бризантность и фугасность что это

ВВ за рюмкой чая — о сравнении взрывчатых веществ.

Что же у нас есть и зачем понаизобретали столько разных ВВ, если самого мощного так и не нашли? А есть у нас, дорогие читатели, «оптимальное для данной задачи взрывчатое вещество». Вся соль в «для данной задачи», ибо задачи перед взрывчатыми веществами ставятся самые разнообразные, и хорошо показавшее себя в одной из них, может быть неприемлемым для иных задач. Иными словами, выбирать можно и должно, но не по критерию «самое лучшее», для корректного выбора потребуется сравнить множество параметров, зачастую взаимоисключающих. Придется учитывать условия эксплуатации, конструкционные особенности самого заряда, материал и конфигурацию боеприпаса, желаемый эффект и так далее. На каждом этапе будут отсеиваться те или иные рецептуры, и из оставшихся в финале будет производиться выбор в пользу наиболее полно удовлетворяющего всем требованиям, либо обеспечивающего наибольший эффект. Не стоит забывать и про экономический фактор.

Вернемся к началу – как же люди сравнивали между собой взрывчатые вещества на заре их появления? Когда химия окончательно сложилась как точная наука и были подтверждены теории о строении вещества, произошел буквально прорыв в химии взрывчатых веществ. Ведь что такое теория? Это не инструмент объяснения, как думает большинство обывателей: «сегодня была выдумана теория X, которая объясняет Y! Ура, товарищи!». Нет, в первую очередь любая теория, это инструмент предсказания. И то, насколько точно та или иная теория может предсказать результат наших действий, определяет место данной теории в храме науки. Будет она блистать пред алтарем, или тихонько копошиться в урне перед входом. В XIX веке теория о строении и свойствах органических нитросоединений предсказывала, что у них есть немалый потенциал в роли взрывчатых веществ. Все эти десятки веществ, открытые за пару десятилетий вовсе не случайны (хорошо, в основном не случайны), но базировались на научном предположении, что в нитросоединениях заключена большая потенциальная энергия. Потому то сотни химиков по всему миру и бросились нитрировать все и вся, периодически наталкиваясь на искомые свойства синтезируемых веществ. И вот, совершенно неожиданно, вместо старого доброго дымного пороха, пред очи человека с погонами толпа химиков всех мастей вываливает мешок и три авоськи всевозможных рецептур и смесей, способных тем или иным образом взрываться. Что делать?

И господа ученые выдали на гора феерию способов сравнить «вещество А с веществом Б». Методы местами были странные, местами нелепые, но многое из предложенного звучало разумно и, что более важно, раз за разом давало предсказуемый результат. То есть, если метод Х утверждает, что граната снаряженная веществом А проломит больше досок, чем такая же, снаряженная веществом Б, и на практике это подтверждается, то метод имеет право на применение, так как, выше уже было отмечено – сила теории не в объяснении, а в предсказании. Довольно быстро было выяснено, что эффекты, производимые взрывчатыми веществами на окружающую среду разнообразны, и единого критерия сравнения быть не может. Для практического применения были избраны критерии сравнения по безопасности, дробящему эффекту и совершаемой работе.

Следующим пунктом шло сравнение действия, которое оказывает взрывчатое вещество. Здесь все оказалось сложнее. Пока номенклатура испытываемых веществ была невелика, а их действие подобно, выработанные методики сравнения давали хоть и с оговорками, но имеющий предсказательную силу результат. Типичный пример: хорошо известная всем интересовавшимся темой проба на бризантность по методу Гесса. Навеска из 50 грамм взрывчатого вещества, подпрессованная до плотности 1 грамм на кубический сантиметр, взрывается на свинцовом цилиндре с заданными размерами. Уменьшение высоты цилиндрика после взрыва считается мерой дробящего (бризантного) действия испытуемого вещества. На первый взгляд все отлично, испытывай разные составы, сравнивай миллиметры уменьшения высоты, и который сильнее сплющил свинцовый столбик, тот и лучше! Но вот появились взрывчатые вещества с высокой скоростью детонации, и навеска в 50 грамм полностью уничтожала испытуемый цилиндр. Грубо говоря, испытуемая величина вышла за пределы шкалы измерения, а «продлить» шкалу нет возможности. Ведь если удлинить свинцовый столбик, это исказит предыдущие опыты и придется пересравнивать все до единого результаты, всех взрывчатых веществ. Аналогичная картина и с рецептурами, чья насыпная плотность выше единицы, либо с жидкими составами, чья плотность отличается от единицы. Результаты их испытаний были не релевантны, так как получены в отличных от всех остальных опытов условиях и в таблицы пошли мелким шрифтом сноски, что вот эти миллиметры суть другие и прямому сравнению не подлежат.

