Тема 2. Основы баллистики
Вопросы лекции:
1. Взрывчатые вещества.
2. Сведения из внутренней баллистики.
3. Сведения из внешней баллистики.
4. Понятие о калибре.
5. Приведение оружия к нормальному бою.
Взрывчатые вещества
Взрывчатыми веществами (ВВ) называются неустойчивые смеси и химические соединения, способные под влиянием незначительных внешних воздействий (удар, трение, укол, нагревание и т.д.) совершать быстрое превращение в газообразное состояние1.
Взрывом называется явление быстрого физического изменения вещества, сопровождающегося таким же быстрым превращением его потенциальной (скрытой) энергии в механическую работу. Эта работа производится отбрасывающимися газами, стремящимися к расширению и создающими таким образом резкое повышение давления в среде, которая окружает место взрыва. Очень резкое повышение давления и является характерной чертой взрыва. Сопутствующий признак взрыва – сильный звук.
Химическая реакция, сопровождающаяся взрывом, называется взрывчатым превращением.
Характерные признаки взрыва следующие:
кратковременность процесса – быстрота перехода ВВ из твердого или жидкого состояния в газообразное, т.е. в конечную систему продуктов превращения. В зависимости от химического состава ВВ и условий, при которых происходит взрыв, взрывчатые превращения протекают с различными скоростями – от сотых до миллионных долей секунды. Так, заряд бездымного пороха сгорает в винтовке за 0,0012 с, 1 кг динамита взрывается в течение 0,00002 с;
образование газов – наличие большого количества газообразных продуктов взрыва, способных к расширению. Количество выделяющихся при взрыве газообразных продуктов выражается приблизительно следующими цифрами: 1 л пироксилина дает 994 л газообразных продуктов взрыва; 1 л нитроглицерина дает 1121 л газообразных продуктов взрыва;
выделение тепла при реакции взрывчатого превращения, что увеличивает упругость газовых продуктов. Так, при сгорании заряда в винтовочном патроне выделяется около 3 килокалорий тепла.
Виды взрывчатых превращений и классификация
взрывчатых веществ по их применению
В зависимости от химического состава ВВ и условий взрыва взрывчатые превращения протекают с различными скоростями, при которых может происходить быстрое сгорание, собственно взрыв, детонация.
Быстрым сгоранием ВВ называется процесс взрывчатого превращения, распространяющийся по всей массе ВВ со скоростью не более нескольких метров в секунду. Если этот процесс протекает на открытом воздухе, то он обычно не сопровождается даже каким-либо звуковым эффектом. Примером тому может служить сгорание на открытом воздухе зерен дымного пороха, которое протекает со скоростью 10-13 мм/с.
В закрытом объеме сгорание ВВ протекает более энергично, чем на воздухе, причем горение сопровождается резким звуком. Типичный пример такого взрывчатого превращения – горение боевого заряда бездымного пороха в канале ствола (скорость - до 10 м/с). Последовательное быстрое сгорание ВВ сопровождается более или менее быстрым нарастанием давления газов в канале ствола, которое по мере образования распространяется в сторону наименьшего сопротивления, выполняя при этом работу по перемещению, выталкиванию из канала ствола пули или снаряда.
Рис. 1. Взрыв и детонация
Собственно взрыв – процесс разложения ВВ, который протекает с огромной скоростью, измеряемой сотнями метров в секунду. Такой взрыв сопровождается резким нарастанием давления газов в месте взрыва, ударом газов по окружающей среде, что влечет за собой раскалывание и дробление окружающих предметов, находящихся в непосредственной близости от места взрыва.
Детонацией называют процесс, распространяющийся по ВВ с максимально возможной для него скоростью взрывчатого превращения, измеряемой обычно тысячами метров в секунду. Например, скорость детонации пироксилина доходит до 6800 м/с, нитроглицерина – 8200 м/с. К концу взрыва, т.е. к моменту, когда разложится весь заряд, газы еще не успевают расшириться и занимают первоначальный объем ВВ. В связи с этим сразу же развивается огромное давление газов во все стороны. Такой резкий скачок давления и удар газов приводят к дроблению преграды на мельчайшие куски (рис. 1).
Если обыкновенный взрыв происходит, как правило, от нагревания ВВ, то детонация в большинстве случаев наступает при условии, если в непосредственной близости от основного заряда (или даже на некотором расстоянии от него) взрывается то же самое или другое ВВ. Взрывчатое вещество, которое способно вызвать детонацию в другом ВВ, называется детонатором.
В зависимости от применения взрывчатые вещества разделяются на три большие группы: инициирующие, дробящие и метательные, или пороха.
Инициирующие ВВ отличаются тем, что обычной формой их взрывчатого превращения является полная детонация. Инициирующие ВВ наиболее чувствительны к внешним воздействиям и легко взрываются от незначительного удара, накола, луча пламени и т.д. Они идут преимущественно на изготовление всевозможных воспламенителей и снаряжение капсюлей, применяемых для инициирования взрывчатых превращений других ВВ (рис. 2). Для снаряжения патронных капсюлей-воспламенителей в основном используется ударный состав (смесь гремучей ртути и азида свинца).
Рис. 2. Ударный состав (инициирующие ВВ) в винтовочных гильзах
Дробящими (бризантными) называются такие ВВ, которые при относительной безопасности в обращении безотказно детонируют. Взрывают их капсюлями инициирующих ВВ. Скорость взрывчатого превращения бризантных ВВ достигает нескольких сот метров в секунду. Применяются они в качестве разрывных зарядов снарядов, авиационных бомб, мин и гранат. К бризантным ВВ относятся пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др.
Метательными, или порохами, называются такие ВВ, взрывчатые превращения которых носят характер быстрого горения, протекающего большей частью со скоростью нескольких метров в секунду. Пороха используются во всех видах огнестрельного оружия в качестве источника энергии, необходимой для сообщения пуле (снаряду) движения.
Пороха по составу, физическим и химическим свойствам подразделяются на дымные (механические смеси) и бездымные (коллоидные).
Дымный, или черный, порох по сравнению с другими видами известных в настоящее время метательных ВВ в баллистическом отношении невыгоден и малопродуктивен: после взрыва его пороховые газы увеличивают свой объем лишь в 280-300 раз относительно первоначального объема заряда. Поэтому дымные пороха как метательные средства при стрельбе из автоматического стрелкового оружия, а также при пулевой стрельбе из винтовок в настоящее время не применяются. Они полностью вытеснены бездымными порохами.
Взрывчатые вещества
| Инициирующие | Дробящие | Метательные, или пороха | |||
| Форма превращения | |||||
| Полная детонация | Детонация вследствие взрыва инициирующего вещества | Быстрое горение | |||
| Скорость горения | |||||
| Тысячи метров в секунду | Сотни метров в секунду | До 10 метров в секунду | |||
| Область применения | |||||
| Капсюли-воспламенители | Разрывные заряды снарядов, авиабомб, мин, и гранат | Входят в состав патрона используются как источник энергии для приведения пули в движение | |||
|
| |||||
| Смесь гремучей ртути и азида свинца | Пироксилин, нитроглицерин, динамит, тротил, гексоген и др. | Дымный и бездымный пороха | |||
| Пороха
| |||||
| Механические смеси (дымный порох) | Коллоидные смеси (бездымный порох) | ||||
