Параметры ударных волн

Оценка фугасности (работоспособности) взрывчатого вещества по измеренным параметрам ударных волн проводится двумя способами – измерением импульса фазы сжатия ударной волны или избыточного давления на ее фронте.

При измерении импульса фазы сжатия волны используются специальные приборы – импульсомеры различной конструкции (маятниковые, поршневые и т.д.). При измерении избыточного давления используется датчики давления с высоким временным разрешением, в частности, пьезоэлектрические датчики.

Кроме того, величину избыточного давления можно рассчитать по измеренной скорости ударной волны:

, (7.11)

где  р – избыточное давление;

ρ – плотность воздуха;

– показатель адиабаты (для воздуха );

– скорость ударной волны;

с – скорость звука в воздухе.

Для оценки фугасности взрывчатого вещества можно использовать эмпирическую формулу, полученную в результате обработки опытных данных:

, (7.12)

где Q_в – теплота взрыва, Дж/кг;

V_o – удельный объем газообразных продуктов взрыва, (л/кг);

К – эмпирический коэффициент.

Ввиду сложности определения коэффициента К, обычно выражение (7.12) используется для нахождения относительной работоспособности. Если в качестве эталонного взрывчатого вещества взять аммонит 6ЖВ (Q_в =4.32 МДж/кг, V_o=893 л/кг), то формула (7.12) примет вид:

.

В литературе часто в качестве меры относительной фугасности взрывчатого вещества используется величина тротилового эквивалента, который определяется расчетным или экспериментальным путем. При этом в качестве эталонного вещества применяется тротил.

Тротиловый эквивалент – это величина, которая показывает, сколько килограммов тротила необходимо взорвать, чтобы получить такую же фугасность, как у одного килограмма исследуемого взрывчатого вещества. Если тротиловый эквивалент меньше единицы, то данное вещество мощнее тротила, и наоборот. Величина тротилового эквивалента Т_Э для некоторых промышленных взрывчатых веществ приведена в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Тротиловый эквивалент промышленных взрывчатых веществ

Вещество	Угленит	Аммонит ПЖВ-2	Аммонит АП5ЖВ	Аммонит 6ЖВ	Тротил	Аммонал скальный
ТЭ	0.39	0.57	0.65	0.81	1.00	1.08

7.2. Оценка бризантности взрывчатого вещества

Как отмечалось выше, бризантность взрывчатого вещества – это его способность к местному разрушительному действию, при котором нагружение среды осуществляется именно продуктами детонации. Бризантное действие взрывчатого вещества проявляется лишь на близких расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии продуктов взрыва еще достаточно велики. Это расстояние сопоставимо с размерами самого заряда взрывчатого вещества. С удалением от места взрыва механическая эффективность резко снижается вследствие падения давления, скорости и других параметров продуктов взрыва.

Проявление бризантности – это осколочное действие боеприпасов, эффекты кумуляции, бронепробивное действие продуктов детонации и другие виды местных разрушений. Бризантность является одной из важных характеристик взрывчатого вещества, на основании которой проводится их сравнительная оценка и выбор для конкретных целей (боеприпасы, кумулятивные заряды, взрывчатые вещества для резки и обработки металлов взрывом и т.д.).

Бризантные свойства взрывчатого вещества не определяются полностью теми же параметрами, что и фугасность данного взрывчатого вещества. В частности, фугасность взрывчатого вещества возрастает с увеличением удельной теплоты взрывчатого превращения Q_в, удельным объемом V_o и теплоемкостью газообразных продуктов взрыва.

Для оценки бризантности определяющими факторами являются другие параметры – скорость детонации D и давление детонации р. Изменение плотности заряда слабо влияет на фугасность, но зато оказывает сильное влияние на его бризантность. Это связано с тем, что скорость и давление детонации резко возрастают с увеличением начальной плотности взрывчатого вещества.