Взрывчатые вещества: принцип действия и основные виды

Содержание

Методы удаления мусора

Сегодня о том, что избавляться от накопившегося мусора на орбите нужно, не остается ни у кого сомнений. Иначе отходы будут попросту увеличиваться ежегодно, даже если люди прекратят запускать космические аппараты на орбиту. Но, к сожалению, эффективные методы удаления мусора пока остаются на бумаге.

Проблемой космического мусора занялись ученые еще в эпоху СССР, когда стали создаваться разные организации по борьбе с космическим мусором.

Сегодня действует координационный комитет “Триолан”, основанный национальными космическими объектами.

Предлагаются разные методы борьбы с загрязнением орбиты:

• Строительство грандиозного космического лифта или электродинамической станции отслеживания космического мусора, позволяющих замедлить скорость летящих кусков с последующим сгоранием в атмосфере.
• Тщательный контроль за запусками ракет.
• Усиление защиты космического оборудования от попадания мелких частиц
• Дополнительная закладка топлива на спутнике с целью выведения мусора из орбит.

Широко обсуждается идея использования наземного лазера, способного заставлять космические объекты и спутники падать в нужном направлении на землю или сгорать полностью в атмосфере.

Также ведутся споры о создании гигантского блока из аэрогеля (легкий пористый материал) для приёма на себя ударов частиц мусора. Однако данные методы пока работают плохо, и космос ежегодно загрязняется обломками с орбиты.

Другие альтернативные идеи для борьбы с космическим мусором, предлагаемые европейским космическим агентством:

Применение реактивной струи с установкой на мощных космических аппаратов.

1. Установка сети (длиной 700м) для захвата хлама с последующей перевозкой, захоронением выше 240 км от Земли.
2. Использование солнечного паруса (двигателя, использующего космический мусор) — источника энергии движения с космическими агрегатами для транспортировки мусора.
3. Подключение роботов (средств обнаружения) с целью транспортировки мусора вокруг земли·        использование облаков вольфрамовой пыли для воздействия на хлам и изгнания его с орбиты.

Пока все технологии сжигания мусора в атмосфере остаются на бумаге. Самая рациональная идея — установка мощного лазера с непрерывным действием, позволяющего корректировать скорость движения обломков и даже изменить их траекторию.

Но 1 лазерная установка с соответствующей инфраструктурой обойдется в 10 млн.$, да и многие страны запрещают ввоз оружия на орбиту. Для решения вопросов необходимо заключать международные соглашения.

Стоит знать! Ученые ищут оптимальные способы для отслеживания обломков и метеоритного дождя, ведь скорость движения в космосе до 10 км в секунду, что представляет особые трудности.

Предполагается использовать мощные спутники, способные охватывать обломки, направляя в сторону планеты.

Основные помощники – лазеры, дающие возможность чистить орбиты, находить остатки отработанных космических кораблей, проводить археологические раскопки. Однако многие идеи остаются нереальными или дорогостоящими.

История

Mauser 98k относительно позднего выпуска. Затыльник приклада — глубокий штампованный, переднее ложевое кольцо — штампованное.

Продольно-скользящий затвор Маузера.

Оригинальное обозначение «карабин» для данного образца не является корректным с точки зрения русскоязычной терминологии: Mauser 98k более корректно называть «укороченной» или «облегчённой» винтовкой, так как немецкий термин «карабин» (Karabiner) в его использовавшемся в те годы значении не соответствует пониманию этого слова, принятому в русском языке. По своим габаритам этот «карабин» лишь весьма незначительно уступал, например, советской «трёхлинейке». Дело в том, что это слово в немецком языке в то время обозначало лишь наличие более удобных боковых, «кавалерийских» креплений для ремня — вместо «пехотных» антабок, расположенных снизу на ложе. Например, некоторые немецкие «карабины» были существенно длиннее винтовок той же модели. Такая терминологическая разница порождает определённую путаницу, усугубляемую тем, что впоследствии в немецком языке термин «карабин» приобрёл своё «обычное» значение и тоже стал обозначать сильно укороченную винтовку.

