Опытное определение скорости детонации

В настоящее время применяются следующие методы определения скорости детонации:

• • сравнительный;
• • оптический;
• • хронометрический.

Сравнительный метод (метод Дотриша) наиболее прост и широко используется на практике, в особенности для определения скорости детонации зарядов непосредственно в изделиях (снарядах, авиабомбах), т. е. в случаях, затрудняющих или вовсе исключающих применение других методов. По этому методу скорость детонации определяется сравнением известной скорости детонации детонирующего шнура (скорость детонации шнура измеряется другим способом) со скоростью детонации испытываемого заряда ВВ. На рис. 1.5 показана схема Дотриша. В испытываемом заряде ВВ длиною 40…50 см на расстоянии L = 20…30 см просверливаются два отверстия 1 и 2, в которые вводятся концы петли детонирующего шнура длиною около 1 м. Средняя часть петли укладывается на свинцовой или лагунной пластинке, на которой проводится черта 0, соответствующая середине шнура. Детонация испытываемого ВВ, возбужденная электрическим капсюлем-детонатором, последовательно вызовет детонацию концов шнура 1 и 2, причем конец 1

будет детонировать ранее конца 2. Две волны детонации, идущие по шнуру навстречу друг другу, сойдутся не на середине петли (точка 0), а в точке 3, несколько смещенной влево (на расстоянии /).

Рис. 1.5. Схема метода Дотриша:

1 — заряд ВВ; 2 — электродетонатор; 3 — детонирующий шнур; 4 — пластинка При столкновении двух детонационных волн происходит резкий скачок давления, вследствие чего точка встречи четко получается в виде своеобразного отпечатка на пластинке. По расстояниям L, I и скорости детонации шнура D_m вычисляется искомая скорость детонации, но формуле.

Точность описанного метода примерно 3…5%.

Оптический метод заключается в фотографировании распространения фронта детонационной волны на светочувствительную пленку. При этом на пленке отмечается свечение, сопутствующее распространению волны по заряду ВВ. Имеется несколько разновидностей техники оптического метода. Наиболее современными являются фоторегистраторы, в которых пленка неподвижна, а изображение перемещается с помощью зеркала вдоль пленки: это так называемая зеркальная развертка. Схема зеркальной фоторазвертки показана на рис. 1.6.

Зеркало вращается с определенной скоростью (-1000 об/с). Изображение детонирующего заряда ВВ, отражаясь от зеркала, попадает на фотопленку. При неподвижном зеркале на пленке будет вертикальная полоса, соответствующая изображению заряда. При вращении зеркала изображение на пленке будет в виде наклонной прямой, отвечающей светящемуся следу продуктов взрыва (рис. 1.7).

Рис. 1.6. Схема оптического метода:

1 — заряд ВВ (L = 12… 15 см); 2 — капсюль-детонатор; 3 — оптическая система; 4 — плоское вращающееся зеркало; 5 — фотопленка; 6 — изображение.

Рис. 1.7. След детонации на пленке Скорость детонации вычисляется по формуле.

где v — скорость вращения зеркала;

С — степень уменьшения изображения; а — угол наклона изображения.

Точность зеркальной фоторазвертки 1… 1,5%.

В настоящее время применяется электронно-оптический преобразователь, который состоит из оптического, электронного и фотографического узлов. Схематическое изображение его дано на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Схема электронного узла:

1 — флуоресцирующий экран; 2 — изображение заряда ВВ от объектива; 3 — светочувствительный экран; 4 — линза, фокусирующая поток электронов; 5 — отклоняющее устройство Оптический узел состоит из плоского зеркала, воспринимающего изображение детонирующего заряда, и объектива, направляющего это изображение на экран электронного узла. Электронный узел включает в себя светочувствительный экран, линзу, фокусирующую поток электронов, отклоняющее электронный поток устройст во, создающее магнит ное поле, напряженность которого линейно меняется во времени, и флуоресцирующий экран.

Фотографический узел представляет собой фотоаппарат. При перемещении вдоль линии АВ светящейся точки (т. е. фронта детонации) с постоянной скоростью, что соответствует постоянной скорости движения фронта волны, но заряду ВВ, на флуоресцирующем экране появится наклонная светящаяся линия. Изображение наклонного следа и первоначального положения линии АВ фотографируется. Тангенс угла ф между наклонной линией и вертикальной осью АВ равен отношению скорости развертки к скорости детонации в некотором масштабе (3:

где Кскорость развертки электронного пучка магнитным нолем.

Хронографический метод (рис. 1.9) заключается в фиксировании времени детонации двумя точками (а, б) заряда ВВ.

В точках а и б помещаются проводники замкнутые или разомкнутые. В момент прохождения детонационной волны происходит разрыв или замыкание проводников, в результате чего подаются сигналы в регистрирующие приборы, в качестве которых применяются шлейфовые осциллографы. Точность измерения этим методом примерно 2% при длине заряда около 5 см.

Рис. 1.9. Устройство для фиксирования точек детонации:

положение, А — замкнутая цепь; положение Б — разомкнутая цепь; положение В — ионог азовая цепь Находят применение хронографы с катодным осциллографом, причем для определения времени детонации на участке ВВ используется высокая проводимость ионизированных ПВ.

Для этого на определенном расстоянии друг от друга на поверхности испытываемого заряда помешаются две пары проводников, два так называемых ионизированных датчика (рис. 1.9, изображение В).

При достижении детонационной волной этих датчиков между их электродами возникает проводимость. Если на датчики подано определенное напряжение, то в момент замыкания потенциал на них мгновенно изменится. Импульсы, возникающие за счет резкого изменения потенциала на датчиках, используются для измерения отрезка времени при прохождении детонации от одного датчика к другому. Точность такого способа примерно 0,5% при длине измеряемого участка заряда 2…5 см.