Исследование структуры стационарных детонационных волн в прессованных взрывчатых веществах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.17 ВАК РФ

На правах рукописи УДК 534.222.2

КОЛЕСНИКОВ Сергей Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СТАЦИОНАРНЫХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН В ПРЕССОВАННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ

ВЕЩЕСТВАХ

01.04.17 - Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Институте проблем химической физики РАН и нг~ кафедре физики организованных структур и химических процессов Московского физико-технического института (Государственного университета).

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук

Уткин Александр Васильевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Трофимов Владимир Сергеевич

доктор физико-математических наук Рыбанин Сергей Сергеевич

Ведущая организация: Институт химической физики РАН

Защита диссертации состоится ЛЗ» СУ-Х&^/гЗ? 2005 г. в \ Очасов на заседании диссертационного совета К 212.156.03 при Московском физико-техническом институте по адресу: 141700, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер. 9, МФТИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МФТИ.

Автореферат разослан «-9 » е^ТчзЛрЗ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

В.Е. Брагин

АЛ/ С/ V '

/ЪОО/

Общая характеристика работы

Актуальность. Согласно классической теории [1], детонационное превращение взрывчатых веществ (ВВ) осуществляется под действием ударной волны, возбуждающей экзотермическую химиче-

ударного скачка и следующей за ним зоны химического превращения, в которой давление падает и вещество расширяется, т.е. формируется так называемый «химический пик» (химпик). Многочисленные экспериментальные исследования подтвердили применимость этой модели для гетерогенных ВВ. В то же время в последние годы появился ряд работ [2,3], в которых показано, что в некоторых мощных прессованных ВВ при некоторой критической, как правило, высокой начальной плотности исходного заряда в зоне реакции вместо химпика регистрируется рост давления. Возможность распространения стационарной детонационной волны без химпика не соответствует классическим представлениям, что ставит целый ряд вопросов, связанных с границами применимости классической модели. В частности, неясно, реализуется ли в этом случае режим Чепмена-Жуге, каким образом осуществляется правило отбора скорости детонации, обязательным ли является наличие области повышенных давлений в зоне реакции, и т.д. Без знания ответов на эти ключевые вопросы теории невозможно корректно прогнозировать (в том числе и посредством современных вычислительных методов) такие практически значимые с точки зрения эксплуатации и безопасности свойства взрывчатых веществ, как пределы инициирования и распространения детонации, чувствительность ВВ к внешним воздействиям, и другие аспекты воздействии ударных волн на ВВ. В связи с этим актуальным представляется экспериментальное и теоретическое исследование границ применимости классической модели детонации, а также поиск подходов к описанию процессов детонации за пределами этих границ.

скую реакцию. Поэтому стационарная детонационная волна состоит из

Цель работы. Экспериментальное и теоретическое исследование структуры зоны реакции стационарных детонационных волн, в частности, закономерностей возникновения стационарных режимов без химпика, в прессованных гексогене, октогене и 2',2',2-тринитроэтил-4,4,4-тринитробутирате (ТМЕТВ) при различной диспер-ности исходного порошка ВВ и начальной плотности зарядов.

Научная новизна. Впервые экспериментально показано существование в гексогене, октогене и ТМЕТВ диапазонов начальных плотностей, внутри которых наблюдаются стационарные детонационные режимы без химпика. Впервые обнаружены в ТМЕТВ особенности на зависимости скорости детонации от начальной плотности, которые могут свидетельствовать о реализации стационарного недосжатого детонационного режима. Предложен оригинальный подход к интерпретации обнаруженных явлений, основанный на учете разложения взрывчатого вещества во фронте ударной волны. Впервые получено соотношение для зависимости доли гетерогенного взрывчатого вещества, реагирующего во фронте ударной волны, от начальной плотности образца.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования структуры зоны реакции в гексогене, октогене и ТМЕТВ при различной начальной плотности образцов.

2. Результаты исследования влияния внутренней структуры образцов гексогена и октогена на структуру зоны реакции.

3. Результаты исследования зависимости скорости детонации Т^ТВ от начальной плотности образцов.

4. Соотношение для зависимости доли гетерогенного взрывчатого вещества, реагирующего во фронте ударной волны, от начальной плотности образца.

5. Механизм реализации в гетерогенных взрывчатых веществах стационарных детонационных волн без химпика, в том числе стационарного недосжатого детонационного режима.

Публикации и апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции «Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество» (Приэльбрусье, 2001), Научной конференции Московского физико-технического института (Москва-Долгопрудный, 2001 и 2003), Международной конференции «Харитоновские тематические научные чтения» (Саров, 2002, 2003 и 2005), Международной конференции «Новые проблемы химической физики» (Армения, Ереван, 2002), Международной конференции «Уравнения состояния вещества» (Приэльбрусье, 2002 и 2004), Международной конференции «Shock Compression of Condensed Matter» (США, 2001 и 2003), Научно-координационном совещании-симпозиуме «Проблемы физики ультракоротких процессов в сильнонеравновесных средах» (Новый Афон, 2004 и 2005), Международной конференции по горению и детонации «Мемориал Зельдовича» (Москва, 2004), Всероссийской конференции «Энергетические конденсированные системы» (Черноголовка, 2004), Международной конференции «XIII Симпозиум по горению и взрыву» (Черноголовка, 2005), а также на научных семинарах и конкурсах научных работ в ИПХФ РАН. По теме диссертации опубликовано 22 научных работы, в том числе 7 статей и 15 тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 121 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащего основные результаты работы, и списка литературы из 88 библиографических единиц. В работе содержится 48 рисунков и 7 таблиц.

Содержание работы

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы, обоснована актуальность темы, сформулированы цели работы, описана структура диссертации, перечислены полученные в диссертации новые результаты, их практическая ценность, представлены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору существующих моделей детонации и экспериментальных методов исследования структуры детонационных волн. В обзоре подробно рассмотрены как классическая теория детонации, так и более сложные математические модели, учитывающие конечную ширину фронта ударной волны. Обзор экспериментальных методик ограничивается теми из них, что применяются при исследовании ударно-волновых и детонационных процессов в конденсированных средах.

Вторая глава посвящена описанию объектов исследования и использованных экспериментальных методик.

В качестве объекта исследования были взяты образцы, полученные путем прессования на гидравлическом прессе порошков ВВ различной дисперсности. Мелкодисперсные (средний размер частиц Гсредн ^ 5 мкм) порошки гексогвна и окгогена были получены путем перекристаллизации исходных крупнодисперсных порошков в различных органических растворителях (ацетоне, диметилформамиде ДМФА). В ряде случаев для облегчения прессования добавлялось небольшое количество ацетона. В таблице 1 приведены характеристики всех исследованных порошков ВВ.

Схема экспериментальной сборки представлена на рис. 1. Детонация инициировалась ударной волной с амплитудой более 4 ГПа, создаваемой плосковолновым генератором 1. Диаметр заряда 2 был равен 30 мм, заряд компоновался из нескольких (в разных опытах от 3 до 7) таблеток прессованного порошка ВВ. Суммарная длина заряда в*

разных опытах составляла от 40 до 75 мм, что в данных ВВ во много раз превышает расстояние выхода детонации на стационарный режим, т.е. можно с уверенностью говорить о стационарности наблюдавшихся режимов детонации.

Таблица 1. Исследованные образцы ВВ.

