Текущая страница

А.С. Мазур1, Г.Г. Савенков2,
Г.В. Семашкин3, А.Ю. Григорьев4
УДК 662.215.4
СТРУКТУРНО-ВРЕМЕННОЙ
КРИТЕРИЙ УДАРНОВОЛНОВОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ГЕТЕРОГЕННЫХ
ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
Санкт-Петербургский государственный
технологический институт (технический университет)
190013, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26
ФГУП «Специальное конструкторскотехнологическое бюро «Технолог»
192076, Санкт-Петербург, Советский пр., д. 33А
Экспертно-криминалистический центр при ГУ МВД
по Санкт-Петербургу и Ленинградской области
Санкт-Петербург, ул. Трефолева, д. 42
Предложен критерий ударно-волновой чувствительности взрывчатых
веществ, который учитывает исходную структуру (средний размер зерна) заряда. Крumерuй базируется на понятиях инкубационного времени процесса детонации и плотности распределения химически активных мезообъектов взрывчатого вещества (горячих точек) в объеме заряда.
Ключевые слова: горячие точки, структура, зерно, ударно-волновое
инициирование, чувствительность взрывчатого вещества
Введение
Несмотря на то, что механизм возбуждения детонации ударной волной (УВ) на качественном уровне понятен [1], следует признать, что целостного математического описания процесса возбуждения детонации в гетерогенных (структурно неоднородных) взрывчатых веществах
(ВВ) на сегодняшний момент нет. Такое положение не в
последнюю очередь объясняется отсутствием единого
(или, по крайней мере, обобщающего многие свойства
взрывчатых веществ) критерия ударно-волновой чувствительности (УВЧ) ВВ. Кроме того, существует и, в принципе, не решена проблема описания взаимосвязи между
детонационными характеристиками (в том числе и критериями инициирования) и структурой ВВ.
Как известно любые физические процессы в различных средах (материалах, в том числе, взрывчатых)
могут происходить на трёх глобальных масштабных уровнях: микро, мезо и макро. Соответственно существуют и
три масштаба структур материалов, на которых происходят соответствующие процессы. Если говорить о гетерогенных ВВ, то в настоящее время хорошо известно, что на
ударно-волновую чувствительность и детонационные
свойства влияют молекулярное строение кристаллов и их
дислокационная структура (микроуровень), скопления
дислокаций, поры размером от 0,1 до 10 мкм (мезоуровень) и отдельные зёрна, а также совокупность всех зёрен
ВВ (макроуровень). В данной работе рассматривается
1
вопрос о создании критерия ударно-волновой чувствительности гетерогенного ВВ с учётом его структурных
особенностей.
В настоящее время существует достаточно много
критериев ударно-волновой чувствительности гетерогенных ВВ, которые позволяют с той или иной степенью точности прогнозировать поведение ВВ в условиях, близких к
критическим. Только в работе [2] приведено пятнадцать
разнообразных критериев, которые отражают те или иные
аспекты сложных явлений, присущих ударно-волновому
инициированию твёрдых ВВ. Поэтому создание единого
критерия ударно-волнового инициирования, достаточно
полно описывающего все многообразия и сложности процессов, происходящих во взрывчатом веществе при эволюции инициирующей ударной волны (ИУВ) в детонационную, является актуальной задачей.
С середины 70-х годов прошлого века в литературе, с разной степенью полноты охвата, обсуждается критерий, созданный на основе концепции критической энергии, необходимой для возбуждения детонации в различных видах ВВ, в том числе, и гетерогенных. Энергетический критерий записывается в следующих вытекающих
друг из друга формах
=
,
=
,
=
(1)
Мазур Андрей Семенович, д-р техн. наук, профессор, заведующий каф. химической энергетики, декан инженерно-технологического ф-та, e-mail:
[email protected]
2
Савенков Георгий Георгиевич, д-р техн. наук, зам. главного конструктора ФГУП «СКТБ «Технолог», e-mail: [email protected]
3
Семашкин Георгий Владимирович, зам. директора ФГУП «СКТБ «Технолог», e-mail: [email protected]
4
Григорьев Алексей Юрьевич, начальник отдела ЭКЦ по СПб и Леню областиe-mail: [email protected]
Дата поступления – 21 июня 2013 года