вв1 (1)

1.

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный
исследовательский
технологический
университет»
«ВЗРЫВЧАТЫЕ
ВЕЩЕСТВА»
(Введение в специальность)
(Декан ФЭМИ, д.т.н. Петров В.А.)

2.

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Взрывчатые
вещества
(ВВ)
представляют
собой
индивидуальные соединения или смеси, способные к
быстрому,
самораспространяющемуся
химическому
превращению (взрыву) с образованием большого количества
газов и тепла.
ВВ могут быть:
nтвердыми,
nжидкими и
nгазообразными
Петров В.А.
В
химической
реакции
взрыва всегда наблюдается
две стадии:
- первая – превращение
скрытой химической энергии в
энергию сжатого газа;
- вторая – расширение
образовавшихся
газообразных
продуктов, которые и совершают
работу.
Декан ФЭМИ
2

3.

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Для взрыва характерны:
n большая скорость химического превращения (до 8–9
км/с);
n экзотермичность реакции (порядка 4180–7520
кДж/кг);
n образование большого количества газообразных
продуктов (300-1000 л/кг);
n самораспространение реакции.
Невыполнение хотя бы одного из
указанных условий исключает
протекание взрыва.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
3

4.

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
По механизму распространения и по скорости протекания
химической
реакции
различают
два
вида
взрывчатого
превращения: горение и взрыв (детонация).
n Горение – относительно медленный процесс. Передача тепла идет
от более прогретого слоя в глубину к менее прогретому слою путем
теплопроводности. Скорость горения зависит от условий, при которых
протекает химическая реакция. В некоторых случаях горение может
перейти во взрыв.
n Взрыв – скоротечный процесс, протекающий со скоростью до
9 км/с. Энергия при взрыве передается образующейся ударной
волной – областью сильно сжатого вещества (волной сжатия).
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
4

5.

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Детонация – частный случай взрыва, протекающего с
постоянной скоростью (скоростью распространения ударной
волны) для данного вещества.
Детонация не зависит от внешних условий, и ее скорость
распространения является важным параметром взрывчатого
вещества.
Вид взрывчатого превращения заданного ВВ
зависит от свойства вещества и от внешних
условий.
Например, взрывчатое вещество тротил в
обычных условиях горит, если же он находится в
закрытом объеме, то горение может перейти во
взрыв и детонацию.
Порох на открытом воздухе горит, но если
зажечь
пороховую
пыль,
то
она
может
сдетонировать.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
5

6.

Классификация взрывчатых веществ
Все взрывчатые вещества по виду
взрывчатого превращения, способности к
нему и применению делятся на следующие
группы:
n инициирующие;
n бризантные;
n метательные;
n пиротехнические составы
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
6

7.

Инициирующие взрывчатые вещества
Для данной группы ВВ характерен вид взрывчатого
превращения – детонация.
Они обладают высокой чувствительностью к простым
начальным импульсам (удару, наколу, лучу огня, трению,
электрическому разряду и др.), которые вызывают детонацию.
Инициирующие ВВ обычно используются для детонации
других, менее чувствительных ВВ, поэтому они также
называются первичными ВВ.
Инициирующие ВВ применяются в капсюлях-воспламенителях
и капсюлях-детонаторах.
К указанной группе ВВ относятся:
n гремучая ртуть (ртутная соль гремучей кислоты) Hg(ONC)2;
n азид
свинца (свинцовая соль азотистоводородной
кислоты) Pb(N3)2;
n тринитрорезорцинат свинца C6H(NO2)3O2Pb·H2O и другие.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
7

8.

Бризантные взрывчатые вещества
Вид взрывчатого превращения – детонация. Для данной
группы веществ характерна малая чувствительность к простым
начальным импульсам (удару, наколу, лучу огня и др.).
Детонацию бризантных ВВ можно вызвать детонацией
инициирующих ВВ. Поэтому бризантные ВВ также называются
вторичными взрывчатыми веществами.
Бризантные ВВ применяются для наполнения корпусов
артиллерийских снарядов, мин, авиабомб, боевых частей
реактивных снарядов и ракет.
К указанной группе ВВ относятся:
n нитроглицерин,
n октоген,
n гексоген,
n тротил,
n нитроцеллюлоза и многие другие.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
8

9.

