|
Разрушающее действие средств
поражения (СП) обусловлено энергией,
выделяемой при быстром химическом или
физическом превращении особой группы
веществ, называемых взрывчатыми, веществами
(ВВ).
Химические ВВ представляют собой
относительно неустойчивые в
термодинамическом смысле системы,
способные под влиянием внешних
воздействий к быстрому выделению
большого количества энергии в виде
тепла и образованию сильно нагретых
газов. Химические превращения ВВ,
протекающие в чрезвычайно короткий
промежуток времени, принято называть
взрывными, а сам процесс превращения -
взрывом.
Газообразные продукты взрыва в
первый момент занимают объем заряда ВВ,
при этом их давление достигает 15000-20000
МПа. Затем они быстро расширяются,
нанося при этом удар и совершая работу
по разрушению или сотрясению
окружающей среды.
В зависимости от скорости
распространения взрывной реакции
различают три вида взрывных процессов:
- Горение. Cкорость протекания
взрывного процесса переменная и
лежит в пределах от долей сантиметра
до нескольких метров в секунду;
процесс не сопровождается
значительным звуковым эффектом и
заметным механическим действием; в
ограниченном объеме он протекает
энергичнее, характеризуется более
или менее быстрым нарастанием
давления и способностью
газообразных продуктов горения
производить работу метания (горение
является характерным видом
взрывчатого превращения порохов
- Взрыв. Скорость протекания
взрывного процесса переменная,
измеряется тысячами метров в секунду;
процесс характеризуется резким
скачком давления в месте взрыва и
ударом газов, вызывающим дробление и
сильные деформации предметов на
относительно небольших расстояниях
- Детонация - взрыв,
распространяющийся с постоянной
максимальной для данного ВВ и данных
условий скоростью; при этом с
увеличением плотности заряда
скорость детонации увеличивается, у
ВВ, применяемых на практике, она
лежит в пределах 3000-10000 м/с.
В зависимости от области применения
ВВ подразделяются на четыре группы:
- инициирующие, используемые в
капсюлях, электровоспламенителях,
пиропатронах и других устройствах,
предназначенных для возбуждения
взрывчатого превращения зарядов
бризантных ВВ, порохов и
пиротехнических составов;
характерная особенность
инициирующих ВВ состоит в том, что
для возбуждения их взрыва необходимо
незначительное внешнее воздействие (удар,
накол, нагрев и т. п.)
- бризантные, которые служат в
качестве разрывных зарядов боевых
частей средств поражения и в
подрывных средствах; в
отличие от инициирующих ВВ они
обладают меньшей восприимчивостью к
внешним воздействиям, основным видом
взрывчатого превращения бризантных
ВВ является детонация, которая
вызывается обычно действием взрыва
инициирующих ВВ (в зависимости от
состава бризантных ВВ различают
однородные химические соединения и
взрывчатые смеси)
- пороха, используемые в качестве
метательного средства в
артиллерийском оружии, твердого
топлива в ракетных двигателях, а
также в вышибных зарядах кассетных
боеприпасов и огневых цепях
взрывателей; основным видом
взрывчатого превращения порохов
является горение (в зависимости от
физической структуры пороха
разделяются на две группы: смесевые и
нитроцеллюлозные - бездымные)
- пиротехнические составы,
применяемые для снаряжения
пиротехнических средств (осветительных,
трассирующих, дымовых, зажигательных
и т. п.), представляют собой, как
правило, механические смеси
неорганических окислителей с
органическими и металлическими
горючими и цементирующими добавками
Основным видом взрывчатого
превращения этих смесей является
горение. Однако многие из них при
определенных условиях способны к
детонации и обладают сравнительно
высокой чувствительностью к внешним
воздействиям.
Основными характеристиками ВВ
являются: чувствительность,
стойкость, теплота взрыва, фугасность и
бризантность.
- Чувствительность - способность
ВВ к взрывчатым превращениям под
влиянием внешних воздействий.
Внешнее воздействие, результатом
которого является взрывчатое
превращение, называется начальным
или инициирующим импульсом.
Численной мерой чувствительности ВВ
служит минимальная величина
начального импульса, которая
требуется для возбуждения их взрыва.
Инициирование взрыва в заряде ВВ
может быть произведено различными
способами: нагреванием, механическим
воздействием (ударом, трением),
электрическим разрядом, энергией
взрыва другого ВВ. В соответствии с
этим различают следующие виды
начальных импульсов: тепловой,
механический, электрический,
взрывной (детонационный).
