1.4. ПРОЦЕСС ДЕТОНАЦИИ И ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Процессы взрывчатого превращения в зависимости от природы ВВ, условий инициирования и ряда других факторов могут протекать с разной скоростью и существенно различаться по своему характеру. Как уже указывалось, все взрывные процессы можно разделить на две принципиально отличные формы — горение и собственно взрыв, между которыми существуют глубокие качественные различия. Процессы горения в зависимости от внешних условий, в особенности от давления, протекают с переменной скоростью, в то время как скорость взрыва от внешних условий практически не зависит. Результаты теоретических исследований показывают, что между горением и взрывом существует строгая количественная граница; скорость горения всегда меньше, а скорость взрыва всегда больше, чем скорость звука в исходном, еще не разложившемся ВВ. В передаче горения по заряду ВВ определяющую роль играют законы теплопроводности, в передаче взрыва — УВ. Горение при известных критических условиях может скачкообразно переходить во взрыв. Процессы взрыва при определенных условиях могут протекать в форме детонации.

В настоящее время наиболее полно и глубоко изучены процессы детонации, имеющие исключительное значение в технике применения инициирующих и бризантных ВВ. Большинство теоретических исследований в области детонации относится к газовым смесям, которые представляют собой простейшие взрывчатые системы. Эти исследования привели в конечном итоге к созданию стройной математической теории детонационной волны, основные закономерности которой оказались справедливыми и для конденсированных (жидких и твердых) ВВ [6—9].

Явление детонации в газах было открыто в 1881 г. [31] независимо Бе-ртло и Вьелем, а также Малляром и Ле-Шателье в ходе работ по исследованию распространения пламени в трубах. Уже первые опыты показали, что после установления стационарного режима детонация распространяется с постоянной скоростью, достигающей для некоторых газовых смесей очень больших значений порядка 3500.4000 м/с, что в несколько раз больше скорости звука в тех же газах при обычных температурах и давлениях.

Крупным достижением в развитии представлений о сущности и законах распространения детонации явилась гидродинамическая теория детонации. Она не только правильно объяснила качественные особенности детонационных процессов, но и дала возможность вполне удовлетворительно рассчитать все параметры (скорость, давление, плотность, температура, энергия) детонационной волны.

Основоположником современной гидродинамической теории детонации является известный русский физик В.А. Михельсон, который еще в 1889 г. разработал и в 1893 г. опубликовал основные ее положения [10], в том числе доказательство постоянства скорости распространения детонационной волны. Пионерами в области разработки этой теории являются также Д.Л. Чепмен [П), который показал, что скорость распространения взрывных волн является минимально возможной, и Е. Жуге (1905), уста-