the heat of explosion of TNT. In order to assess the potential contribution of these
compositions to the total energy release in the explosion of explosive charges in the
air and to evaluate their direct impact on characteristics of the explosive action in a
near-field zone of the explosion, the comparative experiments were carried out with
pure TNT charges and with combined charges, consisting of TNT and a block of the
metal-PTFE compositions in two variants: MFC-1 (W–Al–PTFE 87.5/2.5/10.0) and
MFC-2 (W–Al–PTFE 36/14.5/49.5). It is shown that the replacement of the central
volume of TNT (10%) with the same amount of MFC-1 almost does not change
the explosion parameters of TNT, while the TNT replacement with MFC-2 that is
more energy intensive than the MFC-1 leads to the increase in the air shock-wave
parameters by 2–4% (and locally, the impulse growth is up to 30%). Estimations of
the total effect of the air shock wave and the explosion products on the steel plates
have shown that combined charges have a greater impact (10–28%) than the charges
of pure TNT in the near-field zone (up to 1 m).
Keywords
:
reactive material, metal-PTFE compositions, combined charge, explosive
action, air shock wave.
В настоящее время ведутся интенсивные поисковые исследования
по отработке новых принципов усиления поражающего действия ар-
тиллерийских боеприпасов (БП), боевых частей ракет и авиабомб за
счет включения в их состав высокоплотных реакционноспособных ма-
териалов (РСМ). За рубежом исследованиями РСМ, называемых также
реакционными материалами (Reactive Material — RM), активно зани-
маются более 20 ведущих научно-исследовательских организаций и
фирм — разработчиков БП [1–3]. По сложившейся терминологии РСМ
(или RM) — это композиции двух или более твердых веществ, не явля-
ющихся взрывчатыми, в которых при высокоинтенсивной деформации
или ударно-волновом воздействии может быть инициирована экзотер-
мическая механохимическая реакция с дополнительным энерговыде-
лением (в том числе благодаря химическому взаимодействию RM с
материалами цели), что приводит к усилению кинетического, зажига-
тельного и/или комбинированного (термобарического) поражающего
воздействия, оказываемого как БП прямого попадания, так и БП, со-
здающими поля поражения.
Наибольший интерес представляют РСМ на основе металлов, в
которых высокоэффективными окислителями по отношению к ме-
таллам выступают фторорганические полимеры, например полите-
трафторэтилен (ПТФЭ, он же фторопласт Ф-4 или тефлон [C
2
F
4
]
n
)
с содержанием фтора до 76% [4–9]. Проведенные расчетные оценки
(табл. 1) показывают, что удельное (в МДж/кг) и в особенности объ-
емное (в МДж/л) энергосодержание в этих металлофторопластовых
смесях (МФС) и композициях (МФК) весьма велико и может заметно
превышать теплоту взрыва тротила [10–14].
Данные параметры получены в упрощенных предположениях и
носят оценочный характер. Параметры энергосодержания РМ-МФС
соизмеримы с типичными пиротехническими составами и сравнимы с
84
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,...13