Взрывчатые вещества (ВВ) и взрывные устройства, классификация и характеристики, группы и классы, виды и составы

Боеприпасы

Взрывчатка: что это такое?

Взрывоопасная химическая формула

Взрывчатые вещества — это большая группа химических соединений или смесей, которые под действием внешних факторов способны к быстрой, самоподдерживающейся и неуправляемой реакции с выделением большого количества энергии. Проще говоря, химический взрыв — это процесс преобразования энергии молекулярных связей в тепловую энергию. Обычно в результате образуется большое количество горячих газов, которые совершают механическую работу (дробление, разрушение, перемещение и т д.).

Классификация взрывчатых веществ довольно сложна и запутана. К взрывчатым веществам относятся вещества, разрушающиеся не только в процессе взрыва (детонации), но и при медленном или быстром горении. К последней группе относятся пороха и различные виды пиротехнических смесей.

Вообще термины «детонация» и «дефлаграция» (горение) являются ключевыми для понимания процессов химического взрыва.

Детонация – это быстрое (сверхзвуковое) распространение фронта сжатия с сопровождающейся экзотермической реакцией во взрывчатом веществе. При этом химические превращения протекают настолько быстро и выделяется такое количество тепловой энергии и газообразных продуктов, что в веществе образуется ударная волна. Детонация – это процесс быстрейшего, можно сказать, лавинообразного вовлечения вещества в реакцию химического взрыва.

Дефлаграция, или горение, представляет собой разновидность окислительно-восстановительной химической реакции, при которой фронт перемещается в веществе за счет нормального теплообмена. Такие реакции всем хорошо известны и часто встречаются в повседневной жизни.

Странно, что энергия, выделяющаяся при взрыве, не так велика. Например, при детонации 1 кг тротила выделяется в несколько раз меньше, чем при сгорании 1 кг угля. Но при взрыве это происходит в миллионы раз быстрее, вся энергия высвобождается почти сразу.

Следует отметить, что скорость распространения детонации является важнейшей характеристикой взрывчатых веществ. Чем он выше, тем эффективнее заряд взрывчатого вещества.

Взрывные работы на стройке

Для запуска процесса химического взрыва необходимо воздействие внешнего фактора, оно может быть нескольких видов:

  • механические (укол, удар, трение);
  • химический (реакция вещества с зарядом взрывчатого вещества);
  • внешняя детонация (взрыв в непосредственной близости от взрывчатых веществ);
  • тепловые (пламя, нагрев, искра).

Следует отметить, что разные типы взрывчатых веществ имеют разную чувствительность к внешним воздействиям.

Некоторые из них (например, дымный порох) хорошо реагируют на тепловое воздействие, но практически не реагируют на механическое и химическое. А для подрыва тротила нужен только эффект детонации. Взрывоопасная ртуть бурно реагирует на любой внешний раздражитель, а есть взрывчатые вещества, которые детонируют вообще без какого-либо внешнего воздействия. Практическое использование таких «фугасных» взрывчатых веществ просто невозможно.

Бризантные взрывчатые вещества

Взрывчатые вещества могут быть гомогенными и гетерогенными (взрывчатые смеси).

  1. I. Гомогенные взрывчатые вещества

По химическому строению гомогенные бризантные взрывчатые вещества делятся на 2 группы: нитросоединения и нитроэфиры.

НИТРОЭФИРЫ — азотнокислые нитраты спиртов или углеводов.

  1. 1. Нитратные эфиры углеводов: основным представителем этих взрывчатых веществ являются нитраты целлюлозы (нитроцеллюлоза). В зависимости от содержания азота их делят на две разновидности: пироксилины (содержание азота 12 — 13,5 %) и коллоксилины (содержание азота 11,5 — 12 %).

Нитроцеллюлоза и пироксилин были открыты в 1832 году Браконо. В 1846 — 1848 гг. Г. И. Гесс и А. А. Фадеев исследовали свойства пироксилина и показали, что он в несколько раз мощнее черного пороха.

Взрывной распад пироксилина можно представить уравнением: 2C6H7O2(ONO2)33N2+ 9СО + 3СО2+ 7Н2О.

При взрыве 1 кг пироксилина совершается работа по подъему 470 тонн на высоту 1 метр.

Пироксилин используется для изготовления пироксилинового порошка. Чувствительность пироксилина близка к гексогену. Сухой пироксилин плотностью 1,3 г/см3 имеет скорость детонации ок. 6500 м/с.

