1.8.2 Средства детонирования
Средства детонирования предназначаются для вызова детонации заряда бризантных веществ. К ним относятся капсюли-детонаторы и детонирующий шнур.
Капсюли-детонаторы классифицируются:
по назначению: на артиллерийские, применяемые вбоеприпасах различного действия, и подрывные, применяемые в подрывном деле;
по устройству:на простые, состоящие из одного инициирующего вещества, и комбинированные, состоящие из нескольких взрывчатых веществ – инициирующих и бризантных; последние обладают более сильным инициирующим действием, чем простые, а также большой стойкостью к сотрясению при выстреле и меньшей опасностью в обращении;
по отношению к начальному импульсу: на лучевые и накольные.
Для снаряжения комбинированных капсюлей-детонаторов в качестве первичного (инициирующего) вещества применяется азид свинца, обладающий высокой инициирующей способностью. Из-за недостаточной чувствительности азида свинца над ним размещают запрессовку из более чувствительного воспламенительного состава, например, для капсюлей накольного действия смесь из ТНРС, тетразена, нитрата бария и антимония.
В качестве вторичного вещества используется бризантное ВВ – тетрил, который усиливает действие капсюля-детонатора.
Капсюль-детонатор состоит из оболочки (колпачка), капсюльного состава и чашечки (рисунок 6).
1 − Колпачок; 2 – чашечка; 3 – сетка шелковая; 4 – тнрс; 5 – азид свинца; 6 – тетрил; 7 – накольный состав
Рисунок 6 – Капсюли-детонаторы: а – лучевой; б – накольный;
в – капсюль-детонатор № 8; г – простой
Детонирующий шнур предназначен для быстрой передачи детонации на расстояние. По конструкции он подобен огнепроводному и отличается в основном сердцевиной, состоящей из бризантного взрывчатого вещества.
1.9 Бризантные взрывчатые вещества [3]
По составу бризантные ВВ разделяются на две большие группы: индивидуальные вещества и взрывчатые смеси.
Наиболее распространенные индивидуальные бризантные ВВ относятся к органическим азотистым соединениям ароматического, алифатического и гетероциклического рядов, в том числе к нитросоединениям, содержащим группу NO2(тротил, динитронафталин, тринитро-бензол, нитрометан), нитратам спиртов, содержащим группу ОNO2(нитроглицерин, нитрогликоли, ТЭН), нитраминам, содержащим группуN-NO2(тетрил, гексоген, октоген). Из неорганических соединений слабые взрывчатые свойства имеют аммониевые соли азотной (аммиачная селитра) и хлорной кислот (перхлорат аммония).
Вторую группу составляют взрывчатые смеси, которые состоят либо из окислителя и горючего, либо из одного или нескольких индивидуальных ВВ и различного рода добавок.
Во взрывчатых смесях типа окислитель–горючее в качестве окислителя применяют минеральные соли, способные при разложении выделять свободный кислород. К ним относятся соли кислот: азотной (нитраты аммония, калия, натрия и др.), хлорной (перхлораты аммония, натрия, калия) и хлорноватой (хлорат калия). В качестве горючего во взрывчатых смесях используют высококалорийные органические соединения (продукты переработки нефти, производные целлюлозы и др.), металлы и их соединения (алюминий, ферросилиций и др.), индивидуальные ВВ с отрицательным кислородным балансом, выделяющие при своем разложении горючие газы – оксид углерода, водород, метан и сажу (тротил, динитронафталин и др.).
На практике часто применяют смеси индивидуальных ВВ с металлами, в которых ВВ выступает в роли окислителя по отношению к металлу, например, смесь тротила с алюминием.
Взрывчатые смеси второго типа компонуются для достижения каких-либо специальных свойств ВВ, например, для снижения температуры плавления гексогена и октогена. Их смешивают с тротилом, у которого низкая температура плавления. К многим мощным индивиду-альным ВВ для снижения их чувствительности к механическим воздействиям добавляют небольшое количество низкоплавких углеводородов (воск, парафин, церезин). Такие вещества называются флегматизаторами. В другие смеси вводят вещества, повышающие чувствитель-ность к инициирующему импульсу. В данном случае эти вещества называются сенсибилизаторами. В качестве сенсибилизатора часто применяют нитроглицерин.
К важнейшим классам взрывчатых смесей относятся:
аммониты, или аммиачно-селитренные ВВ, состоящие из смеси аммиачной селитры с нитросоединениями;
сплавы и смеси нитросоединений;
нитроглицериновые ВВ (динамиты);
хлоратные и перхлоратные ВВ – смеси солей хлорноватой и хлорной кислот с нитросоединениями;
взрывчатые смеси на основе жидких окислителей;
смеси твердого окислителя с горючими веществами (например, аммиачная селитра с дизельным топливом).
Бризантные ВВ широко применяются в военном деле для снаряжения артиллерийских снарядов, бомб, торпед, мин и боевых частей ракет. Также ВВ используются для приготовления твердого ракетного топлива, для возбуждения взрыва атомных бомб и др. ВВ получили широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: горной промышленности, на гидромелиоративных работах, в сельском хозяйстве, нефтедобывающей промышленности и т.д. ВВ, используемые для этих целей, называются промышленными ВВ (ПВВ).
В качестве исходных компонентов для рецептур военных ВВ используются штатные ВВ (тротил, гексоген, октоген и др.), к которым предъявляются жесткие требования по технологии производства.
Военные ВВ должны обладать высокой мощностью, бризантностью и фугасностью, большой скоростью детонации, а компоненты, входящие в состав, иметь высокую степень очистки, необходимую химическую и физическую стойкости, обеспечивающие стабильные свойства ВВ в течение длительного времени хранения боеприпасов. Данные характеристики необходимы, чтобы гарантировать максимальный разрушающий и поражающий эффекты, надежность и безотказность, высокую воспроизводимость всех параметров боеприпасов.
К промышленным ВВ таких жестких требований не предъявляют. Большинство технических задач, связанных с применением взрывчатых технологий, может быть решено менее мощными ВВ, чем военные, обладающими значительно меньшими скоростями детонации и теплотворной способностью, относительно невысокой степенью очистки компонентов. Они могут быть менее бризантными и фугасными, а в отдельных случаях иметь лишь «мягкий» раскалывающий эффект. Для ПВВ химическая и физическая стойкости не должны определяться десятилетиями, поскольку их реализация после изготовления происходит, как правило, в течение короткого промежутка времени.
Вместе с тем к ПВВ предъявляется ряд специфических требований:
производство должно опираться на хорошо развитую и доступную сырьевую базу;
технология производства должна быть простой и осуществляться доступными техническими средствами;
продукты взрыва не должны быть токсичными, должны быть экологически чистыми, чтобы не оказывать вредное воздействие на окружающую среду;
должны обладать низкой чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям и быть безопасными при обращении и транспортировке;
взрыв заряда не должен являться причиной возгорания или взрыва шахтных газов (например, метана), угольной пыли;
себестоимость не должна быть высокой.
Рассмотрим некоторые виды бризантных ВВ.