1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Так, например, если для гексогеиа принять зону сжатия ВВ ударной волной, равной 10 «см, а время воздействия волны на этот слой порядка 1О ю сек, то температура, необходимая для завершения реакции в этой зоне, вычисленная по методу Ридела и Робертсона, должна быть не менее 1000 — 1100'К. Ориентировочные расчеты показывают, что такая температура в монокристалле гексогеиа может возникнуть лишь под действием ударной волны, скорость которой превышает 6000 м/сек.
Лля аммонийно-селитренных взрывчатых смесей Беляев обнаружил совершенно иной характер зависимости критического диаметра от плотности, чем для однородных ВВ. Оказалось, что в данном случае с увеличеиием плотности Ар возрастает, причем наиболее сильно при высоких плотностях. На рис. 89 представлены некоторые результаты опытов для динамоиа (88% МН4ИОз и !2»/» торфа) и аммотола 80/20. 1"' Рисуика видно, что уже при плотности 1,2 гlсм» критический диаметр динамона (кривая /) достигает 70 мм, проявляя 294 возвтжденив и елспеостелнвнив двтонлционных пеоцессов (гл.
чш тенденцию к дальнейшему крутому росту с возрастанием плотности. Аммотол 80/20 (крггвая 2) в отличие от динамонов характеризуется тем, что при больших изменениях плотности заряда его критический диаметр возрастает сравнительно мало. Обращает на себя внимание своеобразное поведение аммонийно-селитренных смесей с большим содержанием тротила. Боболевым были установлены критические диаметры для аммотола 50/80, приготовленного смешением компонентов, просеянных И„, нн Дт 46 47 48 4У ф (Г ф (З 14 ф (6 (7 яь г/уча а, г/гн~ Рвс. 90. Зависимость крвтвческого диаметра от плотности (аммотол 50/50).
Рпс.89. Зависимость критического диаметра от плотности (аммонвт). через сито № !6. Соответствующие данные представлены на рис. 90. Из рис. 90 видно, что эта смесь до плотности примерно 1,1 г/сма ведет себя подобно «бедным» смесевым ВВ, а при более высоких плотностях — как тротил и другие однородные ВВ. Исходя из установленных выше закономерностей, легко объяснить общий характер кривых, приведенных на рис. 87. Очевидно, что для однородных ВВ прн определении скорости детонации во всем диапазоне плотностей легко выполняется условие с(аар) с/ар.
Вследствие этого наблюдается непрерывный рост скорости детонации с увеличением плотности. Прн больших диаметрах заряда такая же зависимость должна наблюдаться и для' смесевых ВВ. Если она не соблюдается и на кривой скорости имеется максимум, то это означает, что условие а'„,) аар в действительности выполнялось лишь в интервале относительно небольших плотностей, как это схематически показано на рис. 91. 29б васпвостванвнив пвоцессов детонации Очевидно, что вначале скорость детонации будет возрастать ВПЛОТЬ до доСТИжЕНИИ раз~ При ЭТОМ !(вар = Нар. ПО Марс даЛЬ нейшего увеличения плотности соотношение между !(аар и !Улр будет становиться все более неблагоприятным и при некотором зйачении плотности дальней- л ший рост скорости станет не- можным; она начнет па- (!и дать. Падение скорости при соблюдении устойчивости про! !)в ! цесса будет продолжаться до ! тех пор, пока плотность ие до! ! стнгнет значения р,р, после чего ! диаметр заряда окажется меньше критического, а заряд неде- па Р тонационноспособным при л!О рис 91.
Зависимость предельной и бом иницинруюшем импульсе. критической плотностей от диаметра Из сказанного вытекает, заряда (схема). что для любой взрывчатой смеси прн условии, что А,р > с(,р, зависимость между скоростью детонации и плотностью заряда должна качественно иметь такой же вид, как и для однородных ВВ. Это положение подтверждается данными Петровского, полученными для аммотола 90/10 (рис. 92). Заряды были без оболочки; !заар — — 23 мм и 40 мм. Исходные компоненты просеивались через сито № 38.
/!, и/сел 43д (тд (зд (дд,омзЬ Рис. 92. Зависимость скорости детонации от плот- ности (аммотол 90/10). Из Рис. 92 видно, что при диаметре заряда 40 лам и надлежашем измельчении компонентов скорость детонации этой смеси не проявляет тенденции к снижению даже прн предельно высоких плотностях заряда, использованных в этих опытах. 296 возвтждвнив и еаспеостглнвнив двтонлцнонных пеоцессов [гл.
чш Влияние примесей на скорость детонации. При разбавлении взрывчатого вещества органическими и неорганическими горючими, способными участвовать в реакции взрывчатого превращения, скорость детонации ВВ, как и газовых смесей, изменяется в зависимости от химической природы примеси и самого ВВ. Например, при флегматизации гексогена 5% парафина скорость детонации его заметно уменьшается: для чистого гексогена при ра — — 1,50 г/сма Р =7900 м/сек, для флегматизированного гексогена при той же плотности Р = 7640 м/сек.