Другой пример: проба на бризантность по стальной пластине. Потенциально более точный метод с широким диапазоном измерения результатов: на стальной пластине со строго определенными механическими свойствами подрывается навеска испытуемого состава, и по объему оставленной воронки определяется дробящая способность. Привязка к плотности отсутствовала, наоборот, можно было проследить, как меняется действие взрывчатого вещества в зависимости от плотности запрессовки. Минусов у способа было ровно два: трудность с выдерживанием механических свойств стали с требуемой точностью, и сложности определения объема кратера. Только относительно недавно были разработаны автоматизированные методы измерения как самой тестовой пластины, так и объема оставленного на ее поверхности углубления, и теперь этот метод весьма популярен на западе.

Ситуация с измерением фугасного действия обстояла не лучшим образом. Наиболее распространенный тест в свинцовой бомбе дает большую погрешность в измерениях (на результат влияло даже качество песка, используемого для забивки) и невозможность прямого сравнения новых взрывчатых веществ, выходящих за шкалу измерений.

К чему это все было написано? Чтобы дать понять: определение «самого мощного взрывчатого вещества» мгновенно наталкивается на проблему отсутствия объективного метода сравнения и разнообразность измеряемых характеристик. И если принять все условности методов сравнения, практическое применение тоже наталкивается на сложности. Для объяснения вновь немного углубимся в теорию, хотя и без формул. Как мы помним, ударная волна в массе взрывчатого вещества поддерживается расширением газообразных продуктов реакции. Между кристаллами ударная волна несколько ослабевает, внутри них наоборот, разгоняется. Следовательно, чем плотнее упаковано взрывчатое вещество, чем выше его плотность, чем больше молекул в единице объема прореагирует и меньше будут потери ударной волны в промежутках между кристаллами. Иными словами, дробящие свойства взрывчатого вещества зависят от его плотности, как абсолютной, так и фактической плотности при прессовании, и зависимость эта не линейная, а степенная. Но испытания проводятся при плотности единица!

Рассмотрим конкретный пример пироксилина и тринитротолуола. По справочникам тех лет, работа сухого пироксилина в свинцовой бомбе Трауцля составляет 420 кубических сантиметров, тринитротолуола 360. Казалось бы, пироксилин выгоднее для снаряжения боеприпасов, и с некоторыми трудностями можно мириться, как платой за могущество. Однако, вспоминаем, что данные получены при плотности один грамм на кубический сантиметр. Прессованный пироксилин имеет плотность немного выше 1,2 в то время как тринитротолуол уже 1,58. Далее, пироксилин требуется флегматизировать увлажнением до 18-22%, что дополнительно снизит его работоспособность, часть энергии потратится на испарение воды и нагрев пара. И вспомним, что дробящее действие зависит от плотности заряда нелинейно, то есть 30% повышение плотности над пироксилином оборачивается существенной прибавкой бризантности тринитротолуола. В итоге, уступая пироксилину на 15% в фугасности по методу Трауцля, тринитротолуол с лихвой отыгрывает это отставание тем, что в каморе снаряда его будет на 30% больше и его дробящее воздействие окажется в 1,5-2 раза выше, в то время как пироксилин будет дополнительно ослаблен большим содержанием воды в заряде.

Что поделать, но придется нашему герою снять китель и, надев лабораторный халат проверять на практике, обстрелами мишеней и подрывом в грунте красивые цифры господ ученых. Лучше, конечно, проучить это дело кому-либо другому, званием пониже, и делать это как можно дальше от своего кабинета. Во избежание. Вот уже исполнители, составят свои таблицы пересчета и поправочных коэффициентов, которые в будущем используют инженеры при проектировании боеприпасов и выборе типа взрывчатого вещества для них.

