч-ИЙ.
Очень ттсжулнрпа была теория зхсплоз|1ф>риых трупе Пгт*
Гоффа, построен пл« на апыюги'-г с теорией хромофорных групп в
области красителей. FIj этой теория свэйстял изрычч.инх иепистл
объяснились ПсЛимисм определенных химических трупп, с чпкол-
лепкем которых в соедткл.ин чуэгтвител одеть иосидного увглп-
яигеки. Однако э_а тн>р:(я не объясняет, почему сисалвсиня г
одхнякфкыя ксллчестиом атимс-и одно.ч п той 7<е груиг-ы имеют
разлиную чуистгипсльнссть, например, азиды NaNt к AgN8 или
ВаМ» п I4.N<‘.
И.чсла также успех теория Велера и Венцедьберга, угзврждэн-
пгая, Ч1<1 чувствительность :iit!poupoiUBDTP.w:< ароматического рядя
увеличивается с увеличением qiuia нам ест i тел ей и бстиовы-гтм ядре
независимо О]- их рода. В дейстшиелытистп это правило имеет
очень 1>транп'1С.Еицс применение.
Перуне попытки дать научно ortocxijTkuiuoc объпг.геиве авокСи-
кости чупегилтельнэс.тг пзрыичагых wir.erro от их сноЯстъ сделала
советские. ученые.
Исходя но того, что в пронесся взрывчатого превраш.е.чпЕ прт>
исходит icyfioxoe разрушил не злемеь’тариий структуры аещтстня,
Ф. А. Блум ПОлЯХЛЛ, ЧТJ ЧуВСТЭГТОЛЪКоСЮ tJpiil?/ir.T|,.\ ВСАССТЯ
определяется степенью проплести молекуляраых сяг/.ей. К отиошс-
пли харяктярпстнкн прочнел’ । суязсл кзрчшч’й.i-ic ясихс.ствя разде-
ляются на две группы: я) с эллктрииааектной синзьти к б) с Ко-
ЯЯЛРИПОЛТ к CMftrraiuiwi снязк-п.
Для лэрьичатнх нещесп! с злектронзлелиюй с.нязыо, имеющих
ишитую кристаллическую решетку, чунс-ni-гелытстк яаииент от
проч.чоетн спязей хрлетйл.тпчес\ой pc.iierzi*. Характ?.р1гзугоо1ихся
вед Iчапой энергия хртхглллнчссдоЯ решетки. Чем билык-с лперпш
крпстаз1з:кчесхой peneixu, "см более усгойчхао тмрыочмтое лете-
стяг», "ем кспьше его чунеiвителькость, К 'зтий группе, г» чистиостк,
относятся азкды. 3 ряду 1’J1NS, CdX* и Ва.\» vrepj-ня крис.алличе-
CKOlt решетки умечкнтагтся от PbNs к ВаМ* н соглеспо этому чув-
стаи ten- теги к удару иодыдастгя и такой же п^ледовятслъпоети:
PbN.;, CdN» и DaNs.
Дли nspuD4iciux иещсгтд с коьалепгной н скстпялпой связью,
из имек.-щнх моилол крнгталлвееския решетки, куда относятся
ннтропрс и диодные ароматического рлцд. чувг.тпи1С31Ыюстк завнелг
ОТ рода и кооичестз?. заместителей в беД'зеошном ядре, так КаК оси.-
опред^тяется пллярнос1ью и ирогтрэт-сгвсииым расколижетппл за-
местлтолеИ ил отЕлиюгига друг к другу. Одноименно ззргженике
заместители ипалкпяаются друг пт друга, уменьшая прочность
мод?кулы, и, наоборот, разиоа.челии яяряжеппме прнтягаиаютсг.
И уэе.’тичииают прочзистъ молекул», Ндирлхср, ечлн в молекулу,
пмеюигую в Селзольном ядре птргпатглыш ня ряженные янтрадруи-
,f ?. 4'J'inr.UTf.inU'lC.rc. Aipiin-tnrNt а/кцптп
2*
пы (NOf) ятисти (ихтожлтелъко япрт.жеииую аминную группу
(NIV)i то это поведет к пачучеиию госдш.ёипя с -МСИьШСн чув-
с£ти1гелъклстью, а если внести orptiiiuzcJibi*i. заряженпую гяд’рл-
jcciuibiivic ipy.ui>- ЮН"). то получатся соединение с повышенной
чувеги.! 1<ЛЫЮСТ1<Н>.
