книги / Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 1 Химия

Для отработки рецептуры промежуточного инициатора на основе баллиститного пороха были изготовлены опытные со­ ставы, в которых содержание гексогена изменялось в пределах от 20 до 48%, Ва304 от 0 до 10,0% (табл. 99).

и чувствительность к механическим воздействиям опытных композиций.

Как видно, в наибольшей степени требованиям по взрыв­ чатым характеристикам удовлетворяют составы с 48% гексоге­ на и 5% Ва$04.

При отработке конструкции инициатора (схемы иницииро­ вания) были рассмотрены три возможные схемы инициирова­ ния, представленные на рис. 130.

130. Выбор конструкции инициатора:

боковое инициирование; 2 — торцевое инициирование; 3 — боко­ вое + торцевое инициирование

Влияние условий эксперимента на полноту детонации

104)показала, что при обеспечении фиксированного контакта

сэлектродетонатором обеспечивается надежное возбуждение

детонации.

На основе проведенных исследований был разработан па­ раметрический ряд ДЗС, общий вид которых представлен на рис. 131. С целью исследования полноты детонации было проверено влияние длины инициатора (рис. 132).

Как видно из рис. 132, длина инициатора, обеспечивающе­ го 100% полноту детонации, должна быть не менее 35 мм.

Таким образом, проведенные исследования позволили ре­ шить важную задачу: обеспечение надежного инициирования и 100% детонацию зарядов из штатных баллиститных топлив.

Вторая не менее важная задача обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик — снижение чувствительно­ сти к механическим воздействиям.

Поскольку речь идет, в первую очередь, об уже изготов­ ленных утилизируемых зарядах, то решение данной задачи возможно только путем защиты наружной поверхности от внешних воздействий.

Безопасное время нахождения образцов в потоке воздуха при 190...200°С — около 25 секунд, что существенно превосхо­ дит технологическое время нахождения в этой зоне на ПМЛ.

Испытания ДЗС из РСИ-12М с инициатором и штатным электродетонатором в геофизических объединениях «Ямалгеофизика», «Хантымансийскгеофизика» и «Волгоградгеофизика» показали их надежную работоспособность в сухих и обводнен­ ных скважинах.

В воздушной среде обеспечивается надежная передача де­ тонации от заряда к заряду на расстоянии 7... 14 мм.

Разработанный параметрический ряд ДЗС диаметром от 20 до 120 мм имеет массу от 0,1 до 20 кг и может быть изготов­ лен в промышленном масштабе в зависимости от наличия ус­ таревших ракетных зарядов по двум вариантам:

—разрезкой на нужную длину готовых устаревших заря­ дов с их доработкой на фазе концевых операций (при боль­ шом объеме на ПМЛ или роторной линии);

—из измельченных устаревших зарядов с добавлением корректировочной массы по существующей технологии баллиститных порохов.

Журнальное постановление (№ 04-1-40/309 от 06.09.90 г.) допускает ДЗС к постоянному применению для геофизических исследований.

Дальнейшим развитием работ по использованию устарев­ ших ракетных зарядов с диаметром до 200 мм была разработка монолитных скважинных зарядов (ЗСБ) и шашек-детонаторов.

Большой объем экспериментальных работ, выполненных при создании ДЗС, явился прочной базой, позволившей в ко­ роткие сроки выполнить указанные работы.

Найденные способы повышения чувствительности к удар­ ной волне, защиты чувствительных к трению и удару зарядов от внешних воздействий были использованы и при разработке данного типа зарядов.

Кумулятивные линейные заряды

Эффект воздействия на внешнюю среду, производимый ударной волной после взрыва за счет высокого давления, плотности и температуры продуктов детонации во фронте ударной волны, может быть существенно усилен фокусиров­ кой продуктов детонации с достижением эффекта кумуляции.

Кумуляция — это концентрация взрыва в одном направле­ нии за счет специальной выемки, фокусирующей в этом на­

правлении продукты детонации с увеличением всех парамет­ ров ударной волны.

Кумулятивные снаряды получили широкое применение в военных целях для борьбы с бронированными целями, и по эффекту бронепробиваемости они не имеют альтернативы.

