Начальная скорость полета пули и ее энергия

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра огневой подготовки

Утверждаю Зам.начальника кафедры огневой подготовки подполковник милиции ____________ И.Л. Гросс

 

 

Автор: кандидат педагогических наук, Ленева Ю.Б., преподаватель кафедры

 

Фондовая лекция

по огневой подготовке

Тема: «Основы баллистики»

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

протокол № 3 от «27» октября 2010г.

 

 

Москва 2010

ПЛАН

Введение	…………………………………………….......	с. 3
Вопрос 1	Внутренняя баллистика……………………...	с. 3
Вопрос 2	Внешняя баллистика ………….......................	с. 15
Вопрос 3	Определение средней точки попадания….....	с. 35
Заключение	…………………………………………………	с. 37
Список литературы	…………………………………………………	с. 37

В В Е Д Е Н И Е

Лекция предназначена для курсантов МосУ МВД России. В тексте лекции изложены сведения из внутренней, внешней баллистики и определения средней точки попадания. Особенность данной лекции в том, что многие учебные вопросы не имеют явно выраженной связи с практической стрельбой. Поэтому его изложение должно базироваться на практических знаниях уже имеющихся у курсантов, и доведении связи основ баллистики и теории стрельбы с практикой применения оружия в различных ситуациях служебной деятельности.

Цель данной лекции – научить курсантов применять знания основ баллистики и теории стрельбы для умелого владения табельным оружием, ведению меткого огня в различной обстановке.

ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА

Внутренняя баллистика изучает движение пули в канале ствола под действием пороховых газов и все явления, вызывающие и сопровождающие это движение. Она призвана решать задачу – как пуле придать наибольшую скорость, не превышая допустимого давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Взрывчатые вещества

Взрывчатыми веществами (ВВ) называются неустойчивые смеси и химические соединения, способные под влиянием незначительных внешних воздействий (удар, трение, укол, нагревание и т.д.) совершать быстрое превращение в газообразное состояние.

Взрывом называется явление быстрого физического изменения вещества, сопровождающегося таким же быстрым превращением его потенциальной (скрытой) энергии в механическую работу. Эта работа производится отбрасывающимися газами, стремящимися к расширению и создающими таким образом резкое повышение давления в среде, которая окружает место взрыва. Очень резкое повышение давления и является характерной чертой взрыва. Сопутствующий признак взрыва – сильный звук.

Химическая реакция, сопровождающаяся взрывом, называется взрывчатым превращением.

Характерные признаки взрыва следующие:

- кратковременность процесса – быстрота перехода ВВ из твердого или жидкого состояния в газообразное, т.е. в конечную систему продуктов превращения. В зависимости от химического состава ВВ и условий, при которых происходит взрыв, взрывчатые превращения протекают с различными скоростями – от сотых до миллионных долей секунды. Так, заряд бездымного пороха сгорает в винтовке за 0,0012 с, 1 кг динамита взрывается в течение 0,00002 с;

- образование газов – наличие большого количества газообразных продуктов взрыва, способных к расширению. Количество выделяющихся при взрыве газообразных продуктов выражается приблизительно следующими цифрами: 1 л пироксилина дает 994 л газообразных продуктов взрыва; 1 л нитроглицерина дает 1121 л газообразных продуктов взрыва;

- выделение тепла при реакции взрывчатого превращения, что увеличивает упругость газовых продуктов. Так, при сгорании заряда в винтовочном патроне выделяется около 3 кило калорий тепла.

Виды взрывчатых превращений и классификация

взрывчатых веществ по их применению

В зависимости от химического состава ВВ и условий взрыва взрывчатые превращения протекают с различными скоростями, при которых может происходить быстрое сгорание, собственно взрыв, детонация.

Быстрым сгоранием ВВ называется процесс взрывчатого превращения, распространяющийся по всей массе ВВ со скоростью не более нескольких метров в секунду. Если этот процесс протекает на открытом воздухе, то он обычно не сопровождается даже каким-либо звуковым эффектом. Примером тому может служить сгорание на открытом воздухе зерен дымного пороха, которое протекает со скоростью 10-13 мм/с.