Как можем видеть, старые таблицы с показателями фугасности и бризантности по методам Трауцля, Гесса или Каста не дают однозначного ответа на вопрос – какое взрывчатое вещество лучше. Они даже не всегда дают адекватное представление о свойствах самих сравниваемых веществ, что называется «вообще». Ныне эти методы почти не применяются, уступив более объективным и показательным пробам на торцевое метание, давление во фронте ударной волны и скорость детонации. Торцевое метание металлической пластины показывает, какую скорость придаст навеска взрывчатого вещества при рабочей плотности стальной пластине, плотно прижатой к торцу испытуемого заряда определенной формы. Это важный показатель бризантности и эффективности рецептуры для снаряжения кумулятивных зарядов. Обычно используется в процентном выражении, где за 100% принимается тест октогена. Давление во фронте ударной волны на определенных расстояниях показывает характеризует способность взрывчатого вещества наносить повреждения удаленным объектам и в целом, фугасность. Ценность данного теста, в отличие от метода Трауцля в том, что некоторые взрывчатые вещества обладают «медленным» характером и продукты реакции догорают в воздухе, подпитывая ударную волну. Подрыв пробы такого вещества в замкнутом объеме свинцовой бомбы не дает объективной картины, демонстрируя заниженные показатели фугасности. Не говоря уже о том, что испытать таким образом аэрозольные составы принципиально невозможно.

Источник

О взрывчатых веществах (ВВ)

При взрыве же типа детонации процесс передачи энергии обуславливается прохождением ударной волны по ВВ со сверхзвуковой скоростью (6-7 тыс. м. в секунду). В этом случае газы образуются очень быстро, давление возрастает мгновенно до очень больших величин. Проще говоря, у газов нет времени уходить по пути наименьшего сопротивления и они в стремлении расшириться, разрушают все на своем пути. Этот тип взрыва характерен для тротила, гексогена, аммонита и т.п. веществ.

Для того, чтобы начался процесс взрыва (далее он развивается самопроизвольно) необходимо внешнее воздействие, требуется подать на ВВ определенное количество энергии. Внешние воздействия подразделяются на следующие типы:

В зависимости от типа взрыва и чувствительности к внешним воздействиям все ВВ делят на три основные группы:

Бризантные ВВ. Это, собственно и есть то, о чем говорят и пишут. Ими снаряжают снаряды, мины, бомбы, ракеты, фугасы; ими взрывают мосты, автомобили, бизнесменов….

Бризантные ВВ по их взрывным характеристикам делят на три группы:

ВВ повышенной мощности несколько более чувствительны к внешним воздействиям и поэтому их чаще применяют в смеси с флегматизаторами (веществами, понижающими чувствительность ВВ) или в смеси с ВВ нормальной мощности для повышения мощности последних. Иногда ВВ повышенной мощности применяют в качестве промежуточных детонаторов.

Все ВВ характеризуются рядом данных, в зависимости от величин которых решается вопрос о применении данного вещества для решения тех или иных задач. Наиболее существенные из них это:

Достаточно полно свойства ВВ можно описать, используя все девять характеристик. Однако для понимания в целом того, что обычно называют мощностью или силой можно ограничиться двумя характеристиками: «Бризантность» и «Фугасность».

Отсюда становится достаточно ясно, что для различных целей подходят различные ВВ. Например, для взрывных работ в грунте (в шахте, при устройстве котлованов, разрушении ледяных заторов и т.п.) больше подойдет ВВ, обладающее наибольшей фугасностью, а бризантность подойдет любая. Наоборот, для снаряжения снарядов в первую очередь ценна высокая бризантность и не столь важна фугасность.

Ниже приведены две эти характеристики нескольких типов ВВ:

Из этой таблицы видно, что для устройства котлована в земле лучше подойдет аммонит, а для снаряжения снарядов пластит.

Впрочем, это сильно упрощенный и не вполне верный подход к пониманию мощности взрывчатых веществ. Я допустил это упрощение с тем, чтобы предельно просто рассказать о свойствах ВВ. На самом деле все девять характеристик тесно связаны друг с другом, друг от друга зависят, и изменение одной из них влечет изменение и всех остальных.

Источник

ФУГАСНОСТЬ И БРИЗАНТНОСТЬ

Все ВВ характеризуются рядом данных, в зависимости от величин которых решается вопрос о применении данного вещества для решения тех или иных задач. Наиболее существенные из них это:

Достаточно полно свойства ВВ можно описать, используя все девять характеристик. Однако для понимания в целом того, что обычно называют мощностью или силой можно ограничиться двумя характеристиками: «Бризантность» и «Фугасность».

Отсюда становится достаточно ясно, что для различных целей подходят различные ВВ. Например, для взрывных работ в грунте (в шахте, при устройстве котлованов, разрушении ледяных заторов и т.п.) больше подойдет ВВ, обладающее наибольшей фугасностью, а бризантность подойдет любая. Наоборот, для снаряжения снарядов в первую очередь ценна высокая бризантность и не столь важна фугасность.