ВВ Гсрсд|» МКМ Обозначение Получение образцов Диапазон Ро, г/см3

TNETB Рмнк=1-84 г/см3 ~ 120 TNETB Без ацетона при прессовании 1.45 + 1.79

Гексоген Рмнк=1-81 г/см3 80 rdx, < 1% ацетона при прессовании 1.60 + 1.74

rdx2 ~ 10% ацетона при прессовании 1.72 + 1.78

<5 RDXAC Перекристаллизация в ацетоне, без ацетона при прессовании 1.30+1.73

RDXQMF А Перекристаллизация в ДМФА, без ацетона при прессовании 1.12 ч-1.68

Октоген Рмнк-1-90 г/см3 -300 нмх 0.5% ацетона при прессовании 1.77 -5-1.84

<5 hmxfine Без ацетона при прессовании 1.51 1.79

Регистрация волновых профилей осуществлялась лазерным допплеровским интерферометром VISAR с временным разрешением порядка 2-3 не и точностью измерения скорости ±5 м/с. Зондирующее излучение отражалось от алюминиевой фольги 3 толщиной 100ч400 мкм, расположенной между торцом заряда и водяным окном 4. Экспериментальные данные представляют собой скорость движения поверхности фольги, граничащей с водой. Следует отметить, что импульс сжатия,

5

Рис. 1. Схема экспериментальной сборки.

создаваемый в фольге детонационной волной, затухает по мере прохождения по фольге, поэтому использование данной методики не позволяет напрямую определять количественные характеристики химпи-ка. Но, как показало проведенное численное моделирование, качественно структура волны при данных толщинах фольг не меняется, и отличия носят только количественный характер. Это означает, что получаемые данной методикой экспериментальные данные качественно отражают все детали структуры зоны реакции в исследуемом ВВ.

Также в ТЫЕТВ одновременно с регистрацией волновых профилей методикой электроконтактных (ионизационных) датчиков проводилось измерение скорости детонации с целью исследования ее зависимости от начальной плотности образцов. Погрешность измерения скорости в данной постановке составила величину, не превышающую ±0.25%.

В третьей главе изложены результаты экспериментов по регистрации волновых профилей в прессованных ТЫЕТВ, гексогене и октогене с различной дисперсностью исходного порошка ВВ при различной начальной плотности образцов, а также представлена полученная экспериментальная зависимость скорости детонации ТМЕТВ от начальной плотности.

Исследование структуры зоны реакции в ТЫЕТВ уже проводилось ранее в работе [3]. При плотности ниже р0=1.56 г/см3 регистрировался классический волновой профиль с химпиком в зоне реакции, однако при превышении этой плотности наблюдалось его исчезновение. С целью проверки этих результатов, а также получения новых экспериментальных данных о характере течения в зоне реакции стационарных детонационных волн в более широком, чем в работе [3], диапазоне плотностей, были проведены эксперименты по одновременной регистрации скорости и структуры детонационных волн в ТМЕТВ.

а) б)

Рис. 2. Скорость движения алюминиевых фольг на границе ВВ - водяное окно в опытах с ТЫЕТВ: а) р0 = 1.45 -1.61 г/см3, б) р0 = 1.70 - 1.79 г/см3.

Полученные в этих экспериментах волновые профили представлены на рис. 2. При низкой плотности регистрируется типичная для гетерогенных ВВ картина (профиль 1 на рис. 2а): после ударного скачка наблюдается спад скорости на границе фольга-вода, длительность и амплитуда которого определяются параметрами химпика в Т^ТВ. Последующий подъем скорости здесь и на всех приведенных далее профилях обусловлен циркуляцией волн сжатия и разрежения в фольге и не имеет отношения к действительной структуре волны. При превышении некоторой критической начальной плотности (-1.56 г/см3) в зоне реакции вместо химпика регистрируется относительно долгий монотонный рост массовой скорости с последующим ее небольшим спадом, т.е. формируется своеобразный «горб» (профиль 2 на рис. 2а). При дальнейшем увеличении начальной плотности за ударным скачком в зоне реакции вместо спада наблюдается монотонный рост скорости, т.е. регистрируется отсутствие химпика (профиль 3 на рис. 26). Эти результаты хорошо согласуются с данными работы [3], свидетельством чему могу служить пунктирные профили для р0 = 1.48 г/см3 и 1.61 г/см3на рис. 2а, взятые из этого источника: в первом случае регистрируется химпик, а на втором профиле его нет.

Отсутствие химпика в зоне реакции наблюдается везде вплоть до р0 - 1.78 г/см3. При приближении к этой плотности вместо профилей с монотонным нарастанием скорости регистрируются аналогичные окрестности р0 ~ 1.56 г/см3 профили с «горбом», причем время нарастания уменьшается с ростом начальной плотности (профили 4 и 5 на рис. 26). При еще большей плотности (р0 = 1.79 г/см3, профиль 6 на рис. 26) в зоне реакции наблюдается резкий скачок скорости с последующим ее плавным спадом, т.е. здесь окончательно завершается обратный переход к классическому режиму с химпиком. Таким образом, исчезновение химпика в зоне реакции в ТМЕТВ наблюдается в относительно широком диапазоне начальных плотностей р0 - 1.56 ч 1.77 г/см3, а не при превышении некоторой критической плотности, так, как это утверждалось в работе [3]. Также обнаружено, что в окрестности как нижней, так и верхней критической плотности, ограничивающей этот интервал, наблюдаются своеобразные «переходные» режимы от течения с химпиком к течению с монотонным ростом параметров за ударным фронтом.

Существуют косвенные ' свидетельства [3] того, что в определенных условиях режим с отсутствием химпика в зоне реакции может быть стационарным недосжатым режимом. С целью проверки этого предположения нами было проведено измерение зависимости скорости детонации О от началь-

Рис. 3. Зависимость О(р0) в "ШЕТВ.

ной плотности р0. Полученная зависимость приведена на рис. 3. Она имеет две ветви: одну для случая детонации с химпиком и другую, лежащую выше примерно на 100 м/с (что существенно выше погрешности измерения скорости, составляющей не более 20 м/с), для случая детонации без химпика. Наличие скачков скорости при переходе с одной ветви зависимости на другую может свидетельствовать о том, что зафиксированный в интервале 1.61 - 1.77 г/см3 детонационный режим с монотонным ростом параметров в зоне реакции является стационарным недосжатым детонационным режимом, т.е. в Т^ТВ наблюдается явление, принципиально необъяснимое с точки зрения классической модели детонации.

а) б)

Рис. 4. Скорость движения алюминиевых фолы на границе ВВ - водяное окно в опытах с 1ШХ|: а) р0 = 1.69 - 1.73 г/см3, б) р0 = 1.73 - 1.74 г/см3.

Результаты экспериментов для образцов крупнодисперсного гексогена приведены на рис. 4,5. При плотности менее 1.72 г/см3 во всех образцах ЯЭХ, регистрируется типичная для гетерогенных ВВ картина: после ударного скачка наблюдается спад скорости на границе фольга-вода, длительность и амплитуда которого определяются параметрами химпика в гексогене. С увеличением начальной плотности длительность пика скорости изменяется незначительно, а вот его ам-

плитуда заметно падает. Когда р0 превышает 1.72 г/см3, химпик исчезает, и ситуация меняется принципиально: после ударного скачка вместо спада наблюдается монотонное увеличение скорости, причем наблюдается хорошая воспроизводимость данного результата (рис. 46). К сожалению, получить путем прессования в тех же условиях более высокие плотности для порошка РОХ, оказалось невозможно, поэтому предполагаемая верхняя критическая плотность, при превышении которой ожидается появление химпика в зоне реакции, не была достигнута.

