Глава 3. взрывчатые вещества

Страницы

Ссылки[править]

Принцип действия вакуумной бомбы

В воздухе взрывается облако из распыленного горючего вещества. Основные разрушения производит сверхзвуковая воздушная ударная волна и высокая температура. Почва из-за этого после взрыва больше похожа на лунный грунт, но нет ни химического, ни радиоактивного загрязнения.

Типичная «вакуумная бомба» состоит из контейнера с реагентом и двух независимых зарядов взрывчатого вещества. После сброса или выстрела боеприпаса первый заряд раскрывает контейнер на определенной высоте, распыляя реагент в облако, которое смешивается с атмосферным кислородом (размер облака зависит от количества реагента). Эта смесь затем обволакивает объекты и проникает в сооружения. В этот момент происходит подрыв смеси вторым зарядом, в результате чего образуется мощная ударная волна. Пример такого взрыва мы взяли с сайта Отдела вооружений Центра воздушной войны ВМС США, Чайна лейк, Калифорния:

Где можно использовать вакуумную бомбу?

В одном из материалов журнала «Военные знания» писали, что этот вид оружия может эффективно применяться как против личного состава вне укрытий, так и против вооружений и боевой техники, укрепленных районов и индивидуальных укрытий. Также его можно использовать для создания проходов в минных полях, расчистки посадочных площадок для вертолетов, уничтожения узлов связи и нейтрализации опорных пунктов при уличных боях в черте города, сообщает HRW. Вакуумная бомба способна полностью уничтожить растительность и сельскохозяйственные посевы на определенной территории.

При одновременном использовании большого числа боеприпасов разрушения могут быть более чем значительными. Эффект такого оружия также усиливается в закрытых помещениях. По мощности оно в 12-16 раз превышает обычные взрывчатые вещества при применении по объектам с большой площадью поверхности, таким как каркасные здания, блиндажи и транспортные ангары.

Поражающие факторы вакуумной бомбы

О новом российском оружии пока ничего не известно. У этой авиабомбы пока даже нет официального названия, есть лишь секретный шифр.

А вот, что говорится в заключении Разведывательного управления Министерства обороны США 1993 года (Defense Intelligence Agency, «Fuel-Air and Enhanced-Blast Explosive Technology-Foreign» April 1993) о подобной бомбе меньшей мощности:

– Механизм поражения живых объектов не имеет аналогов. Поражающим фактором является ударная волна, точнее – следующее за ней разрежение (вакуум), приводящее к разрыву легких… Если взрывчатый компонент просто сгорает, не детонируя, жертвы получают тяжелые ожоги и могут также вдохнуть горящее вещество. Поскольку наиболее часто используемые в таких боеприпасах оксид этилена или оксид пропилена высоко токсичны, невзорвавшийся боеприпас будет представлять для личного состава, оказавшегося в его облаке, такую же опасность, как и большинство отравляющих веществ.

Как утверждается в отдельном исследовании ЦРУ США, «воздействие взрыва объемно-детонирующего боеприпаса на замкнутые пространства огромно. В точке воспламенения люди просто сгорают дотла. Находящиеся у периметра с большой долей вероятности получают внутренние, и потому невидимые, повреждения, в том числе разрыв барабанных перепонок и разрушение органов внутреннего уха, сильнейшее сотрясение мозга, разрыв легких и других внутренних органов; возможна также потеря зрения».

В другом документе Разведуправления Министерства обороны высказывается предположение, что поскольку «ударная волна и перепад давления вызывают минимальные повреждения ткани головного мозга, пострадавшие после взрыва объемно-детонирующего боеприпаса могут оставаться в сознании, испытывая страдания в течение нескольких секунд или минут, пока не наступает смерть от удушья».

Ссылки

Как детонирует взрывчатое вещество

Различные взрывчатые вещества взрываются несколько по-разному. Например, для пороха характерна реакция быстрого воспламенения с выделением энергии в течение относительно большого промежутка времени. Поэтому он используется в военном деле для придания скорости патронам и снарядам без разрыва их оболочек.

При другом типе взрыва (детонационный) взрывная реакция распространяется по веществу со сверхзвуковой скоростью и она же является причиной. Это приводит к тому, что энергия выделяется в очень короткий промежуток времени и с огромной скоростью, поэтому металлические капсулы разрывает изнутри. Такой тип взрыва типичен для таких опасных взрывчатых веществ, как гексоген, тротил, аммонит и т. д.

