Суррогатные вв

В военное время, при резком возрастании расхода боеприпасов и недостатка табельных ВВ, исключительно важное значение приобретают так называемые суррогатные ВВ, то есть ВВ созданные на основе веществ обычно не применяющихся в военном деле, либо на основе отходов производства ВВ, или отходов производства органических веществ. Во время 1-ой мировой войны применяли так называемый грубеит представляющий собой смесь болотного пироксилина (отложения пироксилина в сточный водах пороховых заводов, состоящие из мельчайших частиц пироксилина прошедшего сквозь сита и фильтры), тротилового масла (эвтектическая смесь ди- и мононитротолуолов), и нитрата натрия состава: болотный пироксилин 75%, тротиловое масло 10%, натриевая селитра 15%. Тонит – смесь: 50% пироксилина, 50% нитрата бария. Потентит – 60% пироксилина, 40% нитрата калия. Смесь 58% пироксилина и 42% хлората калия. Смесь 40% пироксилина с 60% аммиачной селитры. Робурит – смесь хлординитробензола с серой и аммиачной селитрой. К суррогатным ВВ также могут быть отнесены составы Фавье, Шеддиты, Цементиты, Шнейдерит, Сикрит, все аммиачноселитренные ВВ, а также сплавы и смеси различных органических нитратов, нитроэфиров, отходов продуктов химии органических красителей, и основной органической химии.

Лекция 10

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗРЫВЧАТЫХ ГАЗООБРАЗНЫХ СМЕСЕЙ И ПАРОВ ЖИДКИХ ГОРЮЧИХ.

МЕТАНО-ВОЗДУШНАЯ СМЕСЬ.

ОСОБЕННОСТИ.

ВЗРЫВНАЯ ВОЛНА

Смеси горючих газов и мелкодисперсных горючих с воздухом или кислородом имеют практическое значение. Хотя удельная мощность их не так уж и велика, но благодаря большим объемам реагирующих веществ и простотой создания такие смеси очень эффективны. Даже создание давления в ударной волне более 1 атмосферы уже способно нанести поражение живой силе, а большинство зданий и сооружений способно разрушаться при давлении несколько атмосфер (кгссм²). Взрывы на мельницах, складах сыпучих материалов, хранилищах жидких и газообразных веществ, от природного газа в жилых и производственных помещениях, в большинстве случаев бывают намного разрушительнее, чем при производстве этих разрушений  классическими ВВ. Особенно разрушительны и опасны взрывы мучной пыли. По последствиям и масштабам нанесенного ущерба, такие взрывы и взрывы газовых смесей,  можно сравнить с применением тактического атомного оружия.  Существует два вида взрывов газовых смесей. Обычный взрыв протекает в форме быстрого горения. А взрыв, инициируемый ВВ протекает с явлениями детонации смеси. Детонирующий фронт горения газовой смеси имеет большую энергию и мощность чем взрыв обычного ВВ. В войсках, уже  с 1960-х годов применяются бомбы объемного взрыва («вакуумные»). Небольшой заряд ВВ разрушает оболочку такого боеприпаса, распыляя  жидкое или сгущенное газообразное горючее в воздухе и спустя определенное время, производится детонация образовавшейся взрывчатой смеси. Радиус зоны детонации достигает до 15-25 метров, при давлении в этой зоне до 70-120 кгссм2. А опасное давление большее атмосферного поражает живую силу и уничтожает объекты далеко за пределами зоны детонации, иногда превышая по эффективности действие ядерного заряда. Для взрыва газовых смесей не  является ограничителем закон передачи детонации через куб расстояния. Ведь  весь объем детонирует сразу, а так как облако смеси занимает большой объем, то при давлении большем  1кгссм2 объектам  уже наносится поражение. А при классическом взрыве огромное давление в тысячи кгссм2 достигается на очень небольшом расстоянии, но с увеличением этого расстояния давление резко падает, создавая предел достигаемому разрушению. Можно образно сказать так, что в боеприпасе объемного взрыва  объем взрыва и давления растянуты, как бы размазаны во времени и в объеме, чем и достигается столь значительный эффект. Имея давление во фронте ударной волны (в зоне облака) в сотню атмосфер, проигрывая в интенсивности, выигрываем в объеме и радиусе зоны действия этого давления.  Но это характеристика воздействия детонируемых смесей, а даже обычное взрывное горение природного бытового газа способно разрушить до основания огромный многоквартирный, многоэтажный дом, так как взрыв этот происходит в объеме. И даже без детонации несколько кубометров газа замещают десятки, если не сотни килограммов классических ВВ.