Метательные взрывчатые вещества
Для данной группы ВВ характерен иной вид
взрывчатого превращения – горение.
Горение
возбуждается
простым
начальным
импульсом – лучом огня.
К
метательным
ВВ
относятся
нитроцеллюлозные пороха (кордитные, сферические,
баллиститные, пироксилиновые), дымный порох,
твердые ракетные топлива.
Применяются метательные ВВ в
качестве зарядов в артиллерии, в
стрелковом оружии и в ракетных
двигателях.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
9

10.

Пиротехнические составы
Вид взрывчатого превращения – горение. Горение
пиротехнических составов вызывается простым начальным
импульсом – лучом огня.
Пиротехнические составы применяются для получения
необходимого пиротехнического эффекта:
n звука,
n цветного пламени или
n дыма и т.д.
В соответствии
с назначением пиротехнические
составы могут быть
n осветительные,
n зажигательные,
n сигнальные,
n трассирующие и др.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
10

11.

Общие свойства взрывчатых веществ
К взрывчатым веществам предъявляются различные
требования, зачастую противоречивые. Невозможно
создать
универсальное
взрывчатое
вещество,
удовлетворяющее всем требованиям.
Однако есть свойства, являющиеся общими для всех
взрывчатых веществ независимо от их назначения.
Основными для таких составов являются:
n чувствительность и
n стойкость.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
11

12.

Чувствительность взрывчатых веществ
Под чувствительностью ВВ понимается их способность к
взрывчатому превращению под влиянием внешних воздействий.
Чувствительность взрывчатых веществ, применяемых на практике,
должна быть ограничена пределами, обусловленными двумя
противоречивыми требованиями:
n безопасностью ВВ в служебном обращении и
n возможно меньшими затратами энергии для возбуждения
взрывчатого превращения
В практике это противоречие решается путем создания
двух типов ВВ – инициирующих и бризантных − и использования
их в комплексе.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
12

13.

Чувствительность взрывчатых веществ
Сложность изучения чувствительности
ВВ заключается в их избирательной
способности к различным импульсам:
n механическому (удару, наколу, трению,
прострелу пулей и др.);
n тепловому (нагреву, лучу пламени и др.);
n электрическому (искре);
n детонационному (детонации рядом
расположенного ВВ) и т.д.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
13

14.

Чувствительность взрывчатых веществ
Например, высокая чувствительность данного ВВ к удару не
означает, что ВВ будет также чувствительным к нагреванию и
наоборот.
Поэтому необходимо изучать чувствительность ВВ к
каждому виду начального импульса отдельно.
В настоящее время отработаны и утверждены стандарты на
определенные методы оценки чувствительности ВВ к различным
начальным импульсам.
Следует отметить, что чувствительность ВВ можно
изменить за счет изменения физической структуры и плотности
заряда ВВ, формы и размеров кристаллов, температуры, введения
некоторых примесей и добавок.
Вещества, которые в сравнительно небольших количествах
понижают
чувствительность
ВВ,
называются
флегматизаторами, а повышающие чувствительность –
сенсибилизаторами.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
14

15.

Стойкость взрывчатых веществ
Под стойкостью понимают способность ВВ
сохранять практически неизмененными свои
химические и физические свойства, то есть
способность к взрывчатому превращению после
длительного хранения
Стойкость является важным свойством при
хранении больших запасов ВВ, которые должны быть
пригодны к боевому использованию в любой момент
времени.
Нестойкие к длительному хранению ВВ не только
становятся непригодными для боевого использования,
но и представляют опасность для складов боеприпасов
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
15

16.

Стойкость взрывчатых веществ
Различают физическую и химическую стойкость ВВ
Под физической стойкостью понимают неизменность
физических свойств (плотности, прочности, гигроскопичности и
др.).
Оценка физической стойкости производится обычными
способами, как и других материалов.
n Под химической стойкостью понимают неизменность
химических свойств ВВ.
Оценку химической стойкости производят специальными
методами, основанными на том, что процесс разложения ВВ
искусственно ускоряется путем нагревания и затем с помощью
различных приемов легко обнаруживается.
n
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
16

17.