Что представляет собой аммиачная селитра

Аммиачная селитра, или нитрат аммония, представляет собой аммониевую соль азотной кислоты, имеет химическую формулу NH₄NO₃ и состоит из трех химических элементов — азота, водорода и кислорода. Высокое содержание азота (около трети по массе) в легкоусвояемом растениями виде позволяет широко применять аммиачную селитру в качестве эффективного азотного удобрения в сельском хозяйстве.

В этом качестве аммиачная селитра применяется и в чистом виде, и в составе других, комплексных удобрений. Основная масса производимой в мире селитры используется именно в этом качестве. Физически аммиачная селитра представляет собой белое кристаллическое вещество, в промышленном виде имеющее вид гранул разного размера.

Она гигроскопична, то есть хорошо впитывает влагу из атмосферы; при хранении имеет тенденцию к слеживанию, образованию больших плотных масс. Поэтому ее хранят и транспортируют не в виде сплошной насыпной массы, а в плотных и прочных мешках, не позволяющих образовываться большим слежавшимся массивам, которые трудно поддаются разрыхлению.

Взрывные работы на открытых горных разработках с использованием аммиачной селитры в составе промышленной взрывчатки /  Flickr.com.

Аммиачная селитра — сильный окислитель. Три атома кислорода, входящие в ее молекулу, составляют 60 процентов массы. Другими словами, аммиачная селитра — более чем наполовину кислород, который легко высвобождается из ее молекулы при нагревании. А термическое разложение селитры происходит в двух основных формах: при температуре ниже 200 градусов она разлагается на оксид азота и воду, а при температуре порядка 350 градусов и выше одновременно с водой образуется свободный азот и свободный кислород. Это выделяет аммиачную селитру в разряд сильных окислителей и предопределило ее использование в производстве различных взрывчатых веществ, в составе которых требуется окислитель.

Посол Индии рассказал о ходе переговоров о закупке у России МиГ-29 и Су-30

Повреждения вторичными снарядами

Повреждения вторичными снарядами во время взрыва наблюдаются очень часто. Вторичными снарядами, наносящими повреждения, могут быть куски гранита, камней, дерева и других разрушающихся предметов, располагающиеся на пути взрыва, а также тела человека при взрыве снаряда в руках, которые причиняют разнообразные как открытые, так и закры­тые повреждения. Их объем зависит от энергии поражающего элемента

Срабатывание взрывных устройств, снаряженных специальными пора­жающими средствами механического действия (шарики, стрелки, стержни, иглы и т.д.), отравляющими веществами, поражающими средствами терми­ческого действия (напалм, фосфор и др.) вызывает множественные, сход­ные по форме, размерам и морфологии повреждения.

В практической работе встречаются повреждения от взрыва ручных гранат, толовых шашек, противопехотных и танковых мин, артиллерийских снарядов, минометных мин, запалов и взрывателей к гранатам и различ­ным снарядам, самодельных взрывных устройств. Каждое из них оставляет повреждения и части оболочек, позволяющее судить о типе взрывного устройства, в связи с чем во время проведения экспертизы необходимо изъять все осколки. Отсутствие осколков дает основание полагать о взрыве толовой шашки.

Объем, характер и особенности повреждений обусловлены устрой­ством боеприпасов, качеством, количеством, размерами и формой взрыв­ного устройства, положением запала по отношению к телу, свойствами оболочки снаряда, расстоянием от места взрыва до поражаемого объекта, наличием преград, а также позой и положением пострадавшего.

При проведении экспертизы взрывной травмы эксперт обязан определить, что именно взорвалось, установить повреждающие факторы взрыва, харак­тер и особенности повреждения, все ли повреждения произошли от взрыва, на каком расстоянии сработало взрывное устройство, взаиморасположение его и пострадавшего, позу и членорасположение его в момент взрыва.

Пример 2

Определить с помощью расчета по формулам избыточное давление и удельный импульс во фронте ВУВ на расстоянии 100 м от емкости, в которой находится 10 т. пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.

1. Определение массы пропана в составе ГВС

2. Определение тротилового эквивалента

3. Определение приведенного радиуса взрыва

4. Определение избыточного давления во фронте ударной волны

откуда

следовательно

5. Определение значения удельного импульса ударной волны

откуда

Приближенная оценка параметров взрывной волны за пределами облака может быть проведена по таблице 4, в которой представлены значения избыточного давления ΔP_Ф и эффективного времени действия фазы сжатия θ, заранее рассчитанные для различных значений R/r. Значения параметров, указанных в таблице, получены исходя из давления внутри газового облака 1700 кПа.

Взрывы газа

Самые распространенные чрезвычайные происшествиями, при которых происходит взрыв газа, случаются в результате неправильного обращения с газовым оборудованием

Важно своевременное устранение и характерное определение. Что значит взрыв от газа? Происходит он из-за неправильной эксплуатации

Для того чтобы не допустить подобных взрывов, все газовое оборудование должно проходить регулярный профилактический технический осмотр. Всем жителям частных домовладений, а также многоквартирных домов, рекомендован ежегодный ТО ВДГО.

Для снижения последствий взрыва конструкции помещений, в которых установлено газовое оборудование, делают не капитальными, а, наоборот, облегченными. В случае взрыва не возникает больших повреждений и завалов. Теперь вы представляете, что такое взрыв.

Для того чтобы утечку бытового газа было легче определить, в него добавляют ароматическую добавку этилмеркаптан, что обуславливает характерный запах. При наличии такого запаха в помещении необходимо открыть окна, обеспечив поступление свежего воздуха. После чего следует вызвать газовую службу. В это время лучше не пользоваться электрическими выключателями, способными вызвать искру. Строго запрещается курить!

Взрыв пиротехники тоже может стать угрозой. Склад таких предметов должен быть оборудован в соответствии с нормами. Некачественная продукция может нанести вред человеку, который ею пользуется. Все это стоит непременно учитывать.

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.

29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне состоялся первый успешный подрыв советского заряда для атомной бомбы. Оружие, которое спасло страну, создавали в строжайшей тайне с помощью лучших учёных на планете.

Огромную помощь советским учёным в создании атомной бомбы оказывали их американские коллеги. Правда, не открыто. Американские физики, работавшие над проектом «Манхэттен», хорошо понимали, какое оружие вкладывают в руки военных. Многих из тех, кто работал над атомной бомбой в США, советская разведка завербовала ещё студентами. Одними из самых успешных физиков были американцы Жорж Коваль, Рудольф Пайерлс, Клаус Фукс, Теодор Холл, а также Дэвид Грингласс — человек, раскрывший советским разведчикам особенности конструкции бомбы «Толстяк», и легендарные разведчики Этель и Юлиус Розенберг.

Научную работу над советской атомной бомбой возглавил легендарный физик Игорь Курчатов.

Шпионы среди американских физиков передали в СССР тысячи документов

О ходе работ над атомной бомбой в США докладывали лично наркому НКВД Лаврентию Берии

Сталин хорошо понимал, что страна, которая первой создаст атомное оружие, сможет защитить себя и получит возможность наносить удары в любой точке мира. В 1945 году стало очевидно, что Советский Союз может проиграть следующую войну. Летним утром 6 июля США провели первые в истории человечества испытания атомного оружия.

Ещё через месяц США впервые применили своё атомное оружие

В августе 1945 года города Хиросима и Нагасаки были уничтожены взрывами, а сама бомба стала предупреждением для СССР и Сталина

Работы над советской атомной бомбой начались ещё в 1942 году, однако с готовым изделием советские физики серьёзно опаздывали. После испытаний американской атомной бомбы и первого применения было создано Первое главное управление, руководить которым назначили Бориса Ванникова. Это управление отвечало за непосредственное выполнение работ с атомной бомбой.

ПГУ, пусть и в изменённом виде, продолжает работать и сегодня

После распада СССР и реорганизации на базе ПГУ появилась Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»

Перед учёными и конструкторским бюро Сталин поставил задачу создать атомную бомбу в двух вариантах. В первом случае ударное ядро должен был составлять плутоний, во втором — уран-235. В конце 1948 года работы по урановой бомбе остановили, а конструкцию посчитали малоэффективной.

Первая советская атомная бомба получила индекс РДС-1

Расшифровывалось сокращение просто — «Реактивный двигатель специальный». Мощность атомной бомбы в СССР составила 22 килотонны

Ровно в семь утра 29 августа 1949 года на первом и самом крупном Семипалатинском испытательном полигоне прогремел оглушительный взрыв, сопровождавшийся ослепительной вспышкой.

Учёные изучали как физические свойства взрыва, так и другие особенности

В радиусе 10 километров построили небольшие дома. Подвезли технику и животных. После взрыва специалисты изучали воздействие взрыва

Большая часть сооружений хоть и уцелела после взрыва, однако не подлежала восстановлению. Танки, поставленные вокруг эпицентра взрыва, разбросало и завалило набок ударной волной. В нескольких местах, включая стыки башни с корпусом, стальные сварочные швы лопнули, а металл «вывернуло» внутрь.

