Ударная волна — это скачок давления и плотности, распространяющийся в окружающей среде, например, под воздействием быстро расширяющихся газообразных продуктов взрыва. В воздухе идет воздушная волна, а по заряду ВВ — детонационная волна, способная вызвать и поддержать на постоянном уровне взрывчатое разложение ВВ. Ее можно рассматривать как самораспространяющийся комплекс, состоящий из собственно УВ и зоны химической реакции, выделяющееся тепло в которой поддерживает на постоянном уровне давление на фронте УВ. Скорость УВ в воздухе вблизи заряда несколько превышает скорость детонации. По мере удаления от очага взрыва скорость и энергия УВ ослабевают и в конечном счете она преобразуется в звуковую. Детонационная волна проходит по ВВ с постоянной скоростью, тогда как УВ распространяется по химически инертным средам с затуханием. Горение конденсированного ВВ рассматривается как экзотермическая реакция, протекающая в поверхностном слое вещества; она поддерживается за счет теплоотдачи от газообразных продуктов реакции. Под сжиганием обычно понимают реакцию между топливом и атмосферным воздухом. При горении ВВ атмосферный воздух практически не принимает участия в реакции. Мы не считаем целесообразным пользоваться таким специфическим термином, как дефлаграция; этот термин применяют для определения медленного разложения или другой медленной реакции в ВВ, чтобы подчеркнуть ее отличие от быстрой реакции, связанной с процессом детонации. Детонация является особым типом экзотермической реакции, которая всегда инициируется УВ. При детонации химическая реакция начинается в результате нагрева, который создается при ударном сжатии вещества, а затем протекает так быстро, что вся энергия, заключенная в ВВ, высвобождается до того, как наступает какое-либо заметное расширение вещества. Выделяющейся энергии достаточно, чтобы воспрепятствовать затуханию фронта УВ. Отсюда следует, что при детонации в отличие от горения плотность продуктов реакции вначале выше плотности ВВ. Направление потока продуктов реакции совпадает с направлением движения фронта реакции. Передача энергии от прореагировавшего вещества к непрореагиро-вавшему осуществляется волнами сжатия, а не теплопередачей, как при горении. Таким образом, под термином взрыв можно понимать совокупность эффектов, включающих в себя горение и детонацию, так же, как и чисто физические процессы, например быстрое расширение сжатого газа. Мы не смогли отыскать какие-либо пределы, которые позволили бы ограничить употребление этого термина. В данной книге рассматриваются главным образом физические проявления взрыва, вызываемые протеканием быстрых химических реакций в различных веществах или их смесях, таких, которые способны к горению и детонации без взаимодействия с атмосферным воздухом. При этом оказывается возможным не делать различия между ВВ, используемыми в детонирующих зарядах и применяемыми, например, как ракетные топлива или артиллерийские пороха. Отметим только, что многие ракетные топлива можно заставить детонировать даже в том виде, в каком они обычно
Карта
|
|