1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 107

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 107)

Таким образом, можно считать, что процесс выравнивания энергии воздуха в основном заканчивается прн г) 40гг, и мы придем к почти равномерному распределению параметров в ударной волне относительно центра масс. Поэтому на больших расстояниях от места взрыва (порядка 40 —;50гг и выше) для определения параметров ударной волны можно пользоваться предельными формулами г 1 1 г г/ г г г гг г Сравнивая эти выражения с соответствующими выражениями для стационарного взрыва, можно написать гр (86,7) Рпр Ргг г ! П ри —, = Я (иг — — 3000 м/сек) — 'Р = 1,4 и — "' = 1,4, гг Р 41» ВЗРЫВ В ВОЗДУХВ [гл. хш Так как зависимость г и р от энергии одинакова, то радиусы разрушительных действий, оцениваемые как по импульсам или по давлениям, возрастают пропорционально величине ~/ 1+— '~о, В Во а площади — пропорциональны величине 1+ —. что при 20 иВ= 3000 м/сек дает увеличение площади в два раза, а прн и,=5000 м/сек — почти в четыре раза.

Это будет иметь место на относительно больших расстояниях, когда вся энергия более или менее равномерно распределена по всему объему, занимаемому ударной волной. Анализируя приведенные соотношения, можно сделать еле. дующие выводы. В случае взрыва сферического заряда при больших начальных скоростях (и = 3000 м/сок) максимальное увеличение действия взрыва в непосредственной близости к заряду превосходит в 5 — 10 раз действие неподвижного заряда. Однако действие взрыва при этом (в случае малой высоты взрыва) будет главным образом носить местный характер (образование воронки в грунте и т.

п.). Для цилиндрического заряда максимальное увеличение местного действия взрыва проявляется слабее, чем при сферическом заряде. На расстояниях больше 40 ге превышение импульса и давления для движущегося источника взрыва будет менее значительным (при из=3000 м/сек — порядка 25 — 40%, что соответствует увеличению площади поражения в 1,5 — 2 раза).

й 87. Некоторые результаты экспериментального исследования разрушительного действия взрыва Разрушительное действие взрыва, определяемое суммарной работой продуктов взрыва, проявляется различным образом и на различных расстояниях от источника взрыва в зависимости от свойств ВВ, веса заряда и характера среды, в которой осуществляется взрыв.

Работоспособность ВВ и связанный с ней разрушительный эффект взрыва при прочих равных условиях повышаются с увеличением потенциальной энергии ВВ и удельного объема газообразных продуктов взрыва. Прн заданных свойствах ВВ н весе заряда дальность эффективного действия взрыва в известной мере также зависит от геометрической формы заряда и способа его инициирования.

Работа продуктов взрыва легко может быть определена теоретически, исходя нз предположения об изэнтропическом законе их расширения, В этом случае можем написать дА = — г/Е = — с, г/Т, (87,1) л 871 некотовые везтльтлты экспевинеитлаьиого исследовлния 615 откуда, имея в виду, что кЯ с,= получим Отнеся работу А к 1 кг ВВ и учитывая, что рэл = сопз1, Тпч ' =сопз1 и Т р' =сопз1, окончательно будем иметь (87,2) где Т„, еоо и Ря — соответственно темпеРатУРа, Удельный объем и давление газообразных продуктов в момент взрыва, а Ть оь и ро — значения тех же параметров в процессе расширения продуктов взрыва. Величина Р=п1туя — так называемая «сила» ВВ, где а— количество молей газообразных продуктов взрыва, образую- шихся при взрыве 1 кг ВВ.

Очевидно, что величина Р имеет размерность энергии. действительно, го Ро "о 'л 27З ' где Ро — атмосферное давление, ио — удельный объем одного молЯ газа пРи ноРмальных физических УсловиЯх. Если Ро выРал аяом вить в атмосферах и оо в литрах, то Р будет выражаться в ко При неограниченном расширении продуктов взрыва в атмосфере Ро =Ро То =То оо =%) А=А .,=Й7„ (87,8) где 7 — механический эквивалент теплоты. Величина А „ = 1Я„ есть потенциальная энергия ВВ; ее обычно принимают в качестве меры работоспособности взрывчатого вещества. Соотношение (87,3) получается в предположении, что продукты взрыва полностью состоят изгазов.

Еслиженарядусгазами в составе продуктов взрыва имеются твердые и жидкие вещества, то А „(7Я,. В этом случае при теоретическом определении величйны А должен быть в частности учтеи 646 [гл. хш взгыв в зоздкхв теплообмен между газообразными и конденсированными продуктами взрыва в процессе их разлета, поскольку скорости их охлаждения существенно различны. Подобный расчет представляет значительные трудности.

