НИЗКОСКОРОСТНЫЕ РЕЖИМЫ ДЕТОНАЦИИ ЗЕРНЕНОГО ПИРОКСИЛИНОВОГО ПОРОХА

摘要

Известно, что низкоскоростная детонация, возбуждаемая взрывом тонкого слоя пластичного ВВ в зарядах зерненого пироксилинового пороха, распространяется с практически постоянной по длине заряда скоростью, которая, однако, имеет различные значения в зависимости от мощности инициирующего импульса. Данная работа посвящена выяснению механизма этого необычного свойства детонационного процесса. Опыты проводились на зарядах из зерненого одноканального пороха марки ВТМ разной начальной плотности и были дополнены численным моделированием. Показано, что изучаемое свойство есть следствие сравнительно низкой интенсивности химического превращения и ограниченной длины заряда (120 мм в эксперименте и расчетах). В этих условиях зона реакции детонационной волны не успевает полностью сформироваться и развитие процесса прерывается на стадии, когда характеристики волны активно изменяются. Эволюция волны отчетливо проявляется на профилях давления, однако траектория фронта, если исключить участок инициирования, имеет почти линейную форму, которой отвечает скорость волны, близкая к постоянной величине. Для формирования стационарной волны, характеристики которой не зависят от условий инициирования в диапазоне, отвечающем режиму низкоскоростной детонации, необходимы заряды гораздо большей длины. Что касается механизма возбуждения химического превращения во фронте волны, то, как показало численное моделирование, в зарядах высокой пористости работает газофазный механизм (сжатие и разогрев в высокоскоростном потоке газов, движущихся в порах). И лишь для уплотненных зарядов с пористостью 0.2 и ниже нагрев и воспламенение пороха происходят по твердофазному механизму (за счет диссипаций при пластических деформациях пористого слоя). Рассмотрены подробности обоих механизмов.