2.8.3 Местное (ближнее) действие взрыва
П.Ф. Похил и М.А. Садовский рекомендовали следующую формулу для оценки величины удельного импульса, производимого линейным действием взрыва открытого заряда на подставку:
,
где
–
постоянный коэффициент,
–
вес
заряда,
–
ускорение
силы тяжести,
– скорость детонации,
–
показатель
политропы продуктов детонации,
–
площадь
контакта заряда с подставкой,
–
полная
поверхность заряда.
Исследования
показали, что и общее, и местное действие
взрыва в отношении объёма среды,
охваченного разрушением заданной
степени интенсивности, не различаются:
объёмы разрушения пропорциональны
объёму заряда или его весу. Линейные
расстояния до границы соответствующих
разрушений должны быть пропорциональны
.
Из сказанного выше можно сделать некоторые выводы в отношении применения ВВ. При выборе ВВ необходимо учитывать характер работы, которая должна быть произведена. Если требуется произвести большое общее действие (ударные волны, выброс, разрушение значительных объёмов среды), то большой должна быть общая энергия и теплота взрыва. Некоторые ВВ с большой удельной теплотой взрыва могут обладать слабым бризантным действием. Примером могут служить Al-содержащие смеси. Общее действие их значительно, а бризантное – слабое, из-за малой скорости детонации.
2.8.4 Схема баланса энергии при взрыве
«Химические потери» происходят из-за возможности разброса непрореагировавших ВВ, неполного взрывчатого превращения или диссоциации.
Полная работа проявляется большей частью в форме общего действия и в форме бризантного действия (рисунок 11).
Рисунок 23 – Распределение расхода полной энергии взрыва
2.8.5 Экспериментальные методы определения общей работы взрыва
Существуют следующие основные методы:
- метод свинцовой бомбы;
- метод баллистического маятника;
- метод баллистической мортиры;
- метод выброса;
- метод, основанный на измерении давления воздушной ударной волны.
а) Метод свинцовой бомбы (бомбы Трауцля)
Навеска заряда 10 г с электродетонатором. Величина расширения является мерой относительной работоспособности ВВ. Для наиболее распространённых ВВ расширение свинцовой бомбы составляет от 300 до 500 см3 (рисунок 24).
Рисунок 24 – Бомба Трауцля
2.8.6 Направленное действие взрыва, эффект кумуляции
Бризантное действие взрыва зависит от формы заряда, места расположения детонатора и в общем случае неодинаково в разных направлениях от места инициирования детонации.
Д
ля
оценки динамического действия взрыва
на близлежащую среду необходимо
определить активную часть заряда, т.е.
ту часть, продукты которой разлетаются
в заданном направлении (рисунок 25).
Рисунок 25 – Схема разлёта продуктов по данным
Г.И. Покровского
Энергия продуктов, летящих в направлении распространения детонации, может приблизительно в четыре раза превзойти энергию, которую имеет более значительная масса продуктов, летящих в сторону детонатора.
В момент прихода детонационной волны в точку поверхности заряда образующаяся здесь частица продуктов взрыва получает одновременно скорости по двум направлениям: по нормали к поверхности и в направлении распространения детонации. Складывая эти два вектора, получим равнодействующую скорость. Наибольшие скорости приобретут частицы, летящие в направлении от детонатора к противолежащему основанию заряда, и наименьшее – летящие в обратном направлении.
При увеличении длины цилиндрического заряда до двух диаметров действие взрыва в направлении от детонатора к противолежащему основанию увеличивается. Дальнейшее увеличение длины заряда слабо влияет на действие взрыва в этом направлении.
Указанные особенности действия взрыва, обусловленные формой заряда и местом расположения детонатора в заряде, называют направленным действием взрыва; и являющееся наиболее разрушительным по сравнению с другими видами направленного действия, называют кумуляцией.
Схема действия: детонатор помещают в противоположной от кумулятивной выемки стороне для создания направленного действия в сторону выемки. Поток продуктов взрыва сжимается в месте выемки в весьма плотную струю. Эта струя пробивает слой стали непробиваемый снарядом без выемки. Кроме того кумулятивное действие увеличивается в 2 – 4 раза при облицовке выемки металлической оболочкой. Металл стенки деформируется в стержень и движется со скоростью 500 – 1000 м/с. Разрушительное действие струи зависит от природы металла и толщины стенки облицовки. Диаметр пробоины больше диаметра струи.
При правильном подборе величины и формы выемки, толщины оболочки – кумулятивным снарядом можно пробить броню ???? раз калибр снаряда. Кумуляция зависит от структуры ВВ. вращение заряда ухудшает кумулятивное действие.