Буква «k» в конце названия — сокращение от немецкого слова «Kurz» — «короткий».

Винтовка Mauser 98k выпускалась вплоть до 1945 года, было выпущено более 14 млн экземпляров.

После Второй мировой войны винтовка Mauser 98k находилась на вооружении во многих странах мира, в том числе в ГДР и ФРГ. По состоянию на 1995 год винтовка Mauser 98k продолжала использоваться почётными караулами бундесвера.

В 1998 году, в честь 100-летнего юбилея создания Mauser 98, компанией Mauser была выпущена партия из 1998 винтовок — точных копий Mauser 98k времён Третьего рейха.

5) Китайский разрушитель

В 80 годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу «мочевины» – один её килограмм заменял двадцать два килограмма тротила. Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74. В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» – динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

Химия и технология бризантных взрывчатых веществ

Молекулы химических соединений или их смесей, содержащие некий запас химической энергии, получили название энергонасыщенных веществ. Энергия, в результате преобразования, происходящего под влиянием внешних факторов, превращается в световую, механическую или тепловую.

Пиротехнические составы, порох и другие ВВ относятся к самым известным типам энергонасыщенных веществ. Химическая энергия в них преобразуется за счет быстрого протекания взрыва в другие виды. Значительное количество тепла, выбрасываемое благодаря взрыву, является основным критерием его работоспособности. Являясь компактными и мощными источниками механической энергии, бризантные ВВ повсеместно используются в разных отраслях промышленности.

Бризантные ВВ, обладающие нормальной мощностью

Эти вещества имеют длительный период хранения (за исключением динамитов), на них не оказывают ощутимого влияния внешние факторы, при практическом использовании они безопасны.

К бризантным взрывчатым веществам относится:

Тротил – это вещество в виде кристаллов, имеющее желтоватый или коричневатый цвет, горькое на вкус. Температура плавления – 81 °С, а вспышки — 310 °С. На открытом воздухе горение тротила сопровождается пламенем желтоватого цвета с сильной копотью без взрыва, а в закрытом помещении может произойти детонация. Вещество с металлами химической активности не проявляет, практически не чувствительно к ударам, трению и тепловому воздействию. Вступает во взаимосвязь с соляной и серной кислотой, бензином, спиртом, а также ацетоном. Например, при простреле литой и прессованный ружейной пулей тротил не загорается, и взрыва не происходит. Для боеприпасов его применяют в различных сплавах и чистом виде. Вещество используют в виде прессованных шашек различных размеров при выполнении подрывных работ.
Пикриновая кислота – бризантное вещество в виде кристаллов, имеющих желтый цвет и горький вкус. Она обладает большей восприимчивостью к воздействию тепла, удара и трения, чем тротил, может взорваться от прострела ружейной пули. Пламя при горении сильно коптит. При большом скоплении вещества происходит детонация. По сравнению с тротилом, пикриновая кислота является более мощным ВВ.
Динамиты – имеют разную рецептуру и содержат нитроглицерин, нитроэфиры, селитру, древесную муку и стабилизаторы. Основное применение – народное хозяйство. Главное свойство динамитов – водоустойчивость и значительная мощность. Их недостатком считается увеличенная восприимчивость к термическим и механическим влияниям

Это требует проявления осторожности при транспортировке и проведении взрывных работ. Через полгода динамиты утрачивают способность к детонации

Кроме того, они замерзают при отрицательной температуре около 20 °С и становятся опасными при эксплуатации.

Состав

Существуют два больших класса взрывчатых веществ — индивидуальные и композитные.

Индивидуальные представляют собой химические соединения, способные к внутримолекулярному окислению. При этом молекула вовсе не должна содержать в своем составе кислород — достаточно, чтобы одна часть молекулы передала электрон другой ее части с положительным тепловым выходом.