Более высоких плотностей удалось добиться путем добавления в исходный порошок при прессовании до 10% ацетона по массе. Результаты экспериментов с полученными таким образом образцами «актированного» гексогена ЯОХ2 представлены

Рис. 5. Скорость движения алюми- на рис 5 Как видно, они прин-ниевых фольг на границе ВВ - водяное окно в опытах с 1ШХ2 (р0 = 1.72 - чипиально отличаются от того,

1.78 г/см3). что можно было бы ожидать,

экстраполируя данные, полученные для ЯОХ,, на более высокие плотности. Во всем измеренном интервале (в том числе и тех плотностях, при которых в образцах ИОХ, наблюдается рост скорости в зоне реакции) отчетливо регистрируется химпик. Поскольку при одной и той же плотности в РЮХ, и РОХ2, образцах одного и того же ВВ, наблюдаются существенные отличия в структуре зоны реакции, можно сделать вывод, что на нее оказывает сильное влияние внутренняя структура заряда.

а) б)

Рис. 6. Скорость движения алюминиевых фольг на границе ВВ -водяное окно в опытах с мелкодисперсным гексогеном: а) Ш)ХАс (р0 = 1.30-1.66 г/см3); б) 1ШХ0МРА (Ро = 1-12-1.68 г/см3).

Для исследования характера этого влияния были проведены эксперименты с полученными различными способами прессованными порошками мелкодисперсного гексогена. Результаты этих экспериментов представлены на рис. 6,7. Уже при значительно более низкой, чем в крупнодисперсном гексогене РОХ, начальной плотности, в интервале 1.30 - 1.35 г/см3 в мелкодисперсном гексогене ЯОХдс регистрируется детонационный режим без химпика (профили 1, 2 на рис. 6а). К сожалению, в ГТОХас не удалось получить путем прессования плотность меньше 1.30 г/см3, поэтому вопрос о точном значении нижней критической плотности, при превышении которой происходит переход от режима с химпиком к режиму без химпика, остается открытым. Тем не менее, данные результаты позволяют считать достаточно достоверным факт возможности существования в мелкодисперсном гексогене РОХдс детонационного режима без химпика в конечном интервале начальных плотностей от 1.30 до 1.35 г/см3.

При превышении плотности 1.35 г/см3 ситуация меняется, и в зоне реакции регистрируется химпик. По мере увеличения начальной плотности амплитуда обусловленного им пика скорости сначала невелика (рис. 6а, профили 3-5), а затем она начинает резко возрастать

(рис. 7а, профиль 6), и, видимо, можно ожидать дальнейшего ее увеличения по мере приближения к максимально возможной плотности Рмнк (при которой из соображений гомогенности образца следует ожидать наличия большой амплитуды химпика).

. иж

'тех,

р#» 1.72-1.73 г**"

А1200МШ .

0.09 Орган, на

2,8

12,

•22

2.0

гох

А1200 мм

\

р,»1.38 г/см5

0.00

я) б)

Рис. 7. Скорость движения алюминиевых фолы на границе ВВ - водяное окно в опытах с: я) 1ШХАс, 1ШХ1 и 1ШХ2 (ро = 1.72-1.73 г/см3); б) 1ШХАс и {ШХ0мра (ро = 1 -38 г/см3).

Результаты экспериментов с мелкодисперсным гексогеном ЯОХомра представлены на рис. 66. Несмотря на то, что дисперсность исходного порошка была такой же, как и в порошке РОХас, зарегистрированные волновые профили существенно отличаются от полученных в образцах ИОХас: во всем измеренном интервале начальных плотностей регистрируется химпик, причем его амплитуда велика и сравнима с амплитудами пиков в крупнодисперсном гексогене тех же плотностей. По мере увеличения плотности амплитуда пиков скорости постепенно снижается. При этом профиль при р0 = 1.68 г/см3 имеет «горбо-образный» характер, что, по аналогии с ТЫЕТВ, может свидетельствовать о приближении к нижней критической плотности, при превышении которой можно было бы ожидать исчезновения химпика. Однако более высоких плотностей, требующихся для проверки этого предположения, при прессовании РОХомра получить не удалось.

Интересные результаты дает сравнение волновых профилей для образцов, прессованных из различных порошков гексогена до одной и той же начальной плотности (рис. 7). Так, при плотности р0 = 1.73 г/см3 в мелкодисперсном РЮХдс имеется химпик большой амплитуды; в крупнодисперсном актированном РЮХ2 химпик также наблюдается, но его амплитуда существенно меньше; а в крупнодисперсном ЯОХ, химпик в зоне реакции вообще отсутствует (рис. 7а). Сравнение волновых профилей для образцов мелкодисперсного гексогена, полученного двумя различными способами (РЮХ^ и (ЗОХомра) при р0 = 1.38 г/см3 (рис. 76) показывает, что при этой плотности амплитуда пика скорости в ЯОХ0мра оказывается существенно выше, чем в ЯОХас- По всей видимости, это обусловлено захватом кристаллами ВВ малолетучего (по сравнению с ацетоном) растворителя ДМФА при перекристаллизации исходного порошка, что могло обусловить частичную флегматизацию образцов РЮХомра при прессовании, т.е. существенное изменение их внутренней структуры по сравнению с образцами ГЗОХдс. Таким образом, эти факты являются ярким свидетельством влияния дисперсности исходного порошка ВВ, внутренней структуры образца и способа его приготовления на реализующийся в прессованном ВВ детонационный режим.

Аналогичные эксперименты были проведены с октогеном различной дисперсности исходного порошка. Гексоген и октоген являются структурно близкими взрывчатыми веществами, имеют одинаковый кислородный баланс и сходные продукты реакции. Можно поэтому ожидать, что они будут проявлять общие кинетические закономерности при изменении внутренней структуры образцов, в частности, при увеличении их начальной плотности.

Результаты экспериментов для крупнодисперсного октогена НМХ показаны на рис. 8а. Действительно, при увеличении начальной плотности наблюдается аналогичная образцам гексогена РйХ1 карти-

на: при р0=1.77 г/см3 отчетливо регистрируется химпик; при р0=1.81 г/см3 в зоне реакции наблюдается «горб», т.е. профиль с затянутым подъемом скорости за фронтом ударной волны с последующим ее прохождением через максимум и спадом (аналогичные переходные профили наблюдались, напомним, в окрестности критических плотностей в ТЫЕТВ и мелкодисперсном гексогене РЮХомга)- При плотности же р0=1-84 г/см3 химпик исчезает, и после ударного скачка массовая скорость остается постоянной. Видимо, эту плотность можно считать критической для данных образцов октогена, и можно ожидать, что при ее превышении за фронтом ударной волны вместо спада скорости будет наблюдаться ее монотонный рост.

а) б)

Рис. 8. Скорость движения алюминиевых фолы на границе ВВ - водяное окно в опытах с октогеном: а) НМХ (р0 = 1.77 - 1.84 г/см3); б) НМХР,мЕ (р0 = 1.51 - 1.75 г/см3).

