Clasificarea explozivilor și principalele lor proprietăți

Explozivi și încărcături standard ale Forțelor Armate Ruse.

Explozivi se numesc compuși sau amestecuri chimice care, sub influența anumitor influențe externe, sunt capabile de o transformare chimică rapidă cu autopropagare cu formarea de gaze foarte încălzite și de înaltă presiune, care, extinzându-se, produc lucru mecanic. Această transformare chimică a explozivilor este de obicei numită transformare explozivă.

Transformarea explozivă, în funcție de proprietățile explozivului și de tipul impactului asupra acestuia, poate avea loc sub formă de explozie sau ardere.

Explozie se răspândește prin exploziv cu o viteză mare variabilă, măsurată în sute sau mii de metri pe secundă. Procesul de transformare explozivă, cauzat de trecerea unei unde de șoc printr-o substanță explozivă și care are loc la o viteză supersonică constantă (pentru o substanță dată într-o stare dată) se numește detonaţie.

Dacă calitatea explozivului scade (umidificare, aglomerare) sau impulsul inițial este insuficient, detonația se poate transforma în ardere sau se poate stinge complet. O astfel de detonare a unei sarcini explozive se numește incompletă. Combustie - procesul de transformare explozivă, cauzat de transferul de energie de la un strat de exploziv la altul prin conductivitate termică și radiație de căldură de către produse gazoase,

Procesul de ardere a explozivilor (cu excepția substanțelor inițiatoare) decurge relativ lent, cu viteze care nu depășesc câțiva metri pe secundă.

Viteza de ardere depinde în mare măsură de condițiile externe și, în primul rând, de presiunea din spațiul înconjurător. Pe măsură ce presiunea crește, viteza de ardere crește; în acest caz, arderea se poate transforma în unele cazuri într-o explozie sau detonare. Arderea explozivilor puternici într-un volum închis, de regulă, se transformă în detonare.

Excitarea transformării explozive a explozivilor se numește inițiere. Pentru a iniția transformarea explozivă a unui exploziv, este necesară informarea acestuia cu o anumită intensitate cantitatea necesară energie (impuls inițial), care poate fi transferată în unul dintre următoarele moduri:

Mecanic (impact, perforare, frecare);

Termice (scânteie, flacără, încălzire);

Electrice (încălzire, descărcare prin scânteie);

Chimice (reacții cu degajare intensă de căldură);

Explozia unei alte încărcături explozive (explozia unei capsule detonatoare sau a unei încărcături învecinate).

Clasificarea explozivilor și principalele lor proprietăți

Toți explozivii utilizați în operațiunile de explozie și încărcarea diverselor muniții se împart în trei grupe principale: - inițierea explozivilor; - explozivi mari; - explozivi propulsori (pulbere).

Explozivii, în funcție de natura și starea lor, au anumite caracteristici explozive. Cele mai importante dintre ele sunt: - sensibilitatea la influente externe; - energia (căldura) de transformare explozivă; - viteza de detonare; - brisance; - explozivitate ridicată (performanță). Valorile cantitative ale principalelor caracteristici ale unor explozivi și metodele de determinare a acestora sunt date în Anexa 1.

INIȚIAREA EXPLOZIVILOR

Explozivii care inițiază sunt foarte sensibili la influențele externe (impact, frecare și foc). Explozia unor cantități relativ mici de explozivi inițiatori în contact direct cu explozivi puternici provoacă detonarea acestora din urmă.

Datorită acestor proprietăți, explozivii de inițiere sunt utilizați exclusiv pentru echiparea mijloacelor de inițiere (capace detonatoare, capace de aprindere etc.).

Explozivii inițiatori includ: fulminat de mercur, azidă de plumb, teneres (TNRS). Acestea pot include, de asemenea, așa-numitele compoziții de capsule, a căror explozie poate fi utilizată pentru a iniția detonarea explozibililor inițiatori sau pentru a aprinde praful de pușcă și produsele fabricate din acestea.

Mercur fulminat(fulminat de mercur) este o substanță granulară fin cristalină de culoare albă sau gri. Este otrăvitor și slab solubil în apă rece și fierbinte.

Fulminatul de mercur este cel mai sensibil la impact, frecare și efecte termice în comparație cu alți explozivi de inițiere utilizați în practică. Când fulminatul de mercur este umezit, proprietățile sale explozive și susceptibilitatea la impulsul inițial sunt reduse (de exemplu, la 10% umiditate, fulminatul de mercur arde doar fără să detoneze, iar la 30% umiditate nu arde și nu detonează). Folosit pentru echiparea capacelor detonatoarelor și capacelor de aprindere.

Fulminatul de mercur în absența umidității nu reacționează chimic cu cuprul și aliajele sale. Interacționează puternic cu aluminiul, eliberând căldură și formând compuși neexplozivi (are loc coroziunea aluminiului). Prin urmare, manșoanele grundurilor cu fulminat de mercur sunt fabricate din cupru sau cupronic, și nu din aluminiu.

Azida de plumb(nitrat de plumb) este o substanță albă, fin cristalină, ușor solubilă în apă. Azida de plumb este mai puțin sensibilă la impact, frecare și foc decât fulminatul de mercur. Pentru a asigura fiabilitatea excitării detonării azidei de plumb prin acțiunea unei flăcări, aceasta este acoperită cu un strat de teneres. Pentru a iniția detonarea în azidă de plumb prin înțepare, aceasta este acoperită cu un strat dintr-o compoziție specială de înțepare.

Azida de plumb nu-și pierde capacitatea de a detona atunci când este umezită și temperaturi scăzute; capacitatea sa de inițiere este semnificativ mai mare decât capacitatea de inițiere a fulminatului de mercur. Folosit pentru echiparea capacelor detonatoarelor.

Azida de plumb nu interacționează chimic cu aluminiul, ci interacționează activ cu cuprul și aliajele acestuia, motiv pentru care cartușele umplute cu azidă de plumb sunt fabricate din aluminiu, nu din cupru.

Teneres(trinitroresorcinat de plumb, TNRS) este o substanță fin-cristalină, necurgătoare, de culoare închisă galben; solubilitatea sa în apă este neglijabilă.

Sensibilitatea tenerelor la șoc este mai mică decât cea a fulminatului de mercur și a azidei de plumb; În ceea ce privește sensibilitatea la frecare, acesta ocupă un loc de mijloc între fulminatul de mercur și azida de plumb. Teneres este destul de sensibil la efectele termice; sub influenţa directă lumina soarelui se întunecă și se descompune. Teneres nu reacționează chimic cu metalele.

Datorită capacității sale scăzute de inițiere, nu are teneres autoutilizare, dar este utilizat în unele tipuri de capace de sablare pentru a asigura inițierea fără defecțiuni a azidei de plumb.

Compoziții de capsule, utilizate pentru echiparea capsulelor de aprindere, sunt amestecuri mecanice dintr-o serie de substanțe, dintre care cele mai frecvente sunt fulminatul de mercur, cloratul de potasiu (sare Berthollet) și trisulfura de antimoniu (antimoniul).

Sub influența unui impact sau a unei perforații a amorsei de aprindere, compoziția de amorsare este aprinsă cu formarea unui fascicul de foc capabil să aprindă praful de pușcă sau să provoace detonarea explozivului inițiator.

EXPLOZIVI MARI

Explozivii puternici sunt mai puternici și semnificativ mai puțin sensibili la diferite influențe externe decât inițierea explozivilor. Detonarea în explozivi puternici este inițiată de obicei prin explozia unei încărcături a unuia sau altuia inițiator exploziv inclus în capsulele detonatorului sau a unei încărcături a altui exploziv puternic (detonator intermediar).

Sensibilitatea relativ scăzută a explozivilor puternici la impact, frecare și efecte termice și, prin urmare, o siguranță suficientă, îi fac convenabile aplicare practică. Explozivii puternici sunt utilizați în forma lor pură, precum și sub formă de aliaje și amestecuri între ele. În funcție de puterea lor, explozivii de mare putere se împart în trei grupe: - explozivi de mare putere; - Explozivi de putere normală; - Explozivi de putere redusă.

Explozivi mari

Zece(tetranitropentaeritritol, pentrita) este o substanță cristalină albă, nehigroscopică și insolubilă în apă, ușor de comprimat la o densitate de 1,6.