 

Таблица 1. Параметры газовых смесей  (расчетные величины  средних давлений взрыва для воздушных смесей некоторых горючих газов и сравнение соотношений).

 

Газ.	Содержание в смеси, % (по объему).	Давление взрыва Р. ср. кгссм2	Рср\% газа в смеси	% газа в смеси Рср
Аммиак.	22,5	4,85	0,215	4,639
Ацетилен.	14,5	10,3	0,710	1,407
Ацетон.	6,3	8,93	1,417 *	0,705      *
Бензол.	3,9	9	2,307   *	0,433      *
Водород.	32,3	7,39	0,228	4,371
Гексан.	3	8,65	2,883   *	0,347     *
Метан.	9,8	7,17	0,732	1,367
Окись этилена	11	9,9	0,9	1,111
Пентан.	3	8,65	2,883      *	0,347    *
Пропан.	4,6	8,58	1,865     *	0,536  *
Этилен.	8	8,86	1,107	0,903

 

1. Максимальные давления, отвечающие взрыву в режиме детонации, равны примерно  =   2 Рср.

2. Из таблицы видно, что наиболее высокие величины взрывчатых параметров имеют смеси на: пентане, гексане, бензоле, пропане, ацетоне. (Ацетон имеет наиболее низкие показатели в представленном ряду, но наиболее доступен, менее ядовит чем бензол, а самое главное - в нормальных условиях находится в жидкой фазе, что удобно для снаряжения). Отдельно о метане: - хотя метан имеет вдвое худшие характеристики по сравнению с пропаном,  но благодаря его широкому распространению (бытовой газ) он имеет полное право быть  включенным в указанный ряд наиболее подходящих горючих  газов для создания воздушно-газовых  взрывчатых смесей. То же можно отметить в отношении ацетилена, как имеющего высокую скорость взрывчатого превращения, а при применении инициирования взрывом КД способного к детонации в большей степени, чем другие газы. Заряд ВВ = 1,5 г тротила. При горении смесей с  ацетиленом наиболее вероятен переход их горения   в детонацию. Напрашивается логичный вывод о целесообразности применения растворов ацетилена в ацетоне, объединяющем их положительные свойства.

 

Таблица 2.  Взрывчатые характеристики смесей некоторых горючих с воздухом при инициировании их твердыми ВВ.

 

Горючее.	Конц. горючего, % (по объему)	Расч. теплота взрыва, ккалм3	Удельный импульс взрыва, кгсм2.
Бензин.	1,82-1,96	875	249
водород	16-23	156	237

 

 

Таблица 3  Теплота сгорания  в смеси  с кислородом.

 

Горючее.	Теплота сгорания, ккаллитр	Количество теплоты сгор. 1 литра смеси, ккалл.
Водород.	2230	1,7
Бензин.	2300	4,2
Углерод.	2140	4,2

 

Учитывая, что при инициировании ВВ показатели удваиваются, можно считать, что при обычном воспламенении открытым огнем,  удельный импульс взрыва для бензина  будет равен = 120-125 кгсм2, а для водорода 115-118 кгсм  (естественно в замкнутом помещении или в трубе-тоннеле). При взрыве этих смесей на  открытом воздухе все указанные  параметры невоспроизводимы.

 

Таблица 4. Характеристики газов и  газовых смесей с воздухом.

