Взрыв

ВЗРЫВЪ, происходитъ въ томъ случаѣ, когда вещество въ какой-либо точкѣ нагрѣто до темп-ры, соотвѣтствующей началу взрывч. разложенія его. Въ зависимости отъ рода взрывч. вещества это разложеніе м. идти болѣе или менѣе быстро. Большинство соврем. взр. вещ. отъ сильн. рѣзкаго удара, производимаго непоср-но, или пользуясь взрывомъ капсюля съ грем. ртутью, способно разлагаться почти мгновенно. При чрезвыч. быстромъ расширеніи газовъ при В., противодѣйствіе окружающаго воздуха достигаетъ столь значит. величины, что оно становится сильнѣе сопр-ленія предмета, къ к-рому прилегалъ зарядъ, послѣдствіемъ чего является поврежденіе или разрушеніе предмета. Въ воен. вѣд-вѣ для производства взрывовъ употребляется только пироксилинъ и принятый для замѣны его тринитротолуолъ (толъ), а также оставшійся отъ прежняго заготовленія дымн. черн. порохъ. Въ явленіи В. различаютъ двѣ сферы: 1) сферу непосредств. дѣйствія продуктовъ разложенія и 2) сферу механич. дѣйствія ихъ черезъ воздуш. (или иную) среду. Непосредств. дѣйствіе В. обнаруживается тѣмъ больше, чѣмъ меньше прочность предмета, къ к-рому прилегаетъ зарядъ. На предметы одной и той же прочности В. производитъ большее или меньшее дѣйствіе въ зав-сти отъ разл. условій. Наиб. благопріятныя условія суть: больш. плотность заряда, сосредоточ. форма его, возможно болѣе плотное прилеганіе заряда къ предмету, расположеніе капсюля на сторонѣ, противоположной ему, помѣщеніе заряда въ тонк. прочн. оболочку, устройство забивки, т.-е. прикрытіе заряда землян. мѣшками или другимъ матеріаломъ и проч. Въ воен. дѣлѣ взр. вещ. употребляются въ мин. войнѣ и для подрывн. работъ. Въ первомъ случаѣ большею частью примѣняется порохъ, во второмъ — пироксилинъ. В. въ землѣ. Дѣйствіе пороха подъ землей изучено уже давно. Отмѣтимъ работы Белидора, Гюмпертца и Лебрена ("Traité de mines" Par M. M. Gumpertz et Lebrun, Paris, 1805), ген. Фролова, Борескова и др. Сдѣланныя ими изслѣдованія сводятся къ слѣд. При В. подзем. порох. заряда (горна) происходитъ сперва сжатіе грунта вокругъ заряда, затѣмъ земля выбрасывается кверху, а на мѣстѣ В. образуется воронка, к-рая отчасти засыпается землей. Пространство вокругъ первонач. сферы сжатія, на к-ромъ происходитъ нарушеніе связи между частицами среды, называемое сферою разрушенія, можно принять за элипсоидъ, оси к-раго проходятъ черезъ центръ заряда. За этой сферой находится соотвѣтств. ей по формѣ сфера сотрясенія, внутри к-рой частицы среды приходятъ лишь въ колебат. движеніе. Указан. сферы не имѣютъ рѣзкихъ границъ, но для практич. цѣлей достаточно точно м. б. выражены въ частяхъ линіи наим. сопр-ленія (h) считаемой отъ ц. заряда до ближайшей пов-сти земли. Въ зав-сти отъ наруж. дѣйствія зарядовъ, В. раздѣляются на слѣд. Простой горнъ, при к-ромъ радіусъ образовавшейся воронки равенъ л. н. с., получается при зарядѣ, опредѣляемомъ выраженіемъ C=mh³, гдѣ C — величина заряда въ фунтахъ, H — л. н. с. въ фунтахъ, M — постоянная, зависящая отъ грунта (0,1—0,2). Большіе заряды, употребляемые въ мин. войнѣ, обык-но вычисляются по объему предполагаемой