În ceea ce privește sensibilitatea la influențele mecanice, elementul de încălzire este unul dintre cei mai sensibili dintre toți explozivii puternici utilizați practic. Din impactul unui glonț de pușcă (când împușcat), acesta explodează,

Bronzul arde energetic cu o flacără albă fără funingine. Când PETN este ars, arderea poate duce la detonare. PETN nu reacționează chimic cu metalele.

PETN este folosit pentru fabricarea corzilor detonante și dotarea capsulelor detonatoare, iar în stare flegmatizată poate fi folosit pentru fabricarea detonatoarelor intermediare și dotarea unor muniții. Elementul de încălzire flegmatizat este colorat în roz sau portocale.

RDX(trimetilentrinitroamina) este o substanță fin cristalină alb; nu are nici gust, nici miros, nu este higroscopic și nu se dizolvă în apă.

RDX în forma sa pură nu se comprimă bine, așa că este adesea folosit cu adăugarea unei cantități mici de flegmatizator (un aliaj de parafină cu cerezină), care îmbunătățește compresibilitatea RDX și, în același timp, îi reduce sensibilitatea la stres. RDX flegmatizat este de obicei colorat în portocaliu (prin adăugarea unei cantități mici de Sudan) și presat la o densitate de 1,66.

Sensibilitatea lui RDX la impact este mai mică decât sensibilitatea elementului de încălzire, dar poate exploda din cauza impactului unui glonț de pușcă (când este împușcat). Hexogenul arde cu o flacără albă energică; arderea lui poate duce la detonare. Din punct de vedere chimic, hexogenul este mai stabil decât PETN; nu reactioneaza chimic cu metalele.

În forma sa pură, hexogenul este utilizat numai pentru echiparea capacelor detonatoarelor. Pentru echiparea unor muniții speciale, se folosește hexogen flegmatizat.

Într-un aliaj cu TNT, de exemplu într-un raport de 50:50 (TG-50), hexogenul este utilizat pentru a echipa încărcături modelate. Pentru a pregăti aliajul specificat, TNT este topit și hexogen sub formă de pulbere este introdus în el și amestecat bine. Atunci când este aliat cu TNT, hexogenul este mai puțin sensibil la influențele externe și este mai convenabil pentru încărcarea muniției prin umplere.

Pentru a crește energia transformării explozive, pulberea de aluminiu este adăugată aliajelor de hexogen cu TNT. Exemple de astfel de aliaje sunt amestecul marin (MC) și aliajul TGA.

Tetryl(trinitrofenilmetilnitroamina) este o substanță cristalină, galben strălucitor, inodor și sărat la gust. Tetryl este non-higroscopic și insolubil în apă, este destul de ușor de presat la o densitate de 1,60-1,65.

Sensibilitatea tetrilului la stres mecanic este oarecum mai mică decât sensibilitatea PETN și a hexogenului, dar totuși poate exploda și atunci când este împușcat de un glonț de pușcă.

Tetryl arde viguros cu o flacără albăstruie fără funingine; arderea lui poate duce la detonare. Tetrilul nu reacționează chimic cu metalele. Este folosit pentru fabricarea detonatoarelor intermediare în diverse muniții și pentru echiparea anumitor tipuri de capace de detonatoare.

Explozivi de putere normală

TNT(trinitrotoluen, tol, TNT) - principalul exploziv puternic folosit pentru sablare și umplere a majorității muniției; este o substanta cristalina de la galben deschis la maro deschis, cu gust amar. TNT este nehigroscopic și practic insolubil în apă; în producție se obține sub formă de pulbere (TNT pudră), fulgi mici (TNT în fulgi) sau granule (TNT granulat). TNT în fulgi este bine presat la o densitate de 1,6.

TNT se topește fără descompunere la o temperatură de aproximativ 81°; densitatea TNT solidificat după topire (turnare) este 1,55-1,60; punct de aprindere aproximativ 310°; în aer liber, TNT arde cu o flacără galbenă, foarte fumoasă, fără explozie. TNT arde spațiu restrâns poate duce la detonare.

TNT este insensibil la impact, frecare și căldură. TNT presat și turnat nu explodează și nu se aprinde atunci când este împușcat de un glonț obișnuit de pușcă și nu reacționează chimic cu metalele.

Susceptibilitatea TNT la detonare depinde de starea sa. TNT presat și pulverizat detonează în mod fiabil din capsula detonatoare nr. 8, în timp ce TNT turnat, sub formă de fulgi și granulat detonează numai dintr-un detonator intermediar din TNT presat sau alt exploziv puternic.

Rezistența chimică a TNT este foarte mare; încălzirea prelungită la temperaturi de până la 130° își modifică puțin proprietățile explozive nu își pierde aceste proprietăți nici după o lungă ședere în apă; Sub influența luminii solare, TNT suferă transformări fizice și chimice, însoțite de o schimbare a culorii sale și de o ușoară creștere a sensibilității la influențele externe.

TNT este obținut prin tratarea toluenului (un produs lichid al industriei de rafinare a cocsului și a petrolului) cu un amestec de acizi azotic și sulfuric. Din el se fac diverse încărcături și bombe de demolare prin presare sau turnare.

Orez. 1.1. Blocuri TNT explozive

a - mare; b - mic; c - instalație de foraj; 1 - priză de aprindere

Pentru echiparea muniției, TNT este utilizat nu numai în forma sa pură, ci și în aliaje cu alți explozivi (RDX, tetril etc.). TNT sub formă de pulbere face parte din explozibili de mică putere (de exemplu, amoniți).

Pentru operațiunile de sablare, TNT este utilizat de obicei sub formă de blocuri de sablare presate (Fig. 1):

Mari - dimensiuni 50´50´100 mmși cântărind 400 g;

Mic - dimensiuni 25´50´100 mmși cântărind 200 g;

Foraj (cilindric) - lungime 70 mm, diametru 30 mmși cântărind 75 g.

Toate bombele de demolare au prize de aprindere pentru capacul detonatorului nr. 8. Pentru o conexiune mai fiabilă cu mijloacele de explozie, prizele de aprindere ale unor bombe sunt realizate cu fire. Se adaugă inscripția pe ambalajul de hârtie a unor astfel de dame: „Cu fir 1М10Х1Н” sau „Cu căptușeală de folie a firului”.

Pentru a proteja damele de influențele externe, acestea sunt acoperite cu un strat de parafină și învelite în hârtie, pe care se aplică apoi un alt strat de parafină. Locația prizei de aprindere a verificatorului este indicată de un cerc negru.

Pentru a asigura ușurința depozitării, transportului și utilizării, bombele de demolare sunt ambalate în cutii de lemn. Fiecare cutie conține 30 de blocuri mari și 65 mici sau 250 de blocuri de foraj. O cutie care conține dame mari și mici poate fi folosită ca încărcătură concentrată cu o greutate de 25 kg fără a scoate capacul. Pentru a face acest lucru, există un orificiu în capac, închis cu o bandă detașabilă, împotriva căreia este plasat un filet mare.

Acid picric(trinitrofenol, melinit) este o substanță cristalină galbenă cu gust amar. Praful de acid picric este foarte iritant pentru tractul respirator.

Acid picric în apa rece se dizolva usor, ceva mai bine in apa fierbinte; soluțiile sale colorează puternic pielea și țesuturile în galben. Densitatea acidului picric presat și turnat este de aproximativ 1,6.

Sensibilitatea acidului picric la impact, frecare și căldură este puțin mai mare decât sensibilitatea TNT; Poate exploda atunci când este lovit de un glonț de pușcă. Acidul picric arde cu o flacără foarte fumoasă, dar ceva mai energic decât TNT. Arderea sa poate duce la detonare.

Acidul picric, în comparație cu TNT, are o susceptibilitate puțin mai bună la detonare. Acidul picric sub formă de pulbere și presat explodează dintr-un capac de sablare nr. 8 Acidul picric turnat dintr-un capac de sablare nr. 8 nu detonează întotdeauna; prin urmare, este necesar un detonator intermediar pentru a-l exploda.

Acidul picric este o substanță stabilă din punct de vedere chimic, dar foarte activă; reacţionează chimic cu metalele (cu excepţia staniului), formând săruri numite picrati.

