1.5 Действие взрыва на окружающую среду [4]
Реакция взрывчатого превращения при взрыве протекает настолько быстро, что в момент выхода детонационной волны на поверхность взрывчатого вещества образовавшиеся газообразные продукты находятся практически еще в объеме заряда сжатыми до плотности твердого тела. Давление в них обусловливается не только тепловым движением молекул, но и силами взаимодействия (отталкивания) между моле-кулами газа. Газ в таком состоянии можно сравнить с клубком сжатых пружинок. Давление продуктов детонации в этот момент очень большое. Например, при детонации ВВ типа тротила оно составляет от 20000 до 30000 МПа (от 200000 до 300000 атмосфер), а скорость их расширения примерно равна 3/4 скорости детонации. Расширяясь, продукты детонации наносят удар по окружающей среде и предметам, при этом окружающая среда вытесняется из некоторого объема, а предметы дробятся.
При рассмотрении действия взрыва на окружающую среду различают фугасное и бризантное действия.
Под фугасным действиемпонимают работу продуктов взрыва, выражающуюся в перемещении окружающей среды и предметов, и работу образовавшейся ударной волны. Примером фугасного действия является образование воронки при взрыве снаряда в грунте или разрушения, наносимые воздушной ударной волной, возникающей при взрыве в воздухе. По объему воронки, образующейся при взрыве 1 кг ВВ, судят о его фугасном действии и сравнивают между собой по фугасному действию различные ВВ. Однако следует отметить также, что объем воронки зависит еще от глубины внедрения боеприпаса в грунт. Если, например, артиллерийский снаряд слишком глубоко уйдет в грунт до момента взрыва, то воронки может не получиться. Такое явление называется камуфлет (франц. – несостоявшееся событие).
Под бризантным действиемпонимают способность ВВ к местному разрушительному действию, которое является результатом резкого удара продуктов детонации по окружающим ВВ предметам. Проявлением бризантного эффекта объясняется осколочное действие боепри-пасов, бронебойное действие продуктов детонации и другие виды разрушений. Бризантное действие ВВ проявляется только на небольших расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии продуктов детонации его достаточно велики. С удалением от места взрыва механические эффекты резко снижаются вследствие падения давления, скорости и других параметров взрыва. Максимальный бризантный эффект проявляется при непосредственном контакте предмета с зарядом ВВ. Примером бризантного действия является осколочное действие боеприпасов. В результате взрыва осуществляется дробление массивной стальной или чугунной оболочки боеприпаса на осколки и метание их с большой скоростью во все стороны. Обладая достаточной энергией, осколки способны выводить из строя людей и технику.
1.6 Понятие о боеприпасах и выстрелах [8]
Под боеприпасами понимается широкий круг предметов вооружения, необходимых для производства выстрела из артиллерийского орудия, миномета, пусковой установки, стрелкового оружия, проведения взрывных работ и т.д., все это объединяется одним понятием – бое-припасы.
Слово «выстрел» имеет два понятия. Первое – совокупность физических и химических явлений, сопровождающих горение порохового заряда в зарядной камере огнестрельного оружия или в камере сгорания реактивного двигателя и вылет снаряда из ствола орудия (пусковой установки). Эти явления характеризуются высоким давлением, развивающимся в камере, высокой температурой, сильным звуком и изучаются внутренней баллистикой.
Второе – предмет вооружения и единица учета – совокупность элементов, необходимых для производства выстрела из орудия, пусковой установки, миномета. В зависимости от принадлежности к тому или иному виду оружия выстрелы подразделяются на артиллерийские, минометные, реактивные (реактивные снаряды).
Выстрел состоит из основных и вспомогательных элементов (рисунок 1).
В частности, артиллерийский выстрел включает следующие элементы.
Основные: снаряд, взрыватель, трассер, гильза, боевой (пороховой) заряд, средство воспламенения.
Вспомогательные: размеднитель, пламегаситель, флегматизатор, обтюрирующее устройство.
1 – взрыватель; 2 – cнаряд (боевая часть); 3 – трассер;
4 – обтюрирующее устройство; 5 – размеднитель; 6 – боевой (пороховой) заряд; 7 – флегматизатор; 8 – гильза; 9 – воспламенитель;
10 – средство воспламенения; 11 – пламегаситель
Рисунок 1 – Выстрелы: а – артиллерийский унитарного заряжания;
б – артиллерийский раздельно-гильзового заряжания;
в – минометный выстрел; г – реактивный выстрел
Снарядпредназначен для поражения живой силы противника, уничтожения военной техники, разрушения оборонительных сооружений, коммуникаций, а также для выполнения ряда специальных задач, например, освещения местности, задымления местности и т.д. Соответственно, в зависимости от назначения, снаряды могут быть осколочные, бронебойные, фугасные, осветительные, дымовые и т.д.