Впрочем, это сильно упрощенный и не вполне верный подход к пониманию мощности взрывчатых веществ. На самом деле все девять характеристик тесно связаны друг с другом, друг от друга зависят, и изменение одной из них влечет изменение и всех остальных.

Электрический способ взрывания (ЭСВ)применяется для одновременного взрыва нескольких зарядов или для производства взрыва в точно установленное время. Принцип ЭСВ состоит в том, что электроэнергия, выработанная источником тока, по проводам поступает в электродетонаторы или электровоспламенители, вызывает их срабатывание, а через них инициирование основных зарядов.

Электрический способ имеет ряд достоинств по сравнению с огневым. С помощью ЭСВ можно:

К недостаткам электрического способа взрывания следует отнести:

Для ЭСВ необходимы следующие основные средства:

Преимуществами огневого способа являются:

Недостатки этого способа:

При огневом способе, взрывание зарядов осуществляется зажигательной трубкой, состоящей из капсюля-детонатора и огнепроводного шнура. Зажигательные трубки поступают из промышленности в готовом виде (зажигательные трубки с огнепроводным шнуром в пластикатовой оболочке ЗТП) но могут изготавливаться и в войсках.

Для изготовления зажигательных трубок в войсках и их воспламенения необходимы:

Капсюль – детонатор

На рисунке (сверху вниз):КД № 8-А КД №8-М КД №8-М (учебный инертный) КД 8-А (имитационный)

Капсюли-детонаторы чрезвычайно чувствительны к незначительным внешним воздействиям. Они легко могут взорваться от удара, искры, нагревания, трения по инициирующему составу, а также от сплющивания гильзы, поэтому обращаться с капсюлями-детонаторами следует очень осторожно. Нельзя ронять их, ударять по ним. Капсюли-детонаторы следует оберегать от влаги, особенно снаряженные гремучей ртутью, хранить их надо в сухих местах отдельно от взрывчатых веществ.
Капсюли-детонаторы хранятся и перевозятся в картонных коробках по 50 штук или металлических коробках по 100 штук в вертикальном положении дульцем вверх.

К местам производства взрывных работ КД доставляются в той же упаковке или в специальных деревянных пеналах по 10 штук, которые переносятся в сумках отдельно от ВВ. Запрещается переносить КД в карманах.

Капсюли-детонаторы считаются негодными при наличии:

Капсюли-детонаторы с указанными дефектами применять для подрывных работ запрещается.

Огнепроводный шнур.

Огнепроводный шнур состоит из:	Огнепроводный шнур (бухта, длина шнура в бухте 10 м): 1-наружная оболочка 2-пороховая сердцевина

В зависимости от вида оболочки огнепроводный шнур выпускается трех марок: ОШП, ОШДА, ОША.
В названии “ОШП” буква “П” обозначает материал внешней оболочки. Наружный диаметр ОШП 5-6 мм. Скорость горения ОШП на воздухе 1 м/с или чуть меньше (60 см ОШП должны сгорать за 60-70 с). ОШП горит и под водой, где скорость его горения выше, чем на воздухе, причем чем глубже, тем быстрее шнур горит (из-за увеличения давления на глубине). На глубине 5 м увеличение скорости горения ОШП обычно 20-30%, но иногда может достигать 50%. ОШП может гореть под водой и на большей глубине, но тогда скорость горения его непредсказуема, возможны пробои, т.е. практически мгновенное прогорание участков шнура, поэтому на глубинах более 5 м ОШП не используют. ОШП хранится в бухтах по 10 м разных диаметров, концы шнура в бухтах обычно пропитаны или залеплены воском для предотвращения отсыревания пороховой сердцевины при неудовлетворительном хранении шнура.

ОШДА при таком же диаметре, как и ОША, и не отличаясь внешне, имеет двойную асфальтовую оболочку, поэтому ее водоизолирующие способности выше, чем у ОША, и шнур ОШДА может применяться под водой. Все характеристики ОША и ОШДА такие же, как ОШП (за исключением неприменения ОША под водой).

Для проверки скорости горения шнура с конца круга отрезают 2-3 см шнура и уничтожают. Затем отрезают один отрезок длиной 60 см. и поджигают его сердцевину, замеряя время горения отрезка по секундомеру. Время горения отрезка должно составлять 60-70 секунд. Шнур, затухший при испытании и показавший скорость горения менее 60 и более 70 секунд к применению не допускается.

