Современное
химическое оружие
Типы и виды, краткая история создания
Сюрикены
Характеристики, история
и мифы про оружие ниндзя
Конфликт на
Даманском острове:
События и последствия войны
СССР с Китаем

Виды взрывчатки: история, свойства

22.04.2018
900

История создания взрывчатки

Сегодня взрывчатые вещества представлены массой наименований и видов, но бывали и времена, когда в строительстве и войнах применялся только черный дымный порох. В исторических источниках нет единого мнения насчет страны происхождения, так как примерно с 10 века черный дымный порох использовали в Европе, Индии и Китае.

ХIII
в этом веке начали применять порох при изготовлении бомб и метании снарядов

Изначально порох использовали во время праздников, но с 13 века активно применяли при изготовлении бомб и метании снарядов.

В истории сохранились упоминания о применения взрывчатки в 1489 году (осада Будапешта), в 1552 году (взятие Казани). Кроме этого, первое хозяйственное применение имело место в 1548 году для расчистки фарватера реки Неман.

В 1627 году в Словакии произошло первое применение пороха как ВВ (взрывчатое вещество) на горных работах (рудник Банска-Штявница). Эффективность была не очень высока, что привело к поиску более мощных рецептур. Во время научно-технической революции произошел бурный рост химических производств, что стало причиной появления нитробензола (1834), нитронафталин (1836), пироксилин (1846). Как водится, открытие новых формул иногда происходило случайно после потери пальцев и зрения.

В 1846 году в Италии профессор А. Собреро получил нитроглицерин, который стал производиться небольшими партиями ввиду его характеристик (чувствительность к трению, теплу, удару и т.п.).

В 1853 году академик Н.Н. Зинин и полковник от артиллерии В.Ф. Петрушевский провели ряд испытаний с использованием нитроглицерина в больших объемах. В результате появились различные названия взрывчатого вещества, схожего по составу с динамитом.

Альфред Нобель, первый наладил производство динамита в 1836 году
Альфред Нобель, первый наладил производство динамита в 1836 году

В 1863 году известный всему миру Альфред Нобель, наладил производство динамита (нитроглицерин + 25% кизельгура-минерал инфузорная земля), который произвел настоящий фурор.

В 1867 году Нобель купил патент на производство аммиачной селитры, промышленное производство которой намеренно запустил только через 20 лет.

С развитием науки новые наименования ВВ стали открываться все чаще:

  • 1863 год — тротил (Вильбрандт);
  • 1877 год — ваттеркизельгурнадинамит-первое предохранительное ВВ (Мюллер);
  • 1885 год — пикриновая кислота;
  • 1887 год — тетрил;
  • 1892 год — бездымный порох (Менделеев).

В середине 20 века на основе работ Н.В. Мельникова и Г.П. Демидюка были разработаны скальные аммониты с различными добавками (гексоген, гранулит, граммонит и т.д.).

Высокопредохранительные ВВ были созданы в 60-х гг. усилиями советских специалистов (К.К. Андреева, Б.Д. Росси, Л.В. Дубнова, А.И. Селезнева, Ф.М. Галаджий). В ходе совместной работы с другими учеными были разработаны угленит Э-6,угленит 12 ЦБ, угнениты 13П, 13П/1, 10П, высокопредохранительные патроны СП-1,ПВП-1У.

Работы по разработке новых видов зарядов никогда не прекращается, и список взрывчатых веществ последнего поколения постоянно пополняется.

Основные свойства взрывчатых веществ

Перед тем как выбрать взрывчатку, стоит учитывать:

  • бризантность;
  • чувствительность к удару (степень безопасности при работе);
  • работоспособность;
  • передачу детонации на расстояние.
Детонация ВВ
Детонация ВВ

Бризатность

Под этой характеристикой подразумевают способность взрывчатки воздействовать на препятствия (преграды, породу и т.п.), которые либо прилегают к заряду, либо находящиеся в пределах 2-3 радиусов заряда.