Энергетически молекулу такого взрывчатого вещества можно представить как шарик, лежащий в углублении на вершине горы. Он будет спокойно лежать до передачи ему некоторого сравнительно небольшого импульса, после чего скатится по склону горы, выделив при этом энергию, значительно превышающую затраченную.

Фунт тротила в заводской упаковке и аммоналовый заряд массой 20 килограмм.

К индивидуальным взрывчатым веществам относятся тринитротолуол (он же тротил, тол, ТНТ), гексоген, нитроглицерин, фульминат ртути (гремучая ртуть), азид свинца.

Композитные состоят из двух и более веществ, не связанных между собой химически. Иногда компоненты таких взрывчаток сами по себе не являются способными к детонации, а проявляют эти свойства при реакции между собой (обычно речь идет о смеси окислителя и восстановителя). Характерный пример такого двухсоставного композита — оксиликвит (пористое горючее вещество, пропитанное жидким кислородом).

Композиты могут состоять и из смеси индивидуальных взрывчатых веществ с добавками, регулирующими чувствительность, фугасность и бризантность. Такие добавки могут как ослаблять взрывные характеристики композитов (парафин, церезин, тальк, дифениламин), так и усиливать их (порошки различных химически активных металлов — алюминия, магния, циркония). Кроме того, существуют стабилизирующие добавки, увеличивающие срок хранения готовых взрывных зарядов, и кондиционные, доводящие взрывчатое вещество до требуемого физического состояния.

В связи с развитием и распространением мирового терроризма ужесточились требования к контролю над взрывчатыми веществами. В состав современных взрывчаток в обязательном порядке вводятся химические маркеры, обнаруживаемые в продуктах взрыва и однозначно указывающие на производителя, а также пахучие вещества, помогающие в обнаружении взрывных зарядов служебными собаками и приборами газовой хроматографии.

Трициклическая мочевина

Основные свойства ВВ

Главными из них являются:

• температура продуктов взрыва;
• теплота взрыва;
• скорость детонации;
• бризантность;
• фугасность.

На последних двух пунктах следует остановиться отдельно. Бризантность ВВ – это его способность разрушать прилегающую к нему среду (горную породу, металл, дерево). Данная характеристика во многом зависит от физического состояния, в котором находится взрывчатка (степень измельчения, плотность, однородность). Бризантность напрямую зависит от скорости детонации взрывчатого вещества — чем она выше, тем лучше ВВ может дробить и разрушать окружающие предметы.

• Повышенной мощности: гексоген, тетрил, оксоген;
• Средней мощности: тротил, мелинит, пластид;
• Пониженной мощности: ВВ на основе аммиачной селитры.

Не менее важным свойством взрывчатых веществ является его фугасность. Это самая общая характеристика любого ВВ, она показывает насколько та или иная взрывчатка обладает разрушающей способностью. Фугасность напрямую зависит от количества газов, которые образовываются при взрыве. Следует отметить, что бризантность и фугасность, как правило, не связаны между собой.

Существует общепринятый способ определения мощности различных взрывчатых веществ. Это так называемый тротиловый эквивалент, когда мощность тротила условно принимается за единицу. Используя этот способ можно высчитать, что мощность 125 гр тротила равна 100 гр гексогена и 150 гр аммонита.

Чтобы лучше показать, насколько важна эта характеристика взрывчатого вещества, можно сказать, что американцы разработали специальный стандарт (STANAG 4439) для чувствительности взрывчатых веществ. И на это им пришлось пойти не от хорошей жизни, а после череды тяжелейших несчастных случаев: при подрыве на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме погибли 33 человека, вследствие взрывов на авианосце «Форрестол» были повреждены около 80 самолетов, а также после детонации авиаракет на авианосце «Орискани» (1966 год). Так что хороша не просто мощная взрывчатка, а детонирующая именно в нужный момент — и никогда больше.