Коллоксилин менее чувствителен, чем пироксилин, и опасен в основном с точки зрения пожара. Хранят нитроцеллюлозу во влажном состоянии (при влажности до 30%). Коллоксилин применяют для получения лака, целлулоида.

  1. 2. Азотнокислые эфиры спиртов.

Тринитрат глицерина (нитроглицерин) C3H5(ONO2)3- маслянистая жидкость плотностью 1,6 г/мл, с температурой вспышки 1800С. Впервые он был приобретен итальянским химиком Собреро в 1846 году. Чистый бескислотный нитроглицерин менее взрывоопасен и более долговечен. Нитроглицерин очень чувствителен к механическим воздействиям (удар, удар, воспламенение гремучей ртутью). От пламени с трудом воспламеняется и горит без взрыва.

При взрыве 1 г нитроглицерина образует 467 см3 газов, а 1 литр — 750 литров газа (пороха всего 280 литров). Нитроглицерин замерзает при +80С и становится гораздо опаснее, так как кристаллы сильно нагреваются при трении или поломке. Когда он сжижается, его нельзя нагревать выше 11-120С, иначе он взорвется.

В 1854 г известный русский химик Н. Н. Зинин впервые поставил вопрос о применении нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества. В 1867 г нитроглицерин применил артиллерийский офицер В. Ф. Петрушевский для подрыва золотых приисков в Восточной Сибири.

В 1865 г сотрудник Зинина капитан Д. И. Андриевский предложил дребезжащий капсюль-детонатор, применение которого значительно усилило бризантное действие взрывчатых веществ и привело к открытию явления детонации.

Во время работы Зинина и Петрушевского в России жил шведский инженер А. Нобель. Ему приписывают дальнейшее развитие и практическое использование работ русских ученых. Нобель изобрел различные динамиты и нитроглицериновый порох (баллистит), усовершенствовал конструкцию капсюля-детонатора).

Чтобы сделать нитроглицерин менее опасным при хранении, транспортировке и применении, а также лучше использовать его взрывную силу, его смешивают с кизельгуром (панцирь инфузорий, кизельгур) и получают твердый динамит. 100 г диатомита поглощают 75 г нитроглицерина. Готовый динамит без взрыва выдерживает удар, падение, трение. Однако внезапный нагрев, взрыв гремучей ртути может привести к взрыву.

Кроме нитроглицерина, динамит нельзя доводить до замерзания, которое происходит при -40С. Оттаивание может происходить только очень медленно с влажным, умеренно теплым песком. Замороженный динамит нельзя подвергать резкому нагреванию (пламя, искры или даже комнатная температура).

Взрывчатое желе (взрывчатый желатин) состоит из 90% нитроглицерина и 10% пироксилина. Он менее опасен, чем его составляющие, потому что содержит некоторое количество камфоры. Горит как динамит, при замерзании становится несколько чувствительнее к удару, но не так опасен, как динамит или нитроглицерин. Взрывается под водой.

Нитрогликоль (динитрат гликоля) CH2ONO2 — CH2ONO2 используется для производства незамерзающего динамита. Обладает высокой волатильностью.

Нитродигликоль (дигликоль динитрат) CH2ONO2–CH2–O–CH2–CH2ONO2 благодаря низкой летучести и ряду свойств, сходных с нитроглицерином, используется в производстве пороха.

ТЭН — нитратный эфир пентаэритрита — тетранитрат пентаэритрита C(CH2ONO2)4 или

CH2ONO2

O2NOH2C-C-CH2ONO2

CH2ONO2

— белое кристаллическое вещество плотностью 1,77 г/см3, негигроскопичное. Температура плавления 1410С, температура вспышки 2150С. По сравнению с другими эфирами азотной кислоты, он устойчив к десяти. Более чувствителен к ударам, чем тротил, тетрил и гексоген. Скорость детонации 7900 м/с. Ti в основном флегматизирован с добавлением небольшого количества парафина (до 5%), парафина. Чистые ТЭНы используются в качестве вторичных зарядов для снаряжения капсюлей-детонаторов, а флегматизированные — для снаряжения детонационного шнура, детонаторов и некоторых снарядов.

