Рис. 34. Сферы действия взрыва: 1 — сфера сжатия; 2 — сфера выброса; 3 —сфера разрыхления; 4 — сфера сотрясения; 5 —заряд
Рис. 35. Внутреннее действие заряда сжатия
Если сосредоточенный заряд взрывчатого вещества поместить в однородной среде, оказывающей во всех направлениях одинаковое сопротивление, то разрушительное действие взрыва заряда распространится равномерно во все стороны, постепенно уменьшаясь по мере удаления от центра заряда. Разрушение среды достигается действием взрывной или ударной волны, возникающей в результате взрыва заряда взрывчатого вещества. Ударная волна, распространяясь концентрическими слоями во все стороны, оказывает дробящее действие на взрываемую среду, ослабевающее, как уже указывалось, по мере удаления от центра заряда. Вслед за ударной волной окружающая среда испытывает давление газов взрыва, которое создает поступательное движение частиц среды (выброс). Слои среды, непосредственно соприкасающиеся с зарядом, подвергаются наиболее сильному разрушительному действию ударной волны. В зависимости от физико-механических свойств среды и характера действия взрыва среда, соприкасающаяся с зарядом ВВ (рис. 34), сжимается (глины, растительный грунт и т. п.) или измельчается (крепкие скальные породы, бетон и т. п.), в результате чего образуется «пустота» (котел), называемая сферой сжатия или измельчения.
За сферой сжатия взрывная волна производит дробление среды на куски и обладает достаточной силой для отбрасывания их. Область, где взрыв оказывает такое действие, называется сферой выброса.
За сферой выброса взрывная волна способна лишь произвести дробление среды на куски без выброса. Область, где взрыв оказывает такое действие, называется сферой разрыхления.
Взятые вместе сферы сжатия, выброса и разрыхления составляют сферу разрушения. За сферой разрыхления взрывная волна способна произвести только колебательное движение среды без разрыхления. Область, где взрыв оказывает такое действие, называется сферой сотрясения.
Рис. 36. Действие заряда рыхления
Деление на различные сферы является условным, так как рез
кой границы между соседними сферами практически обнаружить нельзя. Расстояния от центра заряда взрывчатого вещества до границы каждой сферы (см. рис. 34) соответственно носят название радиуса сферы сжатия /?1, радиуса сферы выброса Т?2, радиуса сферы разрыхления R3 и радиуса сферы сотрясения Расстояния от центра заряда, до границы сферы разрушения называется радиусом сферы разрушения, или радиусом действия взрыва заряда R.
Рис. 37. Воронка взрыва
Величина радиуса действия взрыва заряда зависит от величины последнего и мощности ВВ, но не зависит от глубины заложения заряда взрывчатого вещества. Если заряд взрывчатого вещества будет размещен в среду на такую глубину, при которой радиус сферы разрушения не достигнет открытой поверхности, то этот заряд видимого действия на свободную поверхность не окажет. Такой заряд называется зарядом внутреннего действия. Камера, получаемая в результате взрыва заряда внутреннего действия, называется котлом (рис. 35).
Если радиус действия взрыва заряда R достигнет открытой поверхности и незначительно превысит ее, то такой заряд проявит наружное действие в виде рыхления среды и будет называться зарядом рыхления (рис. 36).
Приближая заряд рыхления без уменьшения его величины к открытой поверхности, можно достигнуть при взрыве не только рыхления, но и частичного выброса среды. При этом образуется воронка взрыва (выброса) в виде опрокинутого конуса (рис. 37). Проявляющий такое действие заряд называется зарядом выброса.
Различают следующие элементы воронки взрыва (рис. 38): w —кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей открытой поверхности, называемое линией наименьшего сопротивления и. обозначаемое сокращенно ЛНС;
r — радиус воронки взрыва;
R — расстояние от центра воронки до любой точки ее края, называемое радиусом действия взрыва;
п — отношение радиуса воронки взрыва к линии наименьшего сопротивления
, называемое показателем
действия взрыва.
Рис. 38. Воронки взрыва:
а — воронка нормального выброса; б — воронка уменьшенного, выброса; в — воронка усиленного выброса
В зависимости от величины показателя действия взрыва различают следующие виды воронок взрыва:
а) воронка нормального выброса, если
(рис. 38, а).
Заряд, образующий такую воронку, называется зарядом нормального выброса;
б) воронка уменьшенного выброса, если
(рис. 38,6).
Заряд, образующий такую воронку, называется зарядом уменьшенного выброса. При значениях п менее 0,75 видимая воронка не образуется и среда не выбрасывается, а только рыхлится;
Изложенная выше теория действия взрыва в однородной среде, основанная на опыте, имеет более чем 70-летнюю давность, тем не менее, она до сего времени не потеряла своей актуальности.
В настоящее время советские ученые плодотворно работают над дальнейшим развитием научной теории действия взрыва в среде.
Вопросы для повторения
- Как действуют газы взрыва на окружающую среду?
- Какие сферы образуются при взрыве заряда в однородной среде?
- Как различают заряды по их действию?
- Что такое ЛНС?
- Что такое показатель действия взрыва заряда?
- Как различаются воронки взрыва в зависимости от величины показателя действия взрыва?
- Что такое заряды нормального, усиленного и уменьшенного выброса?