ЗНД модель детонационных процессов. Влияние температуры на теплоемкость и скорость разложения конденсированных энергетических материал

Лекция 1.1

Введение. ЗНД модель детонационных процессов. Влияние температуры на теплоемкость и скорость разложения конденсированных энергетических материалов.

Цель курса – подготовка к участию в фундаментально-поисковых работах в области техники с экстремальными условиями эксплуатации и функционирования энергетических материалов, в отработках и испытаниях энергетических материалов, взрывных газодинамических импульсных устройств.

Достижению этой цели служит ознакомление с задачами, которые решались на кафедре в ходе исследований, связанных с одной из основных проблем теории энергетических материалов (ЭМ), или теории ВВ – проблемой соотношения работоспособности и опасности ВВ с одной стороны и соотношения могущества действия и стойкости взрывных устройств (боеприпасов) к эксплуатационным воздействиям с другой стороны.

 Первая часть проблемы «касается» прежде всего «химиков» - разработчиков и «изготовителей» ВВ и ВС.Вторая часть «касается» уже в большей мере разработчиков взрывных устройств и специалистов, разрабатывающих «условия их применения».

Соотношение работоспособности и опасности (Р-О) ВВ. Работоспособность полная (фугасность, собственно работоспособность) и работоспособность при малых степенях расширения (бризантность) проявляется при стандартизованных, «идеализированных» условиях испытания и инициирования зарядов ВВ, приводящих к распространению предельных, стационарных режимов детонации практически во всем объеме заряда.

Примером подобного показателя является – относительный импульс Iотн = ρ0D/k, выраженный в процентах по отношению к Iотн для ТГ-50 (ρ0 – плотность заряда, D – скорость детонации, k – показатель адиабаты продуктов детонации).

Опасность ВВ – обобщенная характеристика ВВ, учитывающая разрушающее действие различных режимов взрывных превращений и чувствительность ВВ к совокупности различных, случайным образом задаваемых внешних воздействий.

Опасность при технологических воздействиях определяют как средневзвешенный балл (Кот), вычисляемый по специальному алгоритму (который принят в нашей стране), по по результатам в N рядах испытаний, включающим как хрестоматийно упоминаемые механические воздействия, так и сравнительно новые испытания по определению условий выхода детонации из локального очага на окружающий объем ВВ а так же толщины слоя ВВ, в котором может еще распространяться детонация.

В случае оценки эксплуатационной опасности нет достаточно большого массива данных для полноразмерных изделий. В качестве показателей, характеризующих чувствительность зарядов, часто принимают:1) критическое давление возбуждения детонации в Gap-test – Ркр, 2) критический диаметр dкр или критическая толщина слоя заряда, в котором еще может распространяться детонация  3) критическую скорость ударника для возбуждения детонации – Wкр.

Статистически выявляемое соотношение между работоспособностью (Р) и технологической опасностью (Кот) показано на рис. 1.1.1.

[pic 1]

Рис. 1.1.1. Статистически выявляемые тенденции изменения показателей работоспособности и опасности (1 и 2), специальным образом реализуемые изменения соотношения Р-Кот (1* и 2*). Светлыми стрелками показаны предельно (предположительно) возможные изменение соотношения Р-Кот.

 Соотношение могущества действия и стойкости к эксплуатационным воздействиям (соотношение «действие-стойкость».  Показатель действия заряда ВВ определяет конечный, реализуемый результат функционирования (часто многостадийного) ВУ, зависящий как от работоспособности ВВ, так и конкретных условий инициирования и эволюции взрывного превращения в заряде ВВ, отбора энергии от продуктов детонации и последующей ее трансформации (рис. 1.1.2).