Возбуждение детонации в зарядах взрывчатого вещества, ограниченных оболочками, при высокоскоростном воздействии ударников

Возбуждение детонации в зарядах взрывчатого вещества…

УДК 662.215.2

Возбуждение детонации в зарядах

взрывчатого вещества, ограниченных оболочками,

при высокоскоростном воздействии ударников

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Представлены результаты численного моделирования процесса возбуждения де-

тонации в зарядах взрывчатого вещества (ВВ), ограниченных стальными оболоч-

ками толщиной 4 и 12 мм, при воздействии цилиндрических ударников массой 18,6 г

в диапазоне скоростей 750…2 300 м/с. При воздействии высокоскоростных удар-

ников на ограниченные оболочкой заряды в ВВ образуются сильные ударные волны

(УВ), которые могут инициировать детонацию. Возникнет ли детонация или нет,

зависит не только от амплитуды и длительности УВ, которые, в свою очередь,

определяются скоростью и диаметром ударника, но и от характера ограничения.

Получено, что при воздействии ударников на заряды ВВ в тонкостенных оболоч-

ках детонация возникает в УВ, образующихся на начальной стадии ударного взаи-

модействия, с малым временем задержки, а при воздействии на заряды ВВ в тол-

стостенных оболочках возбуждение детонации на пределе происходит с заметной

задержкой при пересечении УВ, отраженных от стенок оболочки. В исследован-

ных случаях критическая скорость ударника, необходимая для возбуждения дето-

нации в зарядах ВВ в толстостенной оболочке, оказалась меньше, чем для зарядов

ВВ в тонкостенной оболочке. Разработана численная методика, которую можно

использовать в дальнейших исследованиях для определения критических условий

ударно-волнового возбуждения детонации в различных оболочечных взрывных уст-

ройствах.

Ключевые слова:

заряд в оболочке, возбуждение детонации, ударная волна, чис-

ленное моделирование, кинетика разложения.

Введение.

Несмотря на многочисленные работы, посвященные изу-

чению механизмов и критериев возбуждения и распространения взрыв-

ных превращений в зарядах ВВ, ограниченных оболочками, при высо-

коскоростном ударном воздействии компактных ударников (КУ) [1, 2],

остается много нерешенных вопросов. В частности, в недостаточной

степени изучены механизмы и критерии ударно-волнового возбуждения

интенсивных ответных реакций (детонации, частичной детонации) в

снаряжении боеприпасов при высокоскоростном воздействии КУ мас-

сой около 20 г в диапазоне скоростей

= 1 800…2 600 м/с. Именно та-

кие характеристики воздействия регламентирует стандарт НАТО

STANAG

-4496 для испытания малочувствительных боеприпасов на

прострел. Кроме того, менее интенсивное воздействие КУ в диапазо-

не скоростей 500…1 500 м/с может быть использовано для возбужде-

ния взрывных превращений в снаряжении различных оболочечных

взрывных устройств при гуманитарном разминировании [3]. Для

проектирования соответствующих систем разминирования необхо-