Одпахо выдвинутые Ф. А. Баумом положения расходится с ре-
йультятя’ли более поздних работ Н. А. Хилеии. пиказыилюпсими,
41 и при других условиях испытання нзрыднатые вещества по чув-
стяятслытости pikjtwaraiMOJ И ИНОМ порядке. ’-«м это принято
при усчаиипилпгихся способах каояктгр|ктнк1' чувствятачыкхти
взрывчатых лещсс.тн,
I). А, .Хогеги» считает, что ‘lytKTuiцельность к механическску
импульсу и основном оятша с такими .IX фязнче^кгмиспойстоами.
Как текучесть иэрьичашх петляв н термическая уСчийчиьоСтк
а также С условиям»: мскян1псс.чого подле 1отнпя. Чем меныпе тер-
мипаская устгжчиеогп:. тем вы не чуьетиитегьхоегь взрывчатых
яещсс-R, и чем бачьше скорость выделения Wprxu ирн течении
взрыичаюгэ зощссгся под действием улар.'-, определяемая теку-
честью парыпиятого пещесиа и условиями течения (т. е. устрой
CTB.'l прнбор’пткя), тем больше чувст-ягслыкхдь.
Ия lyiS'jrune.TutiocTb одного ;t того же взрывчатого uvicvcrua
еликкл г.идьым Образом риткческие пдктерх’. ппвкглая или по-
нижая его чуг.ствите.-ьиость к опредг.теин нм видам начального
импульса, наиболее существеннее алия ню сказыиалзт с.адуилзке
факторы: физическое с<х.тилн нс, температура, нлептнхт!.. хрвсза,ч
личсская фирма к иезн-.чииа xpaciaxiun (герен вещесша). а гакж“
наличие ирпмесеЛ
Физическое с о стоянке. Кяк приняло, взрывчатые ве-
щества в жидком состоянии более чувств!пельни, например,
жидкий илгрогднцертн! 6wKX“ чуиствитсчси, чем итердык ijil
мерянтГ).
ПрГССОДЙНИНЙ пироксилин чуп^твитсльнге К 1К.-ЛОТирЬ,..’.| и‘|$ДПЧ
начального имг.улыд. чем желатин inn яаняый. Же.бгП'о нрглянный
нироксилип кс взриваекн oi луча огня и даже от пбычяых кк::-
ТОлей-детонаторов. Литые члрыичашь дещестпа (нитронрп ивод'
ные аромагшсхчпго ряда) менее иосирнi м^япы к тетлчхцнк, чея
ПрссгоиаЛИые. «о более чуистак:е.Тм!ы X удяру.
Температура. (I корыьтс.чисм техдерагуры чуяетвитгль-
Jiocib и.-ривчаг-чх ц?н(ег.тп к внешним ттомейстнияя также уиези,-
чнвяето.. ЯркБ.и примером зимо з(о;«ег служить чувг.твиюдыккть
целлулоида, которых .цис o0->4iroi: темпгрлтуре иехке ье чуисгв-!-
теден к улару, тогдн кгк при темпера type ICO I8OJ ст улара
*зрыгветс1г. Н1;тро:днлерк:-1 три tvxii ера туре, близкой к тсяпгрв-
туре вСиышхи i.H-2'j, а.:<рыиистсч от петиячитслиного толчка. В.шя-
ипе температуры на чуистия 1е.тьног.тн к удару гремучей piyin п
Лтразсва карактерг.зуегек дг.вных-н фш\ !.
Глава I. Теория к^рто^тых овСцесге
Плотность. С унеличеиием плотности чувсглитслыгость
iHjjiiiH'(<: Iих нациста обычно уменьшается. Особенно резко надает
воспряндикость к детонации у взрывчатых веществ типа аммо-
Фкг. J. Влияние температуро
ла чуестэмтсяьхогть к ywiy
>*|?алчта :« гремучей ртутя.
II р и у с i: н. Примеси к
ня их 4Vi«•гните.чьноттх. В
ня то и.
