Детонация

Взрывчатых веществ (франц. Detoner - взрываться, от лат. Detono - гремлю * a. Detonatiоn of explosives. Н. Detonation von Sprengstoffen. Ф. Detonation des explosifs. И. Detonacion de explosivos) - процесс хим. Превращения ВВ, сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе. Хим. Реакция вводится интенсивной ударной волной, образующей передний фронт волны Д. Резкое повышение давления и темп-ры за фронтом ударной волны приводит к очень быстрому хим. Превращению вещества в тонком слое, непосредственно прилегающем к фронту волны (рис.). Схема детонационной волны. 1 - фронт ударной волны. 2 - зона химической реакции. Стрелкой показано направление распространения волны.Энергия, освобождающаяся в зоне хим.

Реакции, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне. Возбуждение Д. Является обычным способом осуществления Взрыва. Волна Д. Возбуждается интенсивным механич. Или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлич. Проволочки под действием электрич. Тока и т.п.). Сила воздействия, необходимого для возбуждения Д., зависит от хим. Природы ВВ. К механич. И тепловому воздействию особенно чувствительны Инициирующие взрывчатые вещества, к-рые входят в состав капсюлей-детонаторов, используемых для возбуждения Д. Вторичных (менее чувствительных) ВВ.В однородном ВВ волна Д. Обычно распространяется с постоянной скоростью, к-рая среди возможных для данного ВВ скоростей детонационной волны является минимальной.

В этом случае зона хим. Реакции перемещается относительно продуктов реакции со скоростью звука. Благодаря этому волна разрежения, возникающая при расширении газообразных продуктов, не может проникнуть в зону реакции и ослабить ударную волну. Д., отвечающая этим условиям, наз. Процессом Чепмена - Жуге, а соответствующая этому процессу минимальная для данного ВВ скорость Д. Принимается в качестве его характеристики. Давление, к-рое создаётся при распространении детонационной волны в газовых взрывчатых смесях, составляет сотни кПа, а в жидких и твёрдых ВВ измеряется тысячами МПа.При определённых условиях скорость Д. Может превышать миним. Скорость распространения. В отличие от процесса Чепмена - Жуге в такой волне зона хим.

Реакции движется относительно продуктов реакции с дозвуковой скоростью. Поэтому для реализации процесса с повышенной скоростью необходимо внеш. Воздействие, поддерживающее давление в ударной волне на более высоком уровне. Детонационная волна с повышенной скоростью распространения возникает также в неоднородном ВВ при движении волны в направлении убывания плотности или в сферич. Волне, сходящейся к центру.Устойчивый процесс Д. Не всегда возможен. Напр., волна Д. Не может распространяться в цилиндрич. Заряде ВВ слишком малого диаметра. Волна разрежения, возникающая при разлёте продуктов Д. В боковых направлениях, искривляет передний фронт волны и ослабляет его амплитуду. Этот процесс приводит к снижению скорости хим.

Реакции или практически полному её прекращению. Миним. Диаметр заряда ВВ, в к-ром возможен незатухающий процесс Д., пропорционален ширине зоны хим. Реакции.Кроме детонации в ВВ, возможен др. Тип волны хим. Превращения - Горение взрывчатых веществ. При нек-рых условиях горение может перейти в Д. Во мн. Практич. Случаях (напр., при горении топливной смеси в двигателях внутр. Сгорания) возникновение Д. Недопустимо. В связи с этим подбираются такие условия горения и хим. Состав используемых веществ, чтобы возникновение Д. Было исключено.Управление процессом Д. Достигается подбором ВВ разл. Хим. Состава и плотности.Литература. Курант Р., Фридрихс К., Сверхзвуковое течение и ударные волны, пер. С англ., М., 1950. Зельдович Я. Б., Компанеец А.

С, Теория детонации, М., 1955. Щелкин К. И., Трошин Я. К., Газодинамика горения, M., 1963.К. Б. Губкин..