Общая характеристика взрывчатых веществ.

Основными требованиями к ВВ являются:

1. Достаточное содержание энергии в единице объема, т. е. большая теплота взрыва, скорость детонации, плотность и высокое газообразование.

2. Рациональные пределы чувствительности к внешним воздействиям, обеспечивающие, с одной стороны, безопасность в служебном обращении, а с другой стороны, — легкость возбуждения взрыва.

3. Достаточная физическая и химическая стойкость в условиях длительного хранения (до десяти и более лет).

В зависимости от физико-химических свойств и боевого применения в боеприпасах взрывчатые вещества подразделяются на инициирующие, бризантные, метательные (пороха), пиротехнические составы.

Инициирующие ВВ основным видом взрывчатого разложения имеют детонацию, скорость их разложения находится в пределах 4500—5000 м/с. Это ВВ, имеющие очень высокую чувствительность ко всем видам начальных импульсов: удару, нагреву, трению.

Указанные особенности инициирующих ВВ делают их наиболее пригодными для возбуждения взрыва других ВВ, обладающих меньшей чувствительностью к начальным импульсам. Поэтому инициирующие ВВ применяются в капсюлях-воспламенителях и капсюлях-детонаторах, которые дают первоначальный импульс для воспламенения зарядов, взрыва зарядов ВВ (артиллерийского снаряда, боевой части ракеты, боевых зарядных отделений торпед, мин и др.). Основными представителями группы инциирующих ВВ являются гремучая ртуть, азид свинца и ТНРС (тринитрорезорцинат свинца или стифнат свинца).

Бризантными (или дробящими) называют взрывчатые вещества, основным видом взрывчатого разложения которых являются взрыв и детонация, Бризантные ВВ имеют скорость взрывчатого разложения в пределах 6000—9000 м/с, но обладают значительно меньшей чувствительностью к внешним воздействиям, чем инициирующие. Вследствие этого они менее опасны в обращении и применяются в качестве разрывных зарядов артиллерийских снарядов, глубинных и авиационных бомб, боевых зарядных отделений мин и торпед, боевых частей ракет и т. д.

Детонация бризантных ВВ возбуждается обычно с помощью капсюля-детонатора (КД). Однако для некоторых зарядов бризантных ВВ даже взрывного импульса от капсюля-детонатара недостаточно. Чтобы вызвать детонацию таких зарядов бризантных ВВ, во взрывательном устройстве применяют капсюль-детонатор совместно с детонатором (Д), изготовленным из бризантного ВВ, более чувствительного, чем ВВ основного разрывного заряда. У зарядов больших размеров применяют дополнительные детонаторы (ДД) из более чувствительного бризантного ВВ, устанавливаемые внутри основного разрывного заряда. Схема возбуждения взрыва заряда бризантных ВВ от накольного капсюля воспламенителя (KB), с помощью капсюля-детонатора (КД), детонатора (Д) и дополнительного детонатора (ДД) показана на рис. 1.

В снаряжении боевых частей ракет наибольшее применение нашли бризантные ВВ: тротил, тетрил, гексоген. Тротил и гексоген чаще всего используются в смесях различного состава.

Тротил (тринитротолуол — ТНТ) - это вещество светло-желтого или желтого цвета, имеющее высокую химическую стойкость, с металлами практически не взаимодействует. В небольшом количестве тротил горит спокойно, но при горении большого количества возможен взрыв. При простреле бронебойными и бронебойно-зажигательными пулями обычно происходит взрыв с местным разрывом оболочки и частичным выбросом ВВ. Взрыв, как правило, в этом случае не переходит в детонацию. Сравнительно малая чувствительность к механическим воздействиям позволяет использовать тротил во всех видах боеприпасов в чистом виде и в сочетаниях с другими ВВ.

Тетрил применяется для снаряжения детонаторов взрывателей, а в смеси с другими ВВ для снаряжения боеприпасов (запальных стаканов, детонационных шнуров, в малых количествах— в подрывных патронах). Тетрил представляет собой кристаллический порошок желтого или бурого цвета. Менее стоек; при хранении и более чувствителен к механическим воздействиям и нагреванию, чем тротил, поэтому в качестве основного заряда в боеприпасах не применяется. Его тротиловый эквивалент составляет 1,1.

Гексоген в два раза чувствительнее тротила и применяется в качестве вторичных зарядов в капсюлях-детонаторах, а в смесевых ВВ - для снаряжения артиллерийских снарядов, боевых частей ракет и БЗО торпед и мин. Гексоген — белое кристаллическое вещество, относящееся к аминам, с тротиловым эквивалентом 1,4.