Форма и а о л и ч п к з кри-
сталлин. Если озрынчатос веще» ио
может был, получено в различных
кристаллических chcicwi.x, то кристал-
лы с меньшей энергией кристалличе-
ской решетки будут более чунсгнитель-
•1U к внешни.ч ноздейепшнм. Бообхе
же влияние формы кристаллов ня чув-
ствительность взрывчатых всщссщ пс-
достаточно ясно. По данным Баума,
с уменьшением велкщхт» кристаллов
(зерен) увеличивается восприимчивость
взрывчатых о ©тести к детонации. На
чугс1вителы:ость же к удару мелнчшш
кристаллом значительною влияния ко
оказывает.
кчркнчатым веществам заметно оликют
зависимости от сзойстн примеси могут
увеличииятч или уиепынзтч чувствительность взрывчатых исщссти.
R осн окном примеси, твердость ни
то|Н:1х больше твердости взрывчатого
вещали©. почитаю! чузствнтелыгость
послед него, примеси же. имеющие
меньшую т?.1:рдгх-ь, уменьшают чув-
ствитальность взрывчатых веществ1.
К числу примесей, повышающих чук-
сгч;пхчънг>сть, называемых сенсиби
Аватарами, относятся металлические
«пилки, толченое стекло, песок я т. и.
У|кынч«н;>е чувствительности к удару
тротила с введением в него небольших
к-мшчсс.то ««ска иллюстрируется
табл. 3.
Таблица X
ЧунСт»мг^|||.п11<Ч1. к удару
трпти.зз в зависимости
от содержании в нем песка
Сг>.чер Редкие хссаО в тро in ас
пи'кик груза исс и 1П « е мко1 и 25 гх
С,01-0,05 С>
0,10 0,16 20
0.20-0.25 29
леска до 0.25%»
И:) табл. 3
что с у№хтнч«иием содержания
чупе.твитолыптсть тро-н.ча к у диру увеличилась и несколько раз.
Примерно такое же влияние оказывают к другие перечисленные
’ Одни к tv «а иригасси ае только ггонышаюг или поняжаюг чуоыкх-
ггли-исть раэлЕ*:гах вэ .кьчзтых acmixni оо р:».|>юяу {иапрню-р. чкетхй тра-
пы Mvien чуштнц-г-и-ч X угару, чек ксилол, а с примесью KJ* e леска у хкх
обозх. зовы о естся >iyacTai!i&'.buf/.-i-h, ио г|»»1и.1 болей •lynciisirif.itii, чем кеи-
<i;i.tj. ио iipuK^ci. м»жг у одного взр^вчатсих» рсчпиствл иоииап-гг., з у другого
иидысиц 4yvC7Kiri*'.*n.iiovTG (насринср. цвсдскке талька жлышаст •lyscrexieib-
ых'/ь -тротила и понпжагт • yKtrniHmu.xnr.vi. тунс<>ген.з).
j' J. UgttcxwTCAWCrt, (U/rwowrcte о^сетог
27
аыше прхмеек. Процесс внсдеггия таких примесей но взрывчапх?
вещество и тем синим пснышгяис сто чувитн11гелы1ос>и называется
сек;:штлиэацисй. В техинческнх условиях на прием изрынчатых
веществ устали илизаются жесткие нормы в отношении содержании
нерастворимых примесей и. виик.
Явление сенсибилизации объясняется концентрацией усилии и»
острых yiлак примесей, чю еликобствует вовиикковению местных
радоpent», приводящих к началу химической реакции в отдельных
точках и массе взрывчатого вещества.
Примеси, понижающие’ иуое1вительность ........югых вещоста.
называемые флыматижгорами, представляют собой легкоплавкие
веществ иля маслообразные жидкости. Сюдя отшюягся вода,
масля, вазелин, парафин, цермип и тому подобное вещества.
Лучики* флегматизм рующен глособпостъю обладают пешества с
большом вязкостью, tciui<x:mkoc:l(O и высокой темпера гурой
вспышки.
Процесс введеп-гя утих примесей во порывчатые вещества и по
кижеяис тем самым лх чунтштсльттссти называется флегма-
г и л я ц ис й.
Снижение чувствигельисе-ги взрывчатых веществ при введении
флегма ।иза горой объясняйся тих, что введенный флегм ятишлор
обвил я кии зет части ны влрыпчатто вещества тонкой эластичной
пленкой, которая склгчает удар и иозполяет частицам дюпигы-.я
по отношению друг к другу без разрушения кристаллической ре-
шетки.