 

Газ или распыленное горючее.	Плотность, гсм3 для тв. веществ и отн. (для газов).	Температура вспышки в смеси с воздухом, град Цельсия	Минимальная энергия электрич. искры для восплам, мДж.
Метан.	0,55	545-730	0,28
Этан.	1,04	472-594	-
Пропан.	1,52	466-588	0,26
Бутан.	2,01	450-569	0,25
Пентан.	2,49	545	-
Гексан.	2,98	470	-
Гептан.	3,46	430	0,24
Пары бензина.	-	380-420	-
Водород.	0,07	510-610	0,019
Аммиак.	0,60	650	-
Окись углерода.	0,97	500-610	8
Сероводород.	1,19	290-300	7
Природный газ.	-	537	-
Ацетилен.	0,91 (0,00121)	335	0,19
Нефтяной газ.	-	356	-
Уголь.	1,2-1,9	750-1100	40
Сера.	1,93-2,07	275-340	15
Колчеданы (сульфиды)	3,56-7,6	330-460	-
Древесина.	0,6-0,9	430	20
Магний.	1,74	520	20
Алюминий.	2,7	550	50
Цинк.	7,14	600	100
Стеарат алюминия.	-	-	15

 

Состав природного газа %-  метан =   97,6; этан =0,25; пропан = 0,15; углекислый газ =0,5; азот = 1,5.

Пределы опасной концентрации (воспламеняемости и взрыва) для угольной пыли составляют 10-2500 гм3 (при темп всп. = 750-1105 град Цельсия), а для серной пыли  = 5 –1000 гм3 (при темп всп. = 275-290 градцельсия).

Наиболее легко воспламеняемые газы: водород, ацетилен, и метан, пропан, пентан, гептан. Ацетилен, к тому же,  имеет и наиболее низкую температуру вспышки, являясь наиболее опасным из применяемых в смесях газов. Начальная плотность = 0,00121 гсм3= . (газ). Удельная теплота сгорания смеси с воздухом = 815 ккалкг. Объемная плотность энергии = 986 ккалм3.  

Период индукции метано-воздушной смеси   (начиная с максимума концентрации метана  в 8,3 % и температурой вспышки от 540 до 700 градЦельсия) уменьшается с уменьшением концентрации метана. Более чувствительной, чем метано-воздушная смесь является бензо-воздушная (с 1,6 %  бензина) имеющая температуру вспышки = 400 град Цельсия.

 

Таблица 5.   Концентрационные пределы необходимые для взрыва газовой смеси.

Показатели.	Метан.	Водород.	Ацетилен.	Окись углерода.
Концентр. Пределы (по объему), %.
Нижние.	55	44,6	2,528	12,515,5
Верхние.	1561	7595	8093	7594
Минимальная температура вспышки, градЦельсия.	545 -	510450	335300	610590

( Первая цифра для смеси с воздухом, вторая для смеси с кислородом).

 

Таблица 6 . Флегматизация горючих  газов негорючими газами.

Газ (горючее).	Флегматизаторы (в объемах к горючему газу).
Азот.	Углекислый газ
Метан.	6,0	3,3
Этан.	12,8	7,3
Водород.	16,5	10,2
Окись углерода.	4,1	2,2

 

Смешение горючего газа с негорючим в указанных в таблице пределах полностью подавляет горючесть, такие смеси невозможно инициировать тепловым источником даже самой максимально возможной мощности.

 

Таблица 7. Максимальная скорость сгорания газовых смесей  не переходящая во взрыв.

Горючее.	Ацетилен.	Этилен.	Пропилен	Метан.	Водород.
Макс. скор. горения, смсек	131	63	43,5	37	267

 

Таблица 8.  Теплотворная способность некоторых газообразных и твердых горючих веществ (ккалкг). ( МДж.м3)