В закрытом объеме сгорание ВВ протекает более энергично, чем на воздухе, причем горение сопровождается резким звуком. Типичный пример такого взрывчатого превращения – горение боевого заряда бездымного пороха в канале ствола (скорость - до 10 м/с). Последовательное быстрое сгорание ВВ сопровождается более или менее быстрым нарастанием давления газов в канале ствола, которое по мере образования распространяется в сторону наименьшего сопротивления, выполняя при этом работу по перемещению, выталкиванию из канала ствола пули или снаряда.

Собственно взрыв – процесс разложения ВВ, который протекает с огромной скоростью, измеряемой сотнями метров в секунду. Такой взрыв сопровождается резким нарастанием давления газов в месте взрыва, ударом газов по окружающей среде, что влечет за собой раскалывание и дробление окружающих предметов, находящихся в непосредственной близости от места взрыва.

Детонацией называют процесс, распространяющийся по ВВ с максимально возможной для него скоростью взрывчатого превращения, измеряемой обычно тысячами метров в секунду. Например, скорость детонации пироксилина доходит до 6800 м/с, нитроглицерина – 8200 м/с. К концу взрыва, т.е. к моменту, когда разложится весь заряд, газы еще не успевают расшириться и занимают первоначальный объем ВВ. В связи с этим сразу же развивается огромное давление газов во все стороны. Такой резкий скачок давления и удар газов приводят к дроблению преграды на мельчайшие куски (рис. 1).

Если обыкновенный взрыв происходит, как правило, от нагревания ВВ, то детонация в большинстве случаев наступает при условии, если в непосредственной близости от основного заряда (или даже на некотором расстоянии от него) взрывается то же самое или другое ВВ. Взрывчатое вещество, которое способно вызвать детонацию в другом ВВ, называется детонатором.

 

 

Рис. 1. Взрыв и детонация

В зависимости от применения взрывчатые вещества разделяются на три большие группы: инициирующие, дробящие и метательные, или пороха.

Инициирующие ВВ отличаются тем, что обычной формой их взрывчатого превращения является полная детонация. Инициирующие ВВ наиболее чувствительны к внешним воздействиям и легко взрываются от незначительного удара, накола, луча пламени и т.д. Они идут преимущественно на изготовление всевозможных воспламенителей и снаряжение капсюлей, применяемых для инициирования взрывчатых превращений других ВВ (рис. 2).

Рис. 2. Ударный состав (инициирующие ВВ) в винтовочных гильзах

 

Для снаряжения патронных капсюлей-воспламенителей в основном используется ударный состав (смесь гремучей ртути и азида свинца).

Дробящими (бризантными) называются такие ВВ, которые при относительной безопасности в обращении безотказно детонируют. Взрывают их капсюлями инициирующих ВВ. Скорость взрывчатого превращения бризантных ВВ достигает нескольких сот метров в секунду. Применяются они в качестве разрывных зарядов снарядов, авиационных бомб, мин и гранат. К бризантным ВВ относятся пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др.

 

Взрывчатые вещества

 

 

Инициирующие		Дробящие		Метательные, или пороха
Форма превращения
Полная детонация		Детонация вследствие взрыва инициирующего вещества		Быстрое горение
Скорость горения
Тысячи метров в секунду		Сотни метров в секунду		До 10 метров в секунду
Область применения
Капсюли-воспламенители		Разрывные заряды снарядов, авиабомб, мин, и гранат		Входят в состав патрона используются как источ­ник энергии для приведения пули в движение
Смесь гремучей ртути и азида свинца		Пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др.		Дымный и бездымный по­роха
Пороха:
Механические смеси (дымный порох)	Коллоидные смеси (бездымный порох)

Метательными, или порохами, называются такие ВВ, взрывчатые превращения которых носят характер быстрого горения, протекающего большей частью со скоростью нескольких метров в секунду. Пороха используются во всех видах огнестрельного оружия в качестве источника энергии, необходимой для сообщения пуле (снаряду) движения. Пороха по составу, физическим и химическим свойствам подразделяются на дымные (механические смеси) и бездымные (коллоидные). Дымный, или черный, порох по сравнению с другими видами известных в настоящее время метательных ВВ в баллистическом отношении невыгоден и малопродуктивен: после взрыва его пороховые газы увеличивают свой объем лишь в 280-300 раз относительно первоначального объема заряда. Поэтому дымные пороха как метательные средства при стрельбе из автоматического стрелкового оружия, а также при пулевой стрельбе из винтовок в настоящее время не применяются. Они полностью вытеснены бездымными порохами.

