Классификация ВВ и их основные свойства

Все ВВ, применяемые при производстве подрыв­ных работ и снаряжении различных боеприпасов, де­лятся на три основные группы: — инициирующие ВВ; — бризантные ВВ; — метательные ВВ (пороха).

ВВ в зависимости от их природы и состояния об­ладают определенными взрывчатыми характе­ристиками. Наиболее важными из них являются: — чувствительность к внешним воздействиям; — энергия (теплота) взрывчатого превращения; — скорость детонации; — бризантность; — фугасность (работоспособность). Количественные значения основных характеристик некоторых ВВ и способы их определения приведены в приложении 1.

ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Инициирующие ВВ обладают высокой чувстви­тельностью к внешним воздействиям (удару, трению и воздействию огня). Взрыв сравнительно небольших количеств инициирующих ВВ в непосредственном кон­такте с бризантными ВВ вызывает детонацию по­следних.

Вследствие указанных свойств инициирующие ВВ применяются исключительно для снаряжения средств инициирования (капсюлей-детонаторов, капсюлей-вос­пламенителей и др.).

К инициирующим ВВ относятся: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес (ТНРС). К ним могут быть отне­сены и так называемые капсюльные составы, взрыв ко­торых может использоваться для возбуждения детона­ции инициирующих ВВ или для воспламенения порохов и изделий из них.

Гремучая ртуть (фульминат ртути) представляет собой мелкокристаллическое сыпучее вещество белого или серого цвета. Она ядовита, плохо растворяется в холодной и горячей воде.

К удару, трению и тепловому воздействию гремучая ртуть наиболее чувствительна по сравнению с другими инициирующими ВВ, применяемыми на практике. При увлажнении гремучей ртути ее взрывчатые свойства и восприимчивость к начальному импульсу понижаются (например, при 10% влажности гремучая ртуть только горит, не детонируя, а при 30% влажности не горит и не детонирует). Применяется для снаряжения капсюлей-детонаторов и капсюлей-воспламенителей.

Гремучая ртуть при отсутствии влаги не взаимодей­ствует химически с медью и ее сплавами. С алюминием же она взаимодействует энергично с выделением тепла и образованием невзрывчатых соединений (происходит разъедание алюминия). Поэтому гильзы гремуче-ртутных капсюлей изготовляются из меди или мельхиора, а не из алюминия.

Азид свинца (азотистоводороднокислый свинец) представляет собой мелкокристаллическое вещество бе­лого цвета, слабо растворяющееся в воде. К удару, трению и действию огня азид свинца менее чувствителен, чем гремучая ртуть. Для обеспечения на­дежности возбуждения детонации азида свинца дей­ствием пламени его покрывают слоем тенереса. Для воз­буждения детонации в азиде свинца посредством накола его покрывают слоем специального накольного состава.

Азид свинца не теряет способности к детонации при увлажнении и низких температурах; инициирующая спо­собность его значительно выше, чем инициирующая спо­собность гремучей ртути. Применяется для снаряжения капсюлей-детонаторов.

Азид свинца химически не взаимодействует с алюми­нием, но активно взаимодействует с медью и ее спла­вами, поэтому гильзы капсюлей, снаряжае­мых азидом свинца, изготовляются из алюминия, а не из меди.

Тенерес (тринитрорезорцинат свинца, ТНРС) представляет собой мелкокристаллическое несыпучее ве­щество темно-желтого цвета; растворимость его в воде незначительна.

Чувствительность тенереса к удару ниже чувстви­тельности гремучей ртути и азида свинца; по чувстви­тельности к трению он занимает среднее место между гремучей ртутью и азидом свинца. Тенерес достаточно чувствителен к тепловому воздействию; под влиянием прямого солнечного света он темнеет и разлагается. С металлами тенерес химически не взаи­модействует.

Ввиду низкой инициирующей способности тенерес не имеет самостоятельного применения, а используется в некоторых типах капсюлей-детонаторов с целью обеспечения безотказности инициирования азида свинца.

Капсюльные составы, используемые для снаря­жения капсюлей-воспламенителей, представляют собой механические смеси ряда веществ, наиболее распростра­ненными из которых являются гремучая ртуть, хлорат калия (бертолетова соль) и трехсернистая сурьма (антимоний).