воронки, умножая этотъ объемь на величину, означающую количество пороха, необходимаго для взрыванія 1 кб. сж. земли, опредѣляемое опытомъ. Рад. сф. разрушенія для прост. горна: горизонтальный — 1,4h, вертикальный — h; рад. сф. сотрясенія: соотв-но — 1,75h и 1,4h. Усиленные и уменьшенные горны опредѣляются въ зав-сти отъ образованія воронокъ, имѣющихъ рад. большій или меньшій л. н. с. Заряды для нихъ вычисляются по заряду прост. горна, умножая величину его на (0,4+0,6n³), гдѣ n — отношеніе рад. воронки усилен. горна къ л. н. с. (растворъ воронки), при чемъ n берется не больше 3 и не меньше ³/₄. Для вычисленія уменьш. горновъ въ нашемъ мин. наставленіи принята формула Гюмпертца и Лебрена: Q=c((3n+4)/7)³, гдѣ С — зарядъ прост. горна, а n — растворъ воронки. Рад. сф. разрушенія и сотрясенія для этихъ горновъ получаются умножая таковые же для прост. горновъ на величину: (0,09+0,91n) — для усиленныхъ горновъ и на (3n+4)/7 — для уменьшенныхъ. Выпирающіе горны и камуфлеты характеризуются отсутствіемъ воронки, при чемъ первые производятъ выпучиваніе грунта, а вторые не производятъ никакого наруж. дѣйствія. Заряды вычисляются по выраженіямъ для простыхъ горновъ, подставляя вмѣсто цѣлой л. н. с. (h) — части ея: ⁵/₇h — для выпирающаго горна и ⁴/₇h — для наиб. камуфлета. Соотв-но этому измѣняются и рад. сферъ разрушенія и сотрясенія. Указанныя здѣсь формулы справедливы въ томъ случаѣ, когда пов-сть земли приблизит. горизонтальна. Если же заряды назначаются для обрушенія крутыхъ откосовъ скалист. грунта, то дѣйствіе В. усиливается, благодаря тому, что сдвигъ нѣк-рой части грунта вызываетъ обвалъ значит. массы его. Порох. горны, взорванные при помощи динамит. или пироксил. запальныхъ патроновъ, производятъ большее разрушит. дѣйствіе, нежели воспламененные прост. запалами. Точно также расположеніе нѣск. запаловъ (по 1 на каждые 30—40 пд. заряда) способствуетъ болѣе полному и слѣд-но болѣе дѣйствит. В. Призматич. черн. порохъ по медленности горѣнія его непригоденъ для производства В. Дѣйствіе подъ землей дробящихъ взр. вещ. во многомъ отличается отъ дѣйствія порох. зарядовъ. Дѣйствительно, вслѣдствіе быстроты горѣнія взр. вещ., весь зарядъ почти мгновенно обращается въ газы, к-рые, раньше чѣмъ какая-либо часть ихъ исчезнетъ, произведутъ давленіе на окружающую среду и образуютъ опредѣл. сферу сжатія, величина к-рой будетъ зависѣть отъ сжимаемости грунта и отъ величины заряда. Затѣмъ, газы прорываются въ сторону наим. сопр-ленія, при чемъ земля выбрасывается съ площади, соотвѣтствующей діам. сф. сжатія; часть ея падаетъ обратно въ воронку, а часть разбрасывается по краямъ ея въ видѣ довольно правильн. лучей. Если расчистить воронку, то окажется, что она имѣетъ видъ цилиндрич. углубленія съ закругленнымъ дномъ. Замѣчено, что существуютъ сравнит. большіе предѣлы, между к-рыми перемѣщеніе заряда по вертик. линіи не производитъ замѣтной разницы въ діам. воронки. Такъ напр., заряды въ 20 фн. пироксилина, опущенные въ землю на гл. 4—12 фт., образуютъ воронки почти одинаковаго діам., отличающіяся только глубиной. Поэтому дѣленіе пироксил. горновъ на простые, усиленные и уменьшенные дѣлается условно, въ зав-сти отъ соотв-щихъ по силѣ порох. зарядовъ. Такъ, заряды простыхъ пироксил. горновъ вычисляются какъ пороховые, по выраженію: C=0,92h³.P, т.