Явление выстрела

Выстрелом называется выбрасывание пули (снаряда, мины и т.п.) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени. При этом образуется большое количество газов и выделяется много тепла. Так, например, пороховой заряд патрона обр. 1943 г. (калибр 7,62мм, АК-47, АКМ) массой 1,6 г сгорает при выстреле за 0,0012 с и образует при взрыве 1,6 л газов, т.е. по объему примерно в 1000 раз больше, чем было взрывчатого вещества до выстрела. Температура пороховых газов достигает 2500-3500° С.

Порох заключает в себе огромную энергию. Заряд массой 1,6 г выталкивает из канала ствола автомата пулю массой до 7,9 г со скоростью 715 м/с (2680 км/ч) и бросает ее на дальность до 3 км. Для сообщения пуле такой скорости нужно затратить силу, равную 225 кгЧс. Если 225 кгЧс умножить на 2680 км/ч, а затем перевести эту величину в лошадиные силы, то окажется, что мощность выстрела равна 2100 л.с., что соизмеримо с мощностью тепловоза. Однако тепловоз свои 2000 л.с. отдает непрерывно, секунда за секундой, час за часом, а оружие развивает свою мощность за малые доли секунды.

Выстрел из стрелкового оружия осуществляется так: от удара бойка по капсюлю запертого в патроннике патрона происходит взрыв ударного состава. Пламя от капсюля через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к заряду пороха и воспламеняет его зерна. Порох воспламеняется почти мгновенно и превращается в упругие газы, которые, увеличиваясь в объеме, давят во все стороны с одинаковой силой. Под давлением пороховых газов пуля сдвигается с места и врезается оболочкой в нарезы канала ствола. Поскольку нарезы проходят по стенкам ствола винтообразно, то пуля, врезаясь в них, приобретает вращательное движение, порох же продолжает гореть, при этом увеличивается количество газов и их объем. Наибольшей величины давление газов достигает, когда пуля находится в 4-6 см от начала нарезной части ствола. Затем вследствие быстрого возрастания скорости движения пули увеличение объема пространства позади нее (запульного пространства) происходит быстрее притока новых газов, и давление начинает падать. Однако одновременно с падением давления скорость пули не уменьшается, а возрастает. Это объясняется тем, что на пулю, получившую ускорение в период наибольшего давления, газы продолжают давить, хотя и в меньшей степени, и тем самым ускоряют ее движение. Раскаленные газы, истекающие из канала ствола вслед за пулей, мгновенно расширяются и при встрече с воздухом порождают пламя и ударную волну, которая является источником звука при выстреле.

Периоды выстрела

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,060 с). При выстреле различают четыре последовательных пе­риода: предварительный; первый, или основной; второй; третий, или период последействия газов (рис. 3).

Рис. 3. Периоды выстрела:

P_о – давление форсирования; P_м – наибольшее (максимальное) давление;

P_к и V_к - давление газов и скорость пули в момент конца горения пороха;

P_д и V_д – давление газов и скорость пули в момент вылета ее из канала ствола; V_м – наибольшая (максимальная) скорость пули;

P_атм.­ – давление, равное атмосферному.

Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление называется давлением форсирования. Оно достигает 250-500 кг/см² в зависимости от устройства нарезов, массы пули и твердости ее оболочки. Горение порохового заряда в этот период происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования.

Первый, или основной, период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период горение порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины – до 2900 кг/см². Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4-6 см пути. Затем вследствие быстрого увеличения скорости движения пули объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов. Давление начинает падать. К концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд чаще всего полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

Второй период длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. Спад давления во второй период происходит довольно быстро. У дульного среза дульное давление составляет у различных образцов оружия от 300 до 900 кг/см².

