книги из ГПНТБ / Покровский Г.И. Взрыв и его применение

ПРОФЕССОР, ДОКТОР ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК ГЕНЕРАЛ-МАЙОР ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

Г. И. ПОКРОВСКИЙ

ВЗРЫВ

и

ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР

МОСКВА —I960

грунта возникла плотина определенной, заранее предусмот­ ренной формы.

Общеизвестно значение взрыва в военной технике. Зна­ чительная часть средств поражения —артиллерийские сна­ ряды и мины, авиационные бомбы, саперные подрывные средства — поражают противника действием взрыва. Ра­ боты советских ученых и инженеров в области взрывного дела приводят к созданию все более и более могущест­ венных источников энергии взрыва, к усовершенствованию боевых способов применения взрыва, что повышает могу­ щество наших Вооруженных Сил, стоящих на страже мир­ ного труда советского народа.

Взрыв имеет большое значение и в научных исследова­ ниях. При помощи взрыва, например, вызывают в грунтах особые волны, называемые сейсмовзрывными. Эти волны распространяются внутрь массива горных пород и отра­ жаются от более плотных слоев. Отраженные волны воз­

вращаются к поверхности грунта и улавливаются особыми приборами. Таким путем геологи изучают строение горных пород на больших глубинах, что имеет важное значение при

поисках полезных ископаемых.

Широкое применение взрыва при различных работах в нашей стране началось только после Великой Октябрьской

социалистической революции. В первые годы Советской власти взрывчатые вещества в мирном строительстве ис­ пользовались для дробления крепких горных пород, для проведения оросительных и осушительных каналов. Значи­

тельно расширилось применение взрывчатых веществ во время восстановительного периода. Особенно следует отме­ тить большие взрывные работы, проведенные на строитель­ стве электростанций, в частности, на строительстве первен­

ца электрификации нашей страны—Волховской ГЭС имени В. И. Ленина, на строительстве Земо-Авчальской ГЭС, 1-й Ереванской ГЭС и других.

В период пятилеток, когда на необъятной территории нашей Родины развернулось широкое строительство заво­ дов, фабрик, шахт, электростанций, взрывное дело стало мощным средством ускорения и облегчения трудоемких ра­ бот. Взрывные работы широко применялись на крупнейшей стройке первой пятилетки — Днепрострое, на строительстве Рионской, Свирской и других электростанций, при соору­

жении Туркестано-Сибирской железнодорожной магист­

рали. В последующие годы применение взрыва в различных

4

ЧТО ТАКОЕ ВЗРЫВ

Что такое взрыв — в общем представляет каждый. Од­ нако одного представления о взрыве недостаточно для того,

чтобы понять практическое значение взрыва, правильно применять взрывы и обеспечить безопасность при обраще­ нии со взрывчатыми веществами. Помимо представления о взрыве нужно правильно понимать физические явления,

происходящие при нем.

Взрыв представляет собой очень быстрое выделение большого количества энергии в сравнительно небольшом объеме. Еще в 1749 г. великий русский ученый М. В. Ломо­

носов указал, что взрыв обусловлен очень быстрым выде­

лением значительного количества теплоты и большого объ­ ема газов. Газы при этом нагреваются, быстро расширяют­

ся и производят сильное давление на предметы, окружаю­ щие место взрыва. Этим обусловлены разрушения и пере­ мещения, вызываемые действием взрыва.

Энергией, как известно, называется способность совер­ шать работу, производить изменения в окружающих нас телах, например, нагревание, намагничивание, получение электрических зарядов.

М. В. Ломоносовым в 1748 г. был открыт основной за­ кон природы, называемый теперь законом сохране­ ния энергии. Согласно этому закону энергия не возни­

кает из ничего и не исчезает бесследно; она может только переходить из одной формы в другую в строго определен­ ных соотношениях. Например, при сильном ударе происхо­ дит нагревание ударяющихся тел. В этом случае механи­ ческая энергия движения переходит в тепловую энергию.

Выделяемая при взрыве энергия также не возникает из ничего. При взрыве заряда взрывчатого вещества выделяет­ ся энергия, которая до этого содержалась в скрытом виде во взрывчатом веществе. Взрывчатое вещество представ­

7

ляет собой, следовательно, носитель большого запаса энер­ гии.

Чтобы выяснить, каким же образом запасена энергия внутри взрывчатого вещества, необходимо вспомнить, что всякое вещество состоит из мельчайших частиц, называе­ мых молекулами. Каждая молекула в свою очередь состоит из атомов. Превращение вещества из одного вида в другой при химических реакциях в природе и технике происходит в результате изменения строения молекул. Атомы, входя­ щие в состав молекул, перестраиваются, соединяются по-

новому. В итоге появляются новые молекулы и вещество изменяется. Например, при горении угля углерод, состав­ ляющий основную часть угля, соединяется с кислородом

окружающего нас воздуха и вместо угля и кислорода по­

лучается углекислый газ. При этом выделяется большое количество энергии, получаемый при горении угля углекис­

лый газ сильно нагревается.

Повышение температуры газа, возникшего при горении,

обусловлено усилением движения его молекул: чем быстрее движутся и сильнее сталкиваются молекулы, тем выше тем­ пература. Если в результате перестройки молекул, полу­ чаемой при горении, выделяется энергия, то это неизбежно связано с ускорением движения молекул и сильным нагре­

ванием газов.

Взрыв напоминает быстро происходящее горение. При взрыве энергия также выделяется при перестройке моле­

кул. Однако в отличие от горения перестройка молекул

взрывчатого вещества при взрыве происходит без взаимо­ действия с молекулами какого-либо другого вещества.

Взрывчатое вещество способно при соответствующих ус­ ловиях выделять значительное количество энергии за счет перестройки и преобразования его молекул в молекулы взрывных газов. Эти молекулы при своем образовании по­ лучают очень большие скорости за счет запаса энергии,

скрытого в молекулах взрывчатого вещества. В результате температура и давление взрывных газов оказываются весьма большими и газы быстро расширяются.

Таким образом, при взрыве из малоподвижных и тесно связанных друг с другом молекул твердого, а иногда и жид­ кого или газообразного взрывчатого вещества получаются быстро двигающиеся молекулы взрывных газов. Если взрыв захватил определенную часть заряда, то он самостоятельно и неудержимо распространяется дальше, пока весь заряд

8