Все современные ВВ – это либо химические соединения, либо механические смеси. К первой группе относятся гексоген, тротил, нитроглицерин, пикриновая кислота. Химические взрывчатые вещества, как правило, получают нитрованием различных видов углеводородов, что приводит к введению в их молекулы азота и кислорода. Ко второй группе – аммиачно-селитренные ВВ. В состав взрывчатых веществ подобного типа обычно входят вещества, богатые кислородом и углеродом. Для повышения температуры взрыва в смеси часто добавляют порошки металлов: алюминия, бериллия, магния.

Кроме всех вышеперечисленных свойств, любое взрывчатое вещество должно быть химически стойким и пригодным для длительного хранения. В 80-х годах прошлого века китайцы сумели синтезировать мощнейшую взрывчатку – трициклическую мочевину. Ее мощность превосходила тротил в двадцать раз. Проблема была в том, что через несколько дней после изготовления вещество разлагалось и превращалось в слизь, непригодную для дальнейшего использования.

Элтон Джон

Дополнительная литература

• Андреев К. К., Беляев А. Ф. Теория взрывчатых веществ. — М., 1960.
• Андреев К. К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. — 2-е изд. — М., 1966.
• Беляев А. Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. — М.: Наука, 1968.
• Косточко А. В., Казбан Б. М. Пороха, ракетные твёрдые топлива и их свойства. Учебное пособие. — Москва: ИНФРА-М, 2014. — 400 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-16-005297-7.
• Орлова Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. — 3-е изд. — Л., 1981.
• Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. — М.: «Недра», 1977. — 253 c.
• 1. Взрывчатые вещества для снаряжения инженерных боеприпасов // Инженерные боеприпасы. Руководство по материальной части и применению. Книга 1. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1976. — С. 6.
• Взрывчатые вещества // Советская военная энциклопедия. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1979. — Т. 2. — С. 130.
• Fedoroff, Basil T. et al Enciclopedia of Explosives and Related Items, vol.1—7. — Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960—1975.

Применение

Ежегодно в мире производится несколько миллионов тонн взрывчатых веществ. Ежегодный расход взрывчатых веществ в странах с развитым промышленным производством даже в мирное время составляет сотни тысяч тонн. В военное время расход взрывчатых веществ резко возрастает. Так, в период 1-й мировой войны в воюющих странах он составил около 5 миллионов тонн, а во 2-й мировой войне превысил 10 миллионов тонн. Ежегодное использование взрывчатых веществ в США в 1990-х годах составляло около 2 миллионов тонн.

Военное применение

В военном деле взрывчатые вещества используются в качестве метательных зарядов для различного рода оружия и предназначаются для придания снаряду (пуле) определенной начальной скорости.

Промышленное применение

Взрывчатые вещества широко используются в промышленности для производства различных взрывных работ.

Существуют произведения монументального искусства, изготовленные с помощью взрывчатых веществ (монумент Crazy Horse в штате Южная Дакота, США).

В Российской Федерации запрещена свободная реализация взрывчатых веществ, средств взрывания, порохов, всех видов[источник не указан 1008 дней]ракетного топлива, а также специальных материалов и специального оборудования для их производства, нормативной документации на их производство и эксплуатацию.

Научное применение

В научно-исследовательской сфере взрывчатые вещества широко используются как простое средство достижения в экспериментах значительных температур, сверхвысоких давлений и больших скоростей.

Дополнительная литература

• Андреев К. К., Беляев А. Ф. Теория взрывчатых веществ. — М., 1960.
• Андреев К. К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. — 2-е изд. — М., 1966.
• Беляев А. Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. — М.: Наука, 1968.
• Косточко А. В., Казбан Б. М. Пороха, ракетные твёрдые топлива и их свойства. Учебное пособие. — Москва: ИНФРА-М, 2014. — 400 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-16-005297-7.
• Орлова Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. — 3-е изд. — Л., 1981.
• Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. — М.: «Недра», 1977. — 253 c.
• 1. Взрывчатые вещества для снаряжения инженерных боеприпасов // Инженерные боеприпасы. Руководство по материальной части и применению. Книга 1. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1976. — С. 6.
• Взрывчатые вещества // Советская военная энциклопедия. — Москва: Военное издательство Минобороны СССР, 1979. — Т. 2. — С. 130.
• Fedoroff, Basil T. et al Enciclopedia of Explosives and Related Items, vol.1—7. — Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960—1975.