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например, пистолет Макарова), второй период отсутствует, так как полного сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола фактически не происходит.

Третий период, или период последействия газов, длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 200-1200 м/с, продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха.

ВНЕШНЯЯ БАЛЛИСТИКА

Внешняя баллистика изучает движение пули после прекращения действия на нее пороховых газов – при вылете пули из канала ствола. Она решает задачу – под каким углом к горизонту и с какой начальной скоростью нужно бросать пулю определенной массы и формы, чтобы она достигла цели.

Полет пули в воздухе

Пуля, получив при вылете из канала ствола определенную начальную скорость, стремится по инерции сохранить величину и направление этой скорости.

Если бы полет пули совершался в безвоздушном пространстве и на нее не действовала сила тяжести, пуля двигалась бы прямолинейно, равномерно и бесконечно. Однако на пулю, летящую в воздушной среде, действуют силы, которые изменяют скорость ее полета и направление движения. Этими силами являются сила тяжести и сила сопротивления воздуха (рис. 4).

Рис. 4. Силы, действующие на пулю во время ее полета

Вследствие совместного действия этих сил пуля теряет скорость и изменяет направление своего движения, перемещаясь в воздухе по кривой линии, проходящей ниже направления оси канала ствола.

Линия, которую описывает в пространстве движущаяся пуля (ее центр тяжести), называется траекторией.

Обычно баллистика рассматривает траекторию над горизонтом оружия – воображаемой бесконечной горизонтальной плоскостью, проходящей через точку вылета (рис. 5).

Рис. 5. Горизонт оружия

 

Движение пули, а следовательно, и форма траектории зависят от многих условий. Поэтому, чтобы уяснить себе, как образуется в пространстве траектория пули, необходимо рассмотреть, как действуют на пулю в отдельности сила тяжести и сила сопротивления воздушной среды.

Действие силы тяжести. Представим себе, что на пулю после ее вылета из канала ствола не действует никакая сила. В этом случае, как говорилось выше, пуля двигалась бы по инерции бесконечно, равномерно и прямолинейно по направлению оси канала ствола. За каждую секунду она пролетела бы одинаковые расстояния с постоянной скоростью, равной начальной. В этом случае, если бы ствол оружия был направлен прямо в цель, пуля, следуя в направлении оси канала ствола, попала бы в нее (рис. 6).

Рис. 6. Движение пули по инерции

(если бы не было силы тяжести и сопротивления воздуха)

Допустим теперь, что на пулю действует только одна сила тяжести. Тогда пуля начнет падать вертикально вниз, как и всякое свободно падающее тело.

Если предположить, что на пулю при ее полете по инерции в безвоздушном пространстве действует сила тяжести, то под действием этой силы пуля опустится ниже от продолжения оси канала ствола в первую секунду – на 4,9 м, во вторую – на 19,6 м и т.д. В этом случае, если навести ствол оружия в цель, пуля никогда в нее не попадет, так как, подвергаясь действию силы тяжести, она пролетит под целью (рис. 7).

Рис. 7. Движение пули (если бы на нее действовала сила тяжести,

но не действовало сопротивление воздуха)

 

Вполне очевидно, что для того чтобы пуля пролетела определенное расстояние и попала в цель, необходимо направить ствол оружия куда-то выше цели. Для этого нужно, чтобы ось канала ствола и плоскость горизонта оружия составляли некоторый угол, который называется углом возвышения (рис. 8).

Рис. 8. Угол возвышения

(траектория пули в безвоздушном пространстве)

Как видно из рис. 8, траектория пули в безвоздушном пространстве, на которую действует сила тяжести, представляет собой правильную кривую, которая называется параболой. Самая высокая точка траектории над горизонтом оружия называется ее вершиной. Часть кривой от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью; часть траектории от вершины до точки падения называется нисходящей ветвью траектории.

Такая траектория пули характерна тем, что восходящая и нисходящая ветви совершенно одинаковы, а угол бросания и падения равны между собой.

