Бризантность взрывчатых веществ

Бризантность взрывчатых веществ - это способность взрывчатых веществ к местному, разрушительному дей­ствию, которое является результатом резкого удара продуктов детонации по окружающим взрывчатые вещества предметам. Оно проявляется лишь на близких расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии продуктов взрыва ещё достаточно велика. С удалением от места взрыва механические эффекты рез­ко снижаются вследствие большого падения давления, скорости и других па­раметров взрыва. Максимальный бризантный эффект проявляется при непо­средственном контакте взрывчатого вещества с преградой, расположенной перпендикулярно к направлению распространения детонационной волны.

Проявлением бризантного эффекта взрывчатых веществ объясняет, например, осколоч­ное действие боеприпасов, бронепробивное действие продуктов детонации и другие виды местных разрушений.

Бризантность является одной из важнейших характеристик взрывчатых веществ, на осно­ве которой производится сравнительная оценка и выбор их для тех или иных целей (боеприпасы, подрывные средства и т. д.)

Бризантные свойства взрывчатых веществ не определяются полностью и однозначно теми параметрами, от которых зависит их работоспособность. Работоспособность зависит главным образом от потенциальной энергии взрывчатых веществ, удельной теплоты взрывчатого превращения, удельного объёма и теплоёмкости газообразных продуктов взрыва. С их увеличением работоспособность и фугасное действие взрывчатых веществ возрастают.

Для бризантности определяющими факторами являются скорость дето­нации и детонационное давление.

Тротил и амматол имеют примерно одинаковую работоспособность. Бризантность тротила заметно превосходит бризантность амматола, что объ­ясняется большей скоростью его детонации.

Изменение плотности заряда слабо сказывается на величине теплоты взрыва и работоспособности взрывчатых веществ, но зато оказывает существенное влияние на его бризантность. Это объясняется тем, что скорость детонации и давление в большей степени зависят от начальной плотности взрывчатых веществ.

Кумуляция

Существенное повышение местного дейст­вия взрыва - есть кумулятивный эффект.

Этот эффект получается при использовании зарядов, имеющих на одном из концов выемку, так называемую кумулятивную выемку. Если такой заряд инициировать с противоположного конца, то бризантный эффект в направлении оси выемки оказывается значительно большим, чем при действии обычных зарядов. Экс­периментально установлено, что если поверхность кумулятивной выемки по­крыть сравнительно тонкой металлической облицовкой, то бронебойное дей­ствие кумулятивного снаряда во много раз увеличивается (таблица 5.8).

Таблица 5.8 – Результат кумулятивного эффекта взрыва

Вид заряда	Преграда	Характер деформации преграды
Сплошной цилиндриче­ский, высота 180 мм, диа­метр 65 мм	Бронеплита толщиной 200 мм	Вмятина
Сплошной цилиндриче­ский, высота 180 мм, диа­метр 65 мм, с конической выем­кой без облицовки	Бронеплита толщиной 200 мм	Кратер глубиной 22 мм
Сплошной цилиндриче­ский, высота 180 мм, диа­метр 65 мм, выемка имеет стальную облицовку тол­щиной 2 мм	Бронеплита толщиной 200 мм	Сквозная пробоина

1– детонатор; 2 – заряд; 3 – облицовка; 4 - пробиваемая преграда;

5 - фронт детонации волны; 6 - продукты детонации; 7 - начало формирования кумулятивной струи; 8 - струя пробивает преграду; 9 – струя оторвалась и пробила преграду

Рисунок 5.4 - Этапы взрыва кумулятивного заряда

Повышенное местное дей­ствие зарядов с выемками известно более ста лет. Однако, долгое время на это обстоятельство не обращали внимания и не использовали.

В 1923-1926 г.г. Сухаревский установил зависимость бронебойного дейст­вия кумулятивных зарядов (без облицовки) от формы выемки и ряда других факторов. В период Великой Отечественной войны 1941-1945 г.г. проводились серьёзные экспериментальные и теоретические исследования кумуляции (Покровский, Баум, Станюкович). В это время кумулятивные заряды получили широкое практическое примене­ние как средство борьбы против танков. Тонкой кумулятивной струей, образованной в момент взрыва заряда и формирующейся вдоль оси снаряда, пробивается броня.

При применении обычных, не имеющих выемки, зарядов распространение расходящихся продуктов взрыва и ударных волн происходит преимущественно по сфере. Характерной особенностью такого движения является быстрое убывание основных параметров газа (давления, скорости, плотности) главным образом вследствие распределения энергии взрыва по мере движения продуктов детонации и ударных волн в непрерыв­но увеличивающемся объёме сферы. Наоборот, при движении сходящегося потока продуктов детонации или сходящихся ударных волн происходит су­щественное возрастание параметров среды. Специфической особенностью таких движений является резкое увеличение плотности газа, что в свою оче­редь приводит к значительному повышению разрушительного местного дей­ствия взрыва. Подобные движения реализуются при подрыве снарядов осо­бой формы - кумулятивных снарядов.

Большое значение для практики имеет направленная осевая ку­муляция. Этот вид кумуляции может быть реализован при подрыве снарядов, имеющих выемку той или иной формы (полусфера, конус, парабола, гипер­бола и т.д.). Осевая кумуляция обусловлена уплотнением продуктов детона­ции и ускоренным их движением вдоль оси выемки. Этот вид кумуляции, в отличие от радиальной, всегда связан с образованием и направленным движе­нием, так называемой кумулятивной струи.

5.5 Контрольные вопросы

5.5.1 Что называется детонацией?

5.5.2 Чем отличается детонации от горения?

5.5.3 От какого параметра взрыва зависит скорость детонации?

5.5.4 Какими способами может быть перенесена детонация пассивному заряду?

5.5.5 Что понимают под кумулятивным эффектом?

5.5.6 Какие формы имеет выемка кумулятивных снарядов?

5.5.7 Как влияет состав газовой смеси на скорость детонации?

5.5.8 Как влияет оболочка на скорость детонации взрывчатых веществ?

5.5.9 При каком диаметре заряда происходит стационарное распространение детонации?

5.5.10 От каких факторов зависит дальность передачи детонации?