-е. уменьшая постоянную порох. горна въ 2 раза. Заряды усилен. и уменьшен. горновъ вычисляются по тому же выраженію, подставляя вмѣсто H величину nh. При n=¹/₂ получается зарядъ для наиб. камуфлета. Въ подрывномъ дѣлѣ употребленіе пироксил. В. обширно. Они незамѣнимы въ тѣхъ случаяхъ, когда устройство забивки невозможно или затруднительно, напр., при разрушеніи ж. д. и мостовъ, а также при всякихъ поспѣшныхъ В. Наиболѣе примѣнимы открытые заряды, приложенные непосред-но къ предмету. Дѣйствіе ихъ чисто мѣстное: жел. плита или дерев. брусъ перебиваются лишь въ томъ мѣстѣ, гдѣ б. расположенъ зарядъ; въ камен. стѣнкѣ пробивается отверстіе, соотвѣтствующее сферѣ дѣйствія заряда. Если отверстіе значительно, а кладка недостаточно прочная, то остающаяся на вѣсу часть стѣны обваливается. При зарядѣ, недостаточномъ для перебиванія жел. плиты, наблюдается слѣд. явленіе: часть плиты, прилегавшая къ заряду, вдавлена, а съ противоположной стороны часть желѣза, соотвѣтсгвующая формѣ заряда, откалывается; отколотые куски отбрасываются съ большою ск-стью и, если дѣйствіе заряда направлено внизъ, углубляются въ землю на 1—1¹/₂ фт. Въ случаѣ, когда плита располагается на подкладкахъ, кромѣ вдавливанія и откола, происходитъ еще изгибъ или изломъ плиты. Точно также, при дѣйствіи недостат. заряда противъ кам. стѣны или свода, со стороны расположенія заряда образуется воронка (выбоина), а съ противоположной выбивается часть кладки, такъ что получается обратная воронка. При перебиваніи В. дерев. бруса замѣчается три рода разрушенія: въ части, непосред-но прилегавшей къ заряду, волокна смяты и разорваны, далѣе слѣдуетъ сдвигъ и, наконецъ, изломъ. В. заряда, приложеннаго къ пов-сти камня, вызываетъ разрыхленіе породы въ мѣстѣ расположенія заряда и обкалываніе камня по сторонамъ, съ образованіемъ острыхъ хрупкихъ кусковъ. В. мелкихъ зарядовъ, расположенныхъ въ буров. скважинахъ, не раскалываютъ камень, а дробятъ его на куски, мало пригодные для строит. работъ. Дальность разброса осколковъ достигаетъ: при взрываніи жел. частей — 600 шаг., камня — 200 ш.; дерев. частей 100 ш.; эти разстоянія считаются въ сторону, противоположную расположенія заряда; въ другихъ напр-ніяхъ разстоянія вполовину меньшие. Одинаковое, приблизительно, дѣйствіе съ пироксил. производятъ толъ и нѣк-рыя другія взр. вещества. В. тола производятся при помощи капсюлей, содержащихъ 1 гр. тетрила и 0,5 гр. грем. ртути или 0,1 гр. азида свинца. Величины зарядовъ для подрыванія разл. предметовъ см. въ ст. Подрывныя работы. Подводные В. въ воен. дѣлѣ примѣняются, гл. обр., для уничтоженія судовъ посредствомъ подвод. минъ при оборонѣ и атакѣ; кромѣ того, для разрушенія искусств. сооруженій (мостовъ, боновъ, плотовъ и пр.), а также для В. льда и ледяныхъ заторовъ. Наруж. явленіе В. подъ водою сопровождается въ первый моментъ сотрясеніемъ и звукомъ, а затѣмъ подымается