Picrati sunt explozivi, în majoritatea cazurilor mai sensibili la stres mecanic decât acidul picric însuși. Picratii de fier și plumb sunt deosebit de sensibili.

Acidul picric este folosit atât sub formă pură, cât și sub formă de diferite aliaje cu dinitronaftalenă pentru echiparea unor muniții.

Exploziv plastic(plastit-4) este o masă omogenă, asemănătoare unui aluat, de culoare crem deschis, cu o densitate de 1,4. Plastitul este fabricat din hexogen pulbere (80%) și un plastifiant special (20%) prin amestecarea lor temeinică.

Plastit-4 este nehigroscopic și insolubil în apă; se deforma usor cu mana. Deformabilitatea ușoară permite utilizarea plasticitei pentru a face încărcări de forma necesară.

Proprietățile plastice ale plastitei-4 sunt menținute la temperaturi de la -30° la +50°. La temperaturi negative, plasticitatea acestuia scade oarecum; la temperaturi peste +25° se înmoaie iar puterea încărcăturilor produse din ea scade.

Plastite-4 este insensibil la impact, frecare și influențe termice (sensibilitatea sa este doar puțin mai mare decât sensibilitatea TNT). Când împușcat de un glonț de pușcă, de regulă, nu explodează și nu ia foc; se aprinde la aprindere; arderea acestuia în cantități de până la 50 kg procedează energic, dar fără explozie. Plastit-4 nu reacționează chimic cu metalele. Detonează dintr-o capsulă detonatoare scufundată în masa încărcăturii la o adâncime de cel puțin 10 mm.

Plastitul-4 nu are proprietățile unei substanțe lipicioase, prin urmare, atunci când se efectuează operațiuni de sablare, pentru o atașare fiabilă a unui obiect, încărcăturile din plastita-4 trebuie utilizate în cochilii de țesătură sau plastic. Plastit-4 este furnizat trupelor sub formă de brichete cu dimensiunile 70x70x145 mm, cântărind 1 kg,învelit în hârtie. Brichete 32 buc. Ambalat in cutii de lemn.

Explozivi redusi

Cele mai utilizate explozibili de putere redusă sunt explozivi cu nitrat de amoniu. Sunt amestecuri explozive mecanice, a căror parte principală este azotat de amoniu; Pe lângă salpetru, aceste amestecuri conțin aditivi explozivi sau inflamabili.

azotat de amoniu este o substanță cristalină de culoare albă sau galben pal. Există sub mai multe forme cristaline, stabil doar în anumite limite de temperatură. Temperaturile de tranziție de la o formă cristalină la alta care sunt de importanță practică sunt -16° și +32°. Trecerea de la o formă cristalină la alta are loc numai după o influență suficient de lungă a temperaturilor indicate (în special cu umiditate semnificativă a nitratului) și este însoțită de o modificare a volumului; această modificare determină deformarea produselor presate care conțin azotat de amoniu.

Pentru a elimina această modificare a volumului produselor se folosește azotat de amoniu stabilizat, care se obține prin cocristalizarea lui dintr-o soluție cu clorură de potasiu (azotat de amoniu 92% și clorură de potasiu 8%).

Nitratul de amoniu este foarte higroscopic și se dizolvă foarte bine în apă; se topește cu descompunere parțială la o temperatură de 169,6°.

Azotatul de amoniu interacționează activ cu oxizii metalici, rezultând formarea de amoniac și apă. Amoniacul poate interacționa chimic cu unii explozivi (TNT, tetril, acid picric), formând compuși sensibili la influențele externe; prezența amoniacului liber contribuie la dezvoltarea procesului de coroziune a produselor metalice.

Explozivi cu nitrat de amoniuÎn funcție de natura aditivilor amestecați în salpetru, aceștia sunt împărțiți în următoarele tipuri:

Amoniții sunt explozivi, care, pe lângă nitratul de amoniu, conțin aditivi explozivi (de obicei TNT);

Dynamon-BB, constând din azotat de amoniu și aditivi inflamabili (coarță de pin, turbă etc.);

Amoniale - amoniți și dinamoni cu un amestec de pulbere de aluminiu.

Dintre toate tipurile de explozivi cu azotat de amoniu, doar amoniții care conțin 20-50% TNT (amoniți A-80 și A-50) sunt utilizați pentru aprovizionarea trupelor.

Proprietățile fizico-chimice ale amoniților sunt determinate în principal de proprietățile nitratului de amoniu. De asemenea, sunt higroscopice și au capacitatea de aglomerare, iar produsele fabricate din ele în timpul depozitării pe termen lung datorită recristalizării repetate a nitratului pot crește în volum.

Amoniții umeziți și compactați au o susceptibilitate redusă la detonare și pot eșua la o umiditate de 3% sau mai mare. Amoniții umeziți trebuie să fie uscați la umbră înainte de utilizare, iar cei compactați trebuie mai întâi zdrobiți (frământați cu mâinile sau sparți cu ciocane din lemn sau cupru).

Specii alese amoniții, fabricați din azotat de amoniu tratat cu substanțe speciale, sunt relativ impermeabili. Ele își păstrează proprietățile explozive atunci când sunt ținute în apă timp de 2 până la 5 ore.

Când sunt aprinși, amoniții (inclusiv cei uscați) se aprind cu dificultate; Când sursa de foc este îndepărtată, arderea amonitului continuă cu șuierat și funingine. Amoniții sunt oarecum mai sensibili la frecare și impact decât TNT, dar sunt practic siguri de manevrat.

Principalul tip de amonit furnizat trupelor este amonitul A-80 sub formă de brichete presate care măsoară 125õ125õ60. mmși cântărind 1,35 kg. Densitatea amonitului brichetat este de aproximativ 1,4; Brichetele sunt acoperite cu o coajă hidroizolatoare care le protejează de umezeală.

Brichetele de amonit pot rămâne în apă câteva ore fără a-și pierde proprietățile explozive sau susceptibilitatea la detonare. Brichetele sunt explodate de un detonator intermediar sub forma unui bloc TNT cu o greutate de 200-400 G sau încărcarea unui alt exploziv puternic. Prin urmare, brichetele nu au prize de aprindere.

În ciuda prezenței unei învelișuri de impermeabilizare, brichetele de amonit trebuie protejate cu grijă de umiditate; Integritatea cochiliilor de hidroizolație trebuie verificată periodic. Apariția unui strat alb de salpetru pe cochiliile brichetelor nu este periculoasă.

Amoniții sunt utilizați în principal în lucrările de demolare în sol, precum și pentru echiparea minelor antitanc și pentru construirea diverselor mine antiterrestre.

Brichete de amonit depozitate si transportate in cutii de lemn, fiecare continand cate 24 de brichete, legate in pachete, impachetate in hartie (6 brichete per pachet).

EXPLOZIVI PROPELANT (PULBER DE PUNĂ)

Explozivii propulsori (pulberile) sunt substanțe a căror principală formă de transformare explozivă este arderea. Praful de pușcă se împarte în fumurii și fără fum.

Pulbere neagră utilizate pentru fabricarea încărcăturilor de expulzare în minele de fragmentare (refuzuri) și de semnal, precum și pentru fabricarea cordonului de foc și a aprinderilor pentru încărcăturile rachetei. Este un amestec mecanic de nitrat de potasiu (75%), cărbune (15%) și sulf (10%). În funcție de mărimea boabelor, praful de pușcă este împărțit în granulație fină și granulație grosieră.

Pulberea neagră este foarte higroscopică, devine umedă când este expusă la umiditate și devine nepotrivită pentru utilizare la o umiditate peste 2%. Praful de pușcă uscat (după ce a fost umed) are calități reduse. La depozitarea și utilizarea pulberii negre, datorită inflamabilității sale ridicate, trebuie luate măsuri de precauție speciale.

Pulbere fără fum folosit pentru fabricarea de încărcături utilizate în diverse lansatoare de rachete, precum și în artilerie și muniție pentru arme de calibru mic.

În absența explozivilor puternici, praful de pușcă poate fi folosit și (sub formă de încărcături interne) pentru operațiuni de explozie. Detonarea încărcăturilor de pulbere are loc în mod normal numai dacă acestea sunt inițiate de un detonator intermediar suficient, iar spațiile dintre boabele de praf de pușcă sunt umplute cu lichid (apă, o soluție de masă sau altă sare).

