2. ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА НА ОКРУЖАЮЩИЕ СРЕДЫ

2.1. Работоспособность или фугасность вв

0. 

1. 2.1.1. Теоретическая оценка работоспособности вв

Работоспособность ВВ и связанный с ней разрушительный эффект взрыва зависит от потенциальной энергии ВВ, удельного объёма газообразных продуктов взрыва, характеристик окружающей среды , гидростатического давления и температуры.

Работа продуктов взрыва может быть определена теоретически, исходя из предположения об изэнтропическом законе их расширения. Для этого случая можно оценить работу как

,

но ,

и тогда получим (2.1)

Отнеся работу к 1кг ВВ и учитывая, что и, получим

(2.2)

Где Т_н , V_н и Р_н - температура, удельный объём и давление газообразных продуктов, соответственно, в момент взрыва, а Т_к , V_к и Р_к - значения тех же параметров в процессе расширения продуктов взрыва.

Величина называется «силой ВВ», гдеn – количество молей газообразных продуктов, образующихся при взрыве 1кг ВВ. Величина Ф имеет размерность энергии. При неограниченном расширении продуктов взрыва в атмосфере Т_к=Т_0, V_к=V₀, Р_{к =} P_0.

Максимальная работа будет равна потенциальной энергии ВВ или

А_MAX = IQ_V, (2.3)

где I – механический эквивалент теплоты.

Формула (2.3) действительна только в том случае, когда продукты взрыва полностью представлены газовой фазой. Если продукты представлены смесью газообразной и жидкой фаз, то максимальная работа А_MAX < IQ_V, так как возникает проблема с учётом теплообмена между фазами. Этого можно избежать, если проводить взрыв в плотных средах в замкнутом объёме. При таких условиях между продуктами, находящимися в различных фазовых состояниях, успевает произойти теплообмен, что практически обеспечивает полный переход потенциальной энергии заряда ВВ в механическую работу.

2.1.2 Экспериментальная оценка фугасности

Для практической оценки работоспособности ВВ в лабораторных условиях обычно используют так называемую пробу на увеличение полости в свинцовой бомбе. Она заключается в следующем. Навеску в 10 г ВВ взрывают с помощью капсюля – детонатора в цилиндрическом канале массивной свинцовой бомбы (рис №2.1а), изготовленной из рафинированного свинца. При взрыве канал бомбы расширяется (рис №2.1б) и увеличение его объёма служит характеристикой работоспособности ВВ. Бомба имеет следующие геометрические размеры: диаметр и высота бомбы – 20 см; диаметр канала – бомбы 2,5 см; глубина канала – 12,5 см; объём 61-62 .

При анализе результатов испытаний необходимо учитывать следующие моменты: с ростом деформаций бомбы всё больше и больше нарушается пропорциональность между работоспособностью ВВ и расширением полости; увеличение объёма полости зависит от температуры бомбы.

В таблице №2.1 приведены результаты испытаний нескольких ВВ на расширение канала при взрыве.

№п/п	Название ВВ	Расширение свинцовой бомбы, мл
1	Тротил	285
2	Пикриновая кислота	330
3	Тетрил	340
4	Гексоген	480
5	Тэн	500
6	Аммотол 80/20	360
7	Динамит	520

Таблица №2.1