Под действием удара или накола капсюля-воспламе­нителя происходит воспламенение капсюльного состава с образованием луча огня, способного воспламенить по­рох или вызвать детонацию инициирующего ВВ.

БРИЗАНТНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Бризантные ВВ более мощны и значительно ме­нее чувствительны к различного рода внешним воздей­ствиям, чем инициирующие ВВ. Возбуждение детонации в бризантных ВВ обычно производится взрывом заряда того или иного инициирующего ВВ, входящего в состав капсюлей-детонаторов, или заряда другого бризантного ВВ (промежуточного детонатора).

Сравнительно невысокая чувствительность бризант­ных ВВ к удару, трению и тепловому воздействию, а следовательно, и достаточная безопасность обусловли­вают удобство их практического применения. Бризантные ВВ применяются в чистом виде, а также в виде сплавов и смесей друг с другом. По мощности бризантные ВВ делятся на три группы: — ВВ повышенной мощности; — ВВ нормальной мощности; — ВВ пониженной мощности.

Взрывчатые вещества повышенной мощности

Тэн (тетранитропентаэритрит, пентрит) представ­ляет собой белое кристаллическое вещество, негигроско­пичное и нерастворимое в воде, хорошо прессуемое до плотности 1,6.

По чувствительности к механическим воздействиям тэн относится к числу наиболее чувствительных из всех практически применяемых бризантных ВВ. От удара ру­жейной пули (при простреле) он взрывается,

Тэн горит энергично белым пламенем без копоти. При сжигании тэна горение может перейти в детонацию. С металлами тэн химически не взаимо­действует.

Тэн применяется для изготовления детонирующих шнуров и снаряжения капсюлей-детонаторов, а во флегматизированном состоянии может использоваться для изготовления промежуточных детонаторов и снаряжения некоторых боеприпасов. Флегматизированный тэн под­крашивается в розовый или в оранжевый цвет.

Гексоген (триметилентринитроамин) представ­ляет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета; он не имеет ни вкуса, ни запаха, негигроскопи­чен, в воде не растворяется.

Гексоген в чистом виде прессуется плохо, поэтому его часто применяют с добавкой небольшого количества флегматизатора (сплав парафина с церезином), кото­рый улучшает прессуемость гексогена и в то же время понижает его чувствительность к механическим воз­действиям. Флегматизированный гексоген обычно под­крашивается в оранжевый цвет (путем добавки неболь­шого количества Судана) и прессуется до плотности 1,66.

Чувствительность гексогена к удару ниже, чем чув­ствительность тэна, но от удара ружейной пули (при простреле) он может взрываться. Гексоген горит энер­гично белым пламенем; горение его может перейти в детонацию. Химически гексоген более стоек, чем тэн; с металлами химически не взаимодей­ствует.

В чистом виде гексоген применяется только для сна­ряжения капсюлей-детонаторов. Для снаряжения неко­торых специальных боеприпасов применяется флегматизированный гексоген.

В сплаве с тротилом, например в соотношении 50:50 (ТГ-50), гексоген применяют для снаряжения кумулятивных зарядов. Для приготовления указанного сплава тротил расплавляется и в него вводится и тща­тельно размешивается порошкообразный гексоген. В сплаве с тротилом гексоген менее чувствителен к внешним воздействиям и более удобен для снаряжения боеприпасов путем заливки.

Для повышения энергии взрывчатого превращения в сплавы гексогена с тротилом добавляется алюминий в порошке. Примерами таких сплавов являются морская смесь (МС) и сплав ТГА.

Тетрил (тринитрофенилметилнитроамин) пред­ставляет собой кристаллическое вещество ярко-желтого цвета без запаха, солоноватое на вкус. Тетрил негигро­скопичен и нерастворим в воде, достаточно легко прес­суется до плотности 1,60—1,65.

Чувствительность тетрила к механическому воздей­ствию несколько ниже, чем чувствительность тэна и гек­согена, но все же от прострела ружейной пулей он так­же может взрываться.

Тетрил горит энергично голубоватым пламенем без копоти; горение его может перейти в детонацию. С металлами тетрил химически не взаи­модействует. Применяется он для изготовления промежуточных детонаторов в различных боеприпасах и для снаряжения некоторых типов капсюлей-детона­торов.