Caracteristică.

TSA sunt unul dintre principalele elemente specifice ale sistemelor de lovitură de luptă. Efectul distructiv al SP se datorează energiei eliberate în timpul transformării chimice rapide a unui grup de substanțe numite explozivi.

Transformarea chimică a explozivilor, care are loc într-o perioadă extrem de scurtă de timp, este de obicei numită explozivă, iar procesul în sine este explozie. Acest fenomen, care constă într-o schimbare extrem de rapidă a unei substanțe, este însoțit de trecerea energiei sale potențiale în lucru mecanic.

O trăsătură caracteristică explozia este un salt brusc de presiune în mediul care înconjoară locul exploziei. Această creștere a presiunii este cauza directă a efectului distructiv al exploziei, care este cauzată de expansiunea rapidă a gazelor sau gazelor comprimate care existau fie înainte de explozie, fie s-au format în timpul exploziei. Viteza exploziei de transformare atinge 5300-7200m/sec.

În funcție de viteza de propagare a reacției explozive, se disting trei tipuri de procese explozive:

DETONATIE - o explozie care se propaga cu un maxim constant posibil pentru un exploziv dat. iar în condițiile date viteza. Viteza de detonare este de 5300 m/sec.

ARDEREA - viteza procesului exploziv se caracterizează printr-o creștere mai mult sau mai puțin rapidă a presiunii și capacitatea produselor de combustie gazoasă de a produce muncă. În plus, viteza de ardere depinde în mod semnificativ de condițiile externe. Odată cu creșterea presiunii și a temperaturii, viteza poate crește semnificativ și după aceea are loc o explozie. Viteza de ardere variază de la fracțiuni la zeci de m/sec.

EXPLOZIE - viteza procesului exploziv este variabilă și se caracterizează printr-un salt brusc de presiune la locul exploziei și impactul gazelor, provocând strivirea și deformarea severă a obiectelor la distanțe relativ scurte.

Procesul de explozie diferă semnificativ de ardere prin natura transferului de la unul la altul. În timpul arderii, energia curge din stratul de reacție către stratul V.V neexcitat adiacent. transmis prin conductivitate termică, radiație termică și schimb de căldură convectiv, iar în explozie - prin compresia substanței de către o undă de șoc.

Principalele proprietăți ale V.V.:

· Rezistență ─ capacitatea de a menține proprietățile fizice și chimice sub influența mediului extern.

· Eficiență ─ lucru mecanic produs de gaze foarte încălzite.

· Brisance ─ capacitatea de a zdrobi în timpul unei explozii în contact cu explozivi. mediu (bombă aeriană etc.).

· Sensibilitate ─ capacitatea de a suferi o transformare explozivă sub influența influențelor externe, de ex. dând un impuls inițial.

Următoarele tipuri de energie sunt utilizate ca impuls inițial:

Mecanic (impact, frecare);

Termic (încălzire);

Electrice (scânteie);

Detonare (explozia unei mici încărcături).

Cerințe pentru V.V.:

1. Putere suficientă;

2. Anumite limite de sensibilitate;

3. Durabilitate suficientă;

4. Cerințe economice (simplitatea tehnologiei).

CLASIFICAREA EXPLOZIVILOR DUPA SCOP ŞI SCURTELE CARACTERISTICI LOR .

Aruncarea V.V.

Se caracterizează prin ardere rapidă (până la 10 m/s). Reprezentanții acestor substanțe sunt: ─ GUNDOWPOWER - amestecuri mecanice (praf de pușcă neagră sau fumurie);

─ pulberi coloidale sau fără fum.

Pulbere neagră: azotat de potasiu 75%, cărbune 15% și sulf 10%. Sensibilă la impact, încălzire (tflacăr = 315°C) Vhot = 1-3 m/s.

Pulberile coloidale au la bază nitroglicerină. Sunt mai puțin higroscopice în comparație cu pulberea neagră și mai sensibile la impulsul mecanic și termic la flacără = 170-180°C.

Domeniul de aplicare:

· în presari lente;

· în taxele de aprindere;

· în expulzarea acuzațiilor;

· pentru încărcarea cartușelor de arme de calibru mic și arme de tun.

Blasant V.V.

Sunt folosite ca echipament principal pentru bombele aeriene. Pentru a le excita, sunt folosite mijloace speciale de inițiere sub formă de capace detonatoare. Cele mai utilizate sunt:

TNT este o substanță cristalină galbenă, ușor higroscopică. ÎN conditii normale depozitare rezistentă chimic. Nu interacționează cu metalele. Puțin sensibil la frecare și nu este sensibil la penetrarea glonțului. La temperaturi peste 150°C începe să se descompună, se aprinde greu și arde liniștit în cantități mici. Explodează la t = 300°C.

TETRYL ─ substanță cristalină de culoare galben deschis. Nu este expus la lumină. Oxidează majoritatea metalelor la contactul prelungit cu acestea. Sensibilă la șocuri și frecare. Când împușcat de un glonț, explodează. Foarte inflamabil. La t peste 75°C începe să se descompună, iar la t peste 180°C explodează. Folosit ca parte a detonatoarelor suplimentare și a taxelor de transfer.

HEXOGEN este o substanță albă, fin cristalină. Nu este expus la lumină și umiditate, nu interacționează cu metalele. Sensibilă la șocuri și frecare. Explodează când este lovit de un glonț. Începe să se descompună la t=200°C. Foarte inflamabil. În forma sa pură, este utilizat în detonatoare suplimentare și încărcături de transfer.

Inițierea V.V.

Sunt folosite pentru echiparea mijloacelor de inițiere (capsele - detonatoare).

Fulminatul de mercur este o substanță cristalină albă și gri. Când este umezit, își pierde proprietățile explozive și reacționează cu unele metale (cuprul, aluminiul). Sensibilitate foarte mare la stres mecanic, dar inflamabilitate insuficientă. La siguranțele pentru avioane este utilizată în compozițiile de percuție ale amorselor. Nu este folosit în forma sa pură.

AZIDA DE PLUMB este o substanță albă, fin cristalină. Când este umed, nu își pierde proprietățile explozive și reacționează cu cuprul. Are mai puțină sensibilitate la influențele externe decât fulminatul de mercur și o capacitate de inițiere mai mare (de 5-10 ori).

TNRS este o substanță fin cristalină de culoare galben închis. Nu reacționează cu metalele. Sensibilitate mai mare la impulsul termic decât alte V.V inițiatoare. Sensibilitate foarte mare la descărcări electrice. Folosit în capsule detonatoare și aprinderi electrice.

Compoziții pirotehnice.

Principalul tip de transformare explozivă este o reacție de ardere care creează un efect pirotehnic (iluminare, semnalizare, incendiar).

Compoziții incendiare - pentru echiparea bombelor aeriene incendiare (IAB) și a tancurilor incendiare (IB). GS - sunt create pe baza de metale (termite) sau produse petroliere.

THERMIT este un amestec mecanic de 75% oxid de fier și 25% pulbere de aluminiu tgor = 3000°C, tflash = 1100°C. Pentru aprindere, aprinderea în etape este utilizată folosind aprinderi pirotehnice tranzitorii.

VMS-2 este un lichid vâscos incendiar. Compus: sticla organica, azotat de sodiu, pulbere de magneziu și alte tgor = 1000°C (pentru ZB).

AMESTECURI FOTO - pentru echipamente FOTAB.

Ingrediente: pulbere de aluminiu, pulbere de magneziu, ulei de fus.

Informații conexe.

Lucrările de demolare, adică lucrările efectuate cu ajutorul explozivilor, reprezintă una dintre principalele sarcini de sprijin ingineresc pentru operațiunile de luptă ale trupelor.

Unitățile ramurilor militare și ale forțelor speciale efectuează lucrări de demolare în timpul:

echipamente de fortificare a pozițiilor și zonelor în condiții de sol și roci înghețate;

construirea de bariere și trecerea prin ele;

distrugerea și distrugerea obiectelor, structurilor, armelor și echipamentelor;

construcția de mine pentru echiparea trecerilor pe bariere de apă înghețată;

efectuarea de lucrări de protejare a podurilor și structurilor hidraulice în timpul derivării gheții și la îndeplinirea altor sarcini de sprijin ingineresc.

