Баллистика

2.2. Явление взрыва и виды взрывчатых превращений

Взрывчатыми веществами называются такие вещества, которые при определённых условиях (трении, ударе и т. п.) быстро превращаются в большое количество сильно нагретых газов [19].

Взрывом называется явление быстрого физического или химического изменения вещества, сопровождающееся таким же быстрым превращением его потенциальной энергии в механическую работу [19].

Всякий взрыв характеризуется следующими признаками.

Первый признак - скоротечность взрыва.

Время взрывчатого превращения практически применяемых количеств ВВ измеряется от сотых до миллионных долей секунды:

заряд 205-мм гаубицы сгорает примерно за 0,03 с,

заряд 122-мм гаубицы примерно за 0,008 с,

заряд патрона обр. 1943 г. за 0,0012 с,

ВОГ-25 за 0,0023 с,

подрывная шашка динамита весом в 400 г за 0,00001 с

[15, 19,40-42] (см. приложение N3).

Скоротечность взрыва определяет огромную, по сравнению с другими источниками энергии, мощность ВВ. Так, например, мощность порохового заряда винтовочного патрона весом в 3,2 г составляет 13056 кВт. Такую мощность имеют двигатели тяжелого бомбардировщика. При взрыве 1 кг динамита в течение 0,00002 сек. развивается мощность до 408•10⁶ кВт.

Второй признак взрыва - образование большого количества газов.

Количество выделяющихся при взрыве газов измеряется объёмом, который они занимали бы при температуре 0°С и давлении 760 мм ртутного столба.

При взрыве различных ВВ газообразных продуктов образуется приблизительно в 900≈1000 раз больше по объёму, чем было вещества до взрыва.

Отсюда понятны причины давлений при выстреле в канале ствола оружия - до 2000-4000 кг/см². Интересно напомнить, что давление в цилиндрах современных двигателей внутреннего сгорания составляет всего десятки кг/см². А в небольшом, размером со спичечную головку, кристаллике азида свинца при взрыве развивается давление в сотни тысяч атмосфер.

Третий признак взрыва - выделение большого количества тепла

Так, при взрыве 1 кг ВВ выделяется от 500 до 1200 килокалорий тепла, при этом температура взрывчатого превращения достигает 2500° - 3500°С.

Перечисленные выше факторы, характеризующие взрыв, могут иметь разные численные значения. В связи с количественным изменением этих факторов изменяется и качественная сторона явления взрыва. Особое влияние на качество оказывает скорость взрывчатого превращения.

В зависимости от скорости реакции взрывчатого превращения различают три вида взрывов:

быстрое горение,

собственно взрыв,

детонацию.

Если скорость распространения реакции по массе ВВ не превышает несколько десятков метров в секунду, то давление газов при таком взрыве нарастает сравнительно медленно, газы производят работу по метанию окружающих тел.

Примером такого взрыва, называемого быстрым горением, служит взрыв боевого заряда оружия.

Если скорость распространения реакции по массе ВВ измеряется тысячами метров в секунду, то взрыв характеризуется резким нарастанием давления, ударом газов по окружающей среде, раскалыванием и дроблением окружающих предметов.

Такой вид взрыва называют собственно взрывом.

Возможен взрыв, при котором процесс разложения протекает с максимально возможной скоростью, измеряемой обычно тысячами м/с.

Такой взрыв называется детонацией.

Скорость детонации постоянна для каждого ВВ и опредёленных условий [17].

Например, скорость детонации пироксилина - до 6800 м/с, нитроглицерина - до 8200 м/с, гексогена - до 8400 м/с (см прилож. N3).

Характер действия при детонации - особенно резкий скачок давления и удар газов с максимальным разрушительным эффектом. Явление детонации впервые было подмечено с нитроглицерином, когда он подрывался гремучей ртутью. Большинство ВВ в определённых условиях способно детонировать.

Таким образом, скорость взрывчатого превращения является одной из всех характеристик, определяющих силу взрыва.

Поэтому рассмотренные виды взрывчатых превращений предопределяют различия в боевом применении ВВ и являются основой для их классификации.