5.3 Чувствительность к ударно-волновым воздействиям

Ударно-волновое воздействие создается ударной волной. Ударная волна, вошедшая в заряд, создает зону сжатого вещества, в которой протекают реакции разложения и выделения энергии. Если скорость выделения энергии больше скорости её отвода, то происходит ускорение фронта ударной волны, её подпитывание и распространение. Если скорость энергии выделения мала, то ударная волна успевает уйти вперед и затухнуть.

Время ударно-волнового воздействия мало. Если длительность начального импульса меньше критического значения (~0,11 мкс) и минимальная скорость инициирующей ударной волны меньше некоторого критического значения, то происходит отказ.

Сложное ударно-волновое воздействие создается обычно с помощью взрыва других ВВ. С практической точки зрения чувствительность ВВ к этому импульсу важна при создании надежных средств инициирования (КД) и при ведении взрывных работ для надежной передачи детонационного импульса от одного заряда БВВ к другому.

5.3.1 Минимальный инициирующий заряд ивв

Минимальный инициирующий заряд такое количество ИВВ, которое способно вызвать полную детонацию БВВ.

Минимальный заряд ИВВ зависит не только от чувствительности БВВ к детонационному импульсу, но и от свойств ИВВ. Поэтому для обеспечения безотказности действия КД комбинированного снаряжения необходимо определить минимальный заряд конкретного ИВВ, входящего в конструкцию КД, по отношению к конкретному БВВ. Условия испытаний максимально приближают к реальности, т.е. снаряжают подрывной КД №8

Рисунок 10. Установка ЭД на свинцовую пластину

(1 гр БВВ и некоторое количество ИВВ (<0,1 г).

В

Рисунок 11. Результаты испытания ЭД на свинцовой пластине

КД вставляют либо огнепроводный шнур, либо электровоспламенитель. Готовый КД устанавливают на стандартную свинцовую пластину и подрывают. Если диаметр пробития пластины равен или больше диаметра гильзы, то детонация БВВ полная. Изменяя величину навески ИВВ, находят минимальный заряд. Минимальный заряд ИВВ зависит от плотности БВВ. Чем выше плотность, тем больше минимальный заряд. Присутствие в заряде БВВ твердых тугоплавких примесей снижает минимальный заряд, а плавкие и мягкие повышают.

Влияние плотности заряда БВВ и примесей связано с механизмом возбуждения взрыва. Низкая плотность и тугоплавкие примеси способствуют реализации очагового механизма возбуждения взрыва, требующего меньшей затраты энергии.

Изменение массы БВВ практически не влияет на минимальный заряд ИВВ. Изменение диаметра гильзы приводит к изменению толщины слоя ИВВ. Поэтому минимальный заряд обычно определяют в гильзе №8 или характеризуют отношением массы к площади сечения заряда.

5.3.2 Детонация через влияние

В 1872 году французы Памар и Ковилль обнаружили явление детонации на расстоянии — детонацию через влияние. Через два года инженер-полковник А. Шуляченко и капитан Конюхов не только исследовали это явление, но и установили способность динамита детонировать через влияние, как в воздухе, так и под землей и в воде.

Заряд ВВ может возбуждать детонацию другого заряда ВВ, расположенного на некотором расстоянии от первого. Это явление получило название детонации через влияние. Заряд, возбуждающий детонацию называют активным, пассивный – тот в котором детонация возбуждается.

При прочих равных условиях на дальность передачи детонации существенное влияние оказывает величина активного заряда. Навеска в 15 г гексогена способна вызвать детонацию в пассивном заряде, отстоящем от него в 3 см;

50 г — в 6 см; 400 г —24 см; 1,5 кг — в 45 см; 6,25 кг — в 80 см. Эти опытные данные хорошо описываются формулой

где R— дальность передачи детонации через влияние в метрах,

К_. – коэффициент, зависит от типа ВВ в активном и пассивном зарядах; С — вес активного заряда в кг.

Причем, на этот процесс оказывают влияние форма зарядов, как они взаимно расположены и где находится точка инициирования взрыва.

Для сравнения возьмем два цилиндрических заряда, которые, будучи расположены взаимно-перпендикулярно, дают детонацию на расстоянии при удалении на 15 см. Простым поворотом одного из таких цилиндров до совпадения осей увеличивается дальность до 75 см. Если же теперь соединить заряды легкой трубкой, дальность достигнет 125 см.

Небезразличен и вид среды, в которой находятся детонирующие заряды. Скажем, для некоторого частного случая дальность действия в воздухе — 26 см. Перегородка из дерева, установленная между зарядами, сокращает расстояние до 3 см, из глины — до 2 см, а из стали — до 1 см. Максимальная дальность в вакууме.

Р

Рисунок 12. Влияние расположения зарядов на детонацию через влияние

асчеты показывают, что в условиях земной атмосферы даже при заряде взрывчатки в 10 т дальность не превышает нескольких десятков метров.

Известный русский ученый и литератор М. М. Филиппов говорил о передаче «волны взрыва» на 1000 км!

«В ранней юности я прочел у Бокля, что изобретение пороха сделало войны менее кровопролитными. С тех пор меня преследовала мысль о возможности такого изобретения, которое сделало бы войны почти невозможными. Как это ни удивительно, но на днях мною сделано открытие, практическая разработка которого фактически упразднит войну.

Речь идет об изобретенном мною способе электрической передачи на расстояние волны взрыва, причем, судя по примененному методу, передача эта возможна и на расстоянии тысяч километров, так что, сделав взрыв в Петербурге, можно будет передать его действие в Константинополь. Способ изумительно прост и дешев. Но при таком ведении войны на расстояниях, мной указанных, война фактически становится безумием и должна быть упразднена. Подробности я опубликую осенью в мемуарах Академии наук. Опыты замедляются необычайной опасностью применяемых веществ, частью весьма взрывчатых, как NCl₃ (треххлористый азот), частью крайне ядовитых».

Это письмо в газету «Русские ведомости» было написано известным русским ученым и литератором М. М. Филипповым 11 июня 1903 года. В тот же день вечером он предупредил родных о том, что будет работать допоздна, и просил разбудить его на следующий день не раньше полудня. Именно в этот день, 12 июня 1903 года, М. М. Филиппов был обнаружен мертвым на полу возле стола, уставленного приборами и ретортами.

Дальность передачи детонации через влияние важна для установления безопасных расстояний и для правильного составления детонационных цепей.

Дальность передачи зависит от многих факторов. Для активного заряда важна форма, расположение, тротиловый эквивалент, скорость детонации и плотность.

Для пассивного заряда важнейшими свойствами, определяющими дальность передачи, являются:

• чувствительность ВВ (зависящая от химической природы, плотности, размера кристаллов)

• геометрия и структура заряда.

Очень большое значение имеет оболочка обоих зарядов и между ними.

С

Рисунок 13. Схема опытного определения расстояния передачи детонации

хема опытного определения расстояния передачи детонации приведена на рисунке 13.

Механизм передачи детонации двоякий:

1. ударной волной;

2. продуктами детонации.

Устойчивый режим детонации в пассивном заряде возникает не сразу, а с некоторой задержкой и иногда не на поверхности, а в глубине заряда.