Informații generale

Explozivi(EX) sunt compuși sau amestecuri chimice care, sub influența anumitor influențe externe, sunt capabile de transformare chimică rapidă cu autopropagare cu formarea de gaze foarte încălzite și de înaltă presiune, care, expansându-se, produc lucru mecanic.

Explozivii sunt o sursă foarte puternică de energie. În timpul unei explozii, un bloc TNT de 400 g dezvoltă o putere de până la 160 milioane CP.

Explozie Aceasta este transformarea chimică a unei substanțe dintr-o stare în alta. Din punct de vedere chimic, o explozie este același proces ca și arderea combustibilului, bazat pe oxidarea substanțelor combustibile (carbon și hidrogen) cu oxigen, dar răspândindu-se prin exploziv cu o viteză mare variabilă, măsurată în sute sau mii. de metri pe secundă.

Procesul de transformare explozivă, cauzat de trecerea unei unde de șoc printr-o substanță explozivă și care are loc la o viteză supersonică constantă pentru această substanță, se numește detonaţie.

Excitarea transformării explozive a explozivilor se numește iniţiere. Pentru a iniția transformarea explozivă a unui exploziv, este necesar să îi furnizați cantitatea necesară de energie (impuls inițial), care poate fi transferată în unul dintre următoarele moduri:

mecanice (loc, frecare, perforare);

termic (scânteie, flacără, încălzire);

electrice (încălzire, descărcare prin scânteie);

chimic (reacție cu degajare intensă de căldură);

explozia unei alte sarcini explozive (explozia unei capsule detonatoare sau a unei încărcături învecinate).

Clasificarea explozivilor

Toți explozivii utilizați în operațiunile de explozie și încărcarea diferitelor muniții sunt împărțiți în trei grupuri principale:

inițierea;

sablare;

propulsor (praf de pușcă).

INIȚIEREA - mai susceptibil la influente externe (impact, frecare, incendiu). Acestea includ:

fulminat de mercur (fulminat de mercur);

azidă de plumb (nitrat de plumb);

teneres (trinitroresorcinat de plumb, TNRS);

SABLARE (zdrobire) - capabil de detonare susținută. Ele sunt mai puternice și mai puțin sensibile la influențele externe și, la rândul lor, sunt împărțite în:

BB PUTERE MARE, care includ:

PETN (tetranitropentraeritritol, pentrită);

RDX (trimetilentritroamină);

tetril (trinitrofenilmetilnitroamină).

BB PUTERE NORMALĂ:

TNT (trinitrotoluen, tol, TNT);

acid picric (trinitrofenol, melinit);

PVV-4 (plastic-4);

PUTERE REDUSĂ BB(explozivi cu azotat de amoniu):

amoniți;

dinamoni;

amoniale.

ARUNCARE (praf de pușcă) - explozivi, a căror principală formă de transformare explozivă este arderea. Acestea includ: - pulbere neagră; - pulbere fără fum.

În cea mai mare parte a istoriei, omul a folosit tot felul de arme cu lamă pentru a-și distruge propria specie, de la un simplu topor de piatră până la unelte metalice foarte avansate și greu de fabricat. În jurul secolelor XI-XII, armele au început să fie folosite în Europa și astfel omenirea a făcut cunoștință cu cel mai important exploziv - praful de pușcă negru.

Acesta a fost un punct de cotitură în istoria militară, deși ar fi nevoie de încă opt secole pentru ca armele de foc să înlocuiască complet oțelul ascuțit pe câmpul de luptă. În paralel cu progresul tunurilor și mortarelor, s-au dezvoltat explozivi - nu numai praful de pușcă, ci și tot felul de compoziții pentru echiparea obuzelor de artilerie sau fabricarea de mine antiterestre. Dezvoltarea de noi explozivi și dispozitive explozive continuă în mod activ și astăzi.

Astăzi se cunosc zeci de explozibili. Pe lângă nevoile militare, explozivii sunt utilizați activ în minerit, în construcția de drumuri și tuneluri. Cu toate acestea, înainte de a vorbi despre principalele grupuri de explozibili, merită menționat mai detaliat procesele care au loc în timpul unei explozii și înțelegerea principiului de acțiune a explozivilor.

Explozivi: ce este?

Explozivii sunt un grup mare compuși chimici sau amestecuri care, sub influența factorilor externi, sunt capabile de o reacție rapidă, autosusținută și incontrolabilă cu eliberarea de cantități mari de energie. Mai simplu spus, o explozie chimică este procesul de transformare a energiei legăturilor moleculare în energie termică. De obicei rezultatul este număr mare gaze fierbinți, care efectuează lucrări mecanice (strivire, distrugere, mișcare etc.).

Clasificarea explozivilor este destul de complexă și confuză. Explozivii includ substanțe care se dezintegrează nu numai în timpul exploziei (detonării), ci și prin ardere lentă sau rapidă. Ultimul grup include praful de pușcă și diverse tipuri amestecuri pirotehnice.

În general, conceptele de „detonație” și „deflagrație” (combustie) sunt cheie pentru înțelegerea proceselor explozie chimică.

Detonația este propagarea rapidă (supersonică) a unui front de compresie cu o reacție exotermă însoțitoare într-un exploziv. În acest caz, transformările chimice se desfășoară atât de rapid și se eliberează o asemenea cantitate de energie termică și produși gazoși încât se formează o undă de șoc în substanță. Detonarea este procesul de implicare cea mai rapidă, s-ar putea spune, de tip avalanșă a unei substanțe în reacția unei explozii chimice.

Deflagrația sau arderea este un tip de redox reacție chimică, timp în care frontul său se mișcă în substanță datorită transferului normal de căldură. Astfel de reacții sunt bine cunoscute de toată lumea și sunt adesea întâlnite în viața de zi cu zi.

Este curios că energia eliberată în timpul exploziei nu este atât de mare. De exemplu, în timpul detonării a 1 kg de TNT, acesta este eliberat de câteva ori mai puțin decât în timpul arderii a 1 kg de cărbune. Cu toate acestea, în timpul unei explozii, acest lucru se întâmplă de milioane de ori mai repede, toată energia este eliberată aproape instantaneu.

Trebuie remarcat faptul că viteza de propagare a detonației este cea mai importantă caracteristică a explozivilor. Cu cât este mai mare, cu atât sarcina explozivă este mai eficientă.

Pentru a începe procesul de explozie chimică, este necesară expunerea la un factor extern, acesta poate fi de mai multe tipuri:

mecanice (puncție, impact, frecare);
chimică (reacția unei substanțe cu o sarcină explozivă);
detonație externă (explozie în imediata apropiere a unui exploziv);
termică (flacără, încălzire, scânteie).

Trebuie remarcat faptul că diferite tipuri Explozivii au sensibilitate diferită la influențele externe.

Unele dintre ele (de exemplu, pulberea neagră) răspund bine la efectele termice, dar practic nu răspund la efectele mecanice și chimice. Și pentru a detona TNT, este nevoie doar de detonare. Fulminatul de mercur reacționează violent la orice stimul externși există niște explozibili care detonează fără nicio influență externă. Utilizarea practică a unor astfel de explozivi „explozivi” este pur și simplu imposibilă.

Proprietățile de bază ale explozivilor

Principalele sunt:

temperatura produselor de explozie;
căldură de explozie;
viteza de detonare;
brisance;
explozivitate ridicată.

Ultimele două puncte ar trebui abordate separat. Brizanța unui exploziv este capacitatea sa de a distruge mediul înconjurător (rocă, metal, lemn). Această caracteristică depinde în mare măsură de starea fizică în care se află explozivul (grad de măcinare, densitate, omogenitate). Brisance depinde direct de viteza de detonare a explozivului - cu cât este mai mare, cu atât explozivul poate zdrobi și distruge mai bine obiectele din jur.

Explozivii puternici sunt de obicei folosiți pentru a umple obuze de artilerie, bombe aeriene, mine, torpile, grenade și alte muniții. Acest tip de exploziv este mai puțin sensibil la factori externi Pentru a detona o astfel de încărcătură explozivă, este necesară detonarea externă. În funcție de puterea lor distructivă, explozivii mari sunt împărțiți în:

Putere mare: hexogen, tetril, oxogen;
Putere medie: TNT, melinit, plastidă;
Putere redusă: explozivi pe bază de azotat de amoniu.

Cu cât explozivitatea unui exploziv este mai mare, cu atât va distruge mai bine corpul unei bombe sau al unui proiectil, va oferi mai multă energie fragmentelor și va crea o undă de șoc mai puternică.

O proprietate la fel de importantă a explozivilor este explozivitatea sa ridicată. Acesta este cel mai mult caracteristici generale a oricărui exploziv, arată cât de distructiv este un exploziv sau altul. Explozivitatea ridicată depinde direct de cantitatea de gaze care se formează în timpul exploziei. Trebuie remarcat faptul că brisance-ul și explozivitatea ridicată, de regulă, nu sunt legate între ele.

Explozivitatea ridicată și strălucirea determină ceea ce numim puterea sau forța unei explozii. Cu toate acestea, pentru diferite scopuri este necesar să se selecteze tipurile adecvate de explozivi. Explozivitatea ridicată este foarte importantă pentru obuze, mine și bombe aeriene, dar pentru operațiunile miniere sunt mai potrivite explozivii cu un nivel semnificativ de explozibilitate ridicată. În practică, selecția explozivilor este mult mai complicată, iar pentru a alege explozivul potrivit trebuie luate în considerare toate caracteristicile acestuia.

Există o metodă general acceptată pentru determinarea puterii diverșilor explozivi. Acesta este așa-numitul echivalent TNT, când puterea TNT este luată în mod convențional ca unitate. Folosind această metodă, se poate calcula că puterea a 125 de grame de TNT este egală cu 100 de grame de hexogen și 150 de grame de amonit.

O altă caracteristică importantă a explozivilor este sensibilitatea lor. Este determinată de probabilitatea unei explozii explozive atunci când este expus la unul sau altul. Siguranța producției și depozitării explozivilor depinde de acest parametru.

Pentru a arăta mai bine cât de importantă este această caracteristică a unui exploziv, se poate spune că americanii au elaborat un standard special (STANAG 4439) pentru sensibilitatea explozivilor. Și au trebuit să facă acest lucru nu din cauza unei vieți bune, ci după o serie de accidente grave: o explozie la baza forțelor aeriene americane Bien Ho din Vietnam a ucis 33 de persoane, în urma exploziilor pe portavionul Forrestal, aproximativ 80 de persoane. aeronavele au fost avariate, iar după detonarea rachetelor pe USS Oriskany (1966). Deci nu este doar un exploziv puternic care este bun, ci unul care detonează exact în interior momentul potrivit- și niciodată din nou.

Toți explozivii moderni sunt fie compuși chimici, fie amestecuri mecanice. Primul grup include hexogen, TNT, nitroglicerină, acid picric. Explozivii chimici sunt de obicei produși prin nitrarea diferitelor tipuri de hidrocarburi, ceea ce duce la introducerea de azot și oxigen în moleculele acestora. Al doilea grup include explozivi cu nitrat de amoniu. Aceste tipuri de explozivi conțin de obicei substanțe bogate în oxigen și carbon. Pentru a crește temperatura de explozie, la amestec se adaugă adesea pulberi metalice: aluminiu, beriliu, magneziu.

Pe lângă toate proprietățile de mai sus, orice exploziv trebuie să fie rezistent chimic și potrivit pentru depozitare pe termen lung. În anii 80 ai secolului trecut, chinezii au reușit să sintetizeze un exploziv puternic - uree triciclică. Puterea sa a fost de douăzeci de ori mai mare decât TNT. Problema a fost că la câteva zile după producție, substanța s-a descompus și s-a transformat în mucus, nepotrivit pentru utilizare ulterioară.

Clasificarea explozivilor

În funcție de proprietățile lor explozive, explozivii sunt împărțiți în:

Inițierea. Sunt folosite pentru a detona alți explozivi. Principalele diferențe între explozivii din acest grup sunt sensibilitatea lor ridicată la factorii de inițiere și viteza mare de detonare. Acest grup include: fulminat de mercur, diazodinitrofenol, trinitroresorcinat de plumb și altele. De regulă, acești compuși sunt utilizați în capace de aprindere, tuburi de aprindere, capace de detonatoare, squibs și autodistructoare;
Explozivi mari. Acest tip de exploziv are un nivel semnificativ de exploziv ridicat și este folosit ca încărcătură principală pentru marea majoritate a muniției. Acești explozivi puternici diferă în ceea ce privește compozitia chimica(N-nitramine, nitrați, alți compuși nitro). Uneori sunt folosite sub formă de diverse amestecuri. Explozivii puternici sunt, de asemenea, utilizați activ în minerit, la așezarea tunelurilor și la efectuarea altor lucrări de inginerie;
Explozivi propulsori. Sunt o sursă de energie pentru aruncarea obuzelor, mine, gloanțe, grenade, precum și pentru mișcarea rachetelor. Această clasă de explozibili include praful de pușcă și diferite tipuri de combustibil pentru rachete;
Compoziții pirotehnice. Folosit pentru echiparea muniției speciale. La ardere produc un efect specific: iluminat, semnalizare, incendiar.

Explozivii sunt, de asemenea, împărțiți în funcție de starea lor fizică în:

Lichid. De exemplu, nitroglicol, nitroglicerină, nitrat de etil. Există și diverse amestecuri lichide de explozivi (panclastită, explozivi Sprengel);
Gazos;
asemănător unui gel. Dacă dizolvați nitroceluloza în nitroglicerină, obțineți așa-numitul jeleu exploziv. Aceasta este o substanță explozivă asemănătoare gelului extrem de instabilă, dar destul de puternică. Teroriştilor revoluţionari ruşi le plăcea să-l folosească sfârşitul XIX-lea secol;
Suspensii. Un grup destul de mare de explozibili care sunt folosiți astăzi în scopuri industriale. Există diferite tipuri de suspensii explozive în care explozivul sau oxidantul este un mediu lichid;
Explozivi în emulsie. Un tip de exploziv foarte popular în zilele noastre. Adesea folosit în construcții sau lucrări miniere;
Solid. Cel mai comun grup de explozibili. Aceasta include aproape toți explozivii folosiți în afaceri militare. Pot fi monolitice (TNT), granulare sau pulverulente (RDX);
Plastic. Acest grup de explozivi are plasticitate. Astfel de explozivi sunt mai scumpi decât cei obișnuiți, așa că sunt rar folosiți pentru a umple muniția. Un reprezentant tipic al acestui grup este plastidul (sau plastitul). Este adesea folosit în timpul sabotajului pentru a submina structurile. În ceea ce privește compoziția sa, plastidul este un amestec de hexogen și un fel de plastifiant;
Elastic.

O mică istorie a VV

Prima substanță explozivă inventată de omenire a fost pulberea neagră. Se crede că a fost inventat în China încă din secolul al VII-lea d.Hr. Cu toate acestea, dovezi de încredere în acest sens nu au fost încă găsite. În general, în jurul prafului de pușcă și a primelor încercări de utilizare au fost create multe mituri și, evident, povești fantastice.

Există texte chineze antice care descriu amestecuri similare ca compoziție cu pulberea neagră neagră. Au fost folosite ca medicamente și, de asemenea, pentru spectacole pirotehnice. În plus, există numeroase surse care susțin că în secolele următoare chinezii au folosit în mod activ praful de pușcă pentru a produce rachete, mine, grenade și chiar aruncătoare de flăcări. Adevărat, ilustrațiile unor tipuri ale acestor arme de foc antice pun la îndoială posibilitatea utilizării lor practice.

Chiar înainte de praful de pușcă, Europa a început să folosească „focul grecesc” - un exploziv inflamabil, a cărui rețetă, din păcate, nu a supraviețuit până în prezent. „Focul grecesc” era un amestec inflamabil care nu numai că nu putea fi stins de apă, dar chiar a devenit și mai inflamabil în contact cu acesta. Acest exploziv a fost inventat de bizantini, au folosit în mod activ „focul grecesc” atât pe uscat, cât și în bătăliile pe mare și și-au păstrat rețeta cu cea mai strictă încredere. Experții moderni cred că acest amestec include ulei, gudron, sulf și var nestins.

