Рис. 1. Копер для определения чувствительно­ сти ВВ к удару

ется 50 % частоты взрывов. Крити­ ческую энергию удара %определяют по формуле

М'д-Н(1-Н0/Н)

•^50 % ~

где д — ускорение свободного паде­ ния, Н0 — высота отскока груза.

Требованиями ГОСТов для порохов это испытание не предусмотрено, так как безопасная энергия удара для ша­ шек баллиститных и СТТ достаточно высока (выше, например, чем у троти­ ла) и безопасность их подтверждается прямыми тестами по сбросу изделий из НГЦ и СТТ порохов без упаковки и в упаковке с высот 3 и 5 м на бетон­ ное основание или на рельс при тем­ пературе воздуха +50 °С, при этом шашки не должны загораться.

На рис. 1	изображен прибор
для определения	чувствительности к
удару.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТРЕНИЮ

Чувствительность к трению при ударном сдвиге опре­ деляется на приборе K-44-III (рис. 2).

При испытании навеску (или образец) помещают в штемпельный прибор и с помощью масляного пресса сжимают образец между роликами. После сброса груза ударник выбивает верхний ролик, и образец подверга­ ется трению.

Рис. 2. Маятниковый копер К-44-Ш:

1 — груз; 2 —диск с угловым делением; 3 — съемник штемпельных приборов; 4 — рукоятка; 5 — масляный пресс; 6 —манометр; 7 — обойма; 8 —штемпельный прибор; 9 — ударник

В табл. 6 приведены данные по чувствительности к удару и трению для пироксилиновых и баллиститных порохов.

Т а б л и ц а 6
Чувствительность порохов и СТРТ к трению
	Нижний пре­	Чувствитель­
		ность к трению
Марка пороха	дел чувстви­		Энергия уда­
	тельности	при ударном
		сдвиге по ниж­	ра, Дж
	к удару (груз
	10 кг), мм	нему пределу,
		МПа
Пироксилиновый	40	121	4
порох	100	157	10
НМФ
РСИ-12К	125	127	12,5
БНК	125	127	12,5
РНДСИ-5КМ	15	127	7.5
РБФ	15	157	7,5
РНДС	100	127	10
СТТ	25-60	110-250	10

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТЕПЛОВОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Обычно чувствительность к нагреву определяют по температуре вспышки. Для испытаний навеску поме­ щают в гильзу, а гильзу в сплав Вуда, размещенный в водяной бане (рис. 3, 4).

Время от начала нагрева до вспышки называют пе­ риодом задержки, а минимальную температуру, при которой происходит вспышка, называют температурой вспышки.

Т а б л и ц а 7

Температура вспышки пироксилиновых и баллиститных порохов

Пороха	Температура вспышки, °С
и нитроглицерин	при t = 5 с	при t = 300 с
Пироксилин	220	195
Нитроглицерин		210
Баллиститные пороха	230-270	180-220

2

3

4

5

Рис. 3. Прибор для определения температуры вспышки:

1 —водяная баня; 2 — термометр или термопара;	3 —гильза; 4 —
навеска вещества; 5 — ковшик; 6 — электромагнит;	7 — электросе­
кундомер

могут быть сокращены эти расстояния при использо­ вании поточно-механизированных линий (ПМЛ), если на определенных участках линии расположены насад­ ки быстродействующей автоматической пожаротуша­ щей системы (БАПС). Конструкторам оборудования и систем БАПС необходимо для конкретных рецептур топлив знать время задержки воспламенения от ин­ тенсивности светового потока.

В Самарском ГТУ разработана исследовательская установка УРАН-1 [5J, в которой интенсивность свето­ вого потока определялась с помощью калориметра, представляющего собой зачерненный с одной стороны медный диск. В диск вмонтирована хромель-копелевая термопара. Точность определения времени задержки оценивается, как ±0,2 с.

Втабл. 8, приведена зависимость времени задержки

(с)от интенсивности теплового потока.