Источник

Бризантные вещества: описание, характеристики, применение

Взрывчатые вещества (сокращенно ВВ) – это особые химические соединения, а также их смеси, которые способны взрываться под влияниями наружных условий или происходящих внутренних процессов, при этом образуются чрезвычайно нагретые газы и выделяется тепло. Различают три группы взрывчатых веществ, имеющих разную восприимчивость к внешним влияниям и разные типы взрыва. К ним относятся: инициирующие, метательные, а также бризантные вещества. В этой статье представлена информация о бризантных ВВ и сферах их применения.

Общие понятия

Вам будет интересно: Соли: примеры, состав, названия и химические свойства

Взрыв – это стремительное преобразование взрывчатого вещества в значительное количество чрезвычайно сжатых и нагретых газов, которые, расширяясь, совершают следующую работу: перемещают, дробят, разрушают, выбрасывают.

Вам будет интересно: Остров Куба: какой океан, и какое море его омывают

Для того чтобы начался процесс взрыва, требуется воздействие извне на взрывчатое вещество, которое бывает следующих типов:

Взрывчатого типа вещества неодинаково реагируют на воздействия извне:

Основные свойства ВВ

Вам будет интересно: Пополняем словарный запас: гвалт — это.

Их главными свойствами являются:

Каждое взрывчатое вещество можно подробно описать, используя все его характеристики, но в большинстве случаев используют две из них:

Бризантные взрывчатые вещества, обладающие повышенной фугасностью, подойдут для взрывных работ в шахтах, при ликвидации ледяных заторов, устройстве различных котлованов. При изготовлении снарядов сначала обращают внимание на бризантность, а фугасность отступает на второй план.

Классификация

Взрывчатые вещества имеют несколько классификаций. На основе своих свойств они подразделяются следующим образом:

Вам будет интересно: Формула нитробензола: физические и химические свойства

Кроме этого, по физическому состоянию они бывают:

Бризантные ВВ

Классификация по мощности

Бризантные и инициирующие вещества используются совместно. Детонация во вторичных ВВ возбуждается взрывом первичного взрывчатого вещества. Бризантные ВВ имеют повышенную, нормальную и пониженную мощность.

Вещества, располагающие повышенной мощностью, наиболее чувствительны к наружным влияниям, поэтому их зачастую используют в смеси со снижающими чувствительность или имеющими нормальную мощность. А также их могут применять для промежуточных детонаторов.

Бризантные вещества повышенной мощности

Взрывчатые вещества, имеющие повышенную мощность, располагают большой скоростью детонации и при взрыве выделяют значительное количество тепла. Они очень чувствительны ко внешнему импульсу.

Бризантные ВВ, обладающие нормальной мощностью

Эти вещества имеют длительный период хранения (за исключением динамитов), на них не оказывают ощутимого влияния внешние факторы, при практическом использовании они безопасны.

К бризантным взрывчатым веществам относится:

Пониженная мощность ВВ

Вам будет интересно: Математика: действия с дробями. Действия с десятичными и обыкновенными дробями

Бризантные вещества пониженной мощности имеют уменьшенную работоспособность из-за малой скорости детонации и небольшого выделения тепла. Они уступают по свойствам бризантности тем веществам, у которых нормальная мощность, но имеют такую же фугасность. Наиболее часто используемые ВВ из этой группы изготовляются на основе аммиачной селитры. К ним относится:

Все виды бризантных взрывчатых веществ, изготовленных на основе аммиачной селитры, безопасны в использовании. Они не взлетают на воздух при трении, ударе, простреле пулей из винтовки. Зажженные на воздухе, горят тихо, не взрываясь, пламенем желтого цвета с копотью. Для хранения их складируют в хорошо проветриваемые помещения. Иногда в селитру добавляют жирные кислоты и сернистое железо, что способствует длительному пребыванию ВВ в воде без потери свойств.

Использование бризантных ВВ

Бризантные ВВ нашли свое применение в следующих областях:

Где используют бризантные вещества еще? Кроме вышеперечисленного, их применяют:

А также ведутся научные исследования и разработки по расширению использования этой мощной энергии взрыва – ускорению химических процессов с применением высоких давлений, искусственному дождеванию и взрывному бурению.

Химия и технология бризантных взрывчатых веществ

Молекулы химических соединений или их смесей, содержащие некий запас химической энергии, получили название энергонасыщенных веществ. Энергия, в результате преобразования, происходящего под влиянием внешних факторов, превращается в световую, механическую или тепловую.

Источник