Результаты экспериментов с образцами мелкодисперсного октогена НМХппе приведены на рис. 86. Во всем исследованном диапазоне начальных плотностей в зоне реакции регистрируется химпик, при этом амплитуда обусловленного им пика скорости заметно уменьшается с ростом плотности, поэтому по аналогии с гексогеном здесь можно ожидать исчезновения химпика в зоне реакции при более высоких плотностях. К сожалению, мелкодисперсный порошок октогена

плохо поддается прессованию, поэтому получить их в НМХГ1Пв оказалось невозможными, вследствие чего экспериментально подтвердить данное предположение, а также обнаружить еще более высокую верхнюю критическую плотность, при превышении которой происходит обратный переход к режиму с химпиком, не удалось.

Четвертая глава посвящена обсуждению полученных результатов; в частности, сформулированы теоретические подходы к их объяснению на основе модели очагового механизма разложения гетерогенных ВВ и моделей детонации, учитывающих реакцию ВВ во фронте ударной волны.

Обнаруженное явление исчезновения химпика в зоне реакции стационарных детонационных волн в Т№ТВ в диапазоне р0 = 1.56ч1.77 г/см3, мелкодисперсном гексогене ЯОХдс в диапазоне р0 = 1.30ч1.35 г/см3, а также в крупнодисперсном гексогене РЮХ, при превышении р0 = 1.72 г/см3 и крупнодисперсном окгогене НМХ при р0 = 1.84 г/см3 не укладывается в рамки классической теории детонации. Также не находят убедительного объяснения с позиции классических представлений о недосжатой детонации наблюдавшиеся в ТЫЕТВ в интервале начальных плотностей 1.60 - 1.77 г/см3 признаки наличия стационарного недосжатого детонационного режим без химпика. А, значит, для обоснования обнаруженных фактов следует искать иные физические подходы.

Один из таких подходов, предложенный в работе [4], объясняет отсутствие химпика в зоне реакции пересечением ударной и детонационной адиабат ВВ. В рамках этого подхода, однако, не находит объяснения возможность существования стационарной недосжатой детонации. В работе [5] автор обращает внимание на то, что непосредственно за фронтом ударной волны вещество находится в термодинамически неравновесном состоянии, и в ходе релаксации вещество постепенно переходит с неравновесной на равновесную ударную

адиабату. Одновременно с этим процессом идет разложение ВВ. Эта одновременность в результате может привести к исчезновению химпи-ка в зоне реакции, а также стационарной недосжатой детонации. Однако такой подход в полной мере применим только к описанию гомогенных ВВ, ширина фронта ударной волны в которых определяется релаксационными процессами. Изучаемые же нами вещества существенно гетерогенны. Ширина ударного скачка определяется в них характерным размером неоднородностей образца, а не процессами релаксации, вследствие чего ее отношение к ширине зоны реакции составляет существенно большую величину по сравнению с гомогенными ВВ. А, значит, неочевидно, что в общем случае в гетерогенных ВВ, к числу которых относятся и все изученные нами прессованные индивидуальные взрывчатые вещества, можно пренебречь протеканием реакции во фронте ударной волны.

Рассмотрим этот вопрос подробнее. Известно, что разложение гетерогенных ВВ происходит главным образом по механизму «горячих точек» (ГТ) - эффективных очагов химической реакции, образующихся за счет локализации энергии ударной волны в неоднородностях заряда ВВ. Существующие представления о способах образования ГТ позволяют все многообразие источников локальной генерации тепловой энергии разделить, как это было сделано в работе [6], по принципу преобразования механической энергии в тепловую на три взаимосвязанные группы: диссипативные (связанные с неупругими деформациями вещества), кумулирующие и трансляционные (основанные на процессах переноса). Соответствующий анализ [6] показывает, что наиболее эффективным механизмом образования ГТ для твердых ВВ с порами микронного размера при давлениях, превышающих 1.5-2 ГПа, является вяз-копластическое течение при охлопывании пор. Сделаем в рамках этого механизма простейшие оценки концентрации 1МСГ и удельного объема Уа

эффективных пор (таких пор, которые при прохождении ударной волны порождают ГТ).

Поведение ВВ в ГТ связано с двумя противоположно направленными процессами: самораэогревом, обусловленным накоплением тепла от экзотермической реакции термического разложения, и охлаждением, обусловленным теплопередачей к менее разогретому окружающему ВВ. Для того чтобы ВВ, затекающее в пору, успевало существенно разогреться, необходимо выполнение условия ^ > V где ^ = г02/Ке - характерное время тепловой релаксации (г0 - начальный радиус поры, Ке — температуропроводность матричного ВВ), ^ - характерное время схлопывания поры, определяемое механизмами сдерживания затекания ВВ. Как показано в [7], при вязкопластическом механизме величина ^ составляет:

I - 4*е (1)

Г <РГ-Ра0У

где и« — вязкость матричного ВВ; Р( - давление на ударном фронте; р^ — «прочность поры», т.е. давление, при котором начинается неупругое ее сжатие. С учетом (1) условие разогрева ВВ, затекающего в пору, приводится к виду (Гс, - минимальный радиус эффективной поры):

(2)

r0>rcг

- I 4мекв

Для определения концентрации и удельного (на единицу объема заряда) объема эфективных пор запишем их в виде:

Inах rmax л, , (3)

Ncr= ¡nN%**>0' Vcr=nN I fro4*V лсг

где Гтах - максимальный начальный размер поры; f(r0) - функция плотности распределения пор по размерам; Пы - нормирующий множитель, который можно найти, предположив для упрощения, что поровое пространство высокоплотных ВВ можно представить совокупностью сферических пор. Если определить пористость заряда как П0 = 1 - ро/рмнк и

принять закон распределения пор по размеру, как в [8], то в результате интегрирования (3) получим (Ф=сопз1, ЧМО):

max max

v = ы (5)

cr cr з max^ 4/+ 2 cr ч> + з cr у+4 cr j В образцах, прессованных до разной плотности в разных условиях из порошка различной дисперсности, вследствие различного характера распределения пор по размерам, а также различной повре-жденности частиц при прессовании, может быть существенно отличное число потенциальных очагов реакции, что означает наличие сильной зависимости VCT от начальной плотности р0. Использовав приближенное выражение для давления во фронте ударной волны р, =Вр03 (В - размерный коэффициент) и элементарную аппроксимацию для максимального размера поры гтах=ВгП01/3, где Вг - коэффициент пропорциональности, зависящий от природы ВВ и характеристик заряда, получим следующее приближенное выражение для входящей в формулы (4) и (5) функции Fcr(p0) (К - обозначение для комплекса всех входящих в формулу коэффициентов):

«• ¿>/3 1 К (6)

е е^мнк 1 Л v '

Fcr%) -1 - ' -1-: -1

Подставляя выражения (4) и (6) в формулу (5) для Уа, мы получим искомую зависимость \/сг(р0). Следует отметить, что вблизи р0=0 и Ро=Рмнк перестает работать ряд использованных при выводе приближений, поэтому в этой области функция перестает быть физичной, тем не менее, в достаточной удаленности от граничных плотностей она вполне удовлетворительно качественно описывает реальную физическую картину.