Взрывательпредназначен для приведения в действие снаряда. Конструкции взрывателей очень разнообразны и зависят от их назначений, принципа действия снарядов, для которых они предназначены. По виду действия взрыватели подразделяются:
на ударные (срабатывают при встрече снаряда с преградой и, в свою очередь, подразделяются на мгновенного действия, замедленного действия, с несколькими установками и авторегулируемым замедлением);
на дистанционные (дистанционные взрыватели срабатывают на траектории полета снаряда через определенное время, установленное перед выстрелом). Эти взрыватели могут быть механические с часовым механизмом и пиротехнические;
на неконтактные (срабатывают на траектории полета снаряда под воздействием какого-либо физического поля цели). В зависимости от используемого физического поля цели различают: радиовзрыватели, акустические взрыватели, тепловые взрыватели и т.д.
Трассерпредназначен для корректировки стрельбы, если она ведется прямой наводкой. Трассер, как правило, размещается в дне снаряда. Основу его составляет пиротехнический состав, который воспламеняется в момент выстрела пороховыми газами и горит ярким пламе-нем на всей траектории полета снаряда, благодаря чему виден путь полета снаряда.
Боевой (пороховой) зарядпредназначен для сообщения снаряду заданной начальной скорости при обеспечении допустимого давления в канале ствола орудия. Основу заряда составляет навеска пороха.
Вспомогательные элементы являются элементами конструкции заряда.
Воспламенительпредназначен для надежного воспламенения по всей поверхности боевого (порохового) заряда и создания некоторого давления в зарядной камере, при котором порох горит стабильно. Воспламенитель состоит из навески быстрогорящего пороха, масса его составляет примерно 0,5−5 % массы порохового заряда.
Флегматизаторпредназначен для уменьшения разгара стенок ствола орудия (повышения живучести орудия). Флегматизатор представляет собой лист бумаги, пропитанный сплавом петролатум–парафин или петролатум–парафин–церезин. При выстреле указанный состав переходит в парообразное состояние, конденсируется на стенках ствола и таким образом уменьшает теплообмен между пороховыми газами и стенками ствола.
Пламегасительпредназначен для гашения дульного или обратного пламени. Он представляет собой навеску пламегасящего состава К2SO4,KCl,K2C2O4(сульфат калия, хлористый калий, оксалат калия соответственно). Гашение пламени сводится к изоляции продуктовнеполного окисления, образующихся при выстреле, от кислорода воздуха.
Размеднительпредназначается для предохранения стенок ствола орудия от омеднения при стрельбе снарядами с медными ведущими поясками. Он представляет собой кольцо из свинцовой проволоки, которое укладывается сверху заряда. Механизм работы размеднителя заключается в том, что при выстреле свинец плавится. Пары свинца соединяются с медью, оставшейся на стенках, и образуют легкоплавкий сплав, удаляемый при очередном выстреле. При отсутствии размеднителя на внутренней поверхности стенок ствола накапливается медь,которая мешает правильному движению снаряда по каналу ствола орудия.
Обтюрирующее устройство предотвращает прорыв пороховых газов через зазор между стенками ствола и ведущим пояском снаряда до врезания последнего в нарезы, а также служит для фиксации порохового заряда в гильзе и герметизации порохового заряда (изоляции от окружающей среды).
Гильзапредназначена:
для обтюрации пороховых газов при выстреле (не допускается прорыв пороховых газов вдоль стенок зарядной камеры к затвору);
для размещения боевого (порохового) заряда и других элементов выстрела;
для предохранения заряда от механических повреждений и воздействия окружающей среды;
для соединения снаряда с зарядом.
Средство воспламененияпредназначается для воспламенения боевого (порохового) заряда от простого начального импульса (удара, нагревания). Средства воспламенения включают капсюль-воспламени-тель, пороховой усилитель и устройство для обтюрации пороховых газов. По принципу действия средства воспламенения подразделяются на ударные и электрические.
Артиллерийский выстрел не обязательно должен состоять из всех указанных элементов. В зависимости от его назначения и конструкции некоторые из перечисленных основных и вспомогательных элементов могут отсутствовать. Например, холостые выстрелы не имеют снаряда, многие выстрелы не имеют гильзы и т.д.
Рассмотренные элементы можно увидеть и у минометного выст-рела. Например, минометный выстрел включает: мину, взрыватель, боевой (пороховой) заряд, средство воспламенения, гильзу, воспламенитель и др.
Реактивный выстрел (реактивный снаряд) включает боевую часть (вместо снаряда), пороховой заряд, воспламенитель, средство воспламенения и др. (см. рисунок 1 и рисунок 2).
