Основы теории детонации ВВ

 

Под действием ударной волны происходит разрушение молекул ВВ, и, освободившись от связей, нагретые до высокой температуры горючие элементы и кислород вступают в зоне 7 за фронтом ударной волны 2 в химическую реакцию с выделением тепла и превращением ВВ в газообразные ПВ (рис. 5.1).

 

 

Рис. 5.1. Схема детонации заряда ВВ:

1 – детонационная волна; 2 – ударная волна; 3 – фронт расширения ПВ;

4 – фронт волны разрежения; 5- зона не расширившихся газов;

6 – плоскость Чепмена – Жуге; 7 – зона химической реакции;

D – скорость распространения волны детонации по заряду ВВ.

 

Комплекс из ударной волны 2 и зоны химической реакции 7 представляет собой детонационную волну 1. От зоны химической реакции распространяется фронт расширения ПВ 3, а с периферии к центру заряда по наклонной к оси плоскости распространяется фронт волны разрежения 4. В центре заряда в виде конуса формируется зона не расширившихся газов 5. Зона химической реакции 7 ограничивается плоскостью Чепмена – Жуге 6, давление ПД в которой примерно в 2 раза ниже, чем во фронте детонационной волны сжатия.

(Д. Чепмен из Англии, Е. Жуге из Франции – создали в конце XIX века первые математические модели детонационной волны).

На профиле детонационной волны, построенном в координатах давление (Р) – расстояние (Х), адиабатическому сжатию ВВ соответствует прямая АВ (рис. 5.2).

 

 

Рис. 5.2. Профиль детонационной волны

Зоне химической реакции соответствует участок ВС на кривой падения давления, участок кривой CF характеризует спад давления в расширяющихся ПД.

Головную часть волны химической реакции принято называть химическим пиком (см. рис. 5.2, участок ВС). В зоне химического пика скорость распространения выделившейся теплоты выше скорости детонационной волны, благодаря чему происходит "подпитка" волны детонации, за счет выделившейся в химическом пике энергии, что обеспечивает её устойчивость и самораспространение.

Основным условием устойчивости детонации заряда ВВ является преобладание количества энергии, выделившейся в зоне химического пика, над потерями энергии в этой зоне вследствие расширения ПД, и наоборот...