Ширина фронта ударной волны в гетерогенных ВВ, как уже было сказано выше, определяется характерным размером неоднород-ностей, т.е. составляет величину, сравнимую со средним размером пор. Это означает, что схлопывание пор с образованием ГТ и разложением в них ВВ начинается уже во фронте ударной волны. Тогда объемную долю ВВ, прореагировавшего непосредственно во фронте (Ver'), можно приближенно оценить как ту долю ВВ, которая успевает затечь в эффективные поры за время прохождения через нее ударной волны tf=2rcpeflH / D (Гсредн - средний размер пор, D - скорость детонации), и которую в свою очередь можно оценить как V^t, 1t,. В этом случае использование формулы (1), выражения Pf=Bp03 и известной эмпирической зависимости D=a+bp0, дает следующее выражение для зависимости объемной доли ВВ, прореагировавшей во фронте ударной волны Ve/, от начальной плотности образца р0:

/. . ъсредн(рf'pa^

ÍJPJ = . г.-

crF0

4и D €

Уровень максимальной глубины разложения во фронте

(7)

Качественный характер этой зависимости для гексогена, представлен на рис. 9. Как можно видеть, график носит отчетливо куполообразный характер. Анализ формул (4)-(7) показывает, что конкретный вид этой функции, положение

„ п „ /, . точки максимума и значение

Рис. 9. Зависимость ксдр0), рассчи- '

тайная для гексогена. функции в этой точке сильно

зависит сразу от нескольких параметров внутренней структуры образца, главным образом, от вида функции распределения пор по разме-

рам. При одних значениях этих параметров (т.е. для прессованного порошка ВВ одного сорта) максимум может быть пренебрежимо малым, для других же значений (т.е. для других образцов того же ВВ) значение функции в интервале окрестности точки максимума может достигать заметных величин. Так, в некоторых из оценок, сделанных для гексогена, оно составляло - 10% от общего объема реагирующего ВВ, т.е. величину, которой нельзя пренебрегать так, как это делается в классической теории детонации; при этом следует заметить, что за пределами окрестности точки максимума оно по-прежнему остается пренебрежимо малым. Для разных распределений пор по размерам может отличаться не только значение максимума, но и его положение, т.е. для одного и того же ВВ в образцах различной внутренней структуры интервал максимального разложения ВВ во фронте ударной волны может сдвигаться по оси начальных плотностей. Как показано ниже, с теми из этих интервалов, в которых значение функции Mj достигает значительных величин, мы связываем наблюдавшиеся в эксперименте интервалы начальных плотностей, в которых регистрируется исчезновение химпика в зоне реакции. Этим и объясняется сильное влияние внутренней структуры заряда и способа его приготовления на структуру зоны реакции.

Рассмотрим теперь существующие математические модели явления детонации, учитывающие конечную ширину фронта ударной волны [9] (рис. 10). Этот учет принципиально меняет вид фазовой траектории по сравнению с классической теорией: она носит непрерывный характер. При малой начальной скорости реакции (а, значит, и малой доле ВВ, реагирующей во фронте ударной волны), впрочем, реализуется стационарный детонационный режим, качественно не отличающийся от классического (траектория а-Ь). Такая картина наблюдалась нами во всех тех опытах, в которых регистрировался хим-пик в зоне реакции.

в

Рис. 10. Структура детонационной волны в переменных (давление -

объем). 1 - ударная адиабата; 2 -детонационная адиабата; 3 - хим-пик; 4 - конечное состояние в случае пересжатой детонации; 5 -прямая Михельсона; 6 - конечное состояние в случае недосжатой детонации; 7 - начальное состояние.

о

С увеличением доли ВВ, разлагающейся в ударном скачке (т.е. по мере приближения к точке максимума функции Уа\р0)), фазовые траектории становятся все более и более пологими, а амплитуда хим-пика падает (траектории с и (У). Соответствующие режимы с «горбооб-разными» профилями наблюдались нами в экспериментах с ТЫЕТВ, окгогеном и мелкодисперсным гексогеном. При достижении и превышении некоторого критического значения доли ВВ, реагирующего во фронте (т.е. вблизи точки максимума функции \/а'(р0)), происходит качественное изменение структуры детонационного фронта: конечное состояние на детонационной адиабате достигается в результате монотонного роста давления (траектория е). Такие режимы наблюдались нами в конечных интервалах плотностей во всех исследованных ВВ при тех или иных характеристиках внутренней структуры их зарядов. Наконец, при определенных условиях возможна также реализация принципиально невозможного в классической модели стационарного недосжатого режима детонации (траектория /), признаки которого наблюдались нами в Т№ТВ. По всей видимости, это происходит в тех случаях, когда в силу специфической внутренней структуры заряда

доля ВВ, реагирующего во фронте ударной волны, достигает наибольших возможных величин.

Основные результаты работы

1. На примере трех исследованных ВВ (гексоген, октоген, 2',2',2'-тринитроэтил-4,4,4-тринитробутират ТЫЕТВ) экспериментально показано существование интервалов начальных плотностей зарядов ВВ, внутри которых возможно распространение стационарной детонационной волны без области повышенных давлений в зоне реакции (химпика).

2. Экспериментально показано сильное влияние структуры зарядов на интервалы начальных плотностей, в которых возможно распространение стационарной детонационной волны без химпика.

3. Экспериментально получена для ТМЕТВ зависимость скорости детонации от начальной плотности, на которой обнаружены особенности, свидетельствующие о возможной реализации стационарного недосжатого детонационного режима в том интервале начальных плотностей, в котором наблюдается распространение стационарной детонационной волны без химпика.

4. На основании модели очагового механизма разложения гетерогенных ВВ теоретически обоснованы как возможность существования интервала начальных плотностей, в котором доля ВВ, разлагающегося во фронте ударной волны, достигает заметных величин, так и сильное влияние структуры заряда на этот интервал.

5. На основе известных теоретических представлений показано, что возможность существования стационарной детонационной волны без химпика, в том числе и стационарного недосжатого детонационного режима, а также влияние внутренней структуры заряда на реализующийся детонационный режим, объясняется разложением ВВ во фронте ударной волны.

Основное содержание диссертации изложено в следующих

публикациях:

1. Уткин A.B., Колесников С.А., Фортов В.Е. Структура стационарной детонационной волны в прессованном гексогене // Доклады Академии Наук. - 2001. - Т.381, №6. - С.760-762.

2. Уткин A.B., Колесников С.А. Структура детонационной волны в прессованном гексогене. // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества - 2001. - Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2001. - С.52-54.

3. Уткин A.B., Колесников С.А., Ананьин A.B., Першин C.B. Структура зоны реакции в стационарных детонационных волнах в гетерогенных ВВ IIВ сб.: Физика экстремальных состояний вещества - 2002.

- Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2002. - С.84-86.

4. Уткин A.B., Колесников С.А., Першин C.B. Влияние начальной плотности на структуру детонационных волн в гетерогенных взрывчатых веществах. // Физика горения и взрыва. - 2002. - Т.38, №5. - С.111-118.

5. A.V. Utkin, S.A. Kolesnikov, S.V. Pershin, V.E. Fortov. Reaction zone transformation for steady-state detonation of high explosives under initial density increase // In: Shock compression of condensed matter-2001. - Melville, New York, 2002. - P.938-941.

6. S.A. Kolesnikov, A.V. Utkin, A.V. Ananin, S.V. Pershin, V.E. Fortov. Reaction zone of steady-state detonation waves in dinitrodiazapentane and RDX // In: Shock compression of condensed matter-2003. - Melville, New York, 2004. - P.851-854.

7. C.A. Колесников, A.B. Уткин, A.B. Ананьин, C.B. Першин. Зона реакции в стационарных детонационных волнах в прессованных гетерогенных ВВ // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества

- 2004. - Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2004. - С.84-86.