Налицо малая бризантность заряда
Налицо малая бризантность заряда

Чувствительность к удару

Безопасность в обращении с ВВ подразумевает определение степени его реакции на трение, искру, огонь, удар и т.д.

Шкалой измерений служит минимальная высота.

С которой при 6-кратном сбрасывании груза весом 2 кг на 5 грамм взрывчатки, происходит детонация или вспышка.

Чувствительность до 7 см имеют опасные в обращении ВВ (гремучая ртуть-2 см, азид свинца-6 см, нитроглицерин-4 см). Для сравнения менее опасные динамит, тэн и аммонал имеют чувствительность 23см,26 см и 90 см соответственно.

Также учитывается процент детонации в 25 экспериментах при сбрасывании 10 кг груза с 25 см (скальный аммонал, угленит Э-6, детонит М-от 40 до 60, а аммониты- от 15 до 40).

Работоспособность

Под этим понимается способность взрывчатки выполнять определенную работу по разрушению при детонации.

Работоспособность зависит от выделяемого тепла и газов.

А также скорости детонации. Экспериментально это можно определить методом пробы Трауцля (свинцовой бомбы), который был принят в 1948 году на 2 международном конгрессе прикладной химии. В настоящее время работоспособность чаще всего определяется на двухмаятниковой баллистической установке.

Передача детонации на расстояние

Каждая детонация сопровождается образованием ударной волны. Около место взрыва на протяжении от 7 до 14 радиусов заряда в движение приводятся и продукты взрыва. Стоит отметить, что именно они оказывают большее динамическое воздействие на преграду (по сравнению  с ударной волной), так как их плотность в раз больше плотности воздуха.

Химический состав

Самым простым способом изготовления ВВ является смешивание кислорода с тонко измельченными горючими частицами (например, торфяная мука, угол, древесина активно применялись в Древние времена). Однако сила такого взрыва небольшая ввиду того, что воздух занимает большой объем до взрыва (как составная часть), что снижает силу давления.

Срок «жизни» ВВ измеряется минутами.

Однако если обычный воздух в составе взрывных веществ заменить на жидкий кислород, плотность которого больше в 1000 раз, то сила детонации возрастает.

Такие ВВ именуются оксиликвиты, производство которых осуществляется на месте подрывных работ.

Именно поэтому разработаны рецептуры, в которых жидкий кислород заменен на нелетучие соединения. Например, для приготовления дымного пороха применяется угол+селитра (горючее) и калиевая селитра (окислитель).

У взрывчатым веществам относится селитра, но она не совсем «удачный» окислитель, так как большое количество энергии взрыва затрачивается на ее разложение. Все чаще широко используется аммиачная селитра.

Некоторые виды взрывных веществ получают путем обработки органики азотной кислотой с добавлением серной кислоты.

Сила взрыва зависит о того, из чего состоит взрывчатка.

Некоторые виды взрывчатки не содержат ни кислорода, ни углерода. При детонации таких ВВ происходит соединение водорода с азотом (азотистоводородная кислота). Эта кислота, например, входит в состав азида свинца (инициирующее вещество) наряду со свинцовой солью.

В состав взрывчатки редко включает вещества в чистом виде и к ним добавляются флегматизаторы (воск — для гексогена и тэна, динитронафталин — для пикриновой кислоты).

Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)
Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)

Производство

Промышленное производство взрывчатых веществ «переживает» процесс постепенного перехода с тротилосодержащих на эмульсионные ВВ, которые более экологичны и безопасны.

А пока для производства нитросоединений используют не только толуол, но и углеводороды, образующиеся при добыче угля — ксилол, нафталин и фенол). Например, из фенола получается пикриновая кислота.

Для производства нитросоединений используют не только толуол.

В целом суть производства взрывчатки проста — растворение подходящей нитроклетчатки в растворителе (спирт, эфир или их смесь), придание нужной формы и удаление растворителя, которое может занять до 10 суток.

