Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Физика горения и взрыва

2000 год, номер 6

1.
Об инициировании взрывом созидательных процессов в природе

В. В. Адушкин
Институт динамики геосфер РАН, 117979, Москва
Страницы: 21-30

Аннотация >>
Приведены результаты исследования взрывного разложения азидов тяжелых металлов в режиме реального времени. Описаны характеристики обнаруженных преддетонационных явлений – предвзрывных проводимости и люминесценции азидов тяжелых металлов. Полученное значение предвзрывной проводимости азида серебра свидетельствует о цепной природе процесса. Разработана модель развития взрыва азидов тяжелых металлов, включающая размножение активных частиц (дырок) по реакции первого порядка и обрыв цепи по реакции второго порядка.


2.
Открытия в исследовании детонации молекулярных конденсированных взрывчатых веществ в XX веке

А. Н. Дрёмин
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
Страницы: 31-44

Аннотация >>
Дан обзор результатов экспериментальных наблюдений, которые не могли получить удовлетворительного объяснения с позиции теории детонации Гриба—Зельдовича—Неймана—Деринга, а именно: пульсирующая детонация некоторых жидких взрывчатых веществ (ВВ); слабая зависимость времени детонационного превращения гетерогенных зарядов от их структуры размера частиц, состояния — твердого или жидкого и т. д.) при сильной зависимости критического диаметра детонации от структуры; исключительно слабая зависимость скорости детонации жидких ВВ от диаметра заряда при значительной величине критического диаметра их детонации. Показано, что эти исследования привели: 1) к обнаружению характерного для каждого гетерогенного ВВ давления ударной волны ρ* характерной начальной плотности ρ0* таких, что при их меньших значениях ВВ претерпевает превращение по механизму горячих точек (зависит от структуры заряда), а при больших — по гомогенному механизму (не зависит от структуры заряда), 2) к открытию и введению в теорию детонации двух новых теоретических понятий: понятие явления срыва химической реакции во фронте ударной волны волнами разрежения и понятие "ударного скачка", которое отражает специфический характер действия ударных волн на сложные многоатомные молекулы конденсированных ВВ. Показано также, что обнаружение параметров ρ* и  ρ0* и открытие явления срыва и "ударного скачка" позволили экспериментально подтвердить объяснения вышеуказанных наблюдений, несовместимых с теорией детонации Гриба—Зельдовича—Неймана—Деринга; предложить структуру фронта детонационных волн как в гомогенных (устойчивых и пульсирующих), так и в гетерогенных ВВ, главным свойством которых является превращение ВВ (частичное или полное в зависимости от его мощности и начальной плотности) еще в ударном фронте волны, а также предложить принципиально новые представления о природе критического диаметра детонации гомогенных и гетерогенных ВВ.


3.
Зоны реакции детонирующих твердых взрывчатых веществ

Б. Г. Лобойко, С. Н. Любятинский
РФЯЦ, ВНИИ технической физики, 454670 Снежинск
Страницы: 45-64

Аннотация >>
Путем регистрации свечения ударной волны в хлороформе, помещенном на торце заряда взрывчатого вещества (ВВ), исследованы зоны реакции нормальных и пересжатых детонационных волн в ряде твердых ВВ. Полученные данные позволили сделать некоторые выводы о закономерностях разложения ВВ в детонационной волне. Так, в мощных твердых ВВ определяющую роль в образовании химпика играет гетерогенность заряда. При этом время реакции гетерогенных ВВ коррелирует с давлением Жуге, а не с чувствительностью ВВ. Экспериментальные параметры химпика хорошо согласуются с расчетами по экстраполированной ударной адиабате ВВ. Однако это свидетельствует не о малости доли ВВ, разлагающегося непосредственно на фронте детонации, а об ее плавной зависимости от параметров фронта. В пересжатых детонационных волнах повышение давления пересжатия сопровождается увеличением доли ВВ, разлагающегося непосредственно на фронте, и при достаточно большом повышении давления химпик совершенно исчезает. В ТАТБ и ВВ на основе ТАТБ это происходит при давлении 40 ГПа.


4.
Некоторые особенности ударно-волнового инициирования взрывчатых веществ

В. С. Соловьев
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 107005 Москва
Страницы: 65-76

Аннотация >>
Дан краткий обзор достигнутого уровня исследования проблемы ударно-волнового инициирования взрывчатых веществ. Отмечаются некоторые особенности как самого процесса ударно-волнового инициирования, так и явлений, его сопровождающих, а именно: влияние профиля нагружения, расходимости потока, температуры образца; указывается возможность проявления фронтальной неустойчивости при слабом инициировании.


5.
Сопротивление титанового сплава прониканию кумулятивных струй, сформированных зарядом с танталовой облицовкой

У. Уолтерс, У. Гуч, М. Беркинс
Исследовательская лаборатория армии США, 21005-5066 Абердин, walters@arl.mil
Страницы: 77-83

Аннотация >>
Титановые сплавы, особенно Ti–6Al–4V, известны тем, что обеспечивают высокую массовую эффективность при воздействии кинетических ударников. Однако эффективность титана прониканию кумулятивных струй исследована еще недостаточно детально.Эксперименты проводились с толстыми цилиндрическими мишенями из сплава Ti–6Al–4V, с которыми соударялись кумулятивные струи, сформированные взрывом из 100-миллиметровых конических танталовых лайнеров с углом при вершине 42°. Эта работа является первым исследованием проникания высокоскоростной высокоплотной струи в титановые сплавы.


6.
Кавитационный пузырь в вязкой тяжелой жидкости

В. Н. Родионов
Институт динамики геосфер РАН, 117334 Москва
Страницы: 84-86

Аннотация >>
Рассматривается процесс движения кавитационного пузыря в вязкой тяжелой жидкости. Анализируются результаты киносъемки процесса. Описана лабораторная установка, позволяющая моделировать это явление.


7.
Динамическая антикумулятивная защита

Б. В. Войцеховский, В. Л. Истомин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 87-90

Аннотация >>
Теоретически и экспериментально исследованы характеристики динамической защиты, антикумулятивный слой которой состоит из двух металлических пластин со слоем взрывчатого вещества между ними. Получены зависимости глубины проникания струи при прохождении ее через антикумулятивный слой от угла их взаимодействия и толщины слоя взрывчатого вещества.


8.
Длинноимпульсное взрывное компактирование алмазного порошка

А. А. Дерибас, П. А. Симонов*, В. Н. Филимоненко**, А. А. Штерцер***
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова, 630090 Новосибирск
**Новосибирский государственный технический университет, 630063 Новосибирск
***Конструкторско-технологический институт гидроимпульсной техники СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 91-103

Аннотация >>
Решалась задача получения объемных образцов путем взрывного компактирования синтетического алмазного порошка без связующих и каталитических добавок. В экспериментах использовался метод длинноимпульсного взрывного компактирования с применением многослойных зарядов взрывчатого вещества общей массой до 760 кг. Проведено подробное исследование физико-химических свойств полученных компактов. Показано, что длинноимпульсное взрывное компактирование позволяет при относительно низких давлениях нагружения достичь той же твердости образцов, какую получают при более высоких (на порядок) ударных давлениях с длительностью импульса ≈ 1 мкс. В отличие от короткоимпульсного нагружения, длинноимпульсное обеспечивает значительное снижение трещиноватости компактов.


9.
О физической трактовке процесса сварки взрывом вблизи ее нижней границы

В. Г. Петушков
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, 252650 Киев, Украина
Страницы: 104-110

Аннотация >>
Рассматриваются существенные подходы к определению условий формирования волнообразного профиля поверхности соединения при сварке металлов взрывом. Отмечаются ограничения гидродинамической модели явления, связанные с тем, что индивидульные свойства свариваемых тел не учитываются. Предложен новый критерий волнообразования при сварке взрывом в рамках упругопластической модели. В его основу положено условие реализации таких режимов соударения, при которых обеспечивается равенство динамических пределов текучести свариваемых металлов.


