Бризантное действие взрыва

Бриза́нтность (фр. brisance) — характеристика взрывчатого вещества (ВВ). Служит мерой его способности к локальному дробящему воздействию на среду, в которой происходит взрыв. Термин имеет происхождение от французского «brise» (разрушение).

Бризантность зависит от состава взрывчатого вещества, его плотности, физического состояния, степени измельчения. Как правило, бризантность возрастает с увеличением плотности и скорости детонации ВВ.

Бризантное действие вызывает местное разрушение в результате резкого удара продуктов детонации по прилегаю­щей к заряду среде или близко расположенным объектам.

Бризантное действие проявляется в дроблении, пробивании или весьма сильной деформации объектов. Оно осуществля­ется лишь вблизи заряда ВВ на расстоянии не более двух радиусов заряда, где параметры продуктов детонации доста­точно велики.

Характеристикой бризантного действия является детонаци­онное давление, которое прямо пропорционально плотности заряда взрывчатого вещества и скорости детонации: р₂ = ρ₀*D². Из формулы видно, что с увеличением этих двух показателей действие детонационного давления резко возрастает.

Для оценки динамического действия взрыва на близлежащую среду необходимо определить активную массу заряда, т.е. ту часть его, продукты детонации которой разлетаются в заданном направлении. Схема разлета продуктов взрыва цилиндрического заряда показана на рис.2.

Рис.2. Схема разлета продуктов детонации цилиндрического заряда

Как видно из схемы, доля продуктов, летящих в направлении распространения детонации, меньше чем в противоположном. В момент прихода детонационной волны в точку поверхности заряда образующаяся здесь частица продуктов взрыва получает одновременно скорости по двум направлениям: по нормали к поверхности вследствие разлета сжатых продуктов в атмосферу и в направлении распространения детонации вследствие наличия потока продуктов за фронтом детонации.

Складывая эти два вектора, получим равнодействующую скорость. Продолжая такие построения, найдем, что наибольшие скорости приобретут частицы, летящие в направлении от детонатора к передней части заряда (на рисунке - вправо), а наименьшие – летящие в обратном направлении.

При увеличении длины цилиндрического заряда до двух диаметров действие взрыва в направлении от детонатора к передней части заряда (вправо) увеличивается. Дальнейшее увеличение длины заряда слабо влияет на действие взрыва в этом направлении.

Практическая оценка бризантности

В лабораторных условиях наиболее часто используются методы определения удельного импульса взрыва на баллистическом маятнике и определение бризантности по обжатию свинцовых цилиндров.

Наиболее простым и распространенным является проба на обжатие Гесса (рис.3). Этот способ в Российской Федерации используется для промышленных ВВ как стандартный по ГОСТ 5984-99.

	Рис.4. Установка для определения бризантности: 1 – стальная плита; 2 – свинцовый цилиндр; 3 – стальной диск; 4 – патрон с испытуемым ВВ; 5 – электродетонатор.
Рис.3. Схема пробы Гесса

Определение бризантности по обжатию состоит в следующем (рис.4). Навеску ВВ помещают в бумажный цилиндрический патрон и уплотняют до плотности примерно 1000 кг/м³. Патрон устанавливают на стальной диск толщиной 10 см, который закрывает торец свинцового цилиндра диаметром 40 мм и высотой 60 мм. Всю сборку устанавливают на стальной плите.

При подрыве заряда ВВ столбик деформируется. Обмеряя его, находят величину деформации, которая и является величиной бризантности.

где ∆Н – бризантность; Н₀ – начальная высота цилиндра; Н – высота деформированного цилиндра. Бризантность традиционно измеряется в миллиметрах (табл.1).

Таблица 1. Значения бризантности некоторых ВВ по пробе Гесса
Взрывчатое вещество	ρ0, кг/м3	∆Н, мм	Примечание
Тротил	1000	16,5
Тетрил	1000	16
Тен	1000	16
Гексоген	1000	18-24	разбивает свинцовый цилиндр
Аммонит скальный	1000	22

Измерение бризантности взрывчатых веществ с высокой скоростью детонации и малым предельным диаметром детонации по обжатию свинцового цилиндра затруднительно из-за разрушения цилиндра. Для таких ВВ обычно применяют метод измерения обжатия медного цилиндра (кре́шера) в приборе - бризантометре. В качестве стандартного обычно используют заряд прессованного флегматизированного гексогена плотностью 1,65 г/см³.

Бризантность некоторых ВВ по обжатию медного крешера:

• Гексоген флегматизированный — 4,1—4,2 мм

• Гексоген при плотности 1,75 г/см³ — 4,8 мм

• Октоген при плотности 1,83 г/см³ — 5,4 мм

Другие способы определения бризантности

• оценка дробления оболочки заряда

• проба Каста

• песчаная проба (sand crash test)

Бризантные свойства взрывчатых веществ используются в осколочных и осколочно-фугасных гранатах и минах, а также в подрывных шашках. Действие осколочного снаряда показано на рис.5.

Рис.5. Действие осколочного снаряда