Главная – Журналы – Поиск по журналам

Эмульсионные взрывчатые вещества демонстрируют сильное неидеальное поведение при детонации. Их взрывное действие обычно увеличивается при добавлении алюминиевого порошка. Была проведена серия испытаний эмульсионных взрывчатых веществ с добавкой 5 % алюминиевого порошка в оболочке из цемента. Определялись скорость детонации и профиль фронта детонации зарядов различных диаметров. С использованием результатов этих экспериментов проведено численное исследование детонационных свойств алюминизированных эмульсионных взрывчатых веществ по модели воспламенения и роста очагов (I&G). Впервые разработана процедура, объединяющая программу оптимизации LS-OPT с гидрокодом LS-DYNA, для определения параметров модели I&G. Рассчитаны детонационные давление и температура для зарядов разного диаметра. Результаты согласуются с опубликованными данными.

Высокоэнтропийные сплавы обладают заметно лучшими механическими и физическими характеристиками по сравнению с традиционными сплавами и находят широкое применение в таких отраслях промышленности, как национальная оборона, авиакосмическая техника, физика высокого давления и т. п. Получение высокоэнтропийных сплавов по большей части осуществляется методом электродуговой плавки, характеризующимся сегрегацией химических элементов и низкой продуктивностью. В настоящей работе для получения тугоплавких высокоэнтропийных сплавов (ТВЭС) применяется метод детонационного спекания механически легированных порошковых смесей тугоплавких металлов. По результатам численных расчетов были определены условия формирования твердорастворной фазы ТВЭС и минимальное детонационное давление, необходимые для детонационного спекания, а также проведены эксперименты, в которых в качестве переменной характеристики использовалось соотношение массы взрывчатого вещества к суммарной массе порошка и трубки, в которую он помещался. В результате детонационного спекания получен объемный материал, содержащий ТВЭС на основе Mo-Nb-Re-Ta-W. Спеченные материалы анализировались методами рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и т. д. Результаты показали, что полученные продукты содержат ОЦК-фазы и металлический Re, распределение химических элементов неравномерное, а ТВЭС сформировались только в некоторых частях материала, что тем не менее демонстрирует применимость используемого метода для изготовления ТВЭС.

Чувствительность твердых топлив к удару является важным фактором при их производстве, применении и хранении. Для исследования чувствительности и последующей реакции топлив на основе сополимера 3,3-бис(азидометил)оксетана (BAMO) и тетрагидрофурана (THF) (PBT-топлива) при ударе с низкой скоростью проведено 20 Susan-тестов и разработана математическая модель. Результаты показывают, что реакция при ударе инициируется экструзионным пиролизом PBT-топлив. При скоростях удара 120 ÷ 300 м/с относительная выделяющаяся энергия в Susan-тестах больше 20 %, она увеличивается с ростом скорости удара и достигает в максимуме 57.67 %. PBT-топлива демонстрируют сильную реакцию на удар с низкой скоростью и чувствительны к условиям разрушения при ударе. Согласно результатам моделирования протекание реакции экструдированного топлива в снаряде Susan-теста зависит как от скорости удара, так и от характеристик оболочки. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными и показывают, что частичная детонация инициируется при начальной скорости удара около 260 м/с.

Показано, что волна беспламенного очагового горения балластированного гексогена способна устойчиво распространяться в гранулированной исходной смеси. Обнаружено, что при определенных условиях беспламенное горение гранулированных смесей, содержащих гексоген, может протекать в колебательном или фонтанирующем режиме. На основе процесса беспламенного горения гексогена разработан метод одностадийного получения высокопористых гранул, содержащих наноразмерные частицы кобальта или железа. Полученный гранулированный композиционный материал проявляет сопоставимую каталитическую активность в синтезе углеводородов методом Фишера - Тропша, отличаясь от существующих аналогов отсутствием пирофорных свойств.