Горючее.	Теплотворная способность, ккалкг	Удельный вес, гсм3
Мазут.	9940-10240	0,955
Нефть.	9800-11000-12000 (10500)	0,76
Керосин.	10260-11230 (10000)	0,8
Соляровое масло.	10000	0,8
Спирт этиловый	6450-7000-7200    (30 Кдж.кг)	0,78-0,8 (0,794)
Бензин.	10450-11000	0,7
Спирт метиловый	5332   (23 Кджкг)	-0,796
Бензол.	10000ккал.кг-------------------140,13 МДж.м3	0,87-0,885
Ацетон.	11400ккалкг---74,10 МДж.м3	0,78-0,79
Метан.	8120-10400 (8510)ккалкг----35,80 МДжм3	0,76 (0,717)
Этан.	1540ккал.кг---64,31 МДж.м3--     - (Плотн. в отн. един1,04)	0,5612 при минус100 град/Ц
Гептан.	183,00 МДж.м3------------- (=3,46)	0,683
Гексан.	171,00 МДжм3----------- (=2,98)	0,655
Пропан.	96,68 МДжм3 -----------(=2,49)	0,5005 -----  (0,002г.см3-газ)
Бутан.	120,83 МДжм3-----12250ккал.кг(=2,01)	0,6012-0,57
Окись этилена.	Около  1700	0,8839 при 10 град/Ц
Этилен.	Около  1700ккалкг----54,91 МДж.м3	0,5699 при минус 103,8 град/Ц
Ацетилен.	11500ккалкг---55,19 МДж.м3 (= 0,91)	1,17   г / литр
Водород.	34000  (28600)    8590ккалм3	0,09   г /литр
Окись углерода	2420-3040	1,25
Природный газ.	8500-10400ккалкг---36,63 МДж.м3	0,78-0,8
Доменный газ.	910	0,78-0,8
Коксовый газ.	4000	0,78-0,8
эфир	112,00 МДж.м3	0,71-0,72
Сера.	?	2,07
Мука.	3830-4160 (3900)	1,05-1,4
Древесный уголь	6800-8000	1,5-1,7 и1,869 ( обжиг при 1500 град.Цельсия
Алюминиевая пудра.	6900 –пудра,  металл-7140-7400	0,82 (0,61-0,86)-пудра; и 2,7-металл

 

Таблица  9. Пределы взрываемости газов, % (объемных).

Газ. ( Пары жидкого горючего).	Концентрация газа, % объёмных.
Доменный газ.	46,0-68,0
Коксовый газ.	5,6-30,4
Скипидар.	0,73
Окись углерода.	1,25-80,0
Водород.	4,0-80,0
Ацетон.	1,6-13,0
Аммиак.	15,5-27,0
Бензол.	1,3-9,5
Ацетилен.	1,53-82,0
Метан.	2,5-15,4
Пропан.	2,0-9,5

 

 

Метано-воздушная смесь. Особенности.

Взрыв метаново-воздушной смеси  возможен в пределах его концентрации от 4,5 до 14 %. Хотя в таблице 3 и даны несколько иные значения, но стехиометрический оптимум для метана составляет 9,5 % , в смеси (по объему).