При флегматизации гремучей ртути небольшим количеством парафина или воска (3 — ба/а) скорость детонации ее„ наоборот, несколько возрастает. Этн факты, в согласии с гидродинамической теорией, объясняются следующим. Средний молекулярный вес продуктов детонации гремучей ртути очень велик. Добавление к ней парафина приводит к увеличению объема газообразных продуктов взрыва и соответствующему уменьшению среднего молекулярного веса их, вследствие чего скорость процесса возрастает, несмотря на некоторое снижение теплового эффекта. В случае же гексогена влияние парафина практически сказывается лишь на уменьшении суммарного теплового аффекта реакции. Введение инертных веществ в состав ВВ, как правило, приводит к уменьшению скорости детонации, однако далеко не в такой степени, как зто можно было бы ожидать вследствие уменьшения калорийности системы.
Данные, подтверждающие это положение, приведены в табл. 67 (данные Копна). Таблица 07 Влияние примесей на скорость детонации тротила а!сак бббо 0010 бб40 бб90 ббзо Из таблицы видно, что, несмотря на весьма значительное разбавление тротила хлорндом натрия и сернокислым барием, скорость детонации его уменьшилась сравнительно немного. Это указывает на то, что подобные примеси в основном выполняют роль чисто механических агентов, в большей или меньшей мере затрудняющих передачу детонации по массе взрывчатого компонента. $441 гхспгостгкненив пгоцессов хетоикцин 297 Весьма показательно, что добавка к тротилу алюминия также приводит к снижению скорости детонации, несмотря на то, что теплота взрыва и фугасный эффект при этом существенно (до 40та) увеличиваются. Из таблицы видно, что при равном содержании алюминия и сернокислого бария скорость детонации зарядов примерно одинакова, т.
е. алюминий ведет себя в данном случае как обычное инертное вещество. Объясняется это тем, что вследствие относительно малой скорости реакции алюминий реагирует с продуктами разложения тротила лишь в зоне, охваченной волной разрежения, что исключает передачу выделяющейся при данном процессе дополнительной энергии во фронт детонационной волны.
Две дискретные скорости детонации. Давно известно, что детонация жидких нитроэфиров (нитроглицерина, нитрогликоля, метилннтрата) может осуществляться с двумя резко отличными скоростями. Высокая скорость детонации этих ВВ, отвечающая нх потенциальной энергии, обычно возбуждается в зарядах большого диаметра при инициировании достаточно мощным импульсом и составляет примерно 6000 — 8000 м/сек. В зарядах малого диаметра возбуждается детонация с малой скоростью, порядка 1500 м/сек. Если инициировать детонацию слабым импульсом, то низкая скорость наблюдается и в зарядах большого диаметра. Если узкую трубку соединить с широкой и детонацию возбудить в последней, то большая скорость детонации наблюдается также в узкой трубке. Однако, пройдя в узкой трубке некоторое расстояние, она внезапно скачком переходит в детонацию с малой скоростью.
Проведенные недавно исследования показали, что описанное выше явление не является исключительным свойством жидких ВВ, но наблюдается также н у твердых ВВ при диаметрах заряда, близких к критическому, Боболев обнаружил в этих условиях существование низкой скорости детонации для твердого порошкообразного нитроглицерина и пикриновой кислоты. Лауренс отмечает, что малая скорость детонации увеличивается с уменьшением плотности заряда в противоположность большой скорости, которая изменяется пропорционально плотности. Исследования Ратнера показали, что указанные явления не связаны с наличием тех или иных модификаций или изомерных форм взрывчатого вещества.
Для Ряда нитроглицериновых предохранительных ВВ Цибульский показал, что в зависимости от мощности инициирую- щего импульса в заряде может быть возбуждена детонация с двумя дискретными скоростями: с большой, доходящей до 6000 — 8000 м/сек, и малой, доходящей до 3000 м/сек. Для 298 возввкдение н елспгостглнвнив двтонхционных пеоцвссов 1гл. чт каждой из этих скоростей была установлена ее зависимость от диаметра и наличие критического диаметра. Наличие двух скоростей детонации было замечено для динамита Дб при диаметрах заряда не менее 20 мм, а для скального динамита Д1С вЂ” при диаметрах заряда не менее 18 мм. При меньших диаметрах получить высокую скорость детонации не удалось даже при использовании мощного детонатора.
Детонация с малой скоростью, по-видимому, обусловлена недостаточно полным разложением взрывчатого вещества, т. е. изменением характера химической реакции, связанным с уменьшением Я„что отчасти подтверждается анализом продуктов взрыва. 9 48. О механизме возникновения и протекания химической реакции на фронте детонационной волны Установленные закономерности, характеризующие влияние различных факторов на условия устойчивого распространения детонации, тесно связаны с механизмом возникновения и протекания химической реакции в детонационной волне. Эта область химической кинетики представляет большие трудности для исследования и до сих пор еще остается недостаточно изученной.
При распространении детонации в газовых смесях условия воспламенения газа на фронте детонационной волны принципиально такие же, как и при воспламенении быстрым адиабатическим сжатием. Реакция непосредственно возникает вследствие сильного скачка температуры в веществе, сжатом ударной волной. При распространении детонации в жидких взрывчатых системах давление на фронте ударной волны обычно достигает порядка 2 †3 ° !Оз атм; температура в сжатом слое, как уже было ранее выяснено, при этом возрастает до 900 †10' К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