См. также

4. Пироксилин.

5. Нитроглицерин.

1. Тротил — является мощным бризантным взрывчатым веществом, сравнительно безопасным и удобным в обращении.

Это твердое кристаллическое вещество бледно-желтого цвета, почти не растворимое в воде.

Температура вспышки + 259 — 300
градусов.

Химически очень стойкий, не взаимодействует с металлами. При длительном нагревании при температуре свыше + 150° подвергается частичному разложению. При зажжении на открытом воздухе лучом огня — горит коптящим пламенем.

К механическим воздействиям мало чувствителен, при простреле пулей, как правило, не взрывается.
При полной детонации выделяется черный дым, при неполной — желтый.

Хранить надо в темном, защищенном от лучей солнца месте, так как от прямых солнечных лучей тротил буреет и становится чувствительнее к удару.

Для применения в бронебойных снарядах его флегматизируют, но в этом случае он теряет свою мощность на 15%. Тротил в плавленном и прессованном виде идет на снаряжение снарядов, мин, торпед и т. п.

2. Тетрил — это твердое мелкокристаллическое вещество бледно-желтого цвета.

Температура вспышки +190 — 194°.

По мощности превосходит тротил. Однако сравнительно высокая чувствительность к механическим воздействиям и дороговизна производства ограничивают область его применения, и тетрил применяется в детонаторах взрывателей и в капсюлях-детонаторах для взрыва менее чувствительных бризантных взрывчатых веществ.

3. А —XI —2 — это мощное бризантное взрывчатое вещество, получившее широкое применение в годы Великой Отечественной войны.

4. Пироксилин — получается путем обработки клетчатки (хлопка, волокон дерева, льна, смолы, хлопчатобумажных концов) азотной кислотой в присутствии серной кислоты.

Это твердое малогигроскопическое вещество. Температура вспышки + 138 — 200°. На открытом воздухе горит спокойно.
При воспламенении большого количества может произойти взрыв.

Чувствительность зависит от плотности и содержания влаги.

Сухой — крайне опасен при обращении и хранении и требует мер предосторожности. При содержании 25% влаги — безопасен и, допускается к перевозке

При содержании 25% влаги — безопасен и, допускается к перевозке.

Погруженный в воду, а затем высушенный, не изменяет своих качеств.

Влажный, но замерзший, по своей чувствительности не уступает сухому.

Чувствительность к удару выше, чем у тротила. Скорость детонаций 6500 метров в секунду. Применяется для изготовления бездымных порохов.

5. Нитроглицерин  получается действием смеси азотной и серной кислот на глицерин.

Это мощное, весьма чувствительное бризантное взрывчатое вещество, представляющее собой маслянистую бесцветную жидкость.

Застывает при температуре + 8° и ниже. Температура вспышки + 180°. Пары его ядовиты.

Весьма чувствителен и взрывается от удара, трения, сотрясения, в результате саморазложения и потому неудобен в обращении.

Горение больших его количеств заканчивается взрывом. Скорость
детонации 800 — 900 метров в секунду. Применяется для изготовления бездымных
порохов и динамитов.

Методы защиты космических аппаратов от столкновений с космическим мусором

Статьи и новости по теме:

Бризантные вещества повышенной мощности

Взрывчатые вещества, имеющие повышенную мощность, располагают большой скоростью детонации и при взрыве выделяют значительное количество тепла. Они очень чувствительны ко внешнему импульсу.