Список литературы

1. Зельдович Я.Б., Компанеец A.C. Теория детонации,- М.: Гостехиз-дат, 1955.- 268 с.

2. Ашаев В.К., Доронин Г.С., Левин А.Д. // Физика горения и взрыва.-1988.-№1.- С.95-99.

3. Уткин A.B., Першин C.B., Фортов В.Е. Изменение структуры дето- * национной волны в 2',2',2'- тринитроэтил-4,4,4-тринитробутирате с ростом начальной плотности // Доклады Академии Наук.- 2000.- j Т.374, №4,- С. 486-488.

4. Кузьмицкий И.В. О зависимости пространственно-временной структуры зоны химической реакции от начальной плотности взрывчатого вещества // Физика горения и взрыва,- 2004,- №4,-С.106-111.

5. Дремин А.Н. Открытия в исследовании детонации молекулярных конденсированных взрывчатых веществ в XX веке // Физика горения и взрыва,- 2000.- Т.36, №6.- С.31-44.

6. Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В., Соловьев B.C., Сысоев H.H. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004,- 376 с.

7. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, перераб. В 2 т. - ^ М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002.

8. Demoi G., Goutelle J.С., Mazel P. CHARME: A Reactive Model for 4 Pressed Explosives Using Pore and Grain Size Distributions as Parameters // Shock Compression of Condensed Matter - 1997. - New

York: Woodbury, 1998. - P.353-356.

9. Вильяме Ф.М. Теория горения,- M.: Наука, 1971.- 616 с.

Колесников Сергей Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СТАЦИОНАРНЫХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН В ПРЕССОВАННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВАХ

Автореферат

Подписано в печать 06.09.2005 Формат 60x90 1/16 Бумага офсетная. Печать офсетная Гарнитура "Ариал". Усл. печ. л. 1,5 Тир.100. Зак.151 Изд. лицензия № 03894 от 30 января 2001 г.

Отпечатано в типографии ИПХФ РАН 142432, г. Черноголовка Московской области, пр. Академика H.H. Семенова, д.1.

in 5 9 г 9

РНБ Русский фонд

2006-4 13001

i

4

Введение

Глава 1. Теоретические модели детонации. Экспериментальные методы исследования структуры детонационной волны

1.1. История открытия явления детонации. Гидродинамическая теория детонации Чепмена-Жуге

1.2. Классическая теория детонации

1.3. Структура детонационной волны в модели ЗНД.

Нормальный режим детонации

1.4. Обоснование правила отбора скорости детонации в модели ЗНД. Пересжатый и недосжатый режимы детонации

1.5. Детонация реальных ВВ. Обобщение классической теории детонации на случай конденсированных ВВ

1.6. Модели детонации, учитывающие конечную ширину фронта ударной волны

1.7. Экспериментальные методы исследования структуры детонационной волны

1.8. Задачи исследования

Глава 2. Объекты и методы экспериментального исследования

2.1. Объекты исследования 53 2;2. Регистрация профилей массовой скорости 56 2.3. Измерение скорости детонационной волны

Глава 3. Результаты экспериментов

3.1. TNETB

3.2. Крупнодисперсный гексоген

3.3. Мелкодисперсный гексоген

3.4. Октоген

Глава 4. Обсуждение результатов

4.1. Границы применимости модели ЗНД для описания детонации гетерогенных ВВ

4.2. Особенности разложения гетерогенных ВВ.

Горячие точки»

4.3. Зависимость удельного объема эффективных очагов реакции от начальной плотности заряда

4.4. Зависимость доли ВВ, реагирующего во фронте ударной волны, от начальной плотности заряда

4.5. Объяснение полученных экспериментальных результатов с точки зрения моделей детонации, учитывающих конечную ширину фронта ударной волны

Основные результаты диссертации

Актуальность. Согласно классической теории, детонационное превращение взрывчатых веществ (ВВ) осуществляется под действием ударной волны, возбуждающей экзотермическую химическую реакцию. Поэтому стационарная детонационная волна состоит из ударного скачка и следующей за ним зоны химического превращения, в которой давление падает и вещество расширяется, т.е. формируется так называемый «химический пик» (химпик). Многочисленные экспериментальные исследования подтвердили применимость этой модели для гетерогенных ВВ. В то же время в последние годы появился ряд работ, в которых показано, что в некоторых мощных прессованных ВВ при некоторой критической, как правило, высокой начальной плотности исходного заряда в зоне реакции вместо химпика регистрируется рост давления. Возможность распространения стационарной детонационной волны без химпика не соответствует классическим представлениям, что ставит целый ряд вопросов, связанных с границами применимости классической модели. В частности, неясно, реализуется ли в этом случае режим Чепмена-Жуге, каким образом осуществляется правило отбора скорости детонации, обязательным ли является наличие области повышенных давлений в зоне реакции, и т.д. Без знания ответов на эти ключевые вопросы теории, невозможно корректно прогнозировать (в том числе и посредством современных вычислительных методов) такие практически значимые с точки зрения эксплуатации и безопасности свойства взрывчатых веществ, как пределы инициирования и распространения детонации, чувствительность ВВ к внешним воздействиям, и другие аспекты воздействии ударных волн на ВВ. В связи с этим актуальным представляется экспериментальное и теоретическое исследование границ применимости классической модели детонации, а также поиск подходов к описанию процессов детонации за пределами этих границ.

Цель работы. Экспериментальное и теоретическое исследование структуры зоны реакции стационарных детонационных волн, в частности, закономерностей возникновения стационарных режимов без химпика, в прессованных гексогене, октогене и 2',2',2'-тринитроэтил-4,4,4-тринитробутирате (TNETB) при различной дисперности исходного порошка ВВ и начальной плотности зарядов.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. На примере трех исследованных ВВ (гексоген, октоген, 2',2',2'-тринитроэтил-4,4,4-тринитробутират TNETB) экспериментально показано существование интервалов начальных плотностей зарядов ВВ, внутри которых возможно распространение стационарной детонационной волны без области повышенных давлений в зоне реакции (химпика).

2. Экспериментально показано сильное влияние структуры зарядов на интервалы начальных плотностей, в которых возможно распространение стационарной детонационной волны без химпика.

3. Экспериментально получена для TNETB . зависимость скорости детонации от начальной плотности, на которой обнаружены особенности, свидетельствующие о возможной реализации стационарного недосжатого детонационного режима в том интервале начальных плотностей, в котором наблюдается распространение стационарной детонационной волны без химпика.

4. На основании модели очагового механизма разложения гетерогенных ВВ теоретически показана возможность существования интервалов N начальных плотностей, в которых доля ВВ, разлагающегося во фронте ударной волны, достигает заметных величин.

5. На основе известных теоретических представлений и анализа полученных экспериментальных данных показано, что возможность существования стационарной детонационной волны без химпика, в том числе и стационарного недосжатого детонационного режима, а также влияние структуры заряда на реализующийся детонационный режим, объясняется разложением ВВ во фронте ударной волны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе показана возможность существования стационарных детонационных волн без химпика, в том числе и стационарного недосжатого детонационного режима, в прессованных взрывчатых веществах.

1. Михельсон В.А. О нормальной скорости воспламенения гремучих газовых смесей // Учен, зап Имп. Моск. ун-та, отд. физ.-мат,- 1893,-Вып. 10.- С. 1-92.