Проведены эксперименты по исследованию неустойчивости детонационных волн в смесях нитрометана, тетранитрометана и ФИФО с инертными разбавителями посредством регистрации свечения детонационного фронта скоростной восьмиканальной шестнадцатикадровой электронно-оптической камерой НАНОГЕЙТ-22/16. В области неустойчивости детонации зарегистрировано неоднородное свечение детонационного фронта, которое связывается с турбулентным течением в зоне реакции. Формирование ячеистых структур с реакцией взрывчатого вещества в косых и поперечных волнах в исследованных составах не наблюдалось.

Приведены результаты экспериментально-расчетных исследований влияния ряда факторов на скорость детонации модельных взрывчатых смесевых составов: типа взрывчатого вещества и полимерного связующего, содержания и размера частиц компонентов (взрывчатого вещества, алюминиевого порошка, окислителя), диаметра заряда. Установлено, что скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) - окфола и смесевых составов на активном связующем при содержании ВВ 60 ÷ 80 % (СL-20, октоген) близки между собой. Наиболее заметное снижение скорости детонации наблюдается для смесевых составов с массовым содержанием алюминия более 20 % при повышении концентрации окислителя от 6 до 30 %. Увеличение размера частиц взрывчатого вещества и окислителя приводит к некоторому росту экспериментальной скорости детонации взрывчатого состава. Предельный диаметр детонации смесевых составов на основе активного связующего составляет 40 ÷ 80 мм в зависимости от содержания компонентов.

Описан простой способ прогнозной оценки выхода детонационных наноалмазов, учитывающий массовое содержание элементов в углеродсодержащем взрывчатом веществе общей формулы C_aH_bN_cO_d . Установлена эмпирическая зависимость содержания детонационных наноалмазов в полупродукте синтеза наноалмазов - алмазной шихте в зависимости от содержания углерода в молекулах взрывчатых веществ. Приведены зависимости выхода детонационных наноалмазов от содержания химических элементов в исходной системе, позволяющие давать количественные прогнозные оценки выхода детонационных наноалмазов.

Представлены результаты экспериментальных исследований полиморфного превращения β → δ различных фракций октогена, проведенных методами дифференциального термического и термогравиметрического анализа, а также пикнометрическим методом измерения плотности. При увеличении размеров кристаллов обнаружено снижение температуры начала полиморфного превращения октогена, а также уменьшение его плотности. Выдвинута гипотеза о том, что изменение температуры полиморфного превращения связано с зависимостью скачка энтальпии на полиморфном переходе от структурных дефектов.

Модель источника ударно-волнового пыления, основанная на физике неустойчивости Рихтмайера - Мешкова и развитая для расчета выброшенной массы частиц металла и ее распределения по скоростям в потоке, применена для расчета распределения частиц по размерам. Модель разработана для металлов, переходящих в жидкое состояние после ударно-волнового воздействия. Показано, что для прогнозирования спектра размеров частиц при пылении жидкой среды необходимо знать не только ее плотность и поверхностное натяжение, но и начальную амплитуду и длину волны возмущений, а также профиль ударной волны. Согласно развитой теории размер частиц в потоке в большей мере определяется длиной волны возмущений, чем начальной амплитудой. Проведено сравнение с экспериментальными данными по размерам частиц, выброшенных из узких полос с начальными возмущениями на свободной поверхности образцов из олова и свинца.

При исследовании процесса ударно-индуцированного пыления, особенно когда потоки частиц движутся в газе или вызваны несколькими ударными волнами, необходимо получать экспериментальные данные о динамике изменения плотности в этих потоках в различные моменты времени начиная от выхода ударной волны на свободную поверхность образца. Для проведения таких измерений был использован метод скоростной рентгенографии с помощью синхротронного излучения. В экспериментах на свободную поверхность образцов из олова, имевших шероховатость Rz 5, 20 и 60, выходили одна или, последовательно, две ударные волны с давлением ≈40 ГПа. Разгрузка ударной волны происходила в вакуум или газовую среду (воздух, гелий, азот) с начальными давлениями 1 ÷ 8 атм. В работе приведены постановки экспериментов и полученные в экспериментах данные по динамике изменения плотности в пылевых потоках, образовавшихся под действием одной и двух последовательных ударных волн после их выхода на свободную поверхность образцов в вакууме и газовых средах.