10.
Расчет ячеистой структуры детонации распылов в системе Н2–О2

С. А. Ждан, Е. С. Прохоров
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 111-118

Аннотация >>
По математической модели двухфазной двухскоростной среды численно исследована детонация криогенной смеси (газообразный водород—капли жидкого кислорода) в плоском канале. Обсуждаются динамика формирования и особенности структуры двумерной зоны реакции детонационной волны. Впервые для криогенной водородокислородной газовзвеси смоделирована ячеистая структура детонации.


11.
Оценка параметров горения и детонации углеводородных газогидратов

А. А. Васильев, А. И. Валишев, В. А. Васильев*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 119-125

Аннотация >>
Представлены расчетные параметры горения и детонации смесей метан— кислород (воздух)— Н2О и ацетилен— кислород (воздух)— Н2О. Оценены значения критической энергии инициирования детонации применительно к гидратам метана и ацетилена.


12.
О возможностях управления кумулятивным эффектом взрыва с помощью электромагнитных воздействий

С. В. Федоров, А. В. Бабкин, С. В. Ладов, Г. А. Швецов*, А. Д. Матросов*
Московский государственный технический университет им. Н. Э.Баумана, 107005 Москва
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева, 630090 Новосибирск
Страницы: 126-145

Аннотация >>
Рассмотрены электромагнитные воздействия, позволяющие на различных стадиях функционирования кумулятивных зарядов управлять кумулятивным эффектом взрыва. Снижение пробития достигается пропусканием мощного импульса электрического тока по кумулятивной струе, созданием аксиального магнитного поля в кумулятивной облицовке непосредственно перед подрывом заряда, а также созданием поперечного к направлению движения струи магнитного поля в материале проводящей преграды. На повышение пробивной способности кумулятивной струи за счет увеличения ее предельного удлинения ориентированы варианты воздействия на струю продольного низкочастотного и высокочастотного магнитных полей, а также "мягкое" токовое воздействие. Проанализированы результаты экспериментальных и теоретических исследований различных вариантов электромагнитных воздействий и рассмотрены проявляющиеся при их реализации физические эффекты.


13.
Электродинамические эффекты, сопровождающие распространение токонесущих ударных волн в поперечном магнитном поле

Е. И. Биченков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 146-152

Аннотация >>
Рассмотрена ударно-волновая компрессия магнитного поля волнами, способными захватывать и переносить внутри своего фронта некоторый ток. Показано, что наличие такого тока экранирует поток электромагнитного излучения с фронта ударной волны и снижает эффективность магнитной компрессии. Предложена аналитическая модель, позволяющая найти величину и пространственное распределение генерируемого волной тока как для проводящих материалов, так и для материалов с переходом при ударном сжатии из непроводящего состояние в проводящее. Показано, что величина тока в проводниках определяется в основном сжимаемостью материала, а доля захватываемого тока— структурой ударной волны и зависит в первую очередь от проводимости материала, толщины фронта волны и положения точки фазового перехода внутри фронта волны. В материалах с переходом диэлектрик— проводник весь ток сосредоточен внутри ударного фронта, а величина его определена исключительно структурой ударного фронта. Показано, что генерирование тока ударной волной сопровождается появлением равного ему по величине и противоположного по направлению противотока, растекающегося по примыкающей к ударной волне поверхности проводящего материала, что приводит к ряду новых электродинамических эффектов. Рассмотрен распад токонесущей волны на границе раздела материалов, сопровождающий классический распад ударно-волнового разрыва. Проведен анализ магнитных моментов, создаваемых ударной волной токов, и показано, что при обжатии однородного магнитного поля излучение электромагнитной энергии из хорошо проводящих материалов невелико. Однако разрушение проводника в должным образом организованной волне разрежения с потерей проводимости может привести к излучению значительного запаса магнитной энергии, накопившейся в проводящем материале в процессе ударно-волновой кумуляции магнитного поля.