2. Chapman D.L. On the rate of explosions in gases // Philos. Mag.- 1899.-V.47.- P.90-104.

3. Jouget E. On the propagation of chemical reaction in gases // J. Math. Pure and Appl.- 1905.- V.7.- P.347-425; et 1906.- V.2.- P.5-86.

4. Rankine W. On the thermodynamic theory of waves of finite longitudinal disturbance // Philosophical Transactions of the Royal Society (London).-1870.- V.160.- P.277-288.

5. Hugoniot H. Sur la propagation du mouvement dans les corps etrspecialement dans les gaz parfaits // Journal de l'Ecole Polytechnique.-1889.- V.158.- P.l-126.

6. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. 2-ое изд.- М.: Наука, 1966.-688 с.

7. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, перераб. В 2 т. -М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002.

8. Ландау Л., Лифшиц Е. Курс теоретической физики (в 10 тт.) Т.6. Гидродинамика. М.гФИЗМАТЛИТ, 2001. - 736 с.

9. Зельдович Я.Б. К теории распространения детонации в газообразных системах // Журнал экспериментальной и теоретической физики.-1940.- Т. 10, вып. 5. С.542-568.

10. Von Neumann J. Theory of detonation waves // Office of Scientific Research and Development Rept.- 1942.- Division B. Section B-l. Serial №238.

11. Doring W. Uber der detonation vergang in gases // Ann. Phys.- 1943,- V.43, №5.- P.421-436.

12. Гриб А.А. Влияние места инициирования на параметры воздушной ударной волны при детонации взрывчатых газовых смесей // Прикладная механика и математика.- 1944.- Т.8. С.273-286.

13. Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. Теория детонации М.: Гостехиздат, 1955.- 268 с.14.3ельдович Я.Б., Ратнер С.Б. // Журнал экспериментальной и теоретической физики.- 1941.- Т. 11, №1.- С. 170-183.

14. Cook М.А. The Science of High Explosives. New York: Reinold, 1958.407 p.

15. Ewans M.W., Ablow C.M. Theories of detonation // Chemical Reviews.-1961. V.61, №2.- P.129-178.

16. Альтшулер JI.B., Ашаев B.K., Балалаев B.B., Доронин Г.С., Жученко B.C. Параметры и режимы детонации конденсированных ВВ // Физика горения и взрыва.- 1983.- Т.19, №4,- С.153-159.

17. Альтшулер Л.В., Балалаев В.В., Доронин Г.С., Жученко B.C., Обухов А.С. Особенности детонации флегматизированных ВВ // Журнал прикладной механики и технической физики.- 1982,- №1. С.128-131.

18. Альтшулер JI.B., Рязанов В.Т., Сперанская М.П. Влияние тяжёлых примесей на режимы детонации конденсированных ВВ // Журнал прикладной механики и технической физики.- 1972.- №1.- С.122-125.

19. Альтшулер JI.B., Жученко B.C., Имховик Н.А., Меньшов И.С. Механизм детонации флегматизированных взрывчатых веществ // Химическая физика.- 1999.- Т.18, №11.- С.69-71.

20. Гогуля М.Ф., Долгобородов А.Ю., Бражников М.А. Тонкая структура детонационных волн в смесях октогена с алюминием // Химическая физика.- 1998.- Т.17, №1.- С.41-44.

21. Имховик Н.А., Соловьев B.C. Термодинамический расчет параметров детонации смесей ВВ с алюминием // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация: Материалы IX Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву.- Черноголовка, 1989.- С.33-36.

22. Imkhovik N.A., Soloviev V.S. Oxidation of Aluminium Particles in the Products of Condensed Explosives Detonation // In: Proc. of XXI Intern. Pyrotechnics Seminar.- Moscow, 1995.- P.316-331.

23. Альтшулер JI.B., Жученко B.C., Имховик H.A., Меньшов И.С. Режимы недосжатой детонации конденсированных ВВ // Химическая физика.-2001.- Т.20, №8.- С.12-18.

24. Щелкин К.И., Трошин Я.К. Газодинамика горения.- М.: Изд-во АН СССР, 1963.- 256 с.

25. White D.R. Turbulent structure of gaseous detonation // Phys. of Fluids.-1961.- V.4, №4.- P.465-480.

26. Дремин A.H., Савров С.Д., Трофимов B.C., Шведов K.K. Детонационные волны в конденсированных средах.- М.: Наука, 1970.164 с.

27. Вильямс Ф.М. Теория горения.- M.: Наука, 1971.- 616 с.

28. Зверев И.Н., Смирнов Н.Н. Газодинамика горения.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.- 307 с.

29. Фикетт У. Введение в теорию детонации. М.: Мир, 1989,- 216 с.

30. Альтшулер JI.B. Применение ударных волн в физике высоких давлений //Успехи физических наук.- 1965. Т.85, №2.- С. 197-258.

31. LASL Explosive Property Data / Ed. by T.R. Gibbs, A. Popolato.- Berkeley: University of California Press, 1980.

32. Воскобойников И.М., Кирюшкин A.H. и др. // В сб.: Доклады 1 Всесоюзного симпозиума по импульсным давлениям.- М.: ВНИИФТРИ, 1974.- Т.1.- С.42-49.

33. Гогуля М.Ф., Долгобородов А.Ю. // Химическая физика.- 1994.- Т.13, №12.

34. Гогуля М.Ф. Температуры ударного сжатия конденсированных сред.-М.: МИФИ, 1988.

35. S.N.Lubyatinsky, B.G.Loboiko. Density effect on detonation reaction zone length in solid explosives // Shock Compression of Condensed Matter -1997. New York: Woodbury, 1998. - P.743-746.

36. Ашаев B.K., Доронин Г.С., Левин А.Д. // Физика горения и взрыва.-1988.-№1.- С.95-99.

37. Похил П.Ф., Мальцев В.М., Зайцев В.М. Методы исследования процессов горения и детонации.- М.: Наука, 1969.- 301 с.

38. Hayes В. Particle-velocity gauge system for nanosecond sampling rate of shock and detonation waves // Review of Scientific Instruments.- 1981.-V.52, №4.- P.594-603.

39. Burrows K., Chilvers D.K., Gyton R., Lambourn B.D., Wallace A.A. Determination of Detonation Pressure Using a Manganin Wire Technique // The 6th Symposium (International) on Detonation.- Washington, 1976.-P.625-636.

40. Канель Г.И., Разоренов С.В., Уткин А.В., Фортов В.Е, Ударно-волновые явления в конденсированных средах.- М.: Янус-К, 1996,- 408 с.

41. Альтшулер JI.B., Доронин Г.С., Жученко B.C. // Физика горения и взрыва.- 1989.- Т.25, №2.

42. Дорохин В.В., Зубарев В.Н., Орекин Ю.К. и др. // Физика горения и взрыва.- 1985.- Т.21,№4.

43. Дорохин В.В., Зубарев В.Н., Орекин Ю.К. и др. // Физика горения и взрыва.- 1988.- Т.24,№1.

44. Barker L.M., Hollenbach R.E. Laser interferometer for measuring high velocities of any reflecting surface // J. Appl. Phys.- 1972.- V.43, №11.-P.4669-4675.

45. Asay J.R., Barker L.M. Interferometric measurement of shock-induced internal particle velocity and spatial variations of particle velocity // J. Appl. Phys.- 1974.- V.45, №6.- P.2540-2546.

46. Уткин A.B., Першин C.B., Фортов В.Е. Изменение структуры детонационной волны в 2',2',2'- тринитроэтил-4,4,4-тринитробутирате с ростом начальной плотности // Доклады Академии Наук.- 2000.-Т.374, №4.- С. 486-488.