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ являются наиболее важным классом бризантных взрывчатых веществ. Для них характерно значительное фугасное и бризантное действие при малой чувствительности к механическим воздействиям. Эти вещества особенно подходят для снаряжения артиллерийских снарядов и других боеприпасов. Преимуществом этих составов является их химическая стойкость.

Тротил или тринитротолуол C6H2CH3(NO2)3 — желтый кристаллический порошок или хлопья. Плотность 1,66 г/см3, температура вспышки 3000С. Температура затвердевания чистого тротила составляет 80 850°С, поэтому его часто используют в расплавленном виде. Литой тротил детонирует не от капсюля-детонатора, а только в результате взрыва промежуточного детонатора от взрывчатого вещества под давлением. Скорость детонации до 6900 м/с. Сыпучий тротил более чувствителен к детонации, чем литой.

Горение тротила обычно не приводит к детонации, но если оно происходит в закрытом сосуде с прочными стенками или в больших массах тротила, то детонация возможна.

Тротил не реагирует с металлами, но может реагировать со щелочами с образованием тротилатов. Тротилаты менее опасны, чем пикраты, но при их образовании выделяется значительное количество тепла, которое может вызвать пожар. Зафиксирован случай возгорания тротила в результате контакта с мыльной эмульсией.

Хотя горение тротила, как и других взрывчатых веществ, происходит за счет кислорода, содержащегося в самом тротиле, горящий тротил можно и нужно тушить водой. Вода, попадая на него, испаряется, для испарения требуется много тепла, поэтому температура продуктов сгорания падает. Из-за недостатка тепла следующий слой не достигает температуры вспышки и горение прекращается.

Тротил является наиболее важным взрывчатым веществом для перезарядки боеприпасов. Он используется в значительных количествах в сплавах с другими нитросоединениями: с гексогеном для снаряжения кумулятивных снарядов малого калибра; с 20% динитронафталином под названием К-2; с 5% ксилилом под названием сплав Л и т д. Патроны и шашки для подрыва изготавливаются из тротила, в военное время применялись в смеси с селитрой.

Пикриновая кислота — тринитрофенол [C6H2OH(NO2)3] — желтый кристаллический порошок, растворимый в горячей воде. Плотность 1,6 — 1,8 г/см3, температура вспышки 3000С, скорость детонации ок. 7200 м/с. Малочувствителен к ударам и трению.

Получен П. Вульфом в 1771 г. Долгое время пикриновая кислота использовалась как желтая краска для шерсти, шелка, кожи и волос. И только случайно, в конце 19 века, было обнаружено, что это взрывчатое вещество.

На открытом воздухе чистая пикриновая кислота тихо горит очень дымным пламенем. При сжигании больших масс (например, складов), а также при сжигании в закрытых металлических емкостях горение может привести к детонации.

Существенным недостатком пикриновой кислоты является ее способность образовывать соли при контакте с металлами (кроме олова) в присутствии хотя бы небольшого количества воды. При этом образуются соли — пикраты, которые по своим свойствам подобны инициирующим взрывчатым веществам. Наиболее опасны пикраты щелочных металлов.

Храните пикриновую кислоту только в пластиковой или деревянной таре. В настоящее время пикриновая кислота в качестве взрывчатого вещества практически не используется.

В первой половине 20 века применялся как взрывчатое вещество в разных странах под названиями мелинит (Россия, Франция), лиддит (Великобритания), шимоза (Япония), п/88 (Германия).

Пикрат аммония — аммониевая соль пикриновой кислоты использовалась в США для оснащения авиабомб.

Тетрилилтринитрофенилметилнитрамин —  NO2 желто-коричневый кристаллический порошок С6Н(NO2)3N, плотность 1,71 г/см3, температура вспышки СН3 ок. 1900С. Тетрил гораздо чувствительнее к удару, чем тротил или пикриновая кислота. Скорость детонации 7470 м/с. Тетрил особенно подходит для изготовления капсюлей-детонаторов и детонаторов. При работе с тетрилом зафиксировано большое количество несчастных случаев.

Гексоген или циклотриметилентринитрамин [C3H6O6N6] представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой вспышки 230°С, температурой плавления 202,5°С. Чрезвычайно чувствительный к ударам, скорость детонации NO2-NCH2 8500 м/с. Из-за высокой чувствительности его в чистом виде для приготовления зарядов не применяют, а используют флегматизированный гексоген. Чтобы отличить флегматизированный гексоген, во флегматизатор добавляют оранжевый краситель. Нефлегматизированный гексоген используется для снаряжения боеприпасов в сплавах с тротилом. В данном случае тротил является флегматизатором. Такие смеси менее чувствительны, чем гексоген, и обладают большей мощностью, чем тротил.