3. Методы определения чувствительности
нарывчатых кещестх
Изучение чувствительности взрьшчагых псщсств усложняется
наличием избирательной сшжоГнкктн оЗрывчатих вещестп к от-
дельным видом начального импульса. влиянием большого числя
факторов на чунстнмтхмьяисгь нарывчатых веществ, а также влия-
нием условий, н которых нр:н1.звсдЯ1ея испытания.
Поэтому на практике ycianowTcmi определение чувствительно-
сти к каждому и иду лачалыких» импульса в отдельности в опре-
деленных конкретных уг.юнинх. Дли лра ни .-плюю сузкдепия о ре-
зультатах испытан ин вронзподят к<к гаючнек-. число исы/он. даю-
Ще<'. возможност!» учесы» i>i.<.клтс-кзч и нихззониях, подчиняющиеся
закону распределения случайных ошибок.
Определение ч у в с г в и г е л ь п о с т и
н з р ы н ч ат ы х в е ще с т м к (•: а г р е в а к в ю
Чувспштельтюстъ взрывчатых веществ к эягрещ’.нни» чище все-
го характеризуют температурой вспышки.
Темпсрагурой вещими называют ту наименьшую тем пер тур у,
До которой должно быть нагрето нс’ще<-.1чо. •it«6i>: нызкятъ и нем
/лаж? /. Теория изривчазых оещеетв
Фиг. 2 ГТрнЛпр дяч
определения температу.
ры кепкпгкн.
/-жйчми-и бини: 3—ra.ii-
«эчка г яхрмичэнси reute-
стьич: $—ле.кихн.ик<Я еллле;
1—Х«К1р»б-и-ТХЛ; 5 ЛИ1¥И-
НЫЛ К
саиораспространение изрывчаюго прекращения со гкор<х:гъю, до-
статочной д.я получения пламени или звукового эффекта.
Температура вспышки, подобно температуре испарения води,
не является температурой начала саморазложения, так как само-
разложение взрывчатых веществ происходит ъри темпера гуре, го-
раздо более низкой, чем температура вспышки.
Необходимым условием возникновения вспышки является пре-
вышение геплоприхода в результате химической реакции над теп-
лопотерями.
Моменту вспышки всегда предшествует
-«некоторый период медленной химической
реакции и период ее самоускорения. Эти
два периода объединяют под названием
периода индукции или задержки. Величина
периода индукции зависит от природы
очрывчатого вещества и температуры. С по-
вышением температуры пагрева период ин-
дукции уменьшается.
Температура вспышки зависит от вре
меня и способа нагревания, величины на-
вески, теплопроводности материала и кон-
струкции прибора и поэтому ня практике
строго регламентируют устройство прибора,
способ и время нагревания и величину на-
вески.
Определение гемпературы вспышки про-
изводи в приборе (фиг. 2), представляю-
щем собой баню с электрическим нагревом,
наполненную легкоплинкнм металлическим
сплавом (15 частей висмута, 8 частей свин
ца, 4 части олова и 3 части кадмия; тем-
пера гурн плавления сплава 65") и снабжен-
ную термометром. Навеску вещества в количестве 0,05 г помешают
в медную гильзу и слегка закрывают пробкой. Гильзу погружают
на определенную глубину в прибор, нагретый заранее до темпе-
ратуры, при которой ожидают получи и. вспышку, и по секундо-
меру отсчитывают время, через которое произойдет вспышка.
Температуру ширена меняют с точностью до 5", повышая се,
сели вспышка произошла больше, чем через 5 мин., или снижая,
если вспышка произошла раньше.
За температуру вспышки условно принимают ту минимальную
температуру, ниже которой при выдержке в 5 мни. вспышки пе
наблюдается. Заключение делается на основании нескольких
повторных испытаний при температуре ниже температуры вспышки.
Температура вспышки наиболее часто применяющихся взрыв-
чатых веществ приведена в табл. 4.