Смесь ТГА по своему составу представляет смесь тротила (60%), гексогена (24%) и алюминиевой пудры (16%). Тротиловый эквивалент 1,5. Плавится при температуре 82°С. Смесь негигроскопична, химически стойкая, с металлами не взаимодействует. Чувствительность к механическим воздействиям большая, чем у тротила, поэтому после заряда ТГА со стороны заливочной горловины в корпус боеприпаса заливается предохранительный слой тротила толщиной 30—60 мм. Для понижения чувствительности к механическим воздействиям в ТГА вводится 5% инертного флегматизатора — геловакса; полученная смесь носит название ТГА-Г5, ее тротиловый эквивалент составляет 1,4.

Смесь МТ — сложная флегматизированная смесь. Мощное (тротиловый эквивалент 1,62), химически стойкое ВВ. Чувствительность к удару равноценна чувствительности тротила, а к трению несколько больше. Боеприпасы снаряжаются заливкой.

Смесь МС (морская смесь)— смесь гексогена (57%) с алюминиевой пудрой (17%), тротила (19%), флегматизатора гексогена (7%). Тротиловый эквивалент— 1,7. Имеет такие же свойства, как и смесевое ВВ— МТ.

Метательные ВВ (пороха) —это такие ВВ, основной формой взрывчатого превращения которых является горение. Пороха используются для сообщения снаряду, торпеде, ракете поступательного движения как за счет активного, так и за счет реактивного действия. Кроме того, они используются в качестве воспламенителей для зарядов, средств передачи луча в огневой цепи взрывателей, а также в их предохранительных устройствах.

По своим физико-химическим свойствам пороха подразделяются на дымные и бездымные.

Дымный порох применяется в качестве воспламенителей стартовых пороховых реактивных двигателей и взрывателей. Как метательное средство (вследствие малой мощности) в настоящее время практически не используется. Дымный порох представляет собой смесь калийной селитры KNO₃ (75%), угля С (15%) и серы S (10%). Селитра в составе дымного пороха является носителем окислителя (кислорода), уголь служит основным горючим элементом, а сера для механического связывания компонентов пороха и придания ему необходимой твердости и прочности. Кроме того, сера служит и горючим элементом. Поверхность дымного пороха пористая, по цвету он от сине-черного до серо-черного, его плотность в пределах 1,5—1,9 г/см³. Температура воспламенения дымного пороха 300°С (выше, чем у бездымных порохов). Высокогигроскопичен. При горении образует большое количество дыма. Благодаря своей пористости легко воспламеняется от искры.

Бездымные пороха используются для метательных целей, так как обладают значительно большей мощностью, чем дымные пороха. Это позволяет получить большие дальности стрельбы орудий и большие тяговооруженности ракет.

Температура воспламенения порохов находится в пределах 190—200° С, но слабая пористость и большие размеры площади горения не позволяют достичь надежного воспламенения от слабого источника (пиропатрона), поэтому для воспламенения бездымного пороха, который составляет основной пороховой заряд артиллерийского выстрела и некоторых ракетных двигателей (как правило, стартовых), применяют воспламенитель из дымного пороха (небольшое количество — в виде шашки).

Бездымные пороха в зависимости от природы растворителей подразделяют на две группы: пироксилиновые и нитроглицериновые пороха. Пироксилиновые пороха приготовляются обработкой пироксилина спиртоэфирной смесью. Нитроглицериновые пороха получают раствором нитроклетчатки (пироксилина) в нитроглицерине. Пироксилиновые пороха получили большее распространение в артиллерии, нитроглицериновые — в ракетном оружии. Нитроглицериновый порох обладает большей взрывной силой, так как содержит значительное количество нитроглицерина, который остается в составе пороха после уплотнения желатины, и требует строгого теплового режима при хранении. Поскольку сложные эфиры азотной кислоты (пироксилин) являются химически наименее стойкими ВВ, в пороха добавляют стабилизаторы (вазелин, окись магния) для повышения их химической стойкости.

По внешнему виду бездымные пороха похожи на столярный клей, по цвету — от светло-желтого до темно-зеленого и коричневого. Обладают высокой плотностью (1,63—1,65 г/см³), гигроскопичны. Химическая, физическая и баллистическая стойкость их невелика, поэтому при хранении порохов предусматриваются специальные конструктивные устройства и определенная периодичность лабораторных испытаний на химико-физическую стойкость. Чувствительны к механическим воздействиям, но не настолько, чтобы быть опасными при нормальных условиях обращения.

Пиротехнические составы предназначены для снаряжения осветительных, фотоосветительных, сигнальных, трассирующих, зажигательных, маскирующих и имитационных снарядов и сигнальных ракет. Пиротехнические составы представляют собой механические смеси окислителей, горючих веществ и различных добавок (красящих, флегматизирующих и цементирующих). В качестве окислителей применяются нитраты, хлораты, перхлораты, окислы и перекиси металлов; в качестве горючих веществ — алюминий, магний и различные углеводы. Цветными дымообразователями служат органические краски, а пламеокрашивателями — натрий, барий, стронций и медь. В качестве флегматизаторов и цементаторов используются различные смолы, масла и парафин.

Задание на самостоятельную подготовку, выучить: