N. Yang1, T. Ma1, G. F. Guo1, Y. M. Luo1, S. Z. Wu1, H. J. He2, Y. S. Huang1, D. B. Liu1, S. Xu1,3 1School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, China 2Shanghai Space Propulsion Technology Research Institute, Shanghai, China 3China National Quality Supervision Testing Centre for Industrial Explosive Materials, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, China
Ключевые слова: PBT-топлива, Susan-тест, численное моделирование, модель Ли - Тарвера, протекание реакции
Страницы: 144-152
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.
Ю.М. Михайлов, В.С. Смирнов, Л.В. Жемчугова, В.В. Алёшин, А.В. Бакешко
"Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия bav@icp.ac.ru"
Ключевые слова: прекурсоры, железо, кобальт, гранулы, беспламенное горение, наноразмерные частицы
Страницы: 3-8
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.
В.А. Сосиков, С.И. Торунов, Д.Ю. Рапота, В.М. Мочалова, А.В. Уткин, С.А. Колдунов
"Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия utkin@icp.ac.ru"
Ключевые слова: детонация, неустойчивость детонации, свечение детонационного фронта, нитрометан, тетранитрометан, ФИФО
Страницы: 9-17
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.
В.Ю. Долматов1, А.Н. Озерин2, Е.Д. Эйдельман3, А.С. Козлов1 1СКТБ «Технолог», Санкт-Петербург, Россия 2Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова РАН, Москва, Россия 3Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: детонационные наноалмазы, алмазная шихта, выход наноалмазов, элементный состав взрывчатых веществ
Страницы: 26-30
Описан простой способ прогнозной оценки выхода детонационных наноалмазов, учитывающий массовое содержание элементов в углеродсодержащем взрывчатом веществе общей формулы CaHbNcOd . 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.
Рассмотрена схема регистрации перемещений отражающих поверхностей методом лазерного дальномера с использованием разработанного устройства измерения задержки распространения оптического сигнала. Приведены результаты тестовых экспериментов по исследованию параметров пыления и откольного разрушения металлов при их ударно-волновом нагружении с одновременным использованием методов гетеродин-интерферометра и лазерного дальномера.
Предложен подход, позволяющий строить ударные адиабаты молекулярных кристаллов нитросоединений на основании данных по их изотермическому сжатию. С этой целью были построены уравнения состояния кристаллов тэна и ТАТБ. Представленный в работе сравнительный анализ экспериментальных данных по ударно-волновому сжатию простого кристалла тэна и результатов расчетов, проведенных с помощью предложенного подхода по пересчету давлений изотермического сжатия на ударную адиабату и построенного уравнения состояния тэна, показал, что экспериментальные и расчетные значения давления находятся в пределах погрешности эксперимента.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
