Матеріали конференції «Перспективи розвитку будівельних технологій» 75 УДК 621.797 Кириченко А.Л., к.т.н., главный технолог, Государственное предприятие «Научно-производственное объединение «Павлоградский химический завод», г. Павлоград Днепропетровская обл., Украина, Куливар В.В., аспирант, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина ИССЛЕДОВАНИЕ ИНИЦИИРУЮЩИХ ВЗРЫВЧАТЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ БЕЗОПАСНЫХ СРЕДСТВ ВЗРЫВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ Переход к эксплуатации новых способов инициирования зарядов ВВ, например, таких как лазерное инициирование [1-5], обеспечит высокий уровень безопасности, высокую точность короткозамедленного взрывания и абсолютную устойчивость к внешним электромагнитным воздействиям [6.7]. Такой скачек технологических возможностей может быть обеспечен новыми средствами взрывания, снаряженными первичными светочувствительными взрывчатыми композитами [8-12]. Для решения задачи лазерного инициирования зарядов ВВ в первую очередь требуется определение тепловых полей в системе включение-матрица, т.е. в светочувствительном взрывчатом композите (частицы ВВ-полимерная матрица), точность расчета которых определяется корректным заданием скорости энерговыделения в поглощающем включении. Для этого необходимо достаточно точно задавать значение сечения поглощения [12-14]. В работе исследовано влияние дефектов микроструктуры инициирующих взрывчатых веществ (ИВВ) на процесс возбуждения детонации лазерным моноимпульсом. Приведены результаты экспериментальных исследований и физико-математического моделирования влияния микроструктурных дефектов в кристаллах светочувствительных ИВВ при действии лазерного моноимпульса. Физико-математическое моделирование осуществлялось с помощью. теории упругого рассеяния света на сферических микрочастицах – теории Ми. В экспериментах по зажиганию ВВ лазерным моноимпульсом проводилась запись формы лазерного моноимпульса, контролировался характер распределения энергии по радиусу лазерного луча и время задержки зажигания ВВ. Показано, что свойства частицы поглощать излучение существенным образом зависят от свойств среды, в которой эта частица находится, и от длины волны излучения. Для сажистой частицы, находящейся в ТЭНе, поглощение при длине волны лазерного излучения 1,06 мкм сильнее, чем для излучения А.Л. Кириченко, В.В. Куливар 76 длиной волны 0,69 мкм. Иная картина поглощения наблюдается, если свинцовая частица находится в азиде свинца: поглощение при длине волны 0,69 мкм в два раза сильнее, чем при длине волны 1,06 мкм. В процессе изготовления взрывчатых веществ для увеличения эффективности лазерного инициирования желательно создавать дополнительные дефекты в микроструктуре взрывчатых веществ. Предложенная методика расчета оптических характеристик микровключений использовалась для определения сечения поглощения в азидах металлов на длине волн неодимового и рубинового лазеров, с целью выбора наиболее эффективного источника излучения для надежного инициирования первичных ВВ. Лазерное инициирование использовали при инициировании патронированных ВВ [15,16], литых зарядов ТГ 40 в экспериментальном штреке в исследованиях чувствительности метано- воздушной смеси к зажиганию [17]. Результаты исследований использованы при разработке технического задания на выполнение проекта конструкции оптических детонаторов для лазерных систем инициирования. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Илюшин М.А. Разработка компонентов высокоэнергетических композиций (Монография) / М.А. Илюшин, И.В. Целинский, А.М. Судариков и др.// СПб: ЛГУ им. А.С. Пушкина, 2006. – 150 с. 2. Илюшин М.А. Металлокомплексы в высокоэнергетических композициях: монография / М.А. Илюшин, А.В. Смирнов, А.М. Судариков и др. / Под.ред. И.В. Целинского. – Санкт-Петербург: ЛГУ им. А.С. Пушкина. – 2010. – 188 с. 3. Chernaj, A.V., Sobolev, V.V., Ilyushin, M.A., Zhitnik, N.E. (1994) The method of obtaining mechanical loading pulses based on a laser initiation of explosion of explosive coatings// Fizika Goreniya i VzryvaVolume 30, Issue 2, March 1994, Pages 106-111. 4. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Ilyushin, M.A., Zhitnik, N.E. (1994) Generating mechanical pulses by the laser blasting of explosive coating // Combustion, Explosion, and Shock WavesVolume 30, Issue 2, March 1994, Pages 239-242. 5. Chernaj, A.V., Sobolev, V.V. (1995) Laser method of profiled detonation wave generation for explosion treatment of materials // Fizika i Khimiya Obrabotki MaterialovIssue 5, September 1995, Pages 120-123. 6. OPSIN – A new system of blasthole and deep-hole charges blasting in explosives / V.V. Sobolev, A.V. Chernay, N.M. Studinsky // 5th – International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, Sao Paulo, Brazil, 22-25 October 1996. – Sao Paulo, 1996. – P. 441-443. Матеріали конференції «Перспективи розвитку будівельних технологій» 77 7. Соболев В.В., Чернай А.В., Чернай В.А., Илюшин М.А. К вопросу о разработке системы лазерного взрывания зарядов ВВ // Высокоэнергетическая обработка материалов. Сб. науч. тр. / Редкол.: Соболев В.В. (Отв. ред.) и др. - Днепропетровск: Арт-Пресс, 1997. – С. 63-67. 8. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Chernaj, V.A., Ilyushin, M.A., Dlugashek, А. (2003) Laser ignition of explosive compositions based on di-(3-hydrazino-4-amino- 1,2,3-triazole)-copper(II) perchlorate. Combustion, Explosion and Shock WavesVol. 39, Issue 3, May 2003, Pages 335-339. 9. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Chernaj V.A., Ilyushin, M.A., Dlugashek, A. (2003) Laser initiation of charges on the basis of di-(3-hydrazino-4-amino-1,2,3- triazol)-copper (II) perchlorate // Fizika Goreniya i Vzryva. Volume 39, Issue 3, 2003, Pages 105-110. 10. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Ilyushin M.A., Zhitnev, N.E., Petrova, N.A. (1996) On the mechanism of ignition of energetic materials by a laser pulse // Chemical Physics ReportsVolume 15, Issue 3, 1996, Pages 457-462. 11. SoboleV V., Shiman L.N., Nalisko N.N. Kirichenko A.L. (2017) Сomputational modeling in research of ignition mechanism of explosives by laser radiation // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho HIrnychoho Universytetu, – 2017, – №6. – Р. 53-60. 12. Soboliev V., Bilan N., Kirichenko O. (2014) Mechanism of additional noxious fumes formation when conducting blasting operations in rock mass// Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining. Published by CRC Press/Balkema, The Netherlands, 2014. - 521 p. - P. 471-477. ISBN: 978-1- 138-02699-5 (Hbk), ISBN: 978-1-315-74031-7. 13. Kyrychenko O. l. (2018) Оn the influence of the density of laser beam energy n the sensitivity of explosive substances to laser radiation, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2018, №6, 48-56. 14. SoboleV V., Ustimenko E.B., Nalisko N.N., Kovalenko I.L. (2018) The macrokinetics parameters of the hydrocarbons combustion in the numerical calculation of accidental explosions in mines // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho HIrnychoho Universytetu, –2018– №1– P. 89-98. 15. Sobolev V., Taran Y., Gubenko S. Shock Wave Use for Diamond Synthesis // Journal de Physique IV. Colloque. – C.3. – 1997. – 7. – P.73-75. 16. Чернай А.В., Соболев В.В., Чернай В.А., Илюшин М.А., Длугашек А. Лазерное инициирование взрывчатых составов на основе ди (3-гидразино-4- амино-1,2,3-триазол) медь (II) перхлора // Физика горения и взрыва. – 2003. – №3. – С.105-110. 17. Курляк А.В., Соболев В.В., Устименко Е.Б., Балакин О.А. предохранительные эмульсионные взрывчатые вещества. Оценка рецептурных факторов влияния на свойства // Зб. наукових праць НГУ. Дніпро: НТУ «Дніпровська політехніка», 2018, № 5-6, С. 42-51.