- •2.1. Работоспособность или фугасность вв
- •2.1.1. Теоретическая оценка работоспособности вв
- •2.1.2 Экспериментальная оценка фугасности
- •2.2. Бризантность вв
- •2.2.1. Теоретическая оценка бризантности
- •2.2.2. Экспериментальная оценка бризантности
- •2.3. Кумулятивный эффект
- •2.3.1. Общие представление об эффекте
- •2.3.2. Процесс формирования кумулятивной струи и ее устойчивость
- •2.3.3. Проникание кумулятивной струи в однородную преграду
- •2.4. Горение порохов
- •2.4.1 Факторы, влияющие на скорость горения порохов
- •2.4.2. Проникновение пуль в преграду
- •2.5. Взрыв в воде на большой глубине
- •2.6. Разрушительное действие воздушных и подземных взрывов
- •2.6.1. Действие взрыва в воздухе
- •2.6.2. Действие подземного взрыва
ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА НА ОКРУЖАЮЩИЕ СРЕДЫ
2.1. Работоспособность или фугасность вв
2.1.1. Теоретическая оценка работоспособности вв
Работоспособность ВВ и связанный с ней разрушительный эффект взрыва зависит от потенциальной энергии ВВ, удельного объёма газообразных продуктов взрыва, характеристик окружающей среды , гидростатического давления и температуры.
Работа продуктов взрыва может быть определена теоретически, исходя из предположения об изэнтропическом законе их расширения. Для этого случая можно оценить работу как
,
но ,
и тогда получим (2.1)
Отнеся работу к 1кг ВВ и учитывая, что и, получим
(2.2)
Где Тн , Vн и Рн - температура, удельный объём и давление газообразных продуктов, соответственно, в момент взрыва, а Тк , Vк и Рк - значения тех же параметров в процессе расширения продуктов взрыва.
Величина называется «силой ВВ», гдеn – количество молей газообразных продуктов, образующихся при взрыве 1кг ВВ. Величина Ф имеет размерность энергии. При неограниченном расширении продуктов взрыва в атмосфере Тк=Т0, Vк=V0, Рк = P0.
Максимальная работа будет равна потенциальной энергии ВВ или
АMAX = IQV, (2.3)
где I – механический эквивалент теплоты.
Формула (2.3) действительна только в том случае, когда продукты взрыва полностью представлены газовой фазой. Если продукты представлены смесью газообразной и жидкой фаз, то максимальная работа АMAX < IQV, так как возникает проблема с учётом теплообмена между фазами. Этого можно избежать, если проводить взрыв в плотных средах в замкнутом объёме. При таких условиях между продуктами, находящимися в различных фазовых состояниях, успевает произойти теплообмен, что практически обеспечивает полный переход потенциальной энергии заряда ВВ в механическую работу.
2.1.2 Экспериментальная оценка фугасности
Для практической оценки работоспособности ВВ в лабораторных условиях обычно используют так называемую пробу на увеличение полости в свинцовой бомбе. Она заключается в следующем. Навеску в 10 г ВВ взрывают с помощью капсюля – детонатора в цилиндрическом канале массивной свинцовой бомбы (рис №2.1а), изготовленной из рафинированного свинца. При взрыве канал бомбы расширяется (рис №2.1б) и увеличение его объёма служит характеристикой работоспособности ВВ. Бомба имеет следующие геометрические размеры: диаметр и высота бомбы – 20 см; диаметр канала – бомбы 2,5 см; глубина канала – 12,5 см; объём 61-62 .
При анализе результатов испытаний необходимо учитывать следующие моменты: с ростом деформаций бомбы всё больше и больше нарушается пропорциональность между работоспособностью ВВ и расширением полости; увеличение объёма полости зависит от температуры бомбы.
В таблице №2.1 приведены результаты испытаний нескольких ВВ на расширение канала при взрыве.
№п/п |
Название ВВ |
Расширение свинцовой бомбы, мл |
1 |
Тротил |
285 |
2 |
Пикриновая кислота |
330 |
3 |
Тетрил |
340 |
4 |
Гексоген |
480 |
5 |
Тэн |
500 |
6 |
Аммотол 80/20 |
360 |
7 |
Динамит |
520 |