Бризантні вибухові суміші

Бризантні вибухові суміші (сумішеві БВР) – це складні вибухові системи, що містять кілька вибухових або невибухових компонентів, у вигляді механічних сумішей або стопів. За складом (природою основних компонентів) сумішеві БВР поділяють на ряд класів, серед яких основними є:

1) суміші і стопи індивідуальних ВР;

2) флегматизовані ВР;

3) ВР, що містять метал;

4) пластичні ВР;

5) амонійно-селітряні ВР (амоніти).

Суміші й стопи індивідуальних вибухових речовин

Застосування сумішей і стопів індивідуальних ВР обумовлене необхідністю поліпшення технологічних властивостей системи. Наприклад, гексоген і ТЕН плавляться з розкладанням, тому вони абсолютно непридатні для спорядження боєприпасів заливанням. Застосовуючи суміш або стоп такої ВР з іншими речовинами, які плавляться без розкладання (наприклад ТНТ), можна виготовляти роз-

ривні заряди методом заливання. Використання сумішей і стопів ВР дозволяє також регулювати їх енергетику (Qv – теплота вибуху;W₁ – питомий об'єм продуктів вибуху; ΔН – бризантність; ΔW розширення свинцевої бомби – фугасність; D – швидкість детонації) і чутливість шляхом зміни співвідношення і природи компонентів. Найбільше поширення одержали стопи й суміші ТНТ із гексогеном (скорочене позначення «ТГ» – гексоліти) (табл.3).

За вибухово - енергетичними характеристиками гексоліти займають проміжне положення між ТНТ і гексогеном. Якісне пресування і гарні литтєві властивості гексолітів дозволяють застосовувати заливання й пресування в процесі спорядження боєприпасів. Гексоліти використовують для спорядження кумулятивних і фугасних боєприпасів, а також для виготовлення детонаторів. Освоєння октогену обумовило появу його сумішей із ТНТ–октолів. За умов аналогічного складу й близьких вибухових характеристик октоли мають більш високу термічну стійкість порівнянно із сумішами ТГ (77% октогену й 23% ТНТ при ρ=1800 кг/м³ – швидкість детонації D = 8540 м/с).

Таблиця 3 - Вибухові характеристики гексолітів

Шифр суміші	ρ0, кг/м3	Τспалаху (τ=5хв), 0С	Чутливість до удару, %	D, м/с	Qv(ж), кДж/кг	W1, м3/кг	ΔW, см3	ΔН, мм
ТГ-20*	-	220	48	7170	5154	-	460	22,7
ТГ-30	-	-	-	7900	5112	-	420	-
ТГ-40	-	215	36	7800	5028	-	400	22,7
ТГ-50	1700	225	24	7600	4771	0,8	430	22,7
ТГ-60	1670	230	22	7500	4609	-	350	22,2
ТГ-70	-	-	8-12	-	4525	0,79	350	20

* – 20% ТНТ

Крім гексолітів і октолів відомі також суміші, у яких технологічною основою є ТНТ (табл. 4). Пентоліт застосовують для спорядження кумулятивних боєприпасів (США), ТД (ТНТ+динітронафталін) – для спорядження осколкових і осколочно – фугасних боєприпасів (частіше в мінах), корпуси яких виготовлені зі сталистого чавуну. Крім подвійних сумішей ВР застосовують і трикомпонентні сполуки: суміш ГТТ – 75% гексогену, 12,5% ТНТ, 18,5% тетрилу.

Флегматизовані ВР (ВР+флегматизатор): із метою зниження чутливості ВР до безпечного рівня й одночасно поліпшення пресування застосовують суміші ВР із флегматизаторами (легкоплавкі речовини: парафін, церезин, стеариновий стоп і т.д.)