Взрыв происходит от любого детонатора, в том числе и от удара винтовочной пули. При воздействии открытого огня они сильно горят, не выделяя сажи и дыма, светлым пламенем, возможен взрыв. К этой группе веществ принадлежит:

• Тэн – белый порошок, состоящий из кристаллов. Это бризантное вещество не реагирует с металлами и водой, разводится в ацетоне и считается самым уязвимым к внешним факторам воздействия. Его используют для шнуров детонации, вспомогательных детонаторов и капсюлей детонаторов.
• Тетрил – порошок кристаллического типа желтоватого цвета, соленый на вкус. Хорошо разводится ацетоном и бензином, плохо – спиртом, с металлами не реагирует, хорошо поддается прессовке. Используют для изготовления детонаторов.
• Гексоген – одно из самых бризантных веществ, которое состоит из мелких кристаллов белого цвета, не имеющих запаха и вкуса. С водой и металлами в реакцию не вступает, плохо прессуется. От внешнего воздействия происходит взрыв, горит с шипением, пламя яркого белого цвета. Применяют для некоторых образцов капсюлей-детонаторов, изготовления смесей для промышленных взрывов, морских мин.

Космический мусор: откуда берется и почему никуда не улетает

Классификация бризантных взрывчатых веществ

Бризантные вещества повышенной мощности

Обладают повышенной скоростью детонации (7500-8500 м/c) и энергией взрыва. Имеют большую чувствительность к начальному импульсу, взрываются от любого капсюля-детонатора, от удара винтовочной пули. От действия открытого огня загораются и горят интенсивно, без копоти и дыма белым или светло-жёлтым пламенем; горение может перейти во взрыв.

Разновидности:

• ТЭН – тетранитропентааэритрит – (CH₂ONO₂)₄C – белый кристаллический порошок;
• Нитроглицерин – глицеринтринитрат – CHONO₂(CH₂ONO₂)₂ – маслообразная бесцветная прозрачная жидкость;
• Гексоген – тримстилентринитроамин – (CH₂)₃N₃(NO₂)₃ – мелкокристаллическое вещество белого цвета без вкуса и запаха;
• Октоген – циклотетраметилентетранитрамин – C₄H₈N₈O₈ – аналог гексогена, однако отличается большей плотностью, более высокой температурой плавления и вспышки;
• Тетрил – тринитрофнилметилнитроамин – NO₂₃C₆H₂N(NO₂)CH₃ – светло-жёлтый, солоноватый на вкус кристаллический порошок.

Бризантные взрывчатые вещества нормальной мощности

Обладают большой стойкостью к внешним воздействиям (кроме динамитов), выдерживают длительное хранение.

Разновидности:

Тротил – тринитротолуол, тол, тритон, ТНТ – С6H2CH3(NO2)3 – кристаллическое вещество от светло-жёлтого до светло-коричневого цвета, горьковатое на вкус; Пластит-4 – С4 – смесевое взрывчатое вещество, состоящее из гексогена (80-90%), полимерного связующего вещества и пластификатора, представляет собой однородную тестообразную массу светло-кремового цвета; Динамиты – состоят из нитроглицерина с добавками нитроэфиров, селитры в смеси с древесной мукой и стабилизаторами

Обладают повышенной чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям, требуют повышенной осторожности при транспортировке и ведении взрывных работ. Тринитрофенол – пикриновая кислота, милинит, мелинит, шимозе – C6H2(NO2)3OH – жёлтый или ярко-жёлтый порошок, горький на вкус

Бризантные взрывчатые вещества пониженной мощности

Обладают пониженной бризантностью и меньшей скоростью детонации (не более 5000 м/с). Уступают взрывчатым веществам нормальной мощности по бризантному действию, но равноценны им по работоспособности (фугасности). Основу таких веществ составляет аммиачная селитра, соединённая с наполнителями (взрывчатыми или горючими веществами: алюминиевой пудрой, древесной пылью и т. д.). Применяются в народном хозяйстве.

Навигация

Машины на базе

Ссылки

26 советов, которые помогут наладить ментальное здоровье