Взрывчатые вещества нормальной мощности

Тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ) — основное бризантное ВВ, применяемое для подрывных работ и снаряжения большинства боеприпасов; он представляет собой кристаллическое вещество от светложелтого до светло-коричневого цвета, горьковатое на вкус. Тротил негигроскопичен и практически нерастворим в воде; в производстве он получается в виде порошка (порошкообразный тротил), мелких чешуек (чешуированный тротил) или гранул (гранулированный тротил). Чешуированный тротил хорошо прессуется до плотности 1,6.

Тротил плавится без разложения при температуре около 81°; плотность затвердевшего после плавления (литого) тротила 1,55—1,60; температура вспышки около 310°; на открытом воздухе тротил горит желтым, сильно коптящим пламенем без взрыва. Горение тротила в замкнутом пространстве может переходить в детонацию.

К удару, трению и тепловому воздействию тротил малочувствителен. Прессованный и литой тротил от прострела обычной ружейной пулей не взрывается и не загорается, с металлами химически не взаимодействует.

Восприимчивость тротила к детонации зависит от его состояния. Прессованный и порошкообразный тротил безотказно детонирует от капсюля-детонатора № 8, литой же, чешуированный и гранулированный тротил детонирует только от промежуточного детонатора из прессованного тротила или другого бризантного ВВ.

Химическая стойкость тротила весьма высока; дли тельное нагревание при температуре до 130° мало изменяет его взрывчатые свойства, он не теряет этих свойств и после длительного пребывания в воде. Под влиянием солнечного света тротил претерпевает физико-химиче­ские превращения, сопровождающиеся изменением его цвета и некоторым повышением чувствительности к внешним воздействиям.

Тротил получается в результате обработки толуола (жидкий продукт коксохимической и нефтеперерабаты­вающей промышленности) смесью азотной и серной кислот. Прессованием или заливкой из него изготовляются различные заряды и подрывные шашки.

Рис. 1.1. Подрывные тротиловые шашки

а - большая; б - малая; в - буровая; 1 - запальное гнездо

Для снаряжения боеприпасов тротил применяется не только в чистом виде, но и в сплавах с другими ВВ (гексогеном, тетрилом и др.). Порошкообразный тротил входит в состав некоторых ВВ пониженной мощности (например, аммонитов).

Для производства подрывных работ тротил, как пра­вило, применяется в виде прессованных подрывных ша­шек (рис. 1):

— больших — размерами 50´50´100 мм и весом 400 г;

— малых — размерами 25´50´100 мм и весом 200 г;

— буровых (цилиндрических) — длиной 70 мм, диа­метром 30 мм и весом 75 г.

Все подрывные шашки имеют запальные гнезда для капсюля-детонатора ¹ 8. Для более надежного сочленения со средствами взрывания запальные гнезда некоторых шашек делаются с резьбой. К над­писи на бумажной обертке таких шашек добавлено: «С резьбой 1М10Х1Н» или «С фольговой обкладкой резьбы».

Для защиты шашек от внешних воздействий их по­крывают слоем парафина и обертывают бумагой, на которую затем наносится еще один слой парафина. Ме­сто расположения запального гнезда шашки обозна­чается черным кружком.

В целях обеспечения удобств хранения, перевозки и применения подрывные шашки упаковываются в дере­вянные ящики. В каждый ящик уло­жено 30 больших и 65 малых или 250 буровых шашек. Ящик, содержащий большие и малые шашки, может применяться в качестве сосредоточенного заряда весом 25 кг без снятия крышки. Для этого в крышке имеется отверстие, закрытое съемной планкой, против которой уложена большая шашка с резьбой.

Пикриновая кислота (тринитрофенол, мелинит) представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета, горькое на вкус. Пыль пикриновой кислоты сильно раздражает дыхательные пути.

Пикриновая кислота в холодной воде растворяется слабо, в горячей—несколько лучше; растворы ее сильно окрашивают кожу и ткани в желтый цвет. Плотность прессованной и литой пикриновой кислоты составляет приблизительно 1,6.

Чувствительность пикриновой кислоты к удару, тре­нию и тепловому воздействию несколько выше чувстви­тельности тротила; от прострела ружейной пулей она может взрываться. Пикриновая кислота горит сильно коптящим пламенем, но несколько энергичнее, чем тро­тил. Горение ее может переходить в детонацию.