Октоген или циклотетраметилентетранитрамин [C4H8O8N8] — O2N–NCH2N–NO2 / H2C CH2 / O2N — N  CH2  N — NO2 Вещество с плотностью 1,95 г/см3, температура плавления ок. 2800С. Теплостойкость выше, чем у гексогена, скорость детонации 9100 м/с. Октоген применяют в качестве термостойкого взрывчатого вещества при бурении глубоких скважин и взрывном дроблении горячих слитков при разгрузке и ремонте доменных печей. Взрывной эффект октогена больше, чем у гексогена.

Эдна – этиленнитрамин, химическая формула CH2–NH–NO2  CH2–NH–NO2 По силе действия и чувствительности близок к тетрилу. По сравнению с последним он менее токсичен и не обладает красящими свойствами.

Дина — диэтанолнитрат нитрамина [O2N — N(CH2CH2ONO2)2]. Чувствительность к удару такая же, как у обогревателя. По взрывной силе близок к тэну и гексогену. Хорошо смягчает нитроцеллюлозу.

Ксилил-тринитроксилол [C6H(CH3)2(NO2)3]. Ксилил – нейтральное вещество, не образующее солей с металлами. Температура вспышки 3300С. Чувствительность к удару больше, а чувствительность к детонации меньше, чем у тротила. Применяются для снаряжения боеприпасов в виде смесей с аммиачной селитрой и в виде сплава с тротилом (сплав Л).

Динитронафталин [C10H8(NO2)2]. Чувствительность нафталина к детонации очень низкая, поэтому его применяют только в смеси с аммиачной селитрой (динафталитом).

Динитробензол [C6H4(NO2)2] — вещество с плотностью 1,57 г/см3, скоростью детонации 6100 м/с. Имеет низкую чувствительность к детонации. Ядовитый.

  1. II. Неоднородные взрывчатые вещества.

К неоднородным взрывчатым веществам относятся смеси окислителя со взрывчатым веществом или метательным веществом.

  1. 1. Аммиачно-нитратные взрывчатые вещества, содержащие в качестве окислителя нитрат аммония NH4NO3–аммониты. Аммониты, состоящие из смеси тротила с селитрой, содержащие более 20 % тротила, называются аммотами. По чувствительности и опасности изготовления эти вещества более опасны, чем тротил. Аммоналы – это аммониты, содержащие алюминиевую пудру. Эти смеси могут воспламеняться при контакте с водой. Тушение водой при загорании категорически запрещено. Динамоны — смеси аммиачной селитры с горючими невзрывчатыми добавками (сухой торф, кора деревьев и т д).
  2. 2. Хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества содержат соли хлорной и хлорной кислот.

Наиболее часто используемыми солями являются хлорат калия KClO3 («бертолетова соль»), перхлорат калия KClO4 и перхлорат аммония NH4ClO4. При нагревании KClO3 плавится, и около 4000С начинает разлагаться, причем разложение может идти по двум направлениям: 4KClO3  4KCl + 6O2 или 4KClO3  3KClO4 + KCl

Бертолетова соль KClO3 и хлорат Pb(ClO3) 2 свинца при растирании, толчке или нагревании с сахаром, мукой, деревом (т е с органическими веществами), а также с углем, серой, фосфором, металлическим порошком взрываются очень бурно. Еще более сильные взрывы происходят при взаимодействии хлоратов этих металлов с цианидом калия KCN, родоцианатом калия KNS, сульфидом железа Fe2S3, сульфидом сурьмы.

При работе с хлоратами поблизости не должно быть выбросов сероводорода. Хлораты чрезвычайно чувствительны к жирам и маслам, поэтому контакт этих веществ с промасленными тряпками не допускается. Сильные кислоты при взаимодействии с хлоратами выделяют из него взрывоопасный диоксид хлора, который кипит при +90С и взрывается при 600С. Наибольшую опасность представляет засыхание хлоратов и окрашивание сухого продукта.

