Результат интеллектуальной деятельности: ВЗРЫВЧАТАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для снаряжения боеприпасов различного назначения и для применения в горнодобывающей промышленности.

Известна взрывчатая композиция (патент US №3865035 с приоритетом от 11.02.1975 г.), состоящая из 10-20 мас.% полимерного связующего (например, полибутадиена), 10-30 мас.% окислителя перхлоратного типа (перхлората металла или аммония), 5-20 мас.% металлического порошка (алюминия или магния) и 40-50 мас.% высокомощного взрывчатого вещества (гексогена или октогена). Данная композиция отличается повышенной чувствительностью к механическим воздействиям и действию ударной волны с очень высоким уровнем этих характеристик при содержании в композиции высокомощного взрывчатого вещества (ВВ) 45 мас.% и более. Повышенная чувствительность композиции ограничивает возможности ее применения как в горном деле, так и в качестве снаряжения боеприпасов.

Наиболее близкой к сущности предлагаемого изобретения является композиция в соответствии с патентом РФ №2215725 с приоритетом от 23.05.2002 г., включающая в свой состав органическое невзрывчатое горючее в количестве 6-15 мас.%, металлическое горючее 0,1-35 мас.%, бризантное ВВ 0,1-39 мас.%, окислитель перхлоратного типа - остальное.

Указанная композиция в качестве окислителя перхлоратного типа может содержать перхлорат аммония, или перхлорат калия, или их смесь, а также нитрат аммония или нитрат калия.

В качестве органического невзрывчатого горючего в ней используются вещества из группы: графит, древесная мука, парафин или полимер, выбранный из ряда: полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, полиуретан, фторопласт, полибутадиен, полиакриламид или их смесь.

В качестве металлического горючего состав может содержать порошкообразный алюминий, или его сплав с бором, или магний.

В качестве бризантного ВВ композиция может содержать нитросоединение, или ВВ нитроаминного типа, или их смесь, в том числе гексоген, или октоген, или тротил и др.

К недостаткам композиции, выбранной в качестве прототипа, относится снижение параметров ее фугасного и метательного действия при применении в боеприпасах малых калибров и необходимость применения массивных дополнительных детонаторов для инициирования детонационного процесса в ней вследствие низкой реакционной способности используемых в ее составе органических материалов в условиях резкого падения давления за детонационным фронтом вследствие прихода волн разряжения в реакционную смесь на начальных стадиях деформации корпуса малогабаритного боеприпаса. Наличие массивных дополнительных детонаторов в боеприпасе является причиной снижения суммарной энергетики действия боеприпасов, так как применяемые в них индивидуальные ВВ значительно уступают по теплоте взрыва смесевой композиции, выбранной в качестве прототипа.

Целью предлагаемого изобретения является создание взрывчатой композиции, реализующей заложенный в ней энергетический потенциал в боеприпасах различных калибров, в том числе и в малогабаритных, и не нуждающейся для приведения ее в действие в массивных детонаторах, снижающих суммарную энергию взрыва боеприпаса.

Поставленная цель решена тем, что во взрывчатой композиции, состоящей из неорганического окислителя, бризантного взрывчатого вещества, металлического и органического невзрывчатого горючего, в качестве органического невзрывчатого горючего используются вещества из группы: уротропин, или аминотетразол, или индустриальное масло, или дибутилфталат, или фторкаучук, или дивинильный каучук, или смеси перечисленных горючих при следующем содержании компонентов в композиции, мас.%:

Дополнительно взрывчатая композиция может содержать в своем составе от 1 до 15 мас.% фторопласта, или графита, или их смеси, исключающие в сочетании с остальными перечисленными компонентами влагопоглощение композицией при применении ее для наполнения негерметичных корпусов боеприпасов.

В качестве бризантного взрывчатого вещества композиция может содержать флегматизированный гексоген, или флегматизированный октоген, или тротил, или диаминодинитроэтилен, или их смеси.

В качестве металлического горючего в композиции применяются алюминий, или магний, или их сплав, или смеси перечисленных металлов.

В качестве неорганического окислителя в состав композиции могут входить вещества из группы: перхлорат аммония, или перхлорат калия, или нитрат аммония, или нитрат гидразина.

Органические материалы, входящие в состав заявленной композиции, обладают повышенной реакционной способностью в сочетании с другими компонентами, включенными в ее состав, что обуславливает выделение значительной части потенциальной химической энергии на ранних стадиях взрыва в пределах детонационного фронта и на этапе расширения продуктов первичной детонации. Повышенная реакционная способность выбранных органических горючих композиций обеспечивает устойчивое распространение детонации и повышенные уровни энерговыделения в корпусах боеприпасов малых габаритов на ранних стадиях взрывчатого превращения и исключает необходимость применения массивных дополнительных детонаторов для приведения в действие композиции и тем самым обеспечивается увеличение суммарной энергии взрыва боеприпасов различных габаритов при использовании в них разработанной смеси вместо композиции, выбранной в качестве прототипа. При применении композиции в качестве снаряжения негерметичных боеприпасов введение в ее состав дополнительно фторопласта, или графита, или их смесей исключает проникновение влаги к компонентам и тем самым обеспечивается стабильность характеристик и свойств композиции при длительном хранении и эксплуатации. В таблице №1 приводятся примеры различных вариантов реализации композиции, а в таблице №2 результаты определения их энергетики в макетах боеприпасов различных габаритов и при различных соотношениях масс композиции и инициирующего заряда.

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют, что альтернативные варианты разработанной композиции существенно превосходят прототип по параметрам взрыва при их действии в макетах боеприпасов диаметром менее 70 мм, даже при использовании мощных дополнительных детонаторов (массой более 30% от массы композиции) и существенно превосходят композицию прототипа в боеприпасах диаметром 70 мм при массе дополнительного инициирующего заряда менее 30% от массы композиции в макете. Из результатов экспериментов также следует, что у вариантов композиции №17 и №18, выходящих за пределы заданного диапазона соотношений компонентов, наблюдается явно выраженная зависимость энергии взрыва от массы инициирующего заряда и снижение уровня ее максимальных значений.

Таким образом, экспериментально подтверждены преимущества разработанной композиции перед составом-прототипом, особенно явно выраженные при действии малогабаритных зарядов вследствие повышенной реакционной способности, используемых в ее составе, органических горючих и выбранного соотношения компонентов.