Метано-воздушная смесь при концентрации метана = 9 %, дает при инициировании ее зарядом ВВ, скорость детонации = 1,72 кмсек.  А максимальная мощность взрыва смеси достигается при том же стехиометрическом оптимуме = 9,5 % метана по объему. При стехиометрическом отношении скорость детонации метано-воздушной смеси ниже 1,72 кмсек. следовательно, есть возможность выбора между мощным или резким ударным воздействием заряда, что регулируется содержанием метана в стехиометрическом или ином значении.  Температура ударной волны = 1584 градуса Кельвина. Температура горения смеси = 1850-2050 градЦельсия.  Период индукции равен = 1,7 мкс. при сгорании метано-воздушной смеси в ударной волне  выделяется = 0,823 энергии заряда.  Таким образом, общая  энергия, идущая на поддержание ударной волны в метано-воздушной смеси при взрыве в ней заряда ВВ с энергией = Е равна = 1,823 Е.,  Следовательно, можно сказать, что потери в ударной волне  = 0,177 Е заряда газовой смеси.      Предельные заряды  ВВ: -  ПЖВ-20 = 30 г, угленита Э-6 = 180 г.  давление в ударной волне имеет амплитуду = 30 кгссм2  Удельная теплота сгорания метано-воздушной смеси = 1,190 умн.10 в 7 степени Джм3, а метано-кислородной = 3,381 умн.10 в 7 степени. Джм3. Начальная плотность газовой смеси = 1,17 умн.10  в минус3 степени. (Удельная теплота горючего (в ккал) = 660 ккалкг). Объемная плотность энергии газовой смеси  = 772 ккалм3.  При массе заряда в 1000 г тола скорость детонации метано-воздушной смеси = 1540 мсек. При отношении энергии инициатора к энергии взрыва газовой смеси = 13 - 8. Максимальное давление во фронте детонационной волны = 16 атм. (кгссм2). Средняя скорость распространения ударной волны в воздухе = 950 мсек критический диаметр ударной волны = 1,3 м (при начальном объеме газового заряда = 10-15 м3). Для разных газовых смесей необходимо соблюдение общего  условия - чтобы время химической реакции горения газовой смеси было меньше времени прохождения продуктами горения зоны сжатия. То есть необходимо детонационное превращение, возможное при возбуждении взрыва достаточно мощным детонирующим зарядом. Время индукции - время от воспламенения газовой   смеси посторонним зарядом  до начала самоподдерживающейся реакции (само распространяющегося воспламенения)  для метано-воздушной смеси = меньше равно =  0,45 мс. А для метано-кислородной смеси  меньше равно = 0,040 мс. При взрыве в газовых смесях  ВВ с удельной энергией = 1000 ккалкг критическая масса зарядов для метано-воздушной и метано-кислородной смесей равна соответственно  = 385 г  и 1,55 г.    (В общем случае, величина заряда тротила для инициирования детонации газовых  смесей колеблется от  1,5 г до 1000 г).  Из представленных данных видно, что воспламенение метано-кислородных смесей непосредственно ударной волной взрыва ВВ  реализуется даже при сравнительно малых зарядах и, следовательно, этот способ воспламенения является основным. А воспламенение метано-воздушной смеси по механизму (способу) ударного сжатия возможно только при очень больших зарядах ВВ.  мешает азот воздуха, флегматизируя газовую смесь. Ведь на 1 объем кислорода приходится  7 объемов  азота воздуха. Но при этом следует отметить, что  воспламенение  метано-воздушной смеси можно вызвать и зарядом на порядок меньшим, чем необходимо для ударного воспламенения. То есть зарядом в 40 – 50 г. Это возможно при использовании заряда аммонита  № 6 ЖВ, который уже при массе заряда от 25 г безотказно воспламеняет метано-воздушную смесь. Это можно объяснить тем, что при величине заряда меньше критической происходит вынужденное горение метана в зоне заглохшей детонации. Далее давление во фронте волны резко падает и  вынужденное горение метана прекращается. Самораспространяющееся  воспламенение в таких условиях имеет возможность возникать от зоны, где прекратилось вынужденное горение метана. В этом случае поджигание осуществляется путем теплопередачи и диффузии. То есть по законам  дефлаграции. И будет зависеть от ширины этой зоны. Ширины определяемой большим количеством очагов  воспламенения получаемых при взрыве такого ВВ.  Видимо это ВВ дает частицы более жгучие и более крупные, чем в других ВВ. И в силу этого дает возможность иметь большую энергию инициирования  и больший объем инициированной смеси. Практически этот эффект можно усилить добавляя в ВВ крупные частицы алюминия. То есть вводить в состав аммонита  достаточно большое количество алюминиевой стружки или крупки сверх необходимого для взрыва аммонита. Возможно и введение катализаторов ускорения горения  газовых смесей. Ведь если есть флегматизирующие газы, то должны быть и сенсибилизирующие газовую смесь газы. А предложенное объяснение  Вайнштейна стр. 184-185 (которое я не стал записывать) -  это бред сивой кобылы.

 Энергия взрыва газового объема равна произведению объемной плотности энергии газовой смеси на ее объем. Е = Q об. * V  нач. = 772ккалм3 *Vм3.  Пример: Е = 772 * 10 м3 = 7720 ккал.  ( 3292170 кгм!).. что соответствует  массе ВВ = 7,72 кг.

Пример: обьем куба со сторонами в 6 м, составляет  216 м3, что дает  Е = 216* 772 = 166752 ккал. Что соответствует массе ВВ = 166,752 кг!. ( а масса газа = 259-270 кг!).

При условии обычного взрывного горения  энергия взрыва, как уже было ранее отмечено, равна 12 от энергии взрыва при детонации и, следовательно, можно считать, что такой газовый заряд соответствует заряду ВВ =  80-90 кг!.

При слабом инициировании газовых смесей, (пример: метано-воздушная смесь) происходит медленное распространение  фронта пламени со скоростью 1-10 мсек. Внутри объема газовой смеси давление не превышало 0,05 кгссм2 в окружающей атмосфере –0,01 кгссм2 (это наблюдалось в объеме 10-15 м3). Но при условии увеличения объема или при сферически – симметричной форме облака (объема) коэффициент использования энергии резко возрастает. Происходит ускоренное распространение фронта пламени. И при условии достаточно большого объема смеси или при присутствии условий для турбулентного горения или при увеличении мощности источника инициирования, ускоренное движение фронта пламени может перерасти в детонацию. Для этого случая и можно считать, что масса газа эквивалентна 12 массы ВВ. (воспламенение облака, близкое к естественному, при аварии объекта).