куполообразный столбъ воды, к-рый и разсыпается каскадомъ, окруженнымъ водяною пылью и прорывающимися газами. Внутр. явленіе состоитъ въ томъ, что въ первое мгновеніе В. образуется вокругъ заряда камера, наполненная газообр. продуктами горѣнія, к-рые, расширяясь, производятъ значит. мгнов. давленіе на близлежащіе слои воды, окружающіе зарядъ; давленіе (сжатіе), полученное первоначально возмущеннымъ слоемъ воды послѣд-но передается слѣд. слоямъ все большаго и большаго радіуса; явленіе распространенія В. въ водѣ аналогично распространенію звука; В. распространяется въ видѣ волнъ, называемыхъ взрывными, ск-сть к-рыхъ 1.425 мтр. въ сек. Дѣйствіе взр. вещ. подъ водою б. изучено извѣст. дѣятелями въ области мин. дѣла Абботомъ, Бекнилемъ и Муассономъ, съ цѣлью опредѣлить величины зарядовъ минъ разл. взр. вещ. для разрушенія днищъ воен. кораблей. Въ основу ихъ изслѣдованій б. положено, что разрушеніе предмета (фиг. 1), находящагося въ точкѣ М, на разстояніи отъ заряда С, наступитъ тогда, когда давленіе или работа В., переданная въ эту точку М (на ед. площади) превзойдетъ предѣлъ прочности предмета. Законы передачи энергіи В. въ водѣ, выраженные формулами, а также опредѣленіе того давленія или работы, при к-рой разрушается днище соврем. к-бля, выведены упомянутыми изслѣдователями на основаніи многочисл. опытныхъ В. посредствомъ манометровъ-крешеровъ. Такъ, по Абботу, давленіе въ 6.500 фн. на 1 кв. дм., а по Муассону работа въ 33 клг.-мтр. на 1 кв. см. достаточны для разрушенія двойного днища соврем. броненосца. Формула Аббота: гдѣ P — давленіе, необходимое для разрушенія соврем. судна =6.500 фн.; Е — коэф-тъ, характеризующій взрывч. вещество, для пироксилина =135; R — уголъ (отъ надира); C — зарядъ въ фн.; R — разстояніе въ фт. Формула Муассона: (фиг. 1), гдѣ W — работа въ клг.-мтр., необходимая для разрушенія двойн. днища соврем. судна =33 клг.-мтр.; A — коэф-тъ взрывч. вещества, для пироксилина =2,04; C — зарядъ въ клг.; R — разстояніе въ мтр.; D — коэф-тъ, характеризующій положеніе точки M относ-но заряда и зависящій отъ углубленія заряда H, углубленія поражаемой точки H и горизонт. разстоянія между ними — х и равный . Для расчета зарядовъ донн. минъ, въ предѣлахъ глубинъ отъ 5 до 10 сж., примѣняется упрощен. формула гдѣ C — зарядъ въ фн.; H — углубленіе заряда (глубина въ фт.; D — рад. сф. разрушенія по горизонту воды въ фт., к-рымъ задаются. Обык-но заряды плавуч. оборонит. минъ и наступат. (движущихся) берутся въ предѣлахъ отъ 4 до 10 пд. бризант. вещества. Площадь поврежденія и пробоины въ двойн. днищѣ воен. судовъ, на основаніи данныхъ яп.-рус. кампаніи, достигаетъ въ ср.: площ. поврежденія — 400 кв. фт., площ. пробоины — 150—200 кв. фт. По части В. для разрушенія искусств. сооруженій: свай, кустовъ свай, плотовъ, мостовъ, бонъ и пр., а также В. льда и ледян. заторовъ. см. Подрывныя работы. (М. Беклемишевъ, Явленія, сопровождающія В. подвод. мины у борта корабля; Н. Н. Кутейниковъ, Изъ боев. опыта кораб. инж-ра подъ П.-Артуромъ; Abbot, Submarine mines and explosives; A. Moisson, Pyrodinamique. Théorie des explosions).