$ 3. 4t.‘tfCWU7cjf.Hiicrt, взрывчатых веществ
20
Таблица 4
Температура вспышки некоторых нарывчатых веществ
Нанменовазие взрывчатых веществ Гемпсратура вспышки з € Наименование Температура взрмитзтых веществ вспышки в °C
Гремуча» ртуть Азид свинца Стифиаг ситца Пироксилин Коллоксилин Нитро: ЛиКОЛЬ Нитроглицерин Тетрил 175-1 SO 330-340 275 195 20Г. 215 2W) 195-й» Тэи Гексаген Тротил Пикр|иовал кислота А «мотели Бездымные пороха Дымный порох 215 2-30 290 295 290-J00 220 1Я0-200 290—310
При желании получить более полную характеристику чувстви-
тельности нзрывчатых веществ к нагреву находят зависимость тем-
В табл. 5 и па графике фиг. 3 приведены данные для тротила
и пикриновой кислотк, полученные несколько в мних условиях по
сравнению с описанными ваше.
Таблица 5
Температура вспышки тротила и пикриновой кислоты при различной
длшельносгн нагрева______________________________________________
। ПрололАительвость нагрева в минутах
Наименование взрывчатого i— ----------- —------------- - -
10 I 7 I 5 I 3 2 1 I 0.5
зешсстаа | I 1 I 1 ____________
Температура в °C
Т роткл 270 275 285 300 310 320 330
Пикриновая кислота 2S.5 №5 300 310 315 325 330
30
ГЛЛ9Л I Tastpiui SVbld¥urh!.V
Из габл. 5 ii фиг. 3 видно, что температура вспышк. нарывча-
тых нсщеегв, оиреде» синяк тем или иным способом, является
условней нсличнной. Она нс; про,чсгннч11яет той минимальной вели-
чины, ниже; которой вспышка нс может произойти. Также оиа не
щ обряжает soi Koi:ni носиламснгния взрывчатого вещества. Напри-
мер, iLiMiiiJi't порох, имеющий температуру вспышки (табл. 1)
290—310", воспламеняется гораздо липе, сем бездымный, имею-
щий температуру вспышки 180—2(10“.
Определение ч у ь с т в и т е л ъ н о гiи в лры н ч а т ы х
веществ к удару
Определение чувствительное in взрывчатых веществ к удару
производят прн помощи приборов, называемых копрами. Испы-
Фиг. 4О Рычажный копир,
!—глтч; 1—fl—rrulsa
с клдоплом б'яЁкс.ч и saizirrirofl
скобкой.
тание заключается в том, что на чянсеку взрывчатого зещессва, за
ключе.чную между двумя у.01аллическими поверхностями, сбрасы-
вают с определенной высоты груз определенного зеса. Энергия та-
кого свободно падающего груза может бнтъ вычислен;!.
Дяя испытания чувеи1игелыи.'С1;| инициирующих взрывчатнх
веществ применяют рычажный копер (фиг. •(). Взрыдчачос иещг-
елно в количестве 0,02 .• .!ап]1<теовы-
вают ci латунный колпачок иистолетно
го капсюля воспламенителя н покры-
вают оловянной фшы<и|. Приготовлен-
ный капсюль г.тавя! на наковальню
копра фольгой кверху, на капсюль (на
фольгу) через папраплякнцге гнездо
помещают стальной б-иск, Диаметр пло-
щадки бойка, ударяющей по капсюлю,
должен быть 1,5 леи, Капсюль закры-
вают защитной Kpi. iiiKi й, имеющей от-
верстие для бойка, и сбрасывают па
боек груз. Вес груза для ниш щгзую-
щих взрывчатых веществ, сильно отли-
чающихся по чувстшпельногтп, меняет-
ся от 0,5 до 1,8 кг.
Чунсггштелыюсть инициирующих веществ харак.еризуется так
называемыми верхним и нижним пределами чувс/витсльноети.
Нижним пределом чувствительности иязынаекя та
мяссимальнам высота падения грума, при которой из ряда испы-
таний не получается ни одного нярына.
Верхним пределом чунптнптвльпостк называется ia ми-
нимальная зысо а, при сбрасывании груза с контрой получаются
все (100IJ/r») взрывы без отказов.
Нижний предел чувстнпгельности характеризует безопаснгсть
инициирующих взрывчатых веществ в обращении, верхний — без-
отказность действия от данною вида начального импульса.