. Необходимым условием, как для взрывного, так и для детонационного горения, является скорость образования аэрозоля. Чем быстрее образуется аэрозоль, тем меньше потери на  образование не сработавших  объемов аэрозоля, с низкими концентрациями.  А также, способность горючего к взрыву при минимальной его концентрации, и максимально возможная скорость горения горючего.

 

 Приведем пример  по использованию ацетилена. У ацетилена характеристики удвоены по сравнению с данными для метано-воздушной смеси.

 Итак:  пример1--100 кг ацетилена смешаны с воздухом в стехиометрическом соотношении. Смесь воспламенилась высоко над уровнем земли, и горение перешло в детонацию (свободный воздушный взрыв). Плотность смеси = 1,21*10 в минус 3 степени. Теплота взрыва смеси = 815 ккалкг, объем газового облака при Р.=1 кгссм2 и температуре  15 градЦельсия равен = 12150 м3 радиус облака = 14 м (диаметр = 28 м). Энергия взрыва Е = 12*10 в 6 степени ккал. В центре облака импульс  давлениядостигает 20 кгссм2 на границе облака Р. = 60-80 кгссм2 и на удаление 100 м Р.= 30-40 кгссм2 и на 200 м импульс давления составляет еще около 3-4 кгссм2. А давление в облаке равно 20 кгссм2, на границе облака около 1 кгссм2

 Расчетное энерго-выделение составляет 12000000 ккал, что соответствует массе ВВ = 12000 кг, что  дает соотношение в 1120. Что делает действие газового заряда подобным взрыву тактического ядерного боеприпаса. Ведь  практически вес заряда ацетилена и есть вес необходимого боеприпаса, так как мы не учитываем массу воздуха необходимого для создания смеси (этот воздух уже находится в районе цели и не требует транспортировки). В итоге и получается впечатляющая цифра, когда 100 кг ацетилена эквивалентны  по энергии взрыва 12000 кг ВВ.  Конечно, подобные теоретические расчеты -слишком идеальны, и в итоге коэффициент использования энергии конечно много меньше. На практике, можно считать, что 100кг ацетилена эквивалентны не 12000 кг ВВ, а 3000-8000 кг ВВ. В любом случае, выгодны большие объемы облака аэрозоля,  способствующие повышению коэффициента использования энергии взрыва. Но существует определенное ограничение максимального объема облака, так как его превышение над опптимальным объемом облака вызывает снижение кпд, но при общем увеличении энергии взрыва. То есть, можно сказать, что особо большие объемы облака аэрозоля  и количества распыленного вещества, разрушительны, но имеют меньший кпд,, и зону разрушения, чем меньшие по величине, но отвечающие оптимальной величине. За счет большей скорости взрыва и большей бризантности у зарядов (облака аэрозоля) оптимальной величины. Можно считать, что для организованного взрыва (боеприпасы объемного взрыва) оптимальны величины заряда 30- 40кг горючего (в зависимости от типа горючего), а ля неорганизованного взрыва, типа промышленного газового выброса, не менее 100-150 кг горючего (но при мощном воспламенителе). А для классического газового выброса, не имеющего источника мощного воспламенения в виде заряда вв, мощность взрыва определяется объемом облака, при котором, для данного горючего возможно образование взрывного горения, с возможностью перехода в детонацию. Для ацетилена, такое возможно при  величине заряда горючего  не менее 100 кг (см пример1). При инициировании воздушно-ацетиленового аэрозоля, зарядом вв, величина заряда ацетилена не имеет значения, детонация возникает в облаке любого минимального объема.   При неорганизованном  взрыве облака аэрозоля образованного большим количеством горючего, масштабы разрушения могут быть значительны, но давление в облаке и на пути ударной волны будут много меньше, чем при взрыве облака аэрозоля оптимального объема.