47. Bloomquist D.D., Sheffild S.F. Optically recording interferometer for velocity-measurements with subnanosecond resolution // J. Appl. Phys.-1983.- V.54, №4.- P.1717-1722.

48. McMillan C.F., Goosman D.R., Parker N.L., Steinmetz L.L., Chau H.H., Huen Т., Whipkey R.K., Perry S.J. Velocimetry of fast surfaces using Fabry-Perot interferometry // Review of Scientific Instruments.- 1988.-V.59, №1.- P.1-21.

49. Власова Г.В., Михайлов A.JI., Поклонцев Б.А.,- Федоров А.В. // Физика горения и взрыва.- 1988,- Т.24, №1.

50. Price D. Dependence of damage effects upon detonation parameters of organic high explosives // Chemical Reviews.- 1959.- V.59, №5.- P.801-825.

51. Dobratz, В. M.; Crawford, P. C. LLNL Explosives Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants. Lawrence Livermore National Laboratory, 1985.- Report №UCRL-52997, Change 2.- 524 p.

52. Setchell R.E. Index of refraction of shock-compressed fused silica and sapphire //J. Appl. Phys.- 1979.- V.50, №12.- P.8186-8192.

53. Wise J.L., Chhabildas L.C. Laser interferometer measurements of refractive index in shock-compressed materials // Shock Compression of Condensed Matter 1985. - New York: Plenum Press, 1986. - P.441-454.

54. Уткин А.В., Канель Г.И., Фортов В.Е. Эмпирическая макрокинетика разложения флегматизированного гексогена в ударных и детонационных волнах // Физика горения и взрыва.- 1989.- Т.25, №5.-С.115-122.

55. Kury J.W., Breithaupt R.D., Tarver С.М. Detonation Waves in Trinitrotoluene // Shock Waves.- 1999.- V.9, №4.- P.227-237.

56. Кузьмицкий И.В. О зависимости пространственно-временной структуры зоны химической реакции от начальной плотности взрывчатого вещества // Физика горения и взрыва.- 2004.- №4.- С. 106111.

57. Дремин А.Н. Открытия в исследовании детонации молекулярных конденсированных взрывчатых веществ в XX веке // Физика горения и взрыва.- 2000.- Т.36, №6.- С.31-44.

58. Боуден Ф., Иоффе А. Быстрые реакции в твердых веществах. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962.- 243 с.

59. Андреев С.Г., Соловьев B.C. Основы теории чувствительности энергетических материалов. М.: ЦНИИНТИ, 1985.

60. Селиванов В.В., Соловьев B.C., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. М.: Изд-во МГУ, 1990.- 263 с.

61. Соловьев B.C. Ударно-волновое инициирование конденсированных ВВ // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация:

62. Материалы IV Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. -Черноголовка, 1977.-С.12.

63. Хасаинов Б.А., Атгетков А.В., Борисов А.А. Ударно-волновое инициирование пористых энергетических материалов и вязко-пластическая модель горячих точек // Химическая физика.- 1996.- Т.15, №7.- С.53.

64. Хасаинов Б.А., Борисов А.А., Ермолаев Б.С. Развитие очага реакции в пористых энергетических материалах // Химическая физика. 1988.-Т.7, №7.- С.989.

65. Аттетков А.В., Соловьев B.C. О возможности разложения гетерогенных ВВ во фронте слабой ударной волны // Физика горения и взрыва.- 1987.- Т.23, №4.- С.113.

66. Афанасьев Г.Т., Боболев В.К. Инициирование твердых ВВ ударом. -М.: Наука, 1968.- 174 с.

67. Дубовик А.В., Боболев В.К. Чувствительность жидких взрывчатых систем к удару. М.: Наука, 1978.- 232 с.

68. Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В., Соловьев B.C., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.- 376 с.

69. Мержанов А.Г., Барзыкин В.В., Гонтковская В.Т. Задача об очаговом тепловом взрыве // Доклады АН СССР.- 1963.- Т.148, №2.- С.380.

70. Demol G., Goutelle J.C., Mazel P. CHARME: A Reactive Model for Pressed Explosives Using Pore and Grain Size Distributions as Parameters // Shock Compression of Condensed Matter 1997. - New York: Woodbury, 1998. - P.353-356.

71. N.J.Burnside, S.F.Son, B.W.Asay, C.B.Skidmore. Particle Characterization of Pressed Granular HMX // Shock Compression of Condensed Matter -1997. New York: Woodbury, 1998. - P.571-574.

72. Соловьев B.C., Аттетков А.В., Пырьев В.А. Исследование микроструктуры литых составов // Детонация. Вып. 2.- Черноголовка, 1981.

73. Хасаинов Б.А., Борисов А.А., Ермолаев Б.С., Короткое А.И. Замкнутая модель ударно-волнового инициирования детонации в высокоплотных взрывчатых веществах // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация.- Черноголовка, 1980.- С.52.

74. Andreev S.G. Development of hot-spot model for explosive decomposition in weak shock wave // New Models and Numerical Codes for Shock Wave Processes in Condensed Media. Proceedings of the International Workshop.-Oxford, 1997.- P.78.

75. Янг Д. Кинетика разложения твердых веществ. М.: Мир, 1969.- 263 с.

76. Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел. М.: Мир, 1983.- 360 с.

77. Скрипов В.П., Синицын Е.Н., Павлов П.А., Ермаков Г.В., Муратов Г.Н., Буланов Н.В., Байдаков В.Г. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии. -М.: Атомиздат, 1980.- 208 с.

78. Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. -М.: Наука, 1966.-312 с.

79. Шленский О.Ф. Влияние слабых механических воздействий на частоту зародышеобразования и скорость терморазложения конденсированных систем // Химическая физика. 1998. - Т. 17, №7. - С.95.

80. Уткин А.В., Колесников С.А., Фортов В.Е. Структура стационарной детонационной волны в прессованном гексогене // Доклады Академии Наук. 2001. - Т.381, №6. - С.760-762.

81. Уткин А.В., Колесников С.А. Структура детонационной волны в прессованном гексогене. // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества 2001. - Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2001. - С.52-54.

82. Уткин А.В., Колесников С.А., Ананьин А.В., Першин С.В. Структура зоны реакции в стационарных детонационных волнах в гетерогенных ВВ // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества 2002. - Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2002. - С.84-86.

83. Уткин А.В., Колесников С.А., Першин С.В. Влияние начальной плотности на структуру детонационных волн в гетерогенных взрывчатых веществах. // Физика горения и взрыва. 2002. - Т.38, №5. - С. 111-118.0

84. Utkin А.V., Kolesnikov S.A., Pershin S.V., Fortov V.E. Reaction zone transformation for steady-state detonation of high explosives under initial density increase // In: Shock compression of condensed matter-2001. -Melville, New York, 2002. P.93 8-941.

85. Kolesnikov S.A., Utkin A.V., Ananin A.V., Pershin S.V., Fortov V.E. Reaction zone of steady-state detonation waves in dinitrodiazapentane and RDX // In: Shock compression of condensed matter-2003. Melville, New York, 2004.-P.851-854.

86. Колесников C.A., Уткин A.B., Ананьин A.B., Першин С.В. Зона реакции в стационарных детонационных волнах в прессованных гетерогенных ВВ // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества -2004. Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2004. - С.84-86.