Т а б л и ц а 8
Время задержки воспламенения порохов (с)
в зависимости от	теплового потока
Марка пороха	Интенсивность светового потока, кВт/м2
ПЭК-25	28,4	50,2	83,6	112,9
	110,0	28,0	9,0	6,5
Опал-25	54,0	22,0	6,0	3,7
РНДС-5Ф	20,0	6,8	4,2	1,5
ВИК-ЗД	14,0	4,5	2,1

Четко прослеживается зависимость времени за­ держки воспламенения от рецептуры топлива. Сущест­ венно меньшие времена задержки баллиститных поро­ хов, по-видимому, связаны с меньшей отражающей способностью их поверхностей.

С начала 90-х годов в соответствии с договорами между Россией и США по ликвидации взаимной угро­ зы, осуществляется разоружение и утилизация страте­ гических ракетных комплексов. При совместной рабо­ те технических служб двух стран обеспечению безо­ пасности утилизационных технологий придается боль­ шое значение.

Безопасность обращения с зарядами ракетного топ­

лива рассматривается на всех этапах работы с ними, начиная с движения вагона с зарядами в корпусах двигателя до окончания удаления топлива из корпуса заряда или его сжигания на экологически пригодном стенде.

Ракетные топлива и заряды подвергались проверкам на тесты по безопасности в целях разработки безопас­ ных технологий.

Лабораторно-экспериментальное тестирование осу­ ществлялось по четырем направлениям:

оценка параметров безопасности при термическом воздействии на топливо;

оценка параметров безопасности при механическом воздействии;

оценка химической стойкости СТТ; оценка стойкости топлива к воздействию электриче­

ских разрядов.

Для большего взаимопонимания для ряда исследо­ ваний были приняты методики оценок ООН.

Указанные методики использовались при тестирова­ нии образцов СТТ при испытаниях на

УДар,

трение, детонационные характеристики.

Для других оценок были применены отечественные методики исследований и методики, разработанные в

СССР [б]; к ним относятся:

оценка безопасности при термическом воздействии (термическая стойкость);

методика определения теплоты взрыва и тротилового эквивалента;

методика определения химической стойкости; методика определения стойкости к воздействию эле­

ктрических разрядов.

Несмотря на то, что ряд методик не являются юсти­ рованными и носят исследовательский характер, они, несомненно, представляют интерес для будущих работ по созданию безопасных технологий, и на некоторых из них мы остановимся.

Рис. 6. Схема установки по ис­ следованию топлива на чувст­ вительность к удару:

1 — стальной цилиндр; 2 — направляющее кольцо; 3 — центрирующее кольцо; 4 — ис­ пытываемый образец

Ударное устройство представляет собой направляю­ щее кольцо диаметром 16 мм и высотой 13 мм, в кото­ ром расположены один над другим два сплошных ци­ линдра диаметром 10 мм и высотой 10 мм.

Навеска помещается в ударное устройство (пред­ варительно обезжиренное ацетоном) на промежуточ­ ной наковальне. На навеску устанавливается с мягким прижимом второй цилиндр.

Испытание заключается в сбрасывании груза необ­ ходимой массы с требуемой высоты для создания энергии удара.

Энергию удара (в Дж) рассчитывают по формуле

Е —mgh/100,
где т — масса груза, кг; д — 9,81	м/с2 — ускорение
свободного падения; h — высота	сбрасывания гру­
за, см.

Груз 10 кг сбрасывался с высоты 35, 40 и 50 см, что создавало энергию удара 35, 40 и 50 Дж. Результаты реакции интерпретируются как “отсутствие реакции", “разложение", “взрыв". Испытания начинаются с Е = = 10 Дж, далее шаг увеличения энергии удара нара­ щивается до получения результата “взрыв", если топ­ ливо было более чувствительно к удару, шаг по Е от­ считывался в сторону уменьшения Е.

На диаграмме (рис. 7), приведенной Л.Н. Шиманом

Рис. 7. Чувствительность к удару сухого топлива

[6], показана чувствительность СТТ трех ступеней реального топлива из комплексов, подлежащих утили­ зации.

Чувствительность, как это следует из приведенных данных, характеризуется только энергией удара.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ФРИКЦИОННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ (ТРЕНИЮ) - МЕТОДИКА 3 B )i) ООН [2 3 ]

Определение чувствительности топлива (или ВВ) к трению (рис. 8) заключается в определении предель­ ной нагрузки, т.е. наиболее низкой нагрузки, при ко­ торой хотя бы в одном из не менее чем шести испыта­ ний наблюдается результат “взрыв”.

Испытания проводятся при температуре окружаю­ щего воздуха в помещении от 10 до 30 °С.

При испытании определяют величину предельной нагрузки в Н, которая и характеризует чувствитель­ ность вещества к трению.

Испытания топлива проводят на приборе БИМ (рис. 9)

вследующем порядке.

1.Устанавливают фарфоровый шпиндель в загру­ зочное устройство прибора и закрепляют его.

I l__I

	Рис.	9. Схема		фрикционного
	прибора БИМ (Германия):
2 3	1 —противовес; 2 — ручка для
	приведения		каретки в началь­
	ное	положение;		3	— электро­
	двигатель; 4 — плечо для груза;
	5 — фарфоровый				шпиндель;
	6 — фарфоровая пластина; 7 -
	держатель		фарфоровой плас­
	тины; 8 — подвижная каретка;
	9 — основание;			10 — сигналь­
	ная	лампочка;		11	— пусковая
	кнопка; 12 — тумблер включе­
	ния прибора

Нагрузка, Н

I

Рис. 10. Схема расположения образца перед испытанием:

1 — фарфоровая пластина; 2 — навеска испытываемого вещества (образец); 3 — фарфоровый шпиндель

которые промаркированы с указанием номера. Меняя груз и пазы, можно получить нагрузку на образец от 5 до ЗбОН. В табл. 9 показаны нагрузки для проведения испытаний (с помощью номера паза и номера груза можно выбрать необходимую нагрузку).

6.Проведение испытания образца осуществляется включением электродвигателя, при этом фарфоровая пластина с образцом, совершает под фарфоровым шпинделем одно возвратно-поступательное движение длиной 10 мм.

7.После испытания снимают груз с крючка, подни­ мают загрузочное устройство и осматривают испытан­ ный образец.

8.Оценку испытания интерпретируют как: "отсутст­ вие реакции"; "разложение", которое определяется по изменению цвета и запаха; "взрыв", который опреде­ ляется по наличию звука — потрескивание, искрение или воспламенение образца.

9.Если при первоначальном одиночном испытании получен результат "взрыв", то продолжают одиночные испытания с шаговым снижением нагрузки до тех пор, пока не будет получен результат "разложение" или "отсутствие реакции", затем при этой нагрузке про­ должают испытания до тех пор, пока их число не до­ стигнет б (без взрыва).

Если для испытуемого вещества получена величина

Т а б л и ц а 9

Нагрузка при проведении испытаний по фрикционным воздействиям, Н

Номер	I	Номер паза на плече для груза				VI
груза		II	III	IV	V
1	5	6	7	8	9	10
2	10	12	14	16	18	20
3	20	24	28	32	36	40
-4	30	36	42	48	54	60
5	40	48	56	64	72	80
6	60	72	84	96	108	120
7	80	96	112	128	144	160
8	120	144	168	192	216	240
9	180	216	252	288	324	360

Б.Я. Светлов и Н.Е. Яременко приводят следующие показатели чувствительности ВМ к искровому разряду (табл. 10).

Т а б л и ц а 10

Чувствительность различных ВМ к конденсированному электрическому разряду

	Вещество	Для насыпной плотно­ Для взвеси в воздухе,
		сти, Дж	Дж
	Гексоген
		0,18	0,003-0,06
	Нитроглицерин	Жидкий 0,025	—
	Алюминиевая пудра	—	0,06
	АСД-3

В связи с тем, что при испытании на эксперимен­ тальной установке (рис. 12) имеются потери энергии на соединительных проводах, коммутирующих элемен­ тах, для повышения точности определения истинной энергии искрового разряда следует замерять ток и на­ пряжение на искровом промежутке с помощью осцил­ лографа.

2

6

7

8

9

Рис. 12. Схема экспериментальной установки для исследований чувствительности СТРТ к электрическому разряду:

1 —источник высокого напряжения; 2 — выключатель; 3 — резис­ тор; 4 — киловольтметр; 5 — конденсатор; 6 —катушка индуктив­ ности; 7, 8 — электроды; 9 — исследуемый образец; 10, 11 — под­ ставки