Взрыв и взрывчатые вещества - Андреев Константин Константинович

В соответствии с пятым пятилетним планом развития СССР и последующими решениями партии и правительства развернуты гигантские работы по строительству гидроэлектростанций, оросительных систем и каналов, промышленных предприятий, железных и автомобильных дорог, по освоению целинных и залежных земель, по добыче угля, нефти, торфа и руды. В выполнении этих работ, в облегчении труда рабочих и повышении его производительности умелое использование взрывчатых веществ — этих мощных аккумуляторов энергии — играет важную роль.

Перед советской взрывной техникой стоят большие, еще не решенные задачи.

Одной из таких задач является удешевление взрывчатых веществ. Дело в том, что в ряде случаев, например для земляных работ, можно применять не только взрывчатые вещества, но и различные машины — экскаваторы, скреперы и др. Выбор того или иного способа определяется тем, какой способ будет более экономичен. Чтобы взрывчатые вещества могли широко заменить машины, они должны быть дешевы. А для этого надо разработать и внедрить в применение такие взрывчатые вещества, которые состоят из широко доступных, дешевых составных частей и просты в изготовлении.

Основой наших взрывчатых веществ является аммиачная селитра; наряду с ней в состав взрывчатых веществ входят горючие добавки — обычно тротил. Однако известны взрывчатые вещества, содержащие вместо дорогого тротила другие добавки — торф, древесную муку, жмыховую муку, парафин, которые гораздо дешевле тротила.

Усовершенствование и широкое внедрение таких взрывчатых веществ значительно повысили бы экономичность и расширили бы применение взрывного способа.

Вполне целесообразно также увеличить применение взрывчатых веществ — оксиликвитов, которые обладают большой мощностью. Жидкий кислород производится нашей промышленностью в больших количествах, а такие горючие добавки, как торф, мох и др., дешевы и доступны. Правда, оксиликвиты имеют недостатки, — они опаснее аммонитов в обращении, так как легче взрываются от огня и удара, они отличаются непостоянством состава и действия. Но эти недостатки могут быть устранены или смягчены.

В Советской стране высоко ценится человек, и одной из главных задач, стоящих перед нашими учеными в любой области техники, а во взрывной технике в особенности, является дальнейшее повышение безопасности работы. Мы уже говорили, что в этом отношении наше взрывное дело стоит на первом месте в мире. В Советском Союзе уже давно не применяются опасные в обращении динамиты, которые заменены аммонитами.

В годы Великой Отечественной войны на основе работ Макеевского научно-исследовательского института по безопасности горных работ в угольную промышленность были внедрены новые виды взрывчатых веществ (из класса аммонитов), менее опасных при взрывных работах в шахтах, где могут образовываться взрывчатые смеси рудничного газа или пыли с воздухом. Однако и такие взрывчатые вещества полностью безопасны не при всех условиях применения. Кроме того, аммониты вообще сравнительно с динамитами обладают пониженным дробящим действием при взрыве. Поэтому задачей наших ученых является повышение взрывного действия аммонитов, а также дальнейшее увеличение безопасности взрывных работ в угольных шахтах.

Исследования советских ученых — академиков Н. Н. Семенова, Ю. Б. Харитона, профессоров Я. Б. Зельдовича, А. Ф. Беляева и других в области теории горения и взрыва открывают новые пути в решении перечисленных задач, и нет сомнения, что эти задачи будут успешно и быстро решены советской наукой и техникой.

Применение взрывного способа основано на действии огромного давления газов, образующихся при взрыве. Это действие направлено практически одинаково во все стороны. Однако в большинстве случаев нужным, полезным является только действие в некоторых направлениях. Например, при взрыве на выброс непосредственно полезными являются только подъем грунта на небольшую высоту и боковое его перемещение, что составляет очень небольшую часть всей работы взрыва. Поэтому мысль исследователей работает над проблемой направленного взрыва, над тем, чтобы заставить взрыв действовать преимущественно в определенном направлении и повысить тем самым коэффициент его полезного действия. Примером успешного решения этой задачи является использование кумулятивного эффекта в бронебойных боеприпасах. Однако кумулятивный эффект применен только в военной технике и для промышленных взрывных работ реального значения пока не имеет. Но этим эффектом не исчерпываются возможности направленного взрыва. Мы видели, что советские инженеры успешно осваивают способ массовых взрывов с направленным в нужную сторону выбросом. Несомненно, что это только первые шаги на пути к управлению взрывом, к повышению использования его действия.

Более глубокое и полное изучение процессов горения и взрыва — важнейшая задача и в деле совершенствования боевого применения энергии взрывчатых веществ. Степень использования энергии горения и взрыва в настоящее время далека от предела; современная наука и техника еще не овладели в полной мере умением регулировать свойства взрывчатых веществ и управлять процессами выделения их энергии так, чтобы получить наибольший метательный или разрушительный эффект. Так, например, основным взрывчатым веществом в боеприпасах до сих пор является тротил, хотя известны взрывчатые вещества вроде нитроглицерина, в полтора — два раза превосходящие его по энергии. Однако они слишком чувствительны к удару и имеют некоторые другие недостатки. Если бы удалось получить новые взрывчатые вещества с такой же энергией или же уменьшить чувствительность известных взрывчатых веществ без снижения силы их взрыва, то это позволило бы резко усилить действие боеприпасов. Точно так же и современные пороха по количеству энергии, выделяющейся при их горении, по закономерностям горения, а также по ряду других важных свойств (образование пламени при выстреле, разгар ствола орудия и т. д.) далеко не удовлетворяют растущих запросов артиллерийской техники. Развитие и совершенствование существующих порохов, а возможно, и разработка новых их типов подобно тому, как это произошло 70 лет назад, когда дымный порох был заменен современным бездымным порохом, открывают большие возможности повышения дальнобойности и эффективности стрельбы.

Напряженная творческая работа, которую ведут советские ученые и изобретатели в области производства и применения взрывчатых веществ, открывает новые, еще более широкие перспективы использования энергии взрыва для народного хозяйства и в деле укрепления обороноспособности нашей страны, уверенно идущей по пути постепенного перехода к коммунизму.

Содержание

Введение…3

1. Горение и взрыв…13

2. Три класса взрывчатых веществ…20

3. Устойчивость горения взрывчатых веществ…40

4. Мощность взрыва…42

5. Состав и изготовление взрывчатых веществ…58

6. Применение взрывчатых веществ в народном хозяйстве…80

7. Атомный взрыв… 96

Заключение…112

Примечания

1

Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. Госполитиздат, 1953, стр. 156.

2

Чтобы легко плавящийся тротил не растекался при нагревании.

3

Чем ниже давление, тем меньше скорость горения пороха; порох в виде толстых частиц в этих условиях не сгорал бы до конца.

4

В давние времена порох изготовлялся в виде мелких округлых частиц; отсюда и возникло название частицы — зерно. По мере развития артиллерии, особенно же после изобретения бездымного пороха, пороху стали придавать форму лент, трубок, больших шашек и т. д., вес которых иногда превосходит сто килограммов. В силу известной консервативности языка даже такие огромные шашки в пороходелии попрежнему называют зернами. Да и само название «порох», то есть порошок, тоже, применительно ко многим видам современных порохов, утратило свой первоначальный смысл. Это же относится и к слову «стрелять» и к другим словам, имеющим тот же корень и возникшим в тот исторический, давно прошедший период, когда стреляли только стрелами.