Пикриновая кислота по сравнению с тротилом обла­дает несколько лучшей восприимчивостью к детонации. Порошкообразная и прессованная пикриновая кислота взрывается от капсюля-детонатора ¹ 8. Литая пикри­новая кислота от капсюля-детонатора ¹ 8 детонирует не всегда; поэтому для взрыва ее требуется про­межуточный детонатор.

Пикриновая кислота — вещество химически стойкое, но весьма активное; она химически взаимодей­ствует с металлами (за исключением олова), образуя соли, называемые пикратами.

Пикраты представляют собой взрывчатые вещества, в большинстве случаев более чувствительные к механи­ческим воздействиям, чем сама пикриновая кислота. Особенно чувствительными являются пик­раты железа и свинца.

Пикриновая кислота применяется как в чистом виде, так и в виде различных сплавов с динитронафталином для снаряжения некоторых боеприпасов.

Пластичное ВВ (пластит-4) представляет собой однородную тестообразную массу светло-кремового цве­та плотностью 1,4. Пластит изготовляется из порошко­образного гексогена (80%) и специального пластифика­тора (20%) путем тщательного их перемешивания.

Пластит-4 негигроскопичен и нерастворим в воде; легко деформируется усилием рук. Легкая деформируемость позволяет использовать пластит для изготовления зарядов требуемой формы.

Пластические свойства пластита-4 сохраняются при температуре от —30° до +50°. При отрицательных тем­пературах пластичность его несколько снижается; при температурах выше +25° он размягчается и прочность изготовленных из него зарядов уменьшается.

К удару, трению и тепловым воздействиям пластит-4 малочувствителен (его чувствительность лишь немного выше чувствительности тротила). При простреле ружей­ной пулей, как правило, не взрывается и не загорается; при зажигании горит; горение его в количестве до 50 кг протекает энергично, но без взрыва. С металлами пластит-4 химически не взаимодействует. Детонирует он от капсюля-детонатора, погружен­ного в массу заряда на глубину не менее 10 мм.

Пластит-4 не обладает свойствами липкого вещества, поэтому при производстве подрывных работ для надеж­ного крепления к объекту заряды из пластита-4 необхо­димо применять в тканевых или пластикатовых обо­лочках. Пластит-4 поставляется в войска в виде брикетов размером 70х70х145 мм, весом 1 кг, обернутых бума­гой. Брикеты по 32 шт. упаковываются в деревянные ящики.

Взрывчатые вещества пониженной мощности

Из ВВ пониженной мощности наиболее широко применяются аммиачноселитренные взрывчатые веще­ства. Они представляют собой механические взрыв­чатые смеси, основной частью которых является аммиачная (аммонийная) селитра; кроме селитры, в эти смеси входят взрывчатые или горючие добавки.

Аммиачная селитра представляет собой кристал­лическое вещество белого или бледно-желтого цвета. Она существует в нескольких кристалличе­ских формах, устойчивых лишь в определенных температурных пределах. Температурами перехода из одной кристаллической формы в другую, имеющими практическое значение, являются —16° и +32°. Переход одной кристаллической формы в другую происходит только после достаточно длительного влияния указан­ных температур (особенно при значительной влажности селитры) и сопровождается изменением объема; это изменение приводит к деформации прессованных изде­лий, содержащих аммиачную селитру.

Для того чтобы устранить указанное изменение объема изделий, применяют стабилизированную аммиач­ную селитру, которая получается путем совместной кристаллизации ее из раствора с хлористым калием (92% аммиачной селитры и 8% хлористого калия).

Аммиачная селитра сильно гигроскопична и очень хорошо растворяется в воде; пла­вится с частичным разложением при температуре 169,6°.

Аммиачная селитра активно взаимодейст­вует с окислами металлов, при этом образу­ются аммиак и вода. Аммиак может вступать в хими­ческое взаимодействие с некоторыми взрывчатыми веще­ствами (тротил, тетрил, пикриновая кислота), образуя чувствительные к внешним воздействиям соединения; наличие свободного аммиака способствует разви­тию процесса коррозии металлических из­делий.

