1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 129
Текст из файла (страница 129)
В результате многочисленных исследований 1Рудаковский, Сарториус, Переверзев и др.) установлено, что при наличии радиального зазора между зарядом и шпуром (трубой, мортирой) наблюдаются случаи затухания детонации патронов из промышленных ВВ. Это в свою очередь нередко приводит к воспламенению и выгоранию несдетонировавшей части заряда. Рудаковский впервые высказал предположение, что этот процесс является следствием уплотнения еще ие сдетонировавшей части заряда в результате воздействия ударной волны, распространяющейся вдоль зазора со скоростью, существенно превосходящей скорость детонации.
При установке поперечных экранов на стыке между патронами детонация распространялась по всему заряду. Выводы Рудаковского подтверждены опытами Шепферда и Гримшоу, которые измерили скорость 781 $981 пееедхчх хетонкнии в шпуехх ударной волны, распространяющейся вдоль зазора. Так, для одного из ВВ при скорости детонации 3860 м/сек скорость ударной волны оказалась равной 5550 м/сек.
Уплотнение заряда ударной волной подтверждается также в опытах с тетрилом, приведенных этими же авторами. Они показали, что скорость детонации тетрила плотностью 1,55 г/смз при взрыве в трубе с радиальным зазором увеличилась с 7250 м/сек (открытый заряд) до 7530 м/сек. Предельная скорость детонации заряда в оболочке без зазора равна 7395 м/сек. Уплотнение зарядов из аммонитов обычно приводит к резкому увеличению их критических диаметров и, как следствие этого, к снижению восприимчивости к детонации, а при известных условиях уплотнение зарядов приводит к потере детенациониой способности (особенно аммонитов, не содержащих нитроглицерина).
Анализ имеющихся материалов позволяет заключить, «то одной из основных причин отказов в передаче детонации в шпурах является наличие радиального зазора, который в производственных условиях достигает 1Π— 12 мм. дополнению К ТЕОРИИ КУМУЛЯЦИИ ГАЗОВ С явлением кумуляции газовой среды мы встречаемся, например, при взрыве кумулятивного заряда без металлической облицовки выемки. Качественно этот процесс рассмотрен в $64. Сначала рассмотрим следующую идеализированную схему.
Пусть под углом ф к плоскости симметрии расположены две Я плоские поверхности, ограничивающие полость, содержащую газ (плоская за- У дача). Пусть к этим поверхностям мгновенно приложена сила, которая потом остается постоянной. Для выяснения процесса, который Ф Лй будет происходить после х, л .и приложения сил, достаточно рассмотреть движение газа, Рмс. 1и.
Схема заряда. например, в верхней полу- плоскости, поскольку движение обладает симметрией относительно оси Ох или точнее плоскости уОх, считая, что в этой плоскости расположена абсолютно твердая стенка (рис. 1п). В рассматриваемом случае по газу пойдет ударная волна, параметры которой определятся из очевидных уравнений Р— Р = Р и„йха1 Р 0 „= Р,(Π— и ); Р„(м+ 1) р, + (а — 1) р, 2 (р, — р,)' р, 1»- 1) р. + (а+ О р,1 " р.
1(Я+ 11 р, + (а — 1) р,] ' .Оа = та 2р (2) где р, есть внешнее постоянное давление, Из этих уравнений в случае идеального газа находим, что дополнвнив Очевидно, что имеет смысл рассматривать сильную волну; тогда, пренебрегая величиной рм будем иметь: Р„а+ 1 2р„(а+ 1)р„ Фронт ударной волны, дойдя до плоскости симметрии, начнет от нее отражаться. Известно, что если угол, под которым фронт ударной волны подходит к преграде, в данном случае этот угол есть ф, меньше определенного значения ф(фс, то отражение будет регулярным, т.
е. фронт отраженной волны возникнет у самой преграды. Если ф > фс, то отражение станет нерегулярным, при этом фронт отраженной волны не будет начинаться у преграды, возникнет дополнительная ударная волна, идущая от преграды к точке, где соприкасаются фронт падающей и фронт отраженной ударных волн, возникнет (один или несколько) тангенциальный разрыв, и картина явления отражения станет настолько сложной, что не будет поддаваться расчету. Напротив, регулярное отражение ударной волны от преграды рассчитать весьма просто, особенно в случае сильной падающей волны. Значение предельного угла фс можно определить из следующих соотношений теории косых ударных волн (см.
$ 32): Ро~ 2 хо+1) с)и'ф. = где Рс . Чс хо= ) Ро= Ра с, / ар„ Здесь с,= 1с — ", а д, — скорость движения газа за фронтом Рв ударной волны в системе координат, в которой точка пересечения фронта волны с преградой неподвижна; ~ус= Р (1)гл — Пн) +Отлетй' фС; 2 $ с таким образом, (6) 784 дополнение Если волна сильная, то Р, а+1 2 ГФ вЂ” 1~~( 2ейе — — хе= —, с(й'ф,=~ — 1 ~ — — 1~, р Ф вЂ” 1' а — 1' . ~А+1( 1» — 1 Га — 1, (»+1)э ро= 'р' 2а '+С(э фо Ча(я 1) ° 1я (ф — 6! а — 1 (я (р — е! р„ (яф а+1 ' 1ят р, ' ве — — — — „, р.