Действие взрыва на окружающую среду
Давление продуктов детонации ВВ в момент взрыва
очень большое. Например, при детонации ВВ типа тротила
оно составляет от 20000 до 30000 МПа (от 200000 до
300000 атмосфер), а скорость их расширения примерно
равна 3/4 скорости детонации (до 36 км/с).
Расширяясь, продукты детонации наносят удар по
окружающей среде и предметам, при этом окружающая
среда вытесняется из некоторого объема, а предметы
дробятся.
При рассмотрении действия взрыва на окружающую
среду различают
n фугасное и
n бризантное действия
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
17

18.

Действие взрыва на окружающую среду
n
Под фугасным действием понимают работу продуктов
взрыва, выражающуюся в перемещении окружающей среды и
предметов, и работу образовавшейся ударной волны. Примером
фугасного действия является образование воронки при взрыве
снаряда в грунте или разрушения. По объему воронки,
образующейся при взрыве 1 кг ВВ, судят о его фугасном действии и
сравнивают между собой по фугасному действию различные ВВ
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
18

19.

Действие взрыва на окружающую среду
n
Под бризантным действием понимают способность ВВ к
местному разрушительному действию, которое является
результатом резкого удара продуктов детонации по
окружающим ВВ предметам. Проявлением бризантного эффекта
объясняется осколочное действие боеприпасов, бронебойное
действие продуктов детонации и другие виды разрушений.
Бризантное действие ВВ проявляется только на небольших
расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии
продуктов детонации его достаточно велики
До взрыва
Петров В.А.
Малая
бризантность
Средняя
бризантность
Декан ФЭМИ
Большая
бризантность
19

20.

Понятие о боеприпасах и выстрелах
Под боеприпасами понимается широкий круг предметов вооружения,
необходимых для производства выстрела из артиллерийского орудия,
миномета, пусковой установки, стрелкового оружия, проведения
взрывных работ и т.д., все это объединяется одним понятием –
боеприпасы.
Слово «выстрел» имеет два понятия.
n Первое – совокупность физических и химических явлений,
сопровождающих горение порохового заряда в зарядной камере
огнестрельного оружия или в камере сгорания реактивного двигателя
и вылет снаряда из ствола орудия (пусковой установки). Эти явления
характеризуются высоким давлением, развивающимся в камере,
высокой температурой, сильным звуком и изучаются внутренней
баллистикой.
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
20

21.

Понятие о боеприпасах и выстрелах
n
Второе – предмет вооружения и единица учета – совокупность
элементов, необходимых для производства выстрела из орудия,
пусковой установки, миномета. В зависимости от принадлежности к
тому или иному виду оружия выстрелы подразделяются на
артиллерийские, минометные, реактивные (реактивные снаряды).
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
21

22.

Снаряды артиллерийские
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
22

23.

Выстрелы
а – артиллерийский унитарного
заряжания;
б – артиллерийский раздельногильзового заряжания;
в – минометный выстрел;
г – реактивный выстрел
Выстрел состоит из основных и
вспомогательных элементов
Основные: снаряд, взрыватель,
трассер, гильза, боевой
(пороховой) заряд, средство
воспламенения.
Вспомогательные:
размеднитель, пламегаситель,
флегматизатор, обтюрирующее
устройство.
1 – взрыватель; 2 – cнаряд (боевая часть); 3 – трассер; 4 – обтюрирующее устройство; 5 –
размеднитель; 6 – боевой (пороховой) заряд; 7 – флегматизатор; 8 – гильза; 9 –
воспламенитель; 10 – средство воспламенения; 11 – пламегаситель
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
23

24.

Выстрел
Снаряд предназначен для поражения живой силы
противника, уничтожения военной техники, разрушения
оборонительных сооружений, коммуникаций, а также
для выполнения ряда специальных задач,
n Взрыватель предназначен для приведения в действие
снаряда.
n Трассер предназначен для корректировки стрельбы,
если она ведется прямой наводкой. Трассер, как
правило, размещается в дне снаряда.
n Боевой
(пороховой)
заряд
предназначен
для
сообщения снаряду заданной начальной скорости при
обеспечении допустимого давления в канале ствола
орудия. Основу заряда составляет навеска пороха
n
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
24

25.

Спасибо за внимание
Петров В.А.
Декан ФЭМИ
25