Взрыв и взрывчатые вещества - [17]
Один из простейших способов определения бризантности состоит в том, что взрывчатое вещество взрывают в стальном стакане с определенной толщиной стенок; чем больше осколков дает взрыв, тем больше дробящее действие взрывчатого вещества.
Можно также подрывать заряд взрывчатого вещества, поставив его на стальной плите определенной прочности; по глубине выбоины судят о бризантном действии взрыва.
Можно определять бризантность взрывчатых веществ и подрывом на свинцовом столбике. На этот столбик, покрытый сверху стальным кружком, ставят цилиндрический заряд взрывчатого вещества (обычно 50 граммов). При подрыве заряда давление взрыва сплющивает столбик и он принимает форму гриба.
Понятно, что только очень быстрое превращение взрывчатого вещества в газы может в этих условиях привести к возникновению большого давления, необходимого для сдавливания свинцового столбика; при более медленных превращениях образовавшиеся газы успели бы расшириться без образования значительного давления, так как сопротивление воздуха их расширению очень мало. Поэтому такое испытание характеризует резкость действия взрыва. Чем больше давление и чем быстрее оно возникает, тем больше эта резкость, тем больше дробящее действие взрыва, тем сильнее сжимается столбик. По уменьшению высоты столбика по сравнению с первоначальной и судят о бризантности взрывчатого вещества. На рисунке 15 показан вид столбика до испытания и после испытания различных взрывчатых веществ: малой бризантности, средней бризантности и большой бризантности.
Рис. 15. Испытание на бризантность подрывом на свинцовом столбике.
Бризантность не является каким-то неизменным свойством взрывчатого вещества, не зависящим от его состояния и условий подрыва. Так, например, если взрывчатое вещество имеет вид порошка, то в рыхлом виде оно будет давать меньшее дробящее действие, чем в спрессованном. Многие взрывчатые вещества дают пониженное дробящее действие при их применении в виде зарядов малого диаметра.
Из свойств взрывчатого вещества главными для бризантности являются его плотность и скорость взрыва, которая в свою очередь в сильной степени зависит от энергии взрывчатого вещества и его плотности. Поэтому, когда нужно получить наибольшее дробящее действие, применяют взрывчатые вещества с максимальным запасом энергии и наибольшей плотностью, причем (речь идет о твердых взрывчатых веществах) стремятся вести снаряжение так, чтобы количество пор или пустот в заряде было возможно меньше.
Во время второй мировой войны получили применение два новых взрывчатых вещества — гексоген и тэн. Главное их преимущество с точки зрения боевого действия заключается в том, что при приемлемых других свойствах (чувствительность, химическая стойкость и т. д.) они имеют энергию взрыва приблизительно на 40 проц. больше, чем тротил; соответственно выше и скорость их взрыва. Больше (особенно у гексогена) и плотность обоих новых веществ. Благодаря этим отличиям они значительно превосходят тротил и смеси на его основе по разрушительному действию взрыва.
Однако боевая эффективность взрыва определяется не только его дробящим действием, проявляющимся в непосредственной близости от взорвавшегося заряда. Опыт показывает, что взрыв может вызвать сильные сдвиги и разрушения объектов и на значительных расстояниях от заряда, даже на таких, которых газы взрыва заведомо не достигают. Так, например, при взрыве заряда весом в 100 килограммов каменные стены зданий могут быть серьезно повреждены на расстоянии до 50 метров, а умеренные повреждения — разбивание стекол, приподнимание крыш — могут наблюдаться даже на расстоянии более 100 метров.
При взрыве заряда, помещенного на некоторой глубине в грунте, грунт выбрасывается — образуется воронка, Такие действия взрыва называются фугасными и объясняются следующим образом. Газы, внезапно образующиеся при взрыве и имеющие огромное давление, действуют на окружающий воздух (или иную среду — грунт, воду и т. п.) как непосредственно своим давлением, так и увлекая его при расширении. Наряду с этим, производя по воздуху резкий удар, газы вызывают около заряда сильное его сжатие. Это сжатие передается следующему слою и от него все дальше и дальше. Как говорят, при взрыве образуется и распространяется ударная волна (ее называют также взрывной волной). При этом слой воздуха, через который проходит волна, на короткое время приходит в движение в направлении распространения волны, и это движение играет важную роль в ее разрушительном действии. После прохождения передней части волны слой воздуха начинает двигаться назад, к месту взрыва, возвращаясь почти до прежнего положения. Таким образом, воздух при прохождении ударной волны в целом в движение не приходит, а только передает это движение.
Если мы положим в ряд несколько деревянных шаров и ударим молотком в направлении ряда по крайнему, то мы увидим, что покатится лишь последний шар с противоположного конца, а все промежуточные останутся в покое. Каждый шар является лишь как бы передатчиком эстафеты. Нечто сходное происходит и при распространении ударной волны.