Действие силы сопротивления воздушной среды. На первый взгляд кажется маловероятным, чтобы воздух, обладающий такой малой плотностью, мог оказывать существенное сопротивление движению пули и этим значительно уменьшать ее скорость.

Однако опытами установлено, что сила сопротивления воздуха, действующего на пулю, выпущенную из винтовки образца 1891/1930 гг., представляет собой большую величину – 3,5 кг[1].

Учитывая, что пуля весит всего лишь несколько граммов, стано­вится впол­не очевидным большое тормозящее действие, которое оказывает воздух на летящую пулю. Во время полета пуля расходует значительную часть своей энер­гии на то, чтобы раздвинуть частицы воздуха, мешающие ее полету.

Как показывает фотоснимок пули, летящей со сверхзвуковой скоростью (свыше 340 м/с), перед ее головной частью образуется уплотнение воздуха (рис.9). От этого уплотнения во все стороны расходится головная баллистическая волна. Частицы воздуха, скользя по поверхности пули и срываясь с ее боковых стенок, образуют позади пули зону разреженного пространства. Стремясь заполнить образовавшуюся пустоту позади пули, частицы воздуха создают завихрения, в результате чего за дном пули тянется хвостовая волна.

Рис. 9. Фотоснимок пули, летящей со сверхзвуковой скоростью

 

Уплотнение воздуха впереди головной части пули тормозит ее полет; разряженная зона позади пули засасывает ее и этим еще больше усиливает торможение; стенки пули испытывают трение о частицы воздуха, что также замедляет ее полет. Равнодействующая этих трех сил и составляет силу сопротивления воздуха.

Огромное влияние, оказываемое сопротивлением воздуха на полет пули, также видно из следующего примера. Пуля, выпущенная из винтовки Мосина образца 1891/1930 гг. или из снайперской винтовки Драгунова, в обычных условиях (при сопротивлении воздуха) имеет наибольшую горизонтальную дальность полета 3400 м, а при стрельбе в безвоздушном пространстве она могла бы пролететь 76 км.

Следовательно, под действием силы сопротивления воздуха траектория пули теряет форму правильной параболы, приобретая форму несимметричной кривой линии; вершина делит ее на две неравные части, из которых восходящая ветвь всегда длиннее и отложе нисходящей. При стрельбе на средние дистанции можно условно принимать отношение длины восходящей ветви траектории к нисходящей, как 3:2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная лекция служит для понимания влияния различных внешних и внутренних факторов на точность стрельбы, для обеспечения мер безопасности при ведении огня необходимо знать как основные законы баллистики, так и основы теории стрельбы, которые изложены в настоящей лекции.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Щипин А.И., Ковшов Н.В., Шестопалова Е.В., Дъякова Е.Ю. Огневая подготовка в органах внутренних дел/Учебно-методическое пособие// Учебно-методическое пособие. – М.: Московский университет МВД России, 2006.

2. Наставление по стрелковому делу. Издание четвертое, исправленное. – М.: Воениздат, 1987.

 

[1] См.: Пономарев П.Д. Прикладная баллистика для стрелка. М.: Воениздат, 1939, с. 84, 85.

1 Плоскость стрельбы – вертикальная плоскость, проходящая через ось канала ствола.

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра огневой подготовки

Утверждаю Зам.начальника кафедры огневой подготовки подполковник милиции ____________ И.Л. Гросс

 

 

Автор: кандидат педагогических наук, Ленева Ю.Б., преподаватель кафедры

 

Фондовая лекция

по огневой подготовке

Тема: «Основы баллистики»

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

протокол № 3 от «27» октября 2010г.

 

 

Москва 2010

ПЛАН

Введение	…………………………………………….......	с. 3
Вопрос 1	Внутренняя баллистика……………………...	с. 3
Вопрос 2	Внешняя баллистика ………….......................	с. 15
Вопрос 3	Определение средней точки попадания….....	с. 35
Заключение	…………………………………………………	с. 37
Список литературы	…………………………………………………	с. 37

В В Е Д Е Н И Е

Лекция предназначена для курсантов МосУ МВД России. В тексте лекции изложены сведения из внутренней, внешней баллистики и определения средней точки попадания. Особенность данной лекции в том, что многие учебные вопросы не имеют явно выраженной связи с практической стрельбой. Поэтому его изложение должно базироваться на практических знаниях уже имеющихся у курсантов, и доведении связи основ баллистики и теории стрельбы с практикой применения оружия в различных ситуациях служебной деятельности.