Взрывчатым началом в хлоратах является хлористоводородная кислота HClO3, часть которой известна только в растворе. Его концентрированные растворы воспламеняют органические вещества, такие как бумага, текстиль, дерево и т д., при простом контакте. Возможность использования хлоратных и перхлоратных взрывчатых веществ для снаряжения боеприпасов сильно ограничена из-за высокой чувствительности к механическим воздействиям.

  1. 3. Оксиликвиты — смеси жидкого кислорода с пористыми горючими веществами. Пропитку оксиликвидных патронов, например торфом, проводят непосредственно перед использованием. Жидкий кислород сильно испаряется, и в зависимости от размера патрона такие боеприпасы теряют свои взрывчатые свойства в течение периода от нескольких минут до 1,5 часов. Аналогичным образом можно использовать жидкий воздух (переходит в жидкое состояние при давлении 39 атмосфер и охлаждается до -1400С). При испарении жидкого воздуха он теряет больше летучего азота, чем кислорода, и поэтому оставшаяся жидкость все время обогащается кислородом. В этот момент жидкий воздух подобен динамиту.
  2. 4. Взрывоопасные соединения азота с хлором, бромом, йодом и серой. Хлористый нитро – хлористый азот NCl3 (масло Дюлонга) получают пропусканием хлора через раствор хлористого аммония: NH4Cl + 3Cl24HCl + NCl3. Хлорид азота представляет собой маслянистую жидкость желтого цвета с резким запахом. При нагревании выше 900С (или ударе) он взрывается с огромной силой, при этом распадаясь на элементы (азот и хлор). Даже во влажном состоянии он взрывается при контакте с фосфором, аммиаком, мышьяком, селеном, калием, натрием, жирными и эфирными маслами, жиром, скипидаром, каучуком. В сухом виде взрывается при освещении солнечными лучами или искусственным светом. При взрыве хлористого азота пламени не образуется, но при контакте с легковоспламеняющимися веществами они воспламеняются от взрыва и может возникнуть пожар. Бромид азота NBr3 и йодид азота NI3 представляют собой соответственно маслянистую жидкость и черный порошок, близкие по свойствам к хлориду азота. Известны случаи, когда небольшое количество сухого йодистого азота, помещенное на один конец скамейки, взрывалось, если человек осторожно садился на другой конец скамьи. Небольшие количества этих веществ взрывались даже от звука музыкальных инструментов. Сульфид азота N2S3 – желтое вещество, взрывающееся от трения, удара и при 1790С, но менее мощно, чем предыдущие. В этом случае взрыв происходит с образованием пламени и может вызвать пожар.

Особенности классификации взрывчатых веществ

Ввиду большого количества взрывчатых смесей в той или иной модификации их классификация по физическим свойствам не так эффективна, как хотелось бы. Такой способ деления ВВ на группы не позволяет в полной мере оценить технические параметры:

  • производительность (мощность) смеси;
  • назначение и использование взрывчатых веществ;
  • степень опасности, условия хранения, транспортировки и инициализации;
  • свойства взрывчатых веществ и особенности протекания взрывной реакции.

Для более подробной каталогизации взрывчатых веществ используются три основные классификации, рассмотренные ниже.

Классификация взрывчатых веществ по мощности и области применения

Это первая общепринятая классификация взрывчатых веществ. По этим параметрам взрывчатые вещества классифицируют на несколько групп:

  1. Установка взрывчатки. Основное их назначение — обеспечение детонации (подрыва) основных смесей ВВ, находящихся в более стабилизированном состоянии для достижения более безопасного хранения и транспортировки. Смеси этой группы обладают повышенной чувствительностью к детонации (это тепловое и механическое воздействие), а также ускоренной детонацией. К таким взрывчатым веществам относятся гремучая ртуть, тенере, азид свинца и другие. Такие взрывчатые вещества размещают в капсюлях-запалах, пиропатронах, детонаторах, самоликвидаторах, взрывателях и других системах, инициирующих взрыв основного взрывчатого вещества.
  2. Мощные взрывчатые вещества. Они служат основной боеголовкой в ​​боеприпасах и промышленных взрывчатых веществах. При этом взрывчатые вещества этой группы делятся на составы повышенной, нормальной и пониженной мощности. Представители этого класса ВВ: некоторые виды порохов, тэн, гексоген, тротил, аммониты, нитрат аммония, нитроглицериновые ВВ и другие.
  3. Метательная взрывчатка. Это вспомогательные соединения, которые в ходе реакции выделяют энергию для движения основных частей ВВ: реактивных снарядов, пуль, мин, гранат и гранат. К таким ВВ относятся пороха в большинстве разновидностей (бездымные и бездымные пороха), а также некоторые виды ракетного топлива.
  4. Пиротехнические составы. Такие взрывчатые вещества снаряжаются специальными боеприпасами и взрывными устройствами для достижения определенного эффекта. Например, они присутствуют в световых, огневых и сигнальных ракетах, снарядах и патронах.