Направленный осевой поток уплотненных и ускоренных продуктов детонации формирует кумулятивную струю. Кумуля­ тивный эффект проявляется лишь в непосредственной близо­ сти от заряда. С увеличением расстояния от заряда он резко снижается и затем полностью исчезает. Эффективность куму­ лятивной струи может быть существенно повышена металли­ ческой облицовкой выемки. Усиление кумулятивного эффекта в этом случае связано с перераспределением энергии между продуктами взрыва и металлом облицовки, переходом части последнего в кумулятивную струю.

Масса металла, переходящего в кумулятивную струю, со­ ставляет в среднем 6... 11% от массы облицовки. В зависимо­ сти от формы выемки, природы металла облицовки, свойств ВВ и других факторов скорость головной части струи может меняться в широких пределах. Максимальное значение скоро­ сти для высокобризантных ВВ достигает 10... 15 км/с. При этой скорости струи металлическая облицовка имеет скорость 2...4 км/с. Как следует из гидродинамической теории кумуля­ тивного эффекта, глубина проникновения струи в препятствия зависит от ее длины и соотношения плотностей струи и пре­ пятствия. При одинаковых плотностях глубина проникновения равна длине струи.

Итак, при разработке кумулятивных зарядов следует учи­ тывать три основных фактора:

—тип ВВ, которое должно иметь по возможности более высокие плотность и скорость детонации;

—форму кумулятивной выемки, которая должна фокуси­ ровать продукты детонации, истекающие перпендикулярно по­ верхности ВВ, по оси выемки;

—наличие и тип металла облицовки с учетом обеспече­ ния высокой плотности.

Теория кумулятивного эффекта для зарядов ВВ с металли­ ческим покрытием выемки разработана практически только для бронебойных снарядов с выемкой конической формы.

В последние 10...20 лет в связи с широкомасштабной кон­ версией разработана и широко внедряется новая промышлен­ ная технология по резке крупногабаритных металлоконструк­ ций и дробления негабаритов при добыче полезных ископае­ мых кумулятивными зарядами.

В табл. 105, 106 приведены характеристики линейных зару­ бежных зарядов и отечественных типа ШКЗ для резки сталь­ ных листов и плит.

Зарубежные заряды изготавливаются в основном методом заливки [174—176] из пластичных ВВ типа С-3 (гексоген — 77%, пластификатор и другие компоненты — 23%). Фирма Дюпон использует состав С-4 (гексоген — 91%, полиизобути­ лен — 4%, машинное масло — 1,6%, другие компоненты — 4,3%).

Заряды, изготавливаемые в Англии, Франции, Германии в конструктивном отношении сложны, имеют ограниченную длину [176—178].

В СССР были разработаны на основе промышленных ВВ шнуровые кумулятивные заряды ШКЗ (табл. 106), предназна­ ченные для резки трубопроводов, резервуаров и др. [179—181].

Таблица 106

Шнуровые кумулятивные заряды ШКЗ

Заряды ШКЗ готовятся из состава ЭГ-85 методом экстру­ зии (табл. 107).

Облицовка кумулятивной выемки производится гибкой ме­ таллизированной лентой или металлополимером, содержащим 85...95% порошка меди или железа и 15...5% полиизобутилена ПИБ-84.

Технология приготовления: водносуспензионное смешение, вальцевание, резка полотна, приклейка.

В институте сварки им. Е. О. Патона отработаны заряды удлиненные УКЗ в металлической (медной) оболочке, запол­ няемой гексогеном с плотностью 1,72 г/см3. УКЗ имеют высо­ кую эффективность при резке листового металла или труб.

Однако и ШКЗ, и УКЗ не обладают необходимой гибко­ стью вследствие свойств самого ВВ и металлической оболоч­ ки. Кроме того, технология их изготовления довольно сложна, что существенно удорожает заряд и препятствует широкому применению такого типа зарядов.

Для улучшения эксплуатационных качеств линейных куму­ лятивных зарядов и снижения их стоимости необходимо было решить следующие задачи:

—разработать состав ВВ, имеющий требуемые детонаци­ онные характеристики и высокие эластические свойства;

—разработать гибкое металлополимерное покрытие куму­ лятивной выемки или всего заряда;

—с целью снижения стоимости разработать непрерывную технологию изготовления зарядов ВВ и нанесения металлопо­ лимерного покрытия.

В60...70-х годах был разработан состав на баллиститной основе для гибких линейных детонирующих элементов (шну­ ры, ленты). Состав «эластит» отличался высоким содержанием пластификатора: 46% НГЦ, 7% ДНТ, 3% ДБФ [182].