Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
713
Добавлен:
16.04.2015
Размер:
842.75 Кб
Скачать

2. Энергия и мощность взрыва

Применение ВВ в военном деле и народном хозяй­стве основано на их использовании в качестве своеобраз­ного источника энергии.

Энергия, выделяющаяся при взрыве, содержится во взрывчатом веществе в скрытой форме. Чтобы понять, каким же образом происходит выделение этой энергии, вспомним, что всякое вещество состоит из молекул, а молекулы из атомов.

Превращение одного вещества в другое происходит в результате изменения строения молекул. Атомы, входящие в состав молекул, при химических процессах перестраиваются, соединяются по-новому. В результате появляются новые молекулы и вещество изменяется. Перестройка молекул сопровождается выделением или поглощением энергии.

ВВ способно при соответствующих условиях выде­лять значительную энергию за счет того, что его моле­кулы превращаются в молекулы газов. Благодаря вы­делившейся энергии образовавшиеся газообразные про­дукты оказываются нагретыми до очень высокой темпе­ратуры и начинают быстро расширяться. Расширяющие­ся газы могут производить механическую работу по перемещению или разрушению окружающих предметов.

Скрытой энергией обладают не только ВВ. Ею обла­дают дрова, уголь, бензин и другие горючие вещества. Эта энергия может также выделяться при определенных условиях, например при горении.

Почему же для целей разрушения и метания на про­тяжении многих веков применяются ВВ и до настояще­го времени им не могут найти замену?

Казалось бы, можно предположить, что исключитель­ной причиной их применения для этих целей является огромный запас потенциальной энергии. Такое предпо­ложение является ошибочным.

Известно, что в 1 кг бензина энергии содержится в 10 раз больше, чем в 1 кг тротила, и в 12 раз больше, чем в пироксилиновом порохе.

Правда, при таком сравнении допускается некоторая неточность.

Вспомним, в каких условиях горит пороховой заряд или взрывается разрывной заряд снаряда. Они мгно­венно превращаются в газы в изолированных от внеш­него воздуха пространствах зарядной каморы ствола орудия или снаряда.

Бензин или любое другое топливо не может гореть в замкнутом объеме без достаточного количества воз­духа или свободного кислорода. Для сгорания 1 кг бен­зина требуется столько кислорода, сколько его содержится в 15,5 кг воздуха. Поэтому правильнее теплоту горения топлива рассчитывать на 1 кг его смеси с необходимым для горения количеством кислорода.

При таком расчете разница в величинах теплоты горения бензина и теплоты взрыва ВВ стала меньше, однако и в этом случае количество выделяющейся энер­гии у бензина больше: пироксилиновый порох —

700 ккал/кг1, тротил —1000 ккал/кг, смесь 1 кг бензина с кислородом — 2300 ккал/кг.

Следовательно, величина энергии, заключенная во взрывчатых веществах и порохах, не является основной причиной их применения для разрушительных и мета­тельных целей.

Основная причина заключается не в величине энер­гии, хотя это тоже имеет значение, а в очень быстром ее выделении.

Если сгорание 1 кг бензина в двигателе автомобиля происходит за 5—6 мин, то 1 кг пороха сгорает в камо­ре артиллерийского орудия за несколько тысячных до­лей секунды, а взрыв 1 кг тротила длится всего лишь 1—2 стотысячные доли секунды.

Энергия при взрыве выделяется в десятки миллио­нов раз быстрее, чем при сгорании топлив. Этим объяс­няется колоссальная мощность взрыва. Путем весьма несложных расчетов можно подсчитать мощность взры­ва разрывного заряда 100-мм осколочно-фугасного снаряда. Результат получится весьма внушительный — око­ло 20 млн. л. с.

Большая мощность характерна для ВВ и в случае их применения для метательных целей. Мощность по­рохового заряда артиллерийского выстрела крупного калибра составляет 15 млн. л.с.

Возможности использования энергии взрыва и горе­ния ВВ в настоящее время еще далеко не исчерпаны. Одной из задач современной науки, занимающейся изу­чением ВВ и их взрывного превращения, является овла­дение в полной мере умением управлять процессами выделения их энергии в целях получения наибольшего разрушительного или метательного эффекта.