Выше приведены не все группы взрывчатых веществ из первой классификации — отражены только те, которые наиболее используются при взрывных работах и ​​в военной сфере. Каждая из этих групп разбита на десятки конкретных подгрупп, но с общим назначением и параметрами, заданными для всей группы в целом.

Читайте также: Зенитно-ракетный комплекс С-300: характеристики, дальность

Классификация взрывчатых веществ по химическому составу

По показателям химического состава взрывчатые вещества принято классифицировать на группы:

  1. Нитросоединения. Они содержат 2–4 нитрогруппы NO2. Сюда входят тротил, гексоген и части взрывчатых веществ из нитрата аммония с присутствием динитронафталина.
  2. Нитроэфиры. Они содержат одновременно ряд нитрогрупп ONO2. Типичные представители взрывчатых веществ этой категории: нагревательный элемент, смеси на основе нитроглицерина и бездымного пороха.
  3. Нитраты. Эти взрывчатые вещества содержат группу NO3. Эта категория представлена ​​аммиачной (аммиачной) селитрой, на основе которой изготавливаются все аммиачно-селитровые взрывчатые вещества, черный порох, а также селитрой натрия, из которой изготавливают нитроглицериновые смеси.
  4. Соли карбилоксима HONC. Ярким представителем этого класса является взрывчатая ртуть, используемая в производстве инициирующих взрывчатых веществ.
  5. Соли азотной кислоты HN3. Их производят взрывчатыми веществами на основе азида свинца.
  6. Соли соляной кислоты. Их называют хлоратитами и перхлоратитами. Основным компонентом производимых на этой основе взрывчатых веществ является хлорат или перхлорат калия (KClO3 и KClO4), играющий роль кислородного агента. В этой же группе, но обособленной от нее и выделенной в отдельную подгруппу, находится такое вещество, как оксиликвит.

Химические параметры ВВ напрямую определяют его эксплуатационные и другие свойства:

  • чувствительность, стойкость и общая устойчивость при воздействии внешних факторов;
  • состав продуктов, которые появляются после взрыва;
  • потенциальная мощность взрывчатых веществ;
  • порядок взаимодействия с другими веществами (например, основное взрывчатое вещество с детонаторами, транспортными или оперативными снарядами).

Разберем более подробно природу и поведение ВВ из нитрогрупп как наиболее распространенных в промышленной и военной сферах. От того, как нитрогруппы связаны с углеродом, напрямую зависит чувствительность ВВ к детонации и стабильность при хранении в различных условиях. Например, взрывчатые вещества с прямой связью азота с углеродом гораздо более стабильны и не так подвержены детонации при внешнем воздействии, как взрывчатые вещества, в которых азот связан с углеродом через один из атомов кислорода, находящихся в группе ONO2.

Кроме того, потенциальная мощность взрывчатого вещества напрямую зависит от количества нитрогрупп, что прямо пропорционально его чувствительности и опасности детонации. С увеличением нитрогруппы ВВ его чувствительность и мощность становятся выше.

Например, мононитротолуол, имеющий только одну нитрогруппу, является всего лишь жидкостью, и его взрывоопасные свойства близки к нулю. Динитротолуол (с двумя нитрогруппами) — полноценное взрывчатое вещество, но с малой взрывной силой. Тринитротолуол (ТНТ) имеет три нитрогруппы и уже является полноценным и достаточно мощным (и распространенным) взрывчатым веществом.

ВВ с двумя нитрогруппами не так распространены и их применение ограничено — в современных ВВ используется гораздо больше ВВ с тремя или четырьмя нитрогруппами.

Другие компоненты, входящие в состав взрывчатого вещества, также изменяют его свойства:

  • дополнительный азот делает гексоген более чувствительным;
  • метильные группы делают тротил и тетрил нечувствительными к металлам;
  • гидроксильные группы делают пикриновую кислоту активной для взаимодействия с металлами (за исключением олова), что позволяет получать ряд специальных металлов (например, пикратов), являющихся представителями взрывчатых веществ, отличающихся высокой чувствительностью к внешним воздействиям факторы.

