ОСНОВИ БУДОВИ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ

підвищення довговічності ствола гармати розроблені суміші, що не викликають появи іржі.

Наприклад: склад 3:

50% ТНРС (ініціатор вибуху),

5% тетразену (ініціатор вибуху),

30% нітрату барію (окиснювач),

25% амомінію (пальне).

Ударні суміші не поступаються за своєю чутливістю до зовнішніх дій перед однорідними ІВР, а іноді і перевищують їх. Основною формою вибухового перетворення цих сумішей є горіння, що переходить у вибух, але не завершується детонацією. Вибух супроводжується потужним потоком розжарених твердих і газоподібних продуктів, що мають добру запалювальну здатність.

Спільна дія запалювальної здатності і довжина форсу вогню використовуються для збудження процесу горіння порохів і піротехнічних складів (ПТС).

Основні вибухово-енергетичні і фізико-хімічні властивості ІВР наведені в таблиці 2.4.

Усі ІВР існують лише у твердому стані: при нагріванні вони вибухають раніше, ніж при плавленні. Найбільша густина серед ІВР у азиду свинцю (q=4,8 г/см3), найменша – у тетразену (q=1,65 г/см3), що впливає на тиск детонації і, отже, на ініціюючу здатність, що зростає зі збільшенням густини.

Вимога гарної здатності до пресування і сипучості пояснюється тим, що основним методом виготовлення засобів ініціювання є пресування. Цим вимогам повністю відповідають лише гримуча ртуть і тетразен.

Для надання доброї здатності до пресування і сипучості азид свинцю і ТНРС після виготовлення піддають флегматизації і гранулюванню (озерненню). Флегматизація полягає в тому, що до частини ВР вводять у кількості 1 - 3% легкоплавку речовину (парафін, віск і т.ін.) у вигляді розчину з наступним протиранням через шовкове сито

71

(гранулювання) і просушування. Чутливість флегматизованих ВР дещо нижча, ніж у чистих.

Усі ІВР розкладаються за допомогою кислот і лугів, а гримуча ртуть розкладається концентрованою сірчаною кислотою за умов вибуху.

ІВР є речовини хімічно стійкі, але з підвищенням температури вони повільно розкладаються, що може призвести до відмови в дії засобу ініціювання або до вибуху. Тому категорично забороняється зберігати боєприпаси під дією прямих сонячних променів. Усі ІВР негігроскопічні, погано розчиняються як у воді, так і в органічних розчинниках, що ставить підвищені вимоги до чистоти початкових (вихідних) продуктів і до технології отримання ІВР, оскільки очищення ІВР перекристалізацією з розчину неможливе.

2.1.6.1. Застосування ініціюючих вибухових речовин

ІВР використовується для виготовлення засобів ініціювання, до яких належать засоби запалювання (капсулізапалювачі, ударні, наколювальної дії, дії тертя, а також електрозапалювачі) і засоби детонації (капсулі-детонатори променевої і наколювальної дії, а також електродетонатори).

На початку ХІХ століття з’являються такі ІВР, як гримуча ртуть, азид свинцю, тринітрорезорцинат свинцю, тетразен.

Гримуча ртуть Hg(ONC)2 застосовується для виготовлення первинних зарядів підривних капсулів-детонаторів, електродетонаторів, а насамперед – для виготовлення капсульних сумішей, що йдуть на спорядження капсулівзапалювачів.

Азид свинцю Pb(N3)3 широко застосовується для виготовлення первинних комбінованих зарядів капсулівдетонаторів (підривних і артилерійських); у променевих капсулях-детонаторах з ТНРС, які є більш чутливими до

72

форсу вогню, в накольних капсулях-детонаторах з накольною сумішшю.

Азид свинцю і гримучу ртуть не можна застосовувати в безпосередньому контакті один з одним з причини реакції обміну, що приводить до утворення двох нових ІВР: азиду ртуті і гримучого свинцю, які більш чутливі до зовнішніх дій, ніж початкові речовини.

Тринітрорезорцинат свинцю (ТНРС) (C6HN3O8Pb2H2O) самостійного застосування не має внаслідок низької ініціюючої здатності. Проте висока чутливість до теплової дії і низька до удару і струсу робить його зручним для використання в артилерійських азидних променевих капсулях-детонаторах як добавку, що поглинає збудження детонації свинцю.

Тетразен С2Н3N10O самостійного застосування не має, але застосовується як добавка-сенсибілізатор до азиду свинцю для підвищення чутливості до наколу. Газоподібні продукти вибуху тетразену вміщують аміак, який нейтралізує кислі продукти вибуху ударних сумішей, що спричиняють корозію ствола гармати.

Основні властивості ініціюючих вибухових речовин наведені в таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 - Властивості ініціюючих вибухових речовин

73

74

2.1.7. Бризантні вибухові речовини

БВР (Brizant – подрібнюючий) характеризуються великою руйнівною дією вибуху щодо навколишнього середовища. Основною формулою вибухового перетворення БВР є детонація. Але порівняно з ІВР БВР мають меншу чутливість до простих імпульсів (удару, наколу і т.д.), і тому детонацію БВР збуджують вибуховим імпульсом ка- псуля-детонатора і часто навіть з використанням додаткових детонаторів імпульсу.

Завдяки високим вибухово-енергетичним характеристикам і невисокій чутливості БВР використовуються для виготовлення розривних зарядів у боєприпасах (снарядах, мінах, бойових частинах ракет і т.д.) і в підривних засобах (детонаторах та ін.)