Таблиця 4 – Сумішеві ВР, на основі ТНТ

Назва або шифр суміші	Склад компонентів				Чутливість до удару,%	Густина, кг/м3	D, м/с	Qv, кДж/кг	ΔW, см3	ΔН, мм
	ТНТ	ТЕН	ДНН	ЕДНА
Пентоліт-50	50	50	-	-	48	1680	7700	5028	406	20.8
ТД-50	50	-	50	-	0-6	1540	5750	-	222	13.5
ТД-60	60	-	40	-	-	1500	5930	-	244	17.1
Еднатол	51	-	-	49	-	-	7400	4400	350	-

Найчастіше у флегматизованому стані застосовують гексоген, октоген, ТЕН, а також деякі більш складні системи, що містять, наприклад, дві вибухові речовини. У таблиці 5 наведені дані про найбільш відомі флегматизовані ВР. Гексоген флегматизують церезин-стеариновим стопом (у співвідношенні 3:2) із додаванням

1 – 2% (щодо флегматизатора) червоного барвника – для розрізнення за зовнішнім виглядом. Гексоген флегматизують також оксизином, що має більш високу температуру плавлення. Зі вмістом 5% оксизину суміш має такі ж характеристики, як і А-IX-1, але позначається «гекфол - 5».

Таблиця 5 – Властивості флегматизованих ВР.

Шифр суміші	Склад компонентів				Чутливість до удару,%		Густина, кг/м3		D, м/с		Qv, кДж/кг		ΔW, см3		ΔН, мм
	ТНТ	ГЕКСОГЕН	ТЕН	Флегматизатор
А-IX-1	-	95	-	5		25-35		1600		8000		5237		440		-
ТН	-	-	95	5		75		1630		7900		-		500		20,5
«В» (США)	39,5	59,5	-	1,0		-		-		7650		5028		400		-

ТЕН (шифр «ТН»), флегматизований парафіном, застосовують для виготовлення детонаторів, спорядження детонуючих шнурів і як вторинний заряд капсулів - детонаторів. Якщо потрібні ВР із підвищеною термічною стійкістю (тривалий розігрів за температури 200 – 300⁰С) використовують флегматизований октоген – окфол, що містить 2,0 – 2,5 % флегматизатора. Ця суміш має більш високі енергетичні характеристики, ніж суміш А-IX-1, яку застосовують для спорядження кумулятивних і бронебійних снарядів; можливе також її застосування в осколкових і осколочно-фугасних боєприпасах.

Вибухові суміші, що містять метал: введення металевих горючих до складу вибухових сумішей підвищує працездатність продукту за рахунок збільшення теплоти й температури вибуху. Незважаючи на те, що при цьому відбувається зменшення питомого об'єму продуктів вибуху, фугасність ВР суттєво зростає. Найчастіше як пальне використовують Al, який вводять до складу суміші в стані тонкодисперсного порошку або пудри. Найбільш поширені суміші на основі гексогену або гексогену й тротилу (табл. 6).

Таблиця 6 – Властивості вибухових сумішей.

Назва або шифр суміші	Склад компонентів					Чутливість до удару, %		Густина кг/м3		D, м/с		Qv, кДж/кг		ΔW, см3		ΔН, мм
	ТНТ	ГЕКСОГЕН	Al	Флегматизатор
А-IX-2	-	75	20	5	40,6		1680		7800		6285		550		22
ТГАГ-5	60	24	16	5*	-		1720		7300		3855		420		17
МС	19	57,6	17	6,4	-		1650		7030		6913		480		22
ТГА (торпекс або триален)	70	15	15	-	24		1720		6960		-		-		-
	50	25	25	-	24		1850		7680		-		397		-
	50	20	30	-	24		1800		7400		-		-		-
	40	45	15	-	24		1790		7500		-		478		-
	58	19	17	6	30-40		1650		7000		-		490		22
	40	42	18	-	-		-		7660		6704		490		-
ТА (тритонал)	80	-	20	-	-		-		6800		5447		430		-

* – Суміші, що містять метал, можуть мати у своєму складі флегматизатор, оскільки металеве пальне є сенсибілізуючим компонентом

Вибухові суміші, що містять метал, застосовують для спорядження бронебійних і осколково-запальних снарядів (А-IX-2 і ТГА), фугасних артилерійських боєприпасів великого калібру (ТГАГ – 5, МС, ТГА), авіабомб, інженерних боєприпасів, торпед. У США суміші ТГА мають шифр «НВХ», їх застосовують у тих же самих цілях, що й вітчизняні суміші.

Пластичні ВР: пластичні (пластифіковані) ВР (табл.7) – це вибухові суміші, що легко деформуються внаслідок незначних зусиль і зберігають надану їм форму необмежений час в умовах експлуатаційних температур. Їх застосовують у під-

ривній інженерній справі для виготовлення зарядів будь-якої форми безпосередньо на місці проведення підривних робіт. Пластичні ВР одержують шляхом змішування сипучих порошкоподібних ВР зі спеціальними пластифікаторами – мінеральними мастилами й рослинними оліями (оліфою), каучуками, смолами.