Взрывчатые вещества, в формуле которых водород заменен металлом в кислых средах, очень нестойки, а вдобавок к этому чрезвычайно чувствительны: остро реагируют на механические воздействия (трение, удар) и температуры.

Классификация взрывчатых веществ по виду работ

Для промышленных взрывчатых веществ используются классы допуска, от соблюдения которых напрямую зависит применимость взрывчатых веществ:

  1. Для наружных работ.
  2. Для подземных работ вне взрывоопасной атмосферы.
  3. Для взрывных работ во взрывоопасных средах (их называют безопасными взрывчатыми веществами).

Для классификации взрывчатых веществ по рассматриваемым группам учитывают три основных критерия:

  • объемы токсичных (вредных) газов, выброшенных в окружающую среду при взрыве;
  • количество продуктов, полученных после взрыва;
  • температурные параметры взрыва и его продуктов.

По этим критериям тротил, при взрыве которого образуется большое количество газов с характерной едкостью и токсичностью, применяется только в открытых работах. Взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры более безопасны и могут применяться при подземных работах в неопасной среде и подрыве работ на открытой местности. Во взрывоопасных подземных помещениях допускается применять взрывчатые вещества, которые при взрыве образуют продукты с пониженной температурой.

Основные свойства ВВ

Наиболее важными являются:

  • температура продуктов взрыва;
  • тепло взрыва;
  • скорость детонации;
  • бризантность;
  • взрывчатость.

С двумя последними пунктами следует разобраться отдельно. Взрывоопасность взрывчатого вещества – это его способность разрушать окружающую среду рядом с собой (камень, металл, дерево). Это свойство в значительной степени зависит от физического состояния, в котором находится взрывчатое вещество (степень помола, плотность, однородность). Бризанс напрямую зависит от скорости детонации взрывчатки — чем она выше, тем лучше взрывчатка может раздавить и разрушить окружающие предметы.

Для снаряжения артиллерийских снарядов, авиабомб, мин, торпед, гранат и других боеприпасов часто используют бризантные взрывчатые вещества. Этот тип ВВ менее чувствителен к внешним факторам, для подрыва такого заряда ВВ необходим внешний подрыв. В зависимости от своей разрушительной силы бризантные взрывчатые вещества делятся на:

  • повышенная мощность: гексоген, тетрил, кислород;
  • Средняя мощность: тротил, мелинит, пластид;
  • Пониженная мощность: Взрывчатое вещество на основе аммиачной селитры.

Чем выше взрывной взрыв, тем лучше он разрушит корпус бомбы или снаряда, придав осколкам больше энергии и создав более мощную ударную волну.

Не менее важным свойством взрывчатых веществ является их взрывная способность. Это самое общее свойство взрывчатого вещества, оно показывает, насколько разрушительно то или иное взрывчатое вещество. Взрывоопасность напрямую зависит от количества газов, образующихся при взрыве. Следует отметить, что бризантность и эксплозивность обычно не связаны друг с другом.

Взрывоопасность и бризантность определяют то, что мы называем мощностью или силой взрыва. Однако для разных целей необходимо правильно подобрать типы взрывчатых веществ. Бризанс очень важен для гранат, мин и авиабомб, но для минирования больше подходят взрывчатые вещества со значительной фугасностью. На практике подбор взрывчатых веществ значительно сложнее, и чтобы правильно выбрать взрывчатое вещество, следует учитывать все его свойства.Тротиловые чипы

Это общепринятый способ определения мощности различных взрывчатых веществ. Это так называемый тротиловый эквивалент, когда за единицу условно принимается мощность тротила. Используя этот метод, можно рассчитать, что мощность 125 граммов тротила равна 100 граммам гексогена и 150 граммам аммонита.

Еще одной важной характеристикой взрывчатых веществ является их чувствительность. Он определяется вероятностью взрыва ВВ под действием того или иного фактора. От этого параметра зависит безопасность производства и хранения взрывчатых веществ.

Чтобы лучше показать, насколько важна эта характеристика взрывчатого вещества, можно сказать, что американцы разработали специальный стандарт (STANAG 4439) на чувствительность взрывчатых веществ.