Об успешных испытаниях атомной бомбы не заявляли на весь мир. Напротив, сам факт работ команды Курчатова над секретным оружием держался в строжайшей тайне. Американские военные ожидали, что СССР сможет добиться успехов в создании атомного оружия не ранее чем в 1952–1953 годах.

Президент США узнал об испытаниях атомного оружия в СССР случайно

После разведки и сбора проб воздуха в районе Камчатки военные доложили Гарри Трумэну о том, что в СССР испытано атомное оружие

Историки отмечают, что если бы разведку воздушной обстановки и анализ проб воздуха американцы провели на три-четыре дня позже, то испытания атомной бомбы в СССР остались бы тайной на несколько лет.

Размножение

Взрывчатые вещества

Взрывчатое вещество – это химическая смесь, которая под действием определённых, легко достигаемых условий, вступает в бурную химическую реакцию, приводящую к быстрому выделению энергии и большого количества газа. По своей природе взрыв такого вещества подобен горению, только протекает оно с огромной скоростью.

Внешние воздействия, которые могут спровоцировать взрыв, бывают следующими:

• механические воздействия (например, удар);
• химический компонент, связанный с добавлением во взрывчатое вещество других составляющих, которые провоцируют начало взрывной реакции;
• температурное воздействие (нагрев взрывчатого вещества или попадание на него искры);
• детонация от близлежащего взрыва.

Взрывчатый краситель

В 1868 году британскому химику Фредерику-Августу Абелю после шестилетних исследований удалось получить прессованный пироксилин. Однако в отношении тринитрофенола (пикриновой кислоты) Абелю была отведена роль «авторитетного тормоза». Еще с начала XIX века были известны взрывчатые свойства солей пикриновой кислоты, но о том, что сама пикриновая кислота способна к взрыву, никто не догадывался до 1873 года. Пикриновая кислота на протяжении века использовалась как краситель. В те времена, когда началось оживленное испытание взрывчатых свойств разных веществ, Абель несколько раз авторитетно заявлял о том, что тринитрофенол абсолютно инертен.

Трехмерная модель молекулы тринитрофенола.

Герман Шпренгель был немцем по происхожде-нию, но жил и работал в Великобритании. Именно он дал французам воз-можность заработать денег на секретном мелините.

В 1873 году немец Герман Шпренгель, создавший целый класс взрывчатых веществ, убедительно показал способность тринитрофенола к детонации, но тут возникла другая сложность — прессованный кристаллический тринитрофенол оказался очень капризным и непредсказуемым — то не взрывался, когда надо, то взрывался, когда не надо.

Пикриновая кислота предстала перед французской Комиссией по взрывчатым веществам. Было установлено, что она — мощнейшее бризантное вещество, уступающее разве только нитроглицерину, но ее слегка подводит кислородный баланс. Также выяснили, что сама пикриновая кислота обладает низкой чувствительностью, а детонируют ее соли, образующиеся при длительном хранении. Эти исследования положили начало полному перевороту во взглядах на пикриновую кислоту. Окончательно недоверие к новому взрывчатому веществу было рассеяно работами парижского химика Тюрпена, который показал, что плавленая пикриновая кислота неузнаваемо меняет свои свойства по сравнению с прессованной кристаллической массой и совершенно теряет свою опасную чувствительность.

Это интересно: позже выяснилось, что сплавлением решаются проблемы с детонацией у сходной с тринитрофенолом взрывчатки — тринитротолуола.

Такие исследования, разумеется, были строго засекречены. И в восьмидесятые годы XIX века, когда французы стали выпускать новое взрывчатое вещество под названием «мелинит», Россия, Германия, Великобритания и США проявили к нему огромный интерес. Ведь фугасное действие боеприпасов, снаряженных мелинитом, выглядит внушительным и в наши дни. Активно заработали разведки, и спустя недолгое время тайна мелинита стала секретом Полишинеля.

В 1890 году Д. И. Менделеев писал морскому министру Чихачеву: «Что же касается до мелинита, разрушительное действие коего превосходит все данные испытания, то по частным источникам с разных сторон однородно понимается, что мелинит есть не что иное, как сплавленная под большим давлением остывшая пикриновая кислота».