При взрыве в замкнутом объеме (например, в стальной или свинцовой бомбе) или в плотных средах (вода, грунт) тепло- обмен между продуктами взрыва может быть достаточно полным. В последнем случае скорость движения границы раздела продукты взрыва — среда сравнительно мала, что обеспечивает достаточную продолжительность контакта и взаимодействия между газообразными и конденсированными продуктамн взрыва и более полный переход потенциальной энергии ВВ в механическую работу взрыва.

При взрыве зарядов ВВ в воздухе отрыв ударной волны от фронта продуктов детонации в ряде случаев может произойти раньше, чем закончится тепловой обмен между конденсированными и газообразными частицами, что будет иметь своим следствием недостаточную полноту перехода энергии взрыва в ударную волну. Однако при этом не исключена возможность частичного окисления твердых горючих частиц за счет кислорода воздуха (например, твердого углерода, образующегося при взрыве тротила).

Если взрывчатое вещество представляет собой гетерогенную систему (оксиликвит, смесь ВВ с порошкообразными металлами и т. п.), то взрывной эффект может заметно меняться в зависимости от условий опыта и соотношения между размерами твердых частиц, входящих в состав взрывчатой системы, н диаметром самого заряда. По мере уменьшения степени дисперсности этих частиц, как известно, возрастает время протекания и ширина зоны химической реакции на фронте детонациоиной волны. Поэтому при наличии достаточно крупных частиц взрывчатой системы и осуществления взрыва в воздухе вследствие быстрого разлета реагирующих веществ химическая реакция не успевает полностью завершиться в зоне эффективного действия продуктов взрыва, что, как показывает опыт, приводит к недостаточно полному использованию энергии взрывчатой системы.

Если, однако, увеличить диаметр заряда, то степень завершения реакции возрастает и при определенном соотношении — „~ (где Ы„,— диаметр заряда и И, — средний диаметр частиц) может быть принципиально достигнут достаточно полный переход энергии химической реакции во взрывную волну (до 700/0). Сказанное подтверждается результатами эксперимента. При подрыве подобных гетерогенных взрывчатых систем в замкнутом объеме (свннцовая бомба) или в плотных срелах (вода, грунт) полнота я 871 иекотогые вевтльтаты экспееиментальиого нсслееования 647 завершения реакции и эффективное использование энергии ВВ, как н следовало ожидать, достигается даже в условиях применения достаточно малых зарядов. Энергетические потери могут быть обусловлены не только неполнотой реакции между компонентами взрывчатой системы, но и частичным разбросом и неполнотой реакции главным образом поверхностных слоев заряда ВВ, что н обнаруживается по ослаблению интенсивности ударной волны.

Подобное явление наблюдается при использовании зарядов как неоднородных, так и однородных ВВ. ау Рис. 222. Свинцовая бомба Как это следует из принципа Харитона, энергетические потери возрастают при прочих равных условиях с увеличением предельного диаметра заряда. По данным Садовского, для зарядов аммотола 40/60 весом 25 кг потери могут достигать 38а7а, а при весе заряда 500 кг— 13та Для зарядов ТГА, предельный диаметр которых мал, энергетические потери весьма незначительны. С увеличением веса заряда энергетические потери уменьшаются. Аналогично сказывается и влияние оболочки заряда.

Однако в последнем случае уменьшается также и переход энергии в ударную волну, так как часть потенциальной энергии заряда ВВ переходит в кинетическую энергию осколков. При малых коэффициентах наполнения осколки получают до 75% энергии ВВ. Для практической оценки работоспособности ВВ в лабораторных условиях обычно используют так называемую пробу на расширение свинцовой бомбы. Она заключается в следующем. Навеска в 1О г ВВ взрывается с помощью капсюля-детонатора в цилиндрическом канале массивной свинцовой бомбы (рис.

222,а), изготовленной из рафинированного свинца. При 648 (гл. хш ВЗРЫВ В ВОЗЛУХВ взрыве канал бомбы расширяется (рис. 222,6) и увеличение его объема служит характеристикой работоспособности ВВ. Диаметр н высота бомбы — 20 см; диаметр канала бомбы— 2,5 см, глубина канала — 12,5 см, объем 61 — 62 смл. Вес бомбы — около 70 кг. При анализе результатов испытаний учитывают: 1) отклонение температуры бомбы от 15'С; для определения этой поправки можно воспользовать- Х ся диаграммой (рис. 223); 2) капсюльный эффект, т.

е. расширение канала бомбы, а обусловленное взрывом самого капсюля-детонатора; 3) отсутствие строгой пропорциональности между работоспособностью ВВ и расширением канала бомбы вследствие уменьшения толщины и сопротивления стенок при большом расширении бомбы. Результаты этой пробы для некоторых бризантных ВВ приведены в табл. 121. Рнс. 223. Поправка (в тЬ) на темпера туру для свинцовых бомб. Таблица 121 Проба на расширение канала свннцовоп бомбы Тротил . Пикриновая кнелота Тетрнл . Гексоген Другим методом, позволяющим определять работоспособность ВВ, является метод испытания при помощи баллистического маятника — мортиры.

Характеристики

Список файлов книги