$ 3. Чув’Т1Ш7е.АЫи1СГЬ <7Ut’lft<tfiUrrhlX .Г.-ЩССПГ
Характеристики чувствительности основных инициирующих
вярыичатых веществ приведены в табл. G.
fert.f/rjjd G
Чувствительность инициирующих взрывчатых исщгети
к улару на рычажном копре
Нснменсшание взрывчатых веществ Бес груза В К 2 Пределы и е.и
верхний | нижний
Гремучая ртуть 1 о,то 8.5 5,5
Тетр.ч leu o.eu 12.5 7,0
Азид свинка 0.Р8 23,0 7,0
Г.тифват свинца । 1,43 29,0 11,0
Фит. Б. Келер для
имитация бре-
ЭТНТЯЬХ ВТРЫЗТЙ'
тых веществ.
Г— груз, Т-^збрасыва-
J штймпе.|ет1с1
nPRfihrji' нк,
Для испытания на чувствительность бризант-
ных взрынчгных иощеетз применяют вертикаль-
ные копры (<{|ш. 5), иозвапяющие сбрась. ать
грузы большего н.ч-« (от 2 до 20 кг) и с бб.ть-
п) $
Фиг, 6 Шч^упельныл приборчик.
41-иям*яга1<3; б-нрм* 1«б*нлй К. Л. Xr«.rem; J—хуСгг»;
J стальные limhkjimk*: 4—клзссхд трлочатсго re-
цдогчя: в— кяьипк*.
шей высей ы (до 3 .«). Перед испытанием взрывчатое вещество
для отделения пыли и крупных частиц просе.пааюг через сита_ 20
и 35 отв/см, отвешивают ряд порций (окмо 30 шт.) по 0,05 г,
каждую из которых помешают в отдельный приборчик (штемпель-
ный) " (фиг. 6) между двумя стальными цилиндриками, заключен-
ными в муфте с поддоном. Собранные приборчики устанавливают
на наковальню кояра нжно по центру падающего груза и затем
сбрасывают на верхний цилиндрик приборчика груз.
l.lill -Г I .'I! Г. J you IV .1Л1П.1 . 111 HCjCHllX OU Trdfj.l.BU
• c i oi. -iSL'oir-u ?>: i: ’.4:11 пилон.! счSi.i.11mз: 1:11 cui н 1 pi- :an n.i.riYocGiiodu
AlfCillRII :-l 4 I JO 11" li'O' llil.l ЛЯЛЯ LC .51! 11 Cl 11U 3" ? < 111:1 •! XJdlA CA170 01IlClfHC.’
-oaco’j и кl’c-i। о’ч описки шк: j.iillamAdcjd >: -i ih'i'asco lo
-orodii н:1 Ado-CRX (Hj'Hhcidu к.цн:\эл]] ’ I CC |•••['l shOhoc.j jcIdom wn
15 510 C •' 4 . Г 11.4' яОмС11 RI; и: • C1!-.11.1 )l >UЛ1''?[ PH H 'i I 5:• FF4F.’.llll 010П ,<] j
Ч)цнж ни i:HDrij-iondQ3 koirc irnia llu н udflii.t
or i!i.Tj?K к-.!I. I.-H-.H Ibitiuy.s .ViiiiHiAE rni.ls-'r, 1;11<.i;.1Яг*гл[ i.n у?ха?н
CIlrCL'IH.'I.I.V {(_; -.f.f.fi} Xydo^o я II.IW'YlMM T»l IJ1KV, Rlf.'lOOB
•4L‘oiy;i?y iviin • Miii.yi к or см-: л vidny.! кин vol: oi.’/E-Jotzarcou
i?]j JocL'tui оiГ-i.1 fo'il.i 11111rJ?w-:iil i ч.iirc ;v;:xn i. ii^rnot?;Jiц 'hum
инеееилнсгч! ;«il[ । • iiMii::-i..i axoona rjnnon’ ин я.н.’ярыпзл -еичп шои
isn:taL'now i-iис’и 0.1НПЛ 11ж i?c hhjoiwl: inht •;гнIгялм ‘aiinaim::nd>; ил
KiAintavnooMA 1 [;<i-i.hh.iphijsI.i.mлпч- оюзпе уопнсъкк wrz П1я;ксон?к&>1?л
л-? <fci ciu ?;'ii .ici Кил-н lir.z.idj -vzr 4 k\;I r .i.aai-Gi <1лс:сгц
•ociHaL’p (s •.шф) *? 11ih.4i::lju'j idjci'-cd ।пн 301-5гал1,|ц-.!п пои
-01[Г]]ЗЛС1'1ЛЧ1 -•Г-!ГГЦ.'|.Л.'Ч М.Ч HlLOQ.'id L Л1 Сm P11 И ЯХООПСЪ’йХШ: I JIIAj,