Наибольшее влияние на
чувствительность ВВ оказывают
плотность заряда и примеси. С
увеличением плотности заряда
чувствительность уменьшается.
Примеси, повышающие
чувствительность, называются
сенсибилизаторами. К ним относятся
мелкое стекло, песок, металлический
порошок и другие вещества, частицы
которых имеют острые грани, обладают
высокими твердостью и температурой
плавления. Примеси, понижающие
чувствительность ВВ, называются
флегматизаторами. В качестве
флегматизаторов ВВ применяются
парафин, воск, вазелин и другие
вещества, способные покрывать
поверхность кристаллов ВВ тонкой
эластичной пленкой.
- Чувствительность является
одной из важнейших характеристик ВВ,
определяющей возможность и условия
их практического использования.
- Стойкость - способность ВВ
сохранять свои свойства в условиях
длительного хранения. Под действием
влаги, колебаний температуры,
химических превращений ВВ могут
изменять свои физико-химические и
взрывчатые свойства. Взрывчатые
вещества по своей природе являются
химическими соединениями,
относительно малоустойчивыми,
поэтому в процессе хранения они
неизбежно разлагаются. Изменение
химической структуры зарядов ВВ
можно обнаружить после нескольких
лет хранения в обычных условиях, но
скорость химического разложения ВВ
сильно зависит от температуры заряда.
При повышении температуры на 10°С
скорость разложения увеличивается в
два-три раза.
Химическое разложение ВВ
сопровождается выделением тепла,
которое при высокой температуре
заряда может явиться причиной так
называемого теплового взрыва.
Тепловой взрыв происходит, если
скорость тепловыделения при реакции
разложения будет превышать скорость
отвода тепла во внешнюю среду.
Для оценки способности ВВ
выдерживать действие высоких
температур применяется специальная
характеристика, называемая
термостойкостью ВВ. Характеристикой
термостойкости ВВ служит
продолжительность пребывания заряда
под воздействием определенной
температуры без теплового взрыва. (При
наружной подвеске СП на
сверхзвуковые самолеты температура
их зарядов за счет кинетического
нагрева может достигать более 300°С).
Теплота взрыва - это количество тепла,
которое выделяется при взрыве одного
килограмма ВВ. Чем больше теплота
взрыва, тем больше его разрушающее
действие. У ВВ, применяемых для
изготовления разрывных зарядов,
теплота взрыва лежит в пределах 3,5-7,5
миллионов джоулей на килограмм
вещества.
- Бризантность - способность ВВ к
местному разрушающему действию,
которое является результатом
резкого удара продуктов взрыва.
Бризантное действие проявляется
лишь на близких расстояниях от места
взрыва, где давление продуктов
взрыва достаточно велико. За счет
бризантного действия происходит
измельчение, пробивание или
дробление среды, соприкасающейся с
зарядом ВВ (в частности, дробление
корпусов боевых частей на осколки).
- Фугасность - способность ВВ к
разрушающему действию за счет
расширения продуктов взрыва до
сравнительно невысоких давлений и
прохождения по среде ударной волны.
Фугасное действие проявляется в
форме раскалывания и отбрасывания
среды, в которой происходит взрыв.
Непосредственное воздействие
продуктов взрыва на окружающую среду
и находящиеся в ней предметы
проявляется при взрыве в воздухе на
расстояниях от центра взрыва, не
превышающих 10-12 радиусов
сферического заряда.
Воздействие продуктов взрыва на
окружающую среду (воздух, вода, грунт)
приводит к образованию в среде ударной
волны.
Ударной волной называется область
повышенных давления, плотности и
температуры, распространяющаяся в
среде со сверхзвуковой скоростью.
Ударная волна образуется
газообразными продуктами взрыва,
которые, расширяясь, производят резкий
удар (по воздуху, воде, грунту и т.п.). В
результате такого удара прилегающий к
заряду слой окружающей среды сжимается
и, стремясь расшириться, сжимает
следующий слой, затем следующий и т. д.
Одновременно со сжатием в слоях среды
происходит резкое повышение давления -
скачок давления, и вся масса сжатой
среды приходит в движение в
направлении от центра взрыва. Граница,
отделяющая невозмущенную среду от
среды, подвергшейся действию ударной
волны, называется фронтом ударной
волны. Ударные волны возникают при
взрыве только в сжимаемой среде (воздух,
вода, грунт, металл и др.).
|
