Главная – Журналы – Поиск по журналам

На основании результатов опубликованных ранее исследований детонации газообразных и жидких взрывчатых веществ дано объяснение возникновения двуразмерной ячеистой структуры фронта детонации отдельных газовых смесей, претерпевающих во фронте волны двустадийное экзотермическое превращение, и высказаны соображения о механизме проявления двуразмерной ячеистой структуры в случае детонационного превращения газовых смесей по законам одностадийной химической кинетики.

Рассмотрены методики, используемые при исследовании непрерывной спиновой детонации топлив, в частности смеси Н₂ — О₂, в кольцевых камерах сгорания: оптической регистрации режима, измерения давлений, определения расхода газов из ресиверов конечного объема, определения скорости движения продуктов, вычисления чисел Маха потока в продуктах детонации и скорости детонации. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных по положению границы дозвуковой и сверхзвуковой областей потока в камере, а также границы области возмущений, выше которой звуковые возмущения не проникают в камеру. Получено удовлетворительное совпадение положения этих границ в эксперименте и расчете.

Выполнен обзор текущего состояния и тенденций развития алюминизированных взрывчатых веществ (ВВ). Основное внимание уделено литьевым композициям, к которым относятся как плавящиеся композиции на основе тринитротолуола (TNT), так и пастообразные композиции на основе полимеров. Детально рассмотрены хорошо изученные алюминизированные композиции на основе гексогена и октогена, в которых в качестве связующего использован TNT. Разными исследователями предложено оптимальное с точки зрения скорости детонации содержание алюминия в диапазоне 15÷20%. Однако большинство композиций имеет более высокое содержание алюминия для создания продолжительного взрывного действия, обусловленного вторичными реакциями алюминия с продуктами детонации. На параметры взрыва (скорость детонации и др.) также оказывает влияние размер частиц алюминия. В настоящее время проводятся работы с наноразмерным алюминием, полученные результаты демонстрируют неоднозначные тенденции для композиций на основе гексогена и TNT. Композиции с использованием TNT и нитротриазола служат основой для создания боеприпасов пониженного риска. Очень интересные результаты получены для композиций, содержащих динитрамид аммония и бис(2,2,2-тринитроэтил)нитрамин (BTNEN).Выявлено превосходство композиций с полимерным связующим по сравнению с традиционными ВВ на основе TNT. В частности, пластические ВВ имеют низкую уязвимость. Вообще, алюминизированные пластические ВВ нашли широкое применение в подводных приложениях. Перхлорат аммония (АР) включают в состав композиций, в частности, для усиления подводной ударной волны и энергии пузыря газообразных продуктов взрыва. В качестве связующего обычно выбирают полибутадиен с концевыми гидроксильными группами, однако исследуются и другие: нитроцеллюлоза; полиэтиленгликоль; капролактоновый полимер с энергетическими пластификаторами, например BDNPA/F; триэтиленгликольдинитрат; триметилолэтантринитрат. Композиции на основе полиэтиленгликоля и капролактона имеют низкую уязвимость, особенно при ударных воздействиях. Очень малочувствительные пластические ВВ на основе нитротриазола разрабатываются во многих странах мира. Низкочувствительная комбинация CL-20/АР отвечает требованиям высокой плотности заряда и высокой скорости детонации. Глицидилазидный полимер и полинитрометилметилоксетан, по-видимому, также представляют интерес для использования в пластических ВВ вследствие их превосходной энергетики. Однако необходимы детальные исследования чувствительности таких композиций. Представлена краткая информация о ВВ с полимерным связующим и о термобарических гелеобразных ВВ.

Выполнены расчеты динамики инертных и химически активных одиночных пузырьков в уединенных волнах различной интенсивности. Расчет динамики послойно расположенных химически активных пузырьков в поле давления уединенных волн позволяет описать структуру волны пузырьковой детонации. В предложенной модели волна детонации формируется из пульсаций давления, возникающих в результате действия осредненного поля давления от всего ансамбля пузырьков на каждый отдельный пузырьковый слой. При этом каждый пузырек совершает 2–3 колебания, создавая в жидкости пульсации давления, в несколько раз превышающие амплитуду осредненной волны. Модель с дискретным расположением пузырьков позволила впервые получить соответствие расчетных и экспериментальных профилей давления волны пузырьковой детонации.

Дано качественное и количественное полуэмпирическое описание теплофизических свойств расплавленного алмаза при высоких давлениях (≈1300 ГПа) и температурах (≈11000 К) ударного сжатия.

Показана возможность соединения аморфных лент при помощи сварки взрывом. Получены плоские образцы, сваренные из 20÷120 слоев аморфных сплавов Fe₇₈B₁₃Si₉ и Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆. Толщина каждой ленты 25 мкм, ширина 10 см. Скорость точки контакта достигала 3900÷4,800 м/с, скорость летящей пластины — 570÷900 м/с. Наибольшая площадь сваренного взрывом образца составила 30 см². Микроструктура образцов изучалась на оптическом микроскопе и с помощью рентгеновской дифрактометрии. Предложена расчетная модель с прямоугольным профилем температуры на поверхности раздела сваренных лент, которая может быть использована для объяснения причин, в силу которых образцы сохраняют аморфное состояние на границах сварки. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментами.

Проведено сопоставление литературных данных по измерению концентрации NO в послепламенной зоне смесей различных углеводородов с O₂ и N₂ при стандартной температуре и атмосферном давлении с результатами моделирования с использованием оригинального механизма Коннова и этого же механизма, дополненного реакцией C₂O с N₂. Исследование роли этой последней реакции, предложенной Вильямсом и Флемингом [Proc. Combust. Inst. 2007. V. 31. P. 1109–1117], показало, что она является рациональным дополнением механизма образования "быстрого" NO. Из непосредственного сопоставления результатов измерений в различных пламенах и моделирования убедительно определен верхний предел константы скорости этой реакции: k = 7·10¹¹ exp(- 17000/RT) [см³/(моль·с)].

С целью выяснения механизма увеличения скорости горения гомогенной горючей смеси пористой средой аналитически рассмотрена стабилизированная волна горения газа в инертной пористой среде в режиме с сильным внутренним межфазным теплообменом (режим низких скоростей). Показано, что главным фактором увеличения скорости горения является кондуктивная рекуперация тепла из области продуктов горения в область свежей смеси по твердому телу пористой среды. Получены аналитические зависимости степени увеличения скорости горения смеси в стабилизированной волне от определяющих параметров. Обсуждаются возможности и ограничения использования полученных результатов при анализе работы пористых горелок.

Представлены результаты численных и теоретических исследований поведения пламени в периодически меняющемся потоке газа при горении в узком канале переменного сечения. Изучено влияние среднего расхода газа, амплитуды и частоты периодических пульсаций потока на среднее положение и температуру фронта пламени.

Приведены результаты теоретического исследования процессов перехода горения в детонацию в водородовоздушных смесях. Исследована зависимость сценария перехода горения в детонацию от значений определяющих параметров: начальной температуры смеси, энергии зажигания, времени зажигания, геометрических характеристик каверн и расстояний между ними в зоне зажигания.