Bai0?^7?il 0.111.1.Hh
ATadcii >>.ii:••/..ja’.ir:11i cii ипГза'Сь о ndn'.pihi.iл|.-иг.'оглсв^: юг ккл.ннни
c r 11 хи i-is L'i ::'.:r in l••.н?kllO9лdl ?Г7’с п ин i л-hi: riji aoijrtoriiiiiHi.HA 'сневж
•?w L’CAd i K;:nnpviM.!HikjO aodlJOJl utryi ?:: 111 mln a!+rxi?i iso i.O!sii;i1:\n[itO
Лихонин м hi;khi;.i4 X'ciHhiindcn килкглс1н1Г1нни tlooiicvo’ :ihi7hU|
1Г Cl 14 11 И 4 0X301: .111 x 11 10 ho n С С II
n i. л о i- ч г о i и < 1 □ 1: a i. i и н a d н
• ।л।,s;со\ 'y [I iw::nj»oin.'.>ijii ’(oV| '.nin.l оi.ili.s’w я
11iixaciiси о ov iiii;l::onchr и ач<мг.|. 'cd'i'jiiilii is.ioiitinijn I 'i 'H.r.iitfoa
Odo .lO.froro .’.> II 1.Л.1ll.\LHIJd'JX yoilhci.l. o.1l! tH:H^fi.<C.'On KI.9- X
ахоаТпо4' хиг ici.Hi'idyri s.'tziiiiiifiiJdy ’i r.x11r.ir.i_.iшхг-а.<ч r:i: os i:h.i.i4!.J[.[
•?.M tl PrSlL.l •:! J Al no:T?L'R I •. .1011 — (J
!ir о H(r-"-4 icl XWllh.'iirO Fl) СК I Л.ППОН P. .Ч.ЛJlOTtkО О ХПЯ
do^Eidii ph fi I'licc-Pia о SSJ^]C.U?I.PH •.•s-.AlIj "ХОХОП- Rici.’-i'H!
!к' i: 'uu i.ooliiJv o.HixjFiandca ело ............I'?y
-udii rn }j ri.i.ODriH о ujалто:i.'i:нi: u-rXui рмояз-п rici.-rin i^
;;г н KOh.I.J
-атпоа ft?’ iPhW'idr.H 0 MZhdo^liiin nil r*.Xc[.L MHI.iT'nr HHXI'IH Li 51'1
l=v
К1П\1ж .Idri'ij CH I/ L. Л1 -;t p 11 'IJ.4IJ l.aMiOK 1CR|.||>H»I '13СИГЛ Fldu
rccn г.юготн ,'j'i.i.fi !!Я1яс.га kc;v?u incur inn t? isiiui'iir нл.окгчч idac-i x
ЕГ n-i! 11 <1 II'.) E I1>:.L .3>H .<h уом 11 ID J J C J.l.x R ll i:x I IO 11 M-:OVl; 71 sl.Hitiq fl.nil'dcij ими
-1 >([ II К .• L.l l."r J-11II l.'UCTA Rd?VA Hil.llL.4HE- Xi IJ-? h 11 • . !1: < J I117.I-I3H DJI H?'l ЯН1
‘ti ::ку .I-I'il SHlHhONdCU 4.Lii)! 4l \F.l.liaX3G.<:-. 01ЛП nil I..1I1 i.i UflO'LFC.a I MRCicX
LANCIA ом 'ИОЮйТПЭН II I..1uHS|I.SHOlX 0111111 • l.'.l Я К11 rf ЯО73.П1 LO OOL’O'J |,JA2
• r113rrxda::t: ’симьч'Х ’f 'll ni.-nsiiMiiir mum !wiro
gni'ICljll I I'.l’U'idT ! IfOllirSRCr-jCDTd 1Л1СМ И1Х>11
. ILVil.llIli-.II .-7|. HISH 1*10 C1!l PlT.I::111:lAD D7L1? il’H:li;i! I- '-ifllltll'V SlflHSlf.'lHlrtl.lO D^jXlfr
Г ll.'h^L'DC Tjr.p EHHЕ_ГЧII.'II yJ.ldOLOX TCJIGW:' 4 C.Ji '4.J1II4CJ l^flfgrj ,
;m j я ич.1 .i.miaa o.ioiHhmidLU я“т?лиьт $
1st' a RdRi.'.< a/oou csacJ fxomoio ziooriu—
!k- a грлсх isiiAaTau pj.uono—ц
:ги a bracJj охапкявгес пиа — j
fjjf.s/Ftv.x n ‘aoancu: п/^g итпмкяшэпзй&о ‘raioaTn
•041 <1.Hl.l.Rl,HMfIF?a HX30j]!fdoril>|- / HHHUI.A Uli Hd?17A HrrxdiitG- or.I
art косnil on .................... ?duu.< niijdauc
и a n
aoanJcii c/fUUE кек 'нг+нчНгн н.ц[еэх.(го1х aih.' pi
ci.';!Кейчи-. 'iiixiHXdoaoc аПннну-ч пи e<Ifi*.< oiitxcariG .iojisl'.i;:i-. чн (g
laoamJu- iszxauhAiM11 ijimJdion utic 'лхелчо -ialui:111тч*ннi.л•<
Il и .1 WLFK3X1UF H ГСН1ГХ dn 11 АХ'ЖЗК Х001ЯЕ1 KiniihEiUTe d ;i AlxW.]