+- — р„()т,з(п' р~с(й'ф-(- ( ) ~, (Е+ 1!Лз+ (Š— 1! р„ р„(а — 1) 1ч+ (е+ 1) Р„ (8) Здесь рь рт — давление и плотность на фронте отраженной волны, й — угол поворота вектора скорости (в системе отсчета, где точка пересечения фронта падающей волны с .преградой неподвижна); ф — угол между вектором скорости за фронтом падающей волны и отраженным фронтом. Можно назвать угол ф — углом падения, а угол ф — й=ф — углом отражения. Из первого уравнения системы (8) находим угол 5, затем, подставив из последнего уравнения этой системы значение рт в третье уравнение, будем совместно решать второе и третье уравнения системы и определим исходные значения рз и ф; после этого найдем значение рь Скорость за фронтом отраженной ударной волны определяется из соотношения соз т ф" <о~(т — 0) (9) Таким образом, все параметры за фронтом отраженной волны определены.
Остается определить скорость в исходной системе коордннат (в которой наблюдатель и объект неподвижны). 7 Отсюда, например, для й= — находим фа=39'. Из теории кумуляции известно, что для получения больших скоростей необходимо выбирать большие углы встречи потока с преградой, т. е. малые углы ф. При этом автоматически обеспечивается регулярное отражение ударной волны. Вычислим теперь параметры на фронте отраженной ударной волны, считая, что падающая волна сильная и ф <" фе (т.
е. что отражение регулярное). Для этой цели воспользуемся соотношениями для случая регулярного отражения (см. Я 32 и 47) ТВ5 аополивнив Очевидно, что эта скорость направлена по оси 0» и ее величина определяется нз соотношения р)„ ° = — „: —, = — „„-11-$Г( — -"Ф)'з ... з1. (10) Ра — 1 . тв Поскольку величина~а+1 з(пф) мала по сравнению с созвф, то з) (1 — сов т) ивж Р' ф — — Озз рй 2 ° (11) /ар, зэ — )ар„ /за — 1 и=и,=О. с=с,= ~~ — = — —" = ~/ — с,. (15) ф Р и Ра Разлет этого сжатого газа описывается хорошо известным римаиовским (особым) решением 2 к — кв и = (св — с), и — с= —, =Ф вЂ” 1 с (1б) ЗО Физика взрииа т. е. при малых углах ф скорость течения газа вдоль оси за фронтом отраженной ударной волны весьма незначительна и ею практически при дальнейших расчетах можно пренебречь.
Таким образом, прн малых углах ф, т. е. когда исходная ударная волна падает на плоскость симметрии почти нормально, можно считать', что почти вся энергия волны становится потен- пнальной, т. е. происходит почти полное торможение газа при отражении. Рассмотрим дальнейшую судьбу этого газового потока.
На- чальные параметры этого потока газа в случае нормального отражения сильной ударной волны определяются из следующих простых выражений: р, (за — 1) р„— (ь — 1) р, р, р, И вЂ” 1)р+(а+1)р, ' Р„а — 1 р, ' (12) — + — '. ври При этом скорость фронта отраженной ударной волны 2 О,.=((й — 1)р„+-р,1 ~~ 1,+ц +(,, (1З) скорость газа за фронтом отраженной волны ив ж О, Если падаюшая волна сильная, то р За — 1 р за 2Р„ — — — — скз=(~г — 1) Р/ " . (!4) р„=а — 1 ри=а — )з (а+1) Р.
В неподвижной системе координат мы в результате отражения будем иметь неподвижный газ, обладающий параметрами 788 дополнение где величина хо —— 77з1п ф определяет координату начала истечения, 1 — длина образующей. Максимальная скорость истечения будет 2 За — 1 2 (зе — 1) (А — 1) р„ и а — 1 — с. = — с, а(а+ !) р. или ,Г за — ! р, и =2с у (, (!7) Ра 5 — /27 Рв при А= — и =2с 1г 3 ~ав а 20 Если бы истечение газа происходило непосредственно с фронта ударной волны, то имело бы место соотношение и =и,+- (с — с), (18) где Г 2 Рв Ф вЂ” 1 Ра яа = 1/ (с' — с'), с' =(й — 1) —" = с' — ', (19) а Ра при истечении в пустоту — 2 2 / и = — с„-+ив = — с,+ у — (с' — с') ь — 1 — та — !(Вв или и „=2с, („+') 5 при ~= з Ра (20) Мы видим, что значение скорости и почти такое, как и и Наибольшее возможное значение скорости и можно найти пз следующих соображений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