Цель данной лекции – научить курсантов применять знания основ баллистики и теории стрельбы для умелого владения табельным оружием, ведению меткого огня в различной обстановке.

ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА

Внутренняя баллистика изучает движение пули в канале ствола под действием пороховых газов и все явления, вызывающие и сопровождающие это движение. Она призвана решать задачу – как пуле придать наибольшую скорость, не превышая допустимого давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Взрывчатые вещества

Взрывчатыми веществами (ВВ) называются неустойчивые смеси и химические соединения, способные под влиянием незначительных внешних воздействий (удар, трение, укол, нагревание и т.д.) совершать быстрое превращение в газообразное состояние.

Взрывом называется явление быстрого физического изменения вещества, сопровождающегося таким же быстрым превращением его потенциальной (скрытой) энергии в механическую работу. Эта работа производится отбрасывающимися газами, стремящимися к расширению и создающими таким образом резкое повышение давления в среде, которая окружает место взрыва. Очень резкое повышение давления и является характерной чертой взрыва. Сопутствующий признак взрыва – сильный звук.

Химическая реакция, сопровождающаяся взрывом, называется взрывчатым превращением.

Характерные признаки взрыва следующие:

- кратковременность процесса – быстрота перехода ВВ из твердого или жидкого состояния в газообразное, т.е. в конечную систему продуктов превращения. В зависимости от химического состава ВВ и условий, при которых происходит взрыв, взрывчатые превращения протекают с различными скоростями – от сотых до миллионных долей секунды. Так, заряд бездымного пороха сгорает в винтовке за 0,0012 с, 1 кг динамита взрывается в течение 0,00002 с;

- образование газов – наличие большого количества газообразных продуктов взрыва, способных к расширению. Количество выделяющихся при взрыве газообразных продуктов выражается приблизительно следующими цифрами: 1 л пироксилина дает 994 л газообразных продуктов взрыва; 1 л нитроглицерина дает 1121 л газообразных продуктов взрыва;

- выделение тепла при реакции взрывчатого превращения, что увеличивает упругость газовых продуктов. Так, при сгорании заряда в винтовочном патроне выделяется около 3 кило калорий тепла.

Виды взрывчатых превращений и классификация

взрывчатых веществ по их применению

В зависимости от химического состава ВВ и условий взрыва взрывчатые превращения протекают с различными скоростями, при которых может происходить быстрое сгорание, собственно взрыв, детонация.

Быстрым сгоранием ВВ называется процесс взрывчатого превращения, распространяющийся по всей массе ВВ со скоростью не более нескольких метров в секунду. Если этот процесс протекает на открытом воздухе, то он обычно не сопровождается даже каким-либо звуковым эффектом. Примером тому может служить сгорание на открытом воздухе зерен дымного пороха, которое протекает со скоростью 10-13 мм/с.

В закрытом объеме сгорание ВВ протекает более энергично, чем на воздухе, причем горение сопровождается резким звуком. Типичный пример такого взрывчатого превращения – горение боевого заряда бездымного пороха в канале ствола (скорость - до 10 м/с). Последовательное быстрое сгорание ВВ сопровождается более или менее быстрым нарастанием давления газов в канале ствола, которое по мере образования распространяется в сторону наименьшего сопротивления, выполняя при этом работу по перемещению, выталкиванию из канала ствола пули или снаряда.

Собственно взрыв – процесс разложения ВВ, который протекает с огромной скоростью, измеряемой сотнями метров в секунду. Такой взрыв сопровождается резким нарастанием давления газов в месте взрыва, ударом газов по окружающей среде, что влечет за собой раскалывание и дробление окружающих предметов, находящихся в непосредственной близости от места взрыва.