И сделать это им пришлось не от хорошей жизни, а после серии серьезных аварий: когда на базе американских ВВС Бьен Хо во Вьетнаме погибли 33 человека, около 80 самолетов были повреждены из-за взрывов на авианосце «Форрестол», а также после подрыва авиационных ракет на авианосце «Орискани» (1966 г.). Так что мощные взрывчатые вещества не только хороши, но и взрываются в нужный момент — и никогда больше.

Все современные взрывчатые вещества представляют собой либо химические соединения, либо механические смеси. К первой группе относятся гексоген, тротил, нитроглицерин, пикриновая кислота. Химические взрывчатые вещества обычно получают нитрованием различных видов углеводородов, что приводит к введению в их молекулы азота и кислорода. Ко второй группе относятся взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры.

Взрывчатые вещества этого типа обычно содержат вещества, богатые кислородом и углеродом. Для повышения температуры взрыва в смесь часто добавляют металлический порошок: алюминий, бериллий, магний.

Помимо всех вышеперечисленных характеристик, любое взрывчатое вещество должно быть химически стойким и пригодным для длительного хранения. В 80-х годах прошлого века китайцам удалось синтезировать мощнейшее взрывчатое вещество – трициклическую мочевину. Его мощность превышала тротиловую в двадцать раз. Проблема заключалась в том, что в течение нескольких дней после изготовления вещество разлагалось и превращалось в слизь, непригодную для дальнейшего использования.

Классификация взрывчатых веществ

По своим взрывчатым свойствам взрывчатые вещества делятся на:

  1. Инициаторы. Они используются для подрыва (подрыва) других взрывчатых веществ. Основными отличиями этой группы взрывчатых веществ являются высокая чувствительность к инициирующим факторам и высокая скорость детонации. К этой группе относятся: гремучая ртуть, диазодинитрофенол, тринитрорезорцинат свинца и другие. Как правило, эти соединения используются в капсюлях капсюлях, капсюлях капсюлях-детонаторах, пиропатронах, самоликвидаторах;
  2. Мощные взрывчатые вещества. Этот тип взрывчатого вещества обладает значительным уровнем фугасности и используется в качестве основного заряда для подавляющего большинства боеприпасов. Эти мощные взрывчатые вещества различаются по своему химическому составу (N-нитрамины, нитраты, другие нитросоединения). Иногда их применяют в виде различных смесей. Бризантные взрывчатые вещества также активно используются при горных, проходческих и других инженерных работах;
  3. Метательная взрывчатка. Они являются источником энергии для метания снарядов, мин, пуль, гранат, а также для движения ракет. К этому классу взрывчатых веществ относятся порох и различные виды ракетного топлива;
  4. Пиротехнические составы. Используется для снаряжения специальной амуниции. Когда они горят, они производят определенный эффект: освещение, сигнал, огонь.

Взрывной

Взрывчатые вещества также делятся по физическому состоянию на:

  1. Жидкость. Например нитрогликоль, нитроглицерин, этилнитрат. Существуют также различные жидкие смеси взрывчатых веществ (панклазит, взрывчатые вещества Шпренгеля);
  2. Газообразный;
  3. Гелеобразный. Если растворить нитроцеллюлозу в нитроглицерине, получится так называемое взрывчатое желе. Это крайне нестабильное, но достаточно мощное взрывчатое гелеобразное вещество. Его любили использовать русские революционеры-террористы в конце 19 века;
  4. Подвески. Достаточно обширная группа взрывчатых веществ, которые в настоящее время используются в промышленных целях. Существуют различные типы взрывчатых суспензий, где взрывчатым веществом или окислителем является жидкая среда;
  5. Эмульсионные взрывчатые вещества. Очень популярный тип ВВ в наши дни. Часто используется в строительстве или горнодобывающей промышленности;
  6. Твердый. Наиболее распространенная группа ВВ включает в себя практически все взрывчатые вещества, применяемые в военном деле. Они могут быть монолитными (тротил), гранулированными или порошкообразными (гексоген);
  7. Пластик. Эта группа ВВ обладает пластичностью. Такие взрывчатые вещества дороже обычных, поэтому их редко используют для снаряжения боеприпасов. Типичным представителем этой группы является пластида (или пластида). Часто используется при диверсиях для подрыва сооружений. По составу пластиды представляют собой смесь гексогена и своеобразного пластификатора;
  8. Эластичный.
Оцените статью
Блог о пневматическом оружии
Adblock
detector