 

PS- 1. США-боеприпас объемного взрыва. вес топливной смеси=32,6 кг (окись этилена). Диаметр облака аэрозоля=15-17м. высота облака=3м. объем облака=600м3. плотность энерговыделения =3,802 МДж.м3. максимальное избыточное давление на расстоянии 4-7 диаметров облака=0,99МПа. В зоне облака  достигается давление  =25-35 МПа.

2. Известно, что 1 кг окиси этилена при сгорании в кислороде дает энергию в 3-5 раз большую, сем при взрыве(горении) 1 кг тротила. Для обычных углеводородов, принято считать энергию 1 кг углеводорода =энергии 3 кг тротила.

3. При взрывном (не детонационном) горении  облака горючей смеси =10-40 тонн, коэффициент использования энергии смеси =4-6%.

4. При взрывном горении пара(газа) горючего принято считать коэффициент использования энергии =10%( данные для заряда 50-100кг).  На практике он обычно не более 5%. При условии детонации топливной смеси коэффициент использования энергии смеси более 10%,  и 1 кг горючего эквивалентен 5-7 кг тротила.

5.  При взрывном горении, облако горит  в направлении от   внешней границы к центру облака, с неравномерным выбросом в произвольном направлении.  Детонационный взрыв облака, характеризуется  правильной формой  огненного шара(полусферы – при наземном взрыве), и распространением огненного импульса от центра облака к его границам, что видно на видео. При инициировании  облака не в центре, а с какой либо стороны,  распространение огненного импульса более правильно, чем при взрывном горении.  Оно не сопровождается неорганизованными выбросами в произвольном направлении, а дает эффект подобный эффекту направленного взрыва. При этом формируется достаточно  четкое направление энергии взрыва( в  направлении подачи инициирующего импульса)

6. Написанное здесь, уже упоминалось ранее, но повторяю опять:- Распыление  жидких горючих имеет свои особенности. При взрыве распыляющего заряда образуется облако аэрозоля из воздуха и мелко распыленных частиц горючего. Для лучшего использования горючего и создания более равномерной топливной смеси необходимо полное распыление (испарение) капель горючего – полный переход жидкости в газообразную (парообразную) фазу, что требует некоторого времени различного, для каждого вида горючего. Так, сжиженные газы при распылении наиболее быстро  переходят в газообразное состояние, а жидкие горючие, распыленные до формы мелкого тумана из жидких капель,  испаряются  до парообразного состояния намного хуже. Этим условием и определяется   величина времени задержки   инициирования после распыления заряда горючего. Чем больше время испарения капель горючего, тем больше размывается облако, и снижается эффективность его взрыва.   Наиболее выгодны горючие имеющие наименьшее время парообразования, и широкие концентрационные пределы воспламенения, не считая конечно максимальной скорости воспламенения и возможно большего давления взрыва.  Наиболее приемлемые горючие достаточно легко подобрать из рассмотренных ранее таблиц. Все это,  касается не только жидких горючих, но, вполне применимо и для сжиженных газов.

7.  Достаточно эффективны как горючее, должны быть растворы ацетилена в ацетоне, а также растворы триперекиси ацетона в ацетоне, бензоле, эфире. Вопрос лишь в достаточной эффективности горючего и невысокой стоимости.

Величина распыляющего заряда подбирается аналогично величине заряда в химических снарядах –10-25%-от веса

 горючего - (не более 30%).    PS: - Применение ацетилена в чистом виде, как в газообразном, так и в сжиженном состоянии опасно и неудобно вследствие способности ацетилена к самопроизвольному взрыву.  Поэтому и предлагается его раствор в ацетоне, хотя - строго говоря, образующийся при распылении такого раствора аэрозоль более подходит под определение ацетонового, а не ацетиленового. Но, даже небольшая примесь ацетилена облагораживает свойства ацетонового аэрозоля, в сторону соответствия параметрам ОДБ.

 8 .данная статья не является пропагандой, какого либо горючего. В таблицах представлены  наиболее важные свойства горючих подходящие к  рациональным  составам ТОС.  Подбор состава, величина заряда - все решается, исходя из конкретных требований - методом исключения менее подходящих веществ в пользу более  подходящих, для каждого конкретного случая.  Схемы  распыления горючего  и конструкции   намеренно не рассматривались, ограничившись  тем, что указано в заголовке статьи.