Примечания

1. ↑
2. , с. 251—252.
3. Попенкер М. Р., Милчев М. Н. Вторая мировая: Война оружейников. М.: Яуза, Эксмо, 2008. стр. 193
4. ↑ Попенкер М. Р., Милчев М. Н. Вторая мировая: Война оружейников. М.: Яуза, Эксмо, 2008. стр. 194
5. , № 11.
6. ↑ «Mauser Bolt Rifles by Ludwig Olsen, 3rd edition, F. Brownell and Son, Publisher, p. 126
7. ↑ Bishop, Chris. Guns in Combat. Chartwell Books, Inc (1998). ISBN 0-7858-0844-2.
8. ↑ Brassey’s Infantry Weapons of the World, 1950-1975, J.I.H Owen (1975), p. 57
9. Axworthy, Mark W.(2002), Axis Slovakia: Hitler’s Slavic Wedge 1938-1945,Europa Books Inc.,ISBN 1-891227-41-6
10. McNab, Chris. 20th Century Military Uniforms. — 2nd. — Kent : Grange Books, 2002. — ISBN 1-84013-476-3.

Примечания

1. Взрыв//Большая Советская Энциклопедия
2. Водяник В.И. Горение и взрыв газов//Безопасность труда в промышленности N 1, 2005
3. ↑ 12 Д. З. Хуснутдинов, А. В. Мишуев, В. В. Казеннов и др. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере : монография —М.:МГСУ, 2014
4. Бейкер У. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия т.1 —М.: «Мир», 1986
5. Овчаренко Н.Л. Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехах —М., 1963
6. ↑ 12 Таубкин И.С. О терминологии в уголовно-правовой классификации взрывов//Теория и практика судебной экспертизы №1 (29) 2013
7. Покровский Г.И. Взрыв и его действие —М., 1954

Трициклическая мочевина

Из воздуха и воды

Взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры были запатентованы в 1867 году, но по причине высокой гигроскопичности долго не применялись. Дело сдвинулось с мертвой точки лишь после развития производства минеральных удобрений, когда были найдены эффективные способы предотвращения слеживаемости селитры.

Большое количество открытых в XIX веке взрывчатых веществ, содержащих азот (мелинит, тротил, нитроманнит, пентрит, гексоген), требовало большого количества азотной кислоты. Это подвигло немецких химиков на разработку технологии связывания атмосферного азота, что, в свою очередь, дало возможность получать взрывчатку без участия минеральных и ископаемых видов сырья.

Снос обветшавшего моста при помощи бризантных зарядов. Такая работа — это искусство предвидения последствий.

Вот так взрываются шесть тонн аммонала.

Аммиачная селитра, служащая основой взрывчатых композитов, в буквальном смысле вырабатывается из воздуха и воды по методу Габера (того самого Фрица Габера, который известен как создатель химического оружия). Взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры (аммониты и аммоналы) произвели переворот в промышленном взрывном деле. Они оказались не только очень мощными, но и исключительно дешевыми.

Таким образом, горнодобывающая и строительная промышленность получила дешевую взрывчатку, которая при необходимости может быть с успехом использована и в военном деле.

В середине XX века в США распространились композиты из аммиачной селитры и дизельного топлива, а затем были получены водонаполненные смеси, хорошо подходящие для взрывов в глубоких вертикальных скважинах. В настоящее время список применяемых в мире индивидуальных и композитных взрывчатых веществ насчитывает сотни наименований.

Итак, подведем краткий и, возможно, неутешительный для кого-то итог нашему знакомству с взрывчатыми веществами. Мы с вами познакомились с терминологией взрывного дела, узнали, какие бывают взрывчатки и где они применяются, немного вспомнили историю. Да, мы ничуть не улучшили своего образования в плане создания взрывчатых веществ и взрывных устройств. И это, скажу я вам, к лучшему. Будьте счастливы при малейшей возможности.

Рукой ребенка
Военный инженер Джон Ньютон.

Ярким примером работ, которые были бы невозможными без взрывчатых веществ, можно считать разрушение скалистого рифа Флад Рок в Воротах Ада — узком участке пролива Ист-Ривер около Нью-Йорка.

На производство этого взрыва было употреблено 136 тонн взрывчатки. На площади 38220 квадратных метра было проложено 6,5 километра галерей, в которых разместили 13280 зарядов (в среднем по 11 килограмм взрывчатки на заряд). Работы производились под руководством ветерана гражданской войны Джона Ньютона.

10 октября 1885 года в 11:13 двенадцатилетняя дочь Ньютона подала электрический ток на детонаторы. Вода поднялась кипящей массой на площади 100 тысяч квадратных метров, было отмечено три последовательных подземных толчка в течение 45 секунд. Шум от взрыва продолжался около минуты и был слышен на расстоянии пятнадцати километров. Благодаря этому взрыву путь к Нью-Йорку из Атлантического океана сократился более чем на двенадцать часов.