Вибуховими компонентами служать гексоген, октоген, ТЕН. Пластифікація ВР може бути досягнута введенням нітратів целюлози (колоксиліну) і пластифікаторів НЦ (НГЦ, ТНТ і т.д.). Значний інтерес пластичні ВР являють собою як розривні заряди фугасних і бронебійно - фугасних боєприпасів.

У разі удару в перешкоду корпус боєприпасів деформується або руйнується, що зумовлює також деформацію розривного заряду, але без його руйнування. Унаслідок цього збільшується площа контакту ВР із поверхнею цілі й підвищується ефективність її ураження. У випадку значної товщини броні застосування пластичних ВР істотно збільшує відкольну дію боєприпасів (утворення уражальних осколків з тильної сторони броні без її наскрізного пробиття ).

Таблиця 7 – Властивості пластичних ВР

Назва або шифр суміші	Склад компонентів						Чутли-вість до удару,%		Густина, кг/м3		D, м/с		Qv, кДж/кг		ΔW, см3		ΔН,мм
	ТНТ	ГЕКСОГЕН	зв'язуюче		Al
ПВВ-4	-	80	20		-	24		1400		7000		3855		290		16
ПВВ-7	-	73	10		17	35-56		1550		7000		6225		-		16

Амонійно-селітряні ВР (амоніти):амоніти являють собою механічні суміші аміачної селітри NH₄NO₃, що є окиснювачем, із різними горючими, серед яких можуть бути використані як вибухові, так і невибухові речовини. За складом амоніти розподіляють на:

1) амотоли (NH₄NO₃+тротил);

2) шнейдеріти (динафтіти, NH₄NO₃+динітронафталін);

3) беліти (NH₄NO₃+ динітробензол);

4) амонали (NH₄NO₃+ВР+Al);

5) динамони (NH₄NO₃+невибухове пальне).

Найбільш застосовувані у військовій справі мають амотоли, меншою мірою шнейдеріти (табл.8). Осколочно - фугасні снаряди середнього калібру

100 – 122 мм і міни споряджають амотолами А-80 і А-90 або шнейдерітами методом шнекування. Фугасні снаряди 152 мм і вище, міни, авіабомби споряджають амотолами А-40 і А-50 методом заливання. Якщо заряд амотолу герметизований тротиловою «пробкою», то він має шифр АТ (наприклад, АТ-80).

Таблиця 8 – Властивості амонітів

Назва або шифр суміші	Склад компонентів				Чутливість до удару,%	Густина, кг/м3	D, м/с	QV, кДж/кг	W1, см3	ΔW,см3	ΔH,мм
	NH4NO3	ТНТ	Al	ДНН
Амотол А-80	80	20	-	-	20 – 30	1400	5200	4064	0,9	400	12–13
Шнейдеріт	88	-	-	12	16 – 18	-	5100	3855	0,92	370	9–14
Амонал	82	12	6	-	-	-	5100	4944	0,84	440	12–14

ЧАСТИНА ІІ. ТЕХНОЛОГІЯ ПРОМИСЛОВИХ

ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ ПРОМИСЛОВИХ

ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

Бризантні ВР, які застосовують в цивільних галузях промисловості, одержали назву промислових ВР (ПВР). Їх широко використовують під час розкриття рудних тіл, вугільних шарів і родовищ інших корисних копалин; у будівництві; у процесі спорудженні гребель, прокладення авто – і залізничних магістралей, водних каналів, нафто – і газогонів, особливо у важкодоступній для техніки місцевості, шахтних стовбурів та інших гірських виробок, проведення тунелів,

ПВР також часто застосовують для вибухових способів обробки металів у машинобудуванні й металургії – штампування, зварювання, виготовлення біметалічних листів, зміцнення деталей машин, різання металів; у процесі сейсморозвідки – перфорація нафтових свердловин, гасіння місцевих пожеж, ущільнення ґрунтів, у гідромеліоративному будівництві, під час розчищення й вирівнювання місцевості тощо. У наш час застосовують вибуховий спосіб отримання деяких особливо коштовних мінералів і штучних матеріалів, прискорюють окремі хімічні процеси із застосуванням надвисоких тисків вибуху. Проводять роботи зі штучного дощування, впроваджують методи вибухового буравлення.