Praful de pușcă a apărut pentru prima dată în Europa pe la mijlocul secolului al XIII-lea și încă nu se știe cum a ajuns exact pe continent. Printre inventatorii europeni ai prafului de pușcă sunt adesea menționate numele călugărului Berthold Schwartz și ale savantului englez Roger Bacon, deși istoricii nu au un consens. Potrivit unei versiuni, praful de pușcă, inventat în China, a ajuns în Europa prin India și Orientul Mijlociu. Într-un fel sau altul, deja în secolul al XIII-lea, europenii știau despre praful de pușcă și chiar încercau să folosească acest exploziv cristalin pentru mine și arme de foc primitive.

Timp de multe secole, praful de pușcă a rămas singurul tip de explozibil pe care omul l-a cunoscut și folosit. Abia la începutul secolelor XVIII-XIX, datorită dezvoltării chimiei și a altor științe naturale, dezvoltarea explozivilor a atins noi culmi.

La sfârșitul secolului al XVIII-lea, datorită chimiștilor francezi Lavoisier și Berthollet, a apărut așa-numitul praf de pușcă clorat. În același timp, a fost inventat „fulminatul de argint”, precum și acidul picric, care în viitor a început să fie folosit pentru echiparea obuzelor de artilerie.

În 1799, chimistul englez Howard a descoperit „fulminatul mercuric”, care este încă folosit în capace ca exploziv inițiator. La începutul secolului al XIX-lea s-a obținut piroxilina - o substanță explozivă care nu putea fi folosită doar pentru încărcarea proiectilelor, ci și pentru a face din ea dinamită de praf de pușcă fără fum. Acesta este un exploziv puternic, dar este foarte sensibil. În timpul Primului Război Mondial au încercat să încarce obuze cu dinamită, dar această idee a fost repede abandonată. Dinamita a fost folosită în minerit de mult timp, dar în aceste zile acest exploziv nu a fost produs de mult timp.

În 1863, oamenii de știință germani au descoperit TNT, iar în 1891, producție industrială acest exploziv. În 1897, chimistul german Lenze a sintetizat hexogenul, unul dintre cei mai puternici și răspândiți explozivi de astăzi.

Dezvoltarea de noi explozivi și dispozitive explozive a continuat de-a lungul secolului trecut, iar cercetările în această direcție continuă și astăzi.
Pentagonul a primit un nou exploziv pe bază de hidrazină, care ar fi fost de 20 de ori mai puternic decât TNT. Cu toate acestea, acest exploziv a avut și un dezavantaj vizibil - mirosul absolut dezgustător al unei toalete abandonate. Testul a arătat că noua substanță a fost doar de 2-3 ori mai puternică decât TNT și au decis să renunțe la utilizare. După aceasta, EXCOA a propus o altă modalitate de a folosi explozivi: să facă tranșee cu el.
Substanța a fost turnată pe pământ într-un flux subțire și apoi a detonat. Astfel, în câteva secunde a fost posibil să obțineți un șanț cu profil complet fără efort suplimentar. Mai multe seturi de explozibili au fost trimise în Vietnam pentru teste de luptă. Sfârșitul acestei povești a fost amuzant: tranșeele create de explozie aveau un miros atât de dezgustător, încât soldații au refuzat să fie în ele.
La sfârșitul anilor 80, americanii au dezvoltat un nou exploziv - CL-20. Potrivit unor rapoarte din presă, puterea sa este de aproape douăzeci de ori mai mare decât TNT. Cu toate acestea, datorită acestuia pret mare(1300 USD per 1 kg) producția pe scară largă a noului exploziv nu a fost niciodată începută.

EXPLOZIVI (a. explozivi, agenți de explozie; n. Sprengstoffe; f. explozivi; i. explozivi) - compuși chimici sau amestecuri de substanțe care, în anumite condiții, sunt capabili de transformare chimică cu autopropagare extrem de rapidă (explozivă) odată cu eliberarea de căldură şi formarea de produşi gazoşi.

Substanțele sau amestecurile din orice stare de agregare pot fi explozive. Așa-numiții explozivi condensați, care se caracterizează printr-o concentrație volumetrică mare de energie termică, sunt utilizați pe scară largă. Spre deosebire de combustibilii convenționali, care necesită aport gazos din exterior pentru arderea lor, astfel de explozivi eliberează căldură ca urmare a proceselor de descompunere intramoleculară sau a reacțiilor de interacțiune între componente amestecuri, produse ale descompunerii sau gazeificării acestora. Natura specifică a eliberării de energie termică și conversia acesteia în energia cinetică a produselor de explozie și a undelor de șoc determină domeniul principal de aplicare a explozivilor ca mijloc de zdrobire și distrugere a mediilor solide (în principal) și a structurilor și deplasarea masei zdrobite (vezi).

În funcție de natura influenței externe, se produc transformări chimice ale explozivilor: când sunt încălzite sub temperatura de autoaprindere (flash) - descompunere termică relativ lentă; la aprindere - ardere cu mișcarea zonei de reacție (flacără) prin substanță cu o viteză constantă de ordinul 0,1-10 cm/s; atunci când sunt expuse undelor de șoc, are loc detonarea explozivilor.

Clasificarea explozivilor. Există mai multe semne de clasificare a explozivilor: după principalele forme de transformare, scop și compoziție chimică. În funcție de natura transformării în condiții de funcționare, explozivii se împart în propulsor (sau) și. Primele sunt utilizate în modul de ardere, de exemplu, în arme de foc și motoarele de rachetă, cele din urmă - în modul de ardere, de exemplu, în muniție și mai departe. Se numesc explozivi puternici folosiți în industrie. De obicei, numai explozivii puternici sunt clasificați ca explozivi. Din punct de vedere chimic, clasele enumerate pot conține aceleași compuși și substanțe, dar prelucrate diferit sau amestecate în proporții diferite.

Pe baza susceptibilității lor la influențe externe, explozivii puternici sunt împărțiți în primari și secundari. Explozivii primari includ explozivi care pot exploda într-o masă mică atunci când sunt aprinși (tranziție rapidă de la ardere la detonare). Ele sunt, de asemenea, mult mai sensibile la stres mecanic decât cele secundare. Detonarea explozivilor secundari este cel mai ușor cauzată (inițiată) de acțiunea undei de șoc, iar presiunea în unda de șoc inițială ar trebui să fie de ordinul a câteva mii sau zeci de mii de MPa. În practică, aceasta se realizează cu ajutorul unor mici mase de explozivi primari plasați în detonare în care este excitat de un fascicul de foc și transferat prin contact cu explozivul secundar. Prin urmare, explozivii primari se mai numesc și . Alte tipuri de influențe externe (aprindere, scânteie, impact, frecare) duc la detonarea explozivilor secundari numai în condiții speciale și greu de controlat. Din acest motiv, utilizarea pe scară largă și țintită a explozivilor puternici în modul detonare în tehnologia explozivă civilă și militară a început abia după inventarea capacului detonatorului ca mijloc de inițiere a detonării în secundar. explozivi.

Pe baza compoziției lor chimice, explozivii sunt împărțiți în compuși individuali și amestecuri explozive. În primul, transformările chimice în timpul unei explozii au loc sub forma unei reacții de descompunere monomoleculară. Produsele finali sunt compuși gazoși stabili, cum ar fi oxidul și dioxidul și vaporii de apă.

În amestecurile explozive, procesul de transformare constă în două etape: descompunerea sau gazeificarea componentelor amestecului și interacțiunea produselor de descompunere (gazeificare) între ele sau cu particule de substanțe nedescompuse (de exemplu, metale). Cei mai obișnuiți explozivi individuali secundari sunt compușii organici heterociclici aromatici, alifatici care conțin azot, inclusiv compuși nitro (,), nitroamine (,) și nitroesteri (,). Din compuși anorganici De exemplu, azotatul de amoniu are proprietăți explozive slabe.