Аммиачноселитренные ВВ в зависимости от ха­рактера примешиваемых к селитре добавок делятся на следующие виды:

— аммониты— ВВ, в состав которых, кроме аммиачной селитры, входят взрывчатые добавки (обыч­но тротил);

—динамоны—ВВ, состоящие из аммиачной се­литры и горючих добавок (сосновая кора, торф и т.п.);

— аммоналы — аммониты и динамоны с при­месью порошкообразного алюминия.

Из всех видов аммиачноселитренных ВВ на снаб­жении войск состоят только аммониты, содержащие 20—50% тротила (аммониты А-80 и А-50).

Физико-химические свойства аммонитов в основном определяются свойствами аммиачной селитры. Они также гигроскопичны и обладают способностью слеживаться, а изделия из них при длительном хране­нии вследствие многократной перекристаллизации сели­тры могут увеличиваться в объеме.

Увлажненные и слежавшиеся аммониты обладают пониженной восприимчивостью к детонации и при влажности 3% и выше могут давать отказы. Увлажненные аммониты перед употреблением должны просушиваться в тени, а слежавшиеся—предварительно размельчаться (разминаться руками или разбиваться при помощи де­ревянных или медных колотушек).

Отдельные виды аммонитов, изготовленные из аммиачной селитры, обработанной специальными веще­ствами, являются относительно водоустойчивыми. Они сохраняют взрывчатые свойства при пребывании в воде от 2 до 5 часов.

При зажигании аммониты (в том числе и сухие) за­гораются с трудом; при удалении источника огня горе­ние аммонита продолжается с шипением и копотью. К трению и удару аммониты несколько чувствительней тротила, но в обращении практически безопасны.

Основным видом аммонита, поступающего в войска, является аммонит А-80 в виде прессованных брикетов размерами 125õ125õ60 мм и весом 1,35 кг. Плотность брикетированного аммонита около 1,4; бри­кеты покрываются гидроизоляционной оболочкой, предо­храняющей их от действия влаги.

Брикеты аммонита могут находиться в воде в тече­ние нескольких часов, не теряя взрывчатых свойств и восприимчивости к детонации. Брикеты взрыва­ются промежуточным детонатором в виде шашки тротила весом 200—400 г или заряда другого бризантного ВВ. Поэтому брикеты не имеют запальных гнезд.

Несмотря на наличие гидроизоляционной оболочки, брикеты аммонитов необходимо тщательно обере­гать от сырости; целость гидроизоляционных обо­лочек должна периодически проверяться. Появление бе­лого налета селитры на оболочках брикетов не опасно.

Аммониты применяются главным образом при про­изводстве подрывных работ в грунтах, а также для сна­ряжения противотанковых мин и для устройства раз­личных фугасов.

Аммонитовые брикеты хранятся и перевозятся в де­ревянных ящиках, в каждый из кото­рых укладывается 24 брикета, связанных в пачки, обер­нутые бумагой (по 6 брикетов в пачке).

МЕТАТЕЛЬНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПОРОХА)

Метательными ВВ (порохами) называются та­кие вещества, основной формой взрывчатого превраще­ния которых является горение. Пороха делятся на дым­ные и бездымные.

Дымный порох применяется для изготовления вышибных зарядов в осколочных (выпрыгивающих) и в сигнальных минах, а также для изготовления огнепроводного шнура и воспламенителей реактивных зарядов. Он представляет собой механическую смесь калиевой селитры (75%), древесного угля (15%) и серы (10%). В зависимости от величины зерен порох делится на мел­козернистый и крупнозернистый.

Дымный порох сильно гигроскопичен, под действием влаги отсыревает и при влажности свыше 2% стано­вится непригодным для применения. Высушенный (пос­ле отсыреваяия) порох имеет пониженные качества. При хранении и применении дымного пороха в.следствие вы­сокой способности его к воспламенению необходимо соблюдать особые меры предосторожности.

Бездымные пороха применяются для изготовления зарядов, используемых в различных реактивно-мета­тельных установках, а также в артиллерийских и стрел­ковых боеприпасах.

При отсутствии бризантных ВВ пороха могут приме­няться (в виде внутренних зарядов) и для производства подрывных работ. Детонация пороховых зарядов проте­кает нормально только в том случае, если инициирова­ние их осуществляется достаточным промежуточным детонатором, а промежутки между зернами пороха за­полнены жидкостью (вода, раствор поваренной или дру­гой соли).