Основні вимоги до БВР: максимальна потужність вибуху на одиницю об’єму і висока швидкість детонації, тобто одержання максимального ефекту як від ударної вибухової хвилі, так і від руйнівної дії продуктів вибуху; велика ефективність руйнування при невеликих розмірах боєприпасів; тривала стабільність при зберіганні; нечутливість до нагріву і ударів.

Усі БВР можна поділити на індивідуальні, складні, високомолекулярні і пластичні.

Індивідуальні бризантні вибухові речовини

До них належать:

1. Тротил, ТНТ-2, 4, 6 і тринітротолуол C7H5N3H6. Їх отримують нітруванням толуолу за наявності сірчаної кислоти. Вони легко розплавляються паром, і це використовується для їх залиття до оболонок бойових снарядів. За наявності вологи і аміаку вони утворюють високочутливі сполуки. Детонують під водою. Пресований тротил більш чутливий, ніж литий, і тому досить часто шашки з пресованим тротилом служать проміжним детонатором для підриву заряду з литого тротилу. Тротил у чистому виді за-

75

стосовується для спорядження боєприпасів практично всіх типів, для виготовлення підривних засобів у проміжних детонаторах і широко застосовується у вибухових сумішах

ісплавах з іншими сполуками.

2.Гексоген (циклотриметилен тринітроамін) C3H6O6N6. Його одержують нітруванням уротропіну азотною кислотою. Погана здатність до пресування і підвищена чутливість цієї найбільш потужної БВР вимагає флегматизації (віск, парафін) – флегматизований пресований гексоген використовується для спорядження кумулятивних

іосколково-фугасних снарядів підвищеної могутності (ПТКР). Гексоген входить до складу деяких пластичних ВР, а в суміші з іншими ВР (тротил, ТЕН та ін.) – для лаштування різних типів боєприпасів.

3.Октоген (циклотетраметилен тетранітроамін) C4H8O8N8 є аналогом гексогену. Його одержують також нітруванням уротропіну у відповідних умовах. Він широко використовується в суміші з іншими ВР, тому що чистий бездомішковий октоген є надто високочутливим. Використовується не лише як потужна БВР, але і як добавка до ракетного палива і високоенергетичних артилерійських порохів. Крім того, октоген можна використовувати в зарядах, які зазнають дії високих температур, наприклад, у снарядах швидкострільних автоматичних гармат.

4.ТЕН (пентаеритрит тетранітрат) C(CH2ONO2)4. Його одержують взаємодією чотириатомного спирту пентаеритриту C(CH2OH)4 з азотною кислотою. Він підлягає флегматизації воском (5 - 10%) і парафіном з метою зменшення чутливості. В суміші (внаслідок надмірної чутливості у чистому вигляді) з тротилом використовується для лаштування кумулятивних боєприпасів. Флегматизований ТЕН використовується також для виготовлення детонаторів і детонуючих шнурів.

5.Тетрил (2,4,6 – тринітрофенілметилнітроамін) C7H5N5O8 одержують нітруванням диметиламіну. Він легко детонує і використовується для виготовлення детонато-

76

рів до розривних зарядів, снарядів, авіабомб та інших боєприпасів, а також для вторинних зарядів у капсуляхдетонаторах.

6. ЕДНА (етилендинітроамін) O2NNHCH2NHNO2. Поєднання в ньому високих вибухово-енергетичних характеристик і малої чутливості зумовлює його використання в боєприпасах.

Основні властивості індивідуальних бризантних вибухових речовин наведені в таблиці 2.5.

Складні, або сумішеві бризантні вибухові речовини

У сучасних боєприпасах використовуються суміші або сплави на основі індивідуальних ВР, в яких, змінюючи співвідношення компонентів, можна підібрати ВР з необхідними вибухово-енергетичними характеристиками (потужність вибуху, сприятливість до детонації, зменшення чутливості до пострілу та ін.).

Аміачно-селітрові вибухові речовини

Амотоли (шифр А-40, А-50,..., число вказує на процент вмісту аміачної селітри) – 40 - 90% аміачної селітри + 60 - 10% тротилу (толу).

Амонали – алюмовмісні амотоли – 30 - 80% аміачної селітри + 10 - 50% тротилу + 5 - 25% порошкоподібного алюмінію.

Шнейдерит – 80% аміачної селітри і 12% динітронафталіну.

Аміачно-селітрові вибухові речовини

Амотоли (шифр А-40, А-50,..., число вказує на процент вмісту аміачної селітри) – 40 - 90% аміачної селітри + 60 - 10% тротилу (толу).

Амонали – алюмовміщувальні амотоли – 30 - 80% аміачної селітри + 10 - 50% тротилу + 5 - 25% порошкоподібного алюмінію.

Шнейдерит – 80% аміачної селітри і 12% динітронафталіну.

77

Таблиця 2.5 - Властивості індивідуальних бризантних вибухових речовин

Продовження табл. 2.5

79

Продовження табл. 2.5

Усі вони використовуються для вибухів у гірничій промисловості. За рахунок аміачної селітри АСВР інтенсивно взаємодіють з металами і мають невисоку хімічну стійкість. Аміачна селітра – один з найдосконаліших джерел енергії, має низьку швидкість детонації (Д=1000 - 3000 м/с) і великий об’єм газоподібних продуктів, що зумовлює низьку бризантність, але високу фугасність (утворення потужної вибухової хвилі).

Алюмовмісні вибухові речовини

Введення до складу БВР алюмінієвої пудри збільшує фугасну дію вибуху, збульшує його підпалювальну дію, зменшує чутливість ВР (алюміній-флегматизатор). До алюмовмісних ВР належать:

80