Детонацией называют процесс, распространяющийся по ВВ с максимально возможной для него скоростью взрывчатого превращения, измеряемой обычно тысячами метров в секунду. Например, скорость детонации пироксилина доходит до 6800 м/с, нитроглицерина – 8200 м/с. К концу взрыва, т.е. к моменту, когда разложится весь заряд, газы еще не успевают расшириться и занимают первоначальный объем ВВ. В связи с этим сразу же развивается огромное давление газов во все стороны. Такой резкий скачок давления и удар газов приводят к дроблению преграды на мельчайшие куски (рис. 1).

Если обыкновенный взрыв происходит, как правило, от нагревания ВВ, то детонация в большинстве случаев наступает при условии, если в непосредственной близости от основного заряда (или даже на некотором расстоянии от него) взрывается то же самое или другое ВВ. Взрывчатое вещество, которое способно вызвать детонацию в другом ВВ, называется детонатором.

 

 

Рис. 1. Взрыв и детонация

В зависимости от применения взрывчатые вещества разделяются на три большие группы: инициирующие, дробящие и метательные, или пороха.

Инициирующие ВВ отличаются тем, что обычной формой их взрывчатого превращения является полная детонация. Инициирующие ВВ наиболее чувствительны к внешним воздействиям и легко взрываются от незначительного удара, накола, луча пламени и т.д. Они идут преимущественно на изготовление всевозможных воспламенителей и снаряжение капсюлей, применяемых для инициирования взрывчатых превращений других ВВ (рис. 2).

Рис. 2. Ударный состав (инициирующие ВВ) в винтовочных гильзах

 

Для снаряжения патронных капсюлей-воспламенителей в основном используется ударный состав (смесь гремучей ртути и азида свинца).

Дробящими (бризантными) называются такие ВВ, которые при относительной безопасности в обращении безотказно детонируют. Взрывают их капсюлями инициирующих ВВ. Скорость взрывчатого превращения бризантных ВВ достигает нескольких сот метров в секунду. Применяются они в качестве разрывных зарядов снарядов, авиационных бомб, мин и гранат. К бризантным ВВ относятся пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др.

 

Взрывчатые вещества

 

 

Инициирующие		Дробящие		Метательные, или пороха
Форма превращения
Полная детонация		Детонация вследствие взрыва инициирующего вещества		Быстрое горение
Скорость горения
Тысячи метров в секунду		Сотни метров в секунду		До 10 метров в секунду
Область применения
Капсюли-воспламенители		Разрывные заряды снарядов, авиабомб, мин, и гранат		Входят в состав патрона используются как источ­ник энергии для приведения пули в движение
Смесь гремучей ртути и азида свинца		Пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др.		Дымный и бездымный по­роха
Пороха:
Механические смеси (дымный порох)	Коллоидные смеси (бездымный порох)

Метательными, или порохами, называются такие ВВ, взрывчатые превращения которых носят характер быстрого горения, протекающего большей частью со скоростью нескольких метров в секунду. Пороха используются во всех видах огнестрельного оружия в качестве источника энергии, необходимой для сообщения пуле (снаряду) движения. Пороха по составу, физическим и химическим свойствам подразделяются на дымные (механические смеси) и бездымные (коллоидные). Дымный, или черный, порох по сравнению с другими видами известных в настоящее время метательных ВВ в баллистическом отношении невыгоден и малопродуктивен: после взрыва его пороховые газы увеличивают свой объем лишь в 280-300 раз относительно первоначального объема заряда. Поэтому дымные пороха как метательные средства при стрельбе из автоматического стрелкового оружия, а также при пулевой стрельбе из винтовок в настоящее время не применяются. Они полностью вытеснены бездымными порохами.

Явление выстрела

Выстрелом называется выбрасывание пули (снаряда, мины и т.п.) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени. При этом образуется большое количество газов и выделяется много тепла. Так, например, пороховой заряд патрона обр. 1943 г. (калибр 7,62мм, АК-47, АКМ) массой 1,6 г сгорает при выстреле за 0,0012 с и образует при взрыве 1,6 л газов, т.е. по объему примерно в 1000 раз больше, чем было взрывчатого вещества до выстрела. Температура пороховых газов достигает 2500-3500° С.