iiEc:;cvi<:.iRi.[n3 wife t:OHi4dcs.' xnoii.'.d'.i .iKi.'o.tBr: '-a x '{/ -мф) n.-.-.uiu^h^-
4i; д'4'ii i
43 uru.:- n lfll.ee XPIKIJI L'l:?c| Al I! l.'X
1 U0GH4L’M.llll.l5H.<H -I !SZld3| / 'Л!ф
•(>»•? g:ij ?ахо?Пза
ci.iл:ULETidяги! iL'iru) vcIkc.-C
7L3I3 :<тяц:и О’ 1']ГНЙ7?1Г ilOJETE
‘3?d 01 fl/d.l •3KXE;i9NI[(l[l
Oy 02 : 5:odau игнкпГъ^д
UOI '‘Al
(N-02
«I OS
Ct?—lt-
<'i? • C?
E?-l-
I|FI I! Pl
•....... UOl '• R
.•lEridilfl
11ejнон?j
LTdlD.l,
CICL'DICM BPBOIIIlda.JLJ
niDLOKRY
r-l 11 •l't.1.
-nuxoeXh oi.<aiicly: 101 'n11to (|
>rl .3?: 11 d U U EL ’= ЕЕХЛСТГ X 01H1:0 li 111 [' i
'h.i.j.iWijh X’ ч i'r<H'ii;'5.H v?7>.’.i.r!F£Udy
CL 31HL \jlt:E0IA01JiniiJ]Fr МВИ isXOO.:
•: i ir.u i ih.i.j'i ,<h я ге t on d aiEB dn-jc j: и i н
-.: l] H li'H H.l.0 X /I л 11В OEE-O c: KU b.OJJ
ч 13J1I Iriil T ? I Сч II ’IllCtl
п;ш73о:чэннс;]-|
eduon ch
Х-йеТтЛ » iii^jitiahi xi'iiUhHndeii
XtlHLHERB-dl) 1130H'ltr,7LHH138.Xt-j
/ PFSSiyQXJ
' t j. i.-up.i. н pi । [oYaa I rd□ axooTjn xh.i.riihi'hIkh
JC -UJ.I.II FCMdy YF4dO20?l.lH Кl. :' Х<|п"’Л >i шзо:ечго I HQ I on.th CF A..............И^.'
'H'.-J Cfi ГЯLOTIr:iI о ?.m qi ri -X-Cd-i ]Ui:n?ir-i:ir!:ln:i Adj инн
I-17iUJ-JL QQI QC Rli h£1hihiIf:ii xi'imzohAvrn IMIH.EEOHpeRi .i.oi.u: tcl.SLHt'd
•i-ie < । Li bine; । > нхзатлаа xfi.i.rihiihiFch хмп i i* rt i i d jj 4;:xnnir;i: iih.i..ih.<}i
mSu.Ij. XMXIShSinc.'i1' M.'^MI.'b.JJt.'IIJJJi.'Cf, V- p
Р1ПГ.'5г38 i>7XDM?4tfl?.) 1НаЛ‘Х / rikEt'j-
Л
Gt!