Varietatea amestecurilor explozive poate fi redusă la două tipuri principale: cele formate din oxidanți și combustibili și amestecuri în care combinația de componente determină calitățile operaționale sau tehnologice ale amestecului. Amestecurile oxidant-combustibil sunt concepute pentru a se asigura că o parte semnificativă a energiei termice este eliberată în timpul exploziei ca urmare a reacțiilor de oxidare secundară. Componentele acestor amestecuri pot include atât compuși explozivi, cât și neexplozivi. Agenții oxidanți, de regulă, în timpul descompunerii eliberează oxigen liber, care este necesar pentru oxidarea (cu degajarea de căldură) a substanțelor inflamabile sau a produselor descompunerii acestora (gazeificare). În unele amestecuri (de exemplu, pulberi metalice conținute ca combustibil), se pot utiliza și ca agenți oxidanți substanțe care nu emit oxigen, ci compuși care conțin oxigen (vapori de apă, dioxid de carbon). Aceste gaze reacţionează cu metalele pentru a elibera căldură. Un exemplu de astfel de amestec este .

Ca substanțe combustibile sunt utilizate diverse substanțe organice naturale și sintetice, care la explozie eliberează produse de oxidare incompletă (monoxid de carbon) sau gaze inflamabile (,) și solide(plantez). Cel mai comun tip de amestecuri puternic explozive de primul tip sunt explozivii care conțin azotat de amoniu ca agent oxidant. În funcție de tipul de combustibil, aceștia, la rândul lor, sunt împărțiți în ammotols și amonials. Mai puțin obișnuiți sunt explozivii clorat și perclorat, care conțin clorat de potasiu și perclorat de amoniu ca agenți oxidanți, oxiliquiți - amestecuri de oxigen lichid cu un absorbant organic poros și amestecuri pe bază de alți oxidanți lichizi. Amestecurile explozive de al doilea tip includ amestecuri de explozivi individuali, cum ar fi dinamitele; amestecuri de TNT cu hexogen sau PETN (pentolit), cele mai potrivite pentru fabricare.

Într-un amestec de ambele tipuri, pe lângă componentele indicate, în funcție de scopul explozivilor, pot fi introduse și alte substanțe pentru a conferi explozivului orice proprietăți operaționale, de exemplu, creșterea susceptibilității la mijloace de inițiere sau, dimpotrivă, reducerea sensibilității. la influențele externe; aditivi hidrofobi - pentru a face explozivul rezistent la apă; plastifianți, săruri ignifuge - pentru a conferi proprietăți de siguranță (vezi explozivi de siguranță). De bază caracteristici de performanta explozivi (detonație și caracteristici energetice și proprietăți fizice și chimice explozivi) depind de compoziția explozivilor și de tehnologia de fabricație.

Caracteristicile de detonare ale explozivilor includ capacitatea de detonare și susceptibilitatea la impulsul de detonare. Fiabilitatea și fiabilitatea exploziei depind de ele. Pentru fiecare exploziv la o densitate dată, există un diametru critic de sarcină la care detonația se propagă în mod constant de-a lungul întregii lungimi a încărcăturii. O măsură a susceptibilității explozivilor la un impuls de detonare este presiunea critică a undei de inițiere și timpul acțiunii sale, de exemplu. valoarea impulsului minim de iniţiere. Este adesea exprimat în unități de masă ale unui exploziv de amorsare sau exploziv secundar cu parametri de detonare cunoscuți. Detonația este excitată nu numai prin detonarea de contact a încărcăturii inițiale. Poate fi transmis și prin medii inerte. Are mare valoare pentru, format din mai multe cartușe, între care se află jumperi din materiale inerte. Prin urmare, pentru explozivii cartușați, se verifică viteza de transmitere a detonației pe o distanță prin diverse medii (de obicei aer).

Caracteristicile energetice ale explozivilor. Capacitatea explozivilor de a produce lucru mecanic în timpul unei explozii este determinată de cantitatea de energie eliberată sub formă de căldură în timpul transformării explozive. Din punct de vedere numeric, această valoare este egală cu diferența dintre căldura de formare a produselor de explozie și căldura de formare (entalpia) a explozivului însuși. Prin urmare, coeficientul de conversie a energiei termice în lucru pentru explozivii cu conținut de metal și de siguranță, care în timpul unei explozii formează produse solide (oxizi de metal, săruri ignifuge) cu capacitate termică mare, este mai mic decât la explozivii care formează numai produse gazoase. Despre capacitatea explozivilor de a produce efecte locale de strivire sau explozie, a se vedea art. .

Modificări ale proprietăților explozivilor pot apărea ca urmare a proceselor fizice și chimice, a influenței temperaturii, umidității, sub influența impurităților instabile din compoziția explozivilor etc. În funcție de tipul de închidere, perioada de garantie depozitarea sau utilizarea explozivilor, timp în care indicatorii standardizați ai explozivilor fie nu ar trebui să se modifice, fie modificarea lor are loc în limitele de toleranță stabilite.

Principalul indicator de siguranță în manipularea explozivilor este sensibilitatea acestora la influențele mecanice și termice. Este de obicei evaluat experimental în condiții de laborator folosind tehnici speciale. În legătură cu introducerea masivă a metodelor mecanizate de deplasare a unor mase mari de explozibili în vrac, aceștia sunt supuși cerințelor de electrificare minimă și sensibilitate scăzută la descărcarea de electricitate statică.

Context istoric. Primul exploziv a fost praful de pușcă negru (fumuriu), inventat în China (secolul al VII-lea). Este cunoscut în Europa încă din secolul al XIII-lea. Din secolul al XIV-lea Praful de pușcă a fost folosit ca propulsor în armele de foc. În secolul al XVII-lea (pentru prima dată într-una dintre minele din Slovacia), praful de pușcă a fost folosit pentru explozii în minerit, precum și pentru echiparea grenadelor de artilerie (nuclee explozive). Transformarea explozivă a pulberii negre a fost excitată de aprindere în modul de ardere explozivă. În 1884, inginerul francez P. Viel a propus praful de pușcă fără fum. În secolele XVIII-XIX. au fost sintetizați o serie de compuși chimici cu proprietăți explozive, inclusiv acid picric, piroxilină, nitroglicerină, TNT etc., dar utilizarea lor ca explozivi puternici a devenit posibilă abia după descoperirea de către inginerul rus D. I. Andrievsky (1865) și inventatorul suedez A. Nobel. (1867) a fitilului exploziv (capsula detonatoare). Înainte de aceasta, în Rusia, la sugestia lui N.N Zinin și V.F Petrushevsky (1854), nitroglicerina a fost folosită în explozii în loc de pulbere neagră în modul de ardere explozivă. Fulminatul de mercur însuși a fost obținut la sfârșitul secolului al XVII-lea. și din nou de chimistul englez E. Howard în 1799, dar capacitatea sa de a detona nu era cunoscută atunci. După descoperirea fenomenului de detonare, explozivii mari au fost folosiți pe scară largă în minerit și afaceri militare. Dintre explozivii industriali, inițial conform brevetelor lui A. Nobel, gurdinamitele au fost cele mai utilizate pe scară largă, apoi dinamitele din plastic și explozivii amestecați cu nitroglicerină sub formă de pulbere. Explozivii cu nitrat de amoniu au fost brevetați încă din 1867 de I. Norbin și I. Olsen (Suedia), dar au utilizare practică utilizarea ca explozivi industriali și pentru umplerea muniției a început abia în timpul Primului Război Mondial 1914-18. Mai sigure și mai economice decât dinamitele, au început să fie folosite la scară mai largă în industrie în anii 30 ai secolului XX.

După cel Mare Războiul Patriotic 1941-45 Explozivii de azotat de amoniu, inițial sub formă de amoniți fini, au devenit tipul dominant de explozivi industriali în CCCP. În alte țări, procesul de înlocuire în masă a dinamitelor cu explozivi cu nitrat de amoniu a început ceva mai târziu, aproximativ la mijlocul anilor 50. Din anii 70 Principalele tipuri de explozivi industriali sunt explozivi granulari și care conțin apă de azotat de amoniu de cea mai simplă compoziție, care nu conțin compuși nitro sau alți explozivi individuali, precum și amestecuri care conțin compuși nitro. Explozivii de azotat de amoniu fin dispersat și-au păstrat importanța în principal pentru fabricarea cartușelor de luptă, precum și pentru unele tipuri speciale de lucrări de sablare. Explozivii individuali, în special TNT, sunt utilizați pe scară largă pentru fabricarea blocurilor detonatoare, precum și pentru încărcarea pe termen lung a puțurilor inundate, în formă pură () și în amestecuri explozive foarte rezistente la apă, granulare și suspensii (conținând apă) . Pentru utilizare profundă și.