14.
Электромагнитное поле и токовые волны в проводнике, сжимаемом ударной волной в магнитном поле

С. Д. Гилев, Т. Ю. Михайлова*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 153-163

Аннотация >>
Получено физически корректное и математически строгое решение задачи о структуре электромагнитного поля при вхождении ударной волны в проводящее полупространство в поперечном магнитном поле. Показано, что лишь физически обоснованные граничные условия приводят к непротиворечивой картине электромагнитного поля и системы токов в проводнике. Найдены основные параметры и характерные времена, определяющие структуру токовых волн в металле. Решение в несжатой области определяется параметром Rμ0σ1D2t, в сжатой— R= μ0σ2(DU)2t (σ1 и σ2— электропроводность несжатого и сжатого вещества соответственно, μ0— магнитная проницаемость вакуума, — скорость фронта, U — массовая скорость, t — время). Параметр для сжатого вещества R2 совпадает с полученным ранее параметром для ударно-волнового перехода диэлектрик— металл, управляющий параметр для несжатого вещества R1 найден впервые. Асимптотики задачи для малых и больших времен, а также рассмотренный частный случай R= R2 помогают понять физический смысл найденного решения.


15.
Изменение магнитного поля в металлической порошковой среде при ее взрывном компактировании

В. В. Пай, Я. Л. Лукьянов, И. В. Яковлев, Г. Е. Кузьмин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 164-170

Аннотация >>
Рассматривается распространение плоской ударной волны постоянной интенсивности по металлической порошковой среде, находящейся в магнитном поле. Подробно исследуется процесс компрессии магнитного поля ударно-индуцированной волной проводимости в среде. Считается, что величина макроскопической электрической проводимости монотонно растет от нуля до своего максимального значения и остается постоянной за фронтом ударной волны. Решение задачи об определении магнитного поля получено в приближении, когда характерное время изменения поля много больше времен конвекции и диффузии через фронт. Определена зависимость магнитного поля от координаты и времени внутри фронта ударной волны.


16.
О концепции создания камер для энергетики взрывного термоядерного синтеза

А. Г. Иванов, М. А. Сырунин, А. Г. Федоренко, В. А. Рыжанский
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 11-179

Аннотация >>
Оценивается возможность реализации предложенного академиком А. Д. Сахаровым решения энергетической проблемы человечества методом взрывного термоядерного синтеза. Суть данного метода состоит в использовании энергии термоядерных взрывов низкой мощности, производимых циклически в стационарных взрывостойких камерах, оснащенных средствами отбора и утилизации тепловой энергии взрыва. При этом основной проблемой является создание герметичных камер, способных многократно выдерживать термоядерные взрывы мощностью ≈ 10 ÷ 25 кт тротилового эквивалента. Критически рассмотрены имеющиеся данные по этому вопросу. Сформулирована концепция создания надежных взрывозащитных камер для решения указанной проблемы.


17.
Трехмерное численное моделирование кумулятивных зарядов со звездообразной формой облицовки

В. И. Тарасов, Ю. В. Янилкин, Ю. А. Ведерников*
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
*Институт математики им. С. Л. Соболева, 630090 Новосибирск
Страницы: 180-185

Аннотация >>
Приводятся результаты трехмерного численного моделирования процесса формирования кумулятивной струи и пробивания стальной преграды зарядом со звездообразной формой облицовки. Результаты расчетов показали работоспособность использованной трехмерной численной методики ТРЭК-УП и возможность ее применения для прямого численного моделирования рассматриваемой задачи. Показана также возможность значительной оптимизации звездообразных зарядов с целью достижения большей эффективности.


18.
Численное моделирование взаимодействия серы и алюминия при ударно-волновом нагружении

С. А. Зелепугин, В. Б. Никуличев
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 186-191

Аннотация >>
Предложена численная модель для расчета сверхбыстрых химических реакций в смесях в условиях ударно-волнового нагружения. Исследовано влияние скорости соударения и скорости химических превращений в нестехиометрическом образце из малопористой смеси алюминия и серы. Расчеты проведены в диапазоне скоростей удара 1000 ÷ 2500 м/с. Представлены основные характеристики процесса. Выявлена возможность реализации течений, когда волна разгрузки от боковой поверхности образца практически останавливается.