Впыв
Автор Аквариум задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Как создают направленный взрыв? и получил лучший ответ
Ответ от Kompozit[гуру]
Один из примеров направленного взрыва - кумуляция (кумулятивный эффект) .
Если цилиндрическую шашку бризантного ВВ поставить на бронеплиту и подорвать, имея детонатор в середине шашки, то энергия взрыва распространится в равной мере по всем направлениям, а на броне образуется лишь небольшая вмятина. Но если в таком же заряде ВВ детонатор поместить в верхнем торце шашки, то действие взрыва будет более сильным в направлении плиты, и соответственно вмятина на ней после взрыва будет большей глубины. Однако в обоих случаях рассеивание продуктов взрыва происходит во все стороны. Если же заряд имеет по оси выполненную на обращенной к плите части коническую или сферическую выемку, то в результате взрыва в плите образуется более глубокая вмятина в виде кратера. Наличие выемки в заряде ВВ приводит к тому, что направление потока продуктов взрыва сосредоточивается по оси выемки, а не рассеивается по всем направлениям. Образуется струя из продуктов взрыва ВВ в виде узкого пучка газов с лучом света. Скорость струи в фокусе достигает 15 км/с. Но наибольшее воздействие на плиту достигается в том случае, когда стенку выемки в заряде покрывают металлической облицовкой. При подрыве заряда с облицовкой выемки медной или стальной воронкой бронеплита даже значительной толщины пробивается насквозь. Происходит это таким образом. При срабатывании детонатора, расположенного в верхнем торце шашки, во взрывчатом веществе распространяется детонационная волна в направлении выемки. Скорость детонации ВВ, используемых в кумулятивных зарядах, составляет 7-9 км/с. Детонационная волна при такой скорости оказывает на металлическую облицовку огромное давление – до 800 тысяч атмосфер. В результате металл облицовки схлопывается и вытягивается вдоль оси выемки в виде кумулятивной струи. Металл, из которого состоит кумулятивная струя, не расплавляется, хотя и нагревается до 400-600 градусов. Напомним, что температура плавления меди составляет около 1100 градусов, а стали – 1300-1400 градусов. Струя металла диаметром 3-4 мм приобретает скорость до 10 км/с и оказывает давление на броню порядка одного миллиона атмосфер. Состояние металла в кумулятивной струе наука определяет как идеально несжимаемую жидкость. При таком огромном давлении материал преграды – броня, бетон и т. п. в месте воздействия кумулятивной струи “течет”, то есть, так же как и сама струя, приобретает свойства идеально несжимаемой жидкости. В преграде возникает пробоина, края которой имеют оплавленный вид. Это привело в свое время к неправильному определению кумулятивных снарядов как бронепрожигающих. Даже после преодоления преграды сохраняется все еще высокая энергия остаточных элементов струи, вызывающих разрушения оборудования, детонацию боеприпасов, поражение людей.
Камулятивный заряд. Нужна коническообразная фигура из металла (часто используют медь) , взрывчатое вещество, и собственно то, что будем пробивать. Острую часть конуса необходимо погрузить в ВВ, противопложную часть направить на то, что собрались уничтожить. Произведите взрыв, конус под давлением вывернит в тонкую струю, металл превратится в квазе -жидкость, из-за оказанного давления, производимой ударной волной, и пробъет любую броню. Остановит ее только встречная взрывная волна. Взрывчатое вещество - какие-нибудь пероксиды: ГМТД, киса и др. (порохом не получится) необходима скорость детонации 6-7 тыс м/с.
Направленный взрыв
Взрыв, при котором окружающая среда (как правило, горная порода) перемещается преимущественно в заранее заданном направлении и на заданное расстояние.
Механизм Н. в. в общем виде сводится к следующему. При взрыве заряда в деформируемой среде на первой стадии распространяется взрывная волна, которая создаёт движение элементов среды в радиальных направлениях. Газообразные продукты взрыва образуют газовую полость, которая расширяется в сторону границы среды (свободной поверхности) , увеличивая скорость перемещения разрушенной породы. В дальнейшем происходит прорыв газов из полости и выброс кусков породы из массива. Н. в. может быть осуществлен посредством соответствующего расположения заряда взрывчатого вещества (ВВ) по отношению к границе среды, в которой производится взрыв, использованием зарядов специальной формы, выбором очерёдности взрывания зарядов ВВ. Заряды ВВ размещают внутри массива горных пород, как правило, в камерах или скважинах.
Условно различают взрывы на выброс и на сброс. Взрывами на выброс называют Н. в. при горизонтальной поверхности массива; смещение породы преимущественно в нужную сторону достигается применением системы наклонных скважинных зарядов (рис. , а) либо системы двух (или более) камерных зарядов (рис. , б) . В последнем случае заряды взрывают не одновременно и основной выброс породы происходит в сторону заряда, взрываемого в первую очередь. Н. в. на выброс применяются при строительстве каналов и выемок (например, образование обводного канала р. Чусовой, 1935), а также для вскрытия месторождений полезных ископаемых, когда выброшенная взрывом горная масса должна расположиться на одном борту траншеи (например, вскрытие бокситового месторождения "Красная шапочка" на Урале, 1936).
Взрывами на сброс называют Н. в. при наличии наклонной или вертикальной поверхности массива. Применяют систему скважинных зарядов (рис. , в) либо один или несколько камерных зарядов (рис. , г) . Н. в. на сброс эффективны для возведения дамб и плотин, причём навал породы, выброшенной взрывом, может перекрыть реку со значительным расходом воды. При помощи Н. в. на сброс осуществлены реконструкция Волго-Исадского рукава р. Оки (1931) и строительство уникальных гидротехнических объектов: плотина на р. Терек (1958), опорная призма верхового откоса плотины Нурекского гидроузла на р. Вахш (1966), селезащитная (см. Сель) плотина в урочище Медео высотой около 100 м (взрыв первой очереди в 1966, общая масса ВВ около 5000 т и второй очереди в 1967, масса ВВ около 4000 т) , плотина ирригационного гидроузла в Байпазе на р. Вахш (1968, масса ВВ около 1800 т) , транспортная дамба в ущелье Ахсу в Дагестане высотой 90 м (1972, масса ВВ около 550 т) . Н. в. успешно применяется на открытых горных работах для сброса покрывающих пород в выработанное пространство карьера.
Н. в. может быть осуществлен также в др. условиях, например, при взрывах под водой.
В перспективе ядерные Н. в. могут найти применение при производстве работ крупного масштаба в гидротехническом и транспортном строительстве.