Для сокращения этого срока смесь спирт+эфир была заменена на нитроглицерин, так как вещество сгорает за счет собственного выделения большого количества тепла.

Изготовление такого пороха в целях безопасности происходит под водой. После отжима полученная смесь тщательно размешивается, оставшаяся вода испаряется, нитроклетчатка растворяется в нитроглицерине. Затем переходят к процессу прессовки. Чтобы получить порох в форме тонких пластинок (для минометных снарядов), пороховое полотно доводят докаткой до определенной толщины и режут на квадраты.

Толуол вырабатывается промышленностью переработки каменного угля и нефти в больших количествах. Также, помимо толуола, из угля и нефти получают большие количества иных химических соединений, из которых также можно получить взрывчатку.

Во всех рассмотренных ВВ энергия выделяется главным образом за счет окисления — углерода и водорода кислородом.

Смешивая аммиачную селитру с тротилом в соотношении 80 : 20, получают аммотол 80 : 20. Он широко применяется для снаряжения боеприпасов и в горном деле.

В аммотоле содержится кислорода столько, сколько нужно для полного окисления углерода и водорода; недостаток кислорода возмещается избытком его в аммиачной селитре. Из-за значительного содержания в смеси тротила такая смесь легко и надежно взрывается в обычных условиях применения, в то же время она достаточно безопасна.

Взрыв 6 тонн аммонала
Взрыв 6 тонн аммонала

Эти свойства сохраняются, даже если снизить содержание тротила в смеси до 15–12 проц., заменив часть его тонкоизмельченным невзрывчатым горючим, например той же древесной мукой. Такие смеси значительно дешевле, чем тротил; кроме того, их можно применять также для взрывных работ под землей, в шахтах, где тротил не может быть использован, так как он образует при взрыве много ядовитой окиси углерода (угарного газа), отравляющей воздух шахты.

Виды взрывчатки

Классификация и основные свойства взрывчатых веществ, применяемых в разных сферах (в промышленной и военной) заключается в том, что все вещества, способные взрываться, делятся на:

Бризантные (тротил, гексоген, тэн, тронитротолуол)

Устойчивы к внешних воздействиям, для возбуждения необходим импульс взрыва небольшого количества инициирующего ВВ. Применяются в большом количестве для снаряжения снарядов, гранат и взрывных устройств.

Инициирующие (гремучая ртуть, тенерес, азид свинца и т.д.)

Ввиду высокой восприимчивости к внешним факторам применяются только в малых количествах ( до 2 г). Используются для передачи импульса к бризантного взрывному веществу (основному заряду). Применяется для снаряжению детонаторов, капсюля-воспламенителя и капсюля-детонатора).

Строительная взрывчатка (аммониты, аммоналы, динамоны)

Строительная взрывчатка относится к веществам пониженной мощности. Ранее упомянутые оксиликвиты также относятся к этому типу ВВ. Сочетают в себе свойства метательных и бризантных ВВ.

Применяются накладные, котловые, скважинные заряды. Каменные заряды устанавливаются на обрушение, сброс и выброс. Основная задача при строительстве решается в рамках теории направленного взрыва.

Схема работы взрыва по переносу грунта
Схема работы взрыва по переносу грунта

Кинетические (различные виды ВВ)

Эволюция черной дымного пороха привела к появлению черного бездымного пороха ( пироксилиновый и нитроглицериновый), который как и его предшественник предназначен для сообщения кинетической энергии метаемому снаряду или другому боеприпасу.

Промышленные

Классификация промышленных взрывчатых веществ представляет собой аммиачно-селитренные взрывчатые вещества и  нитроэфирные взрывчатки.

Аммиачно-селитренные

Они включают аммониты, гранулиты, граммониты, аммоналы и водонаполненные ВВ.

Нитроэфирные (нитроглицериновые)

Включают: динамиты, детониты и углениты.

Ваша оценка очень важна:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
  X