О взрыве и о том, какая от него польза

С.А.Новиков(Филиал N 4 Московского инженерно-физического института, Саров (Арзамас-16) Нижегородской обл.)
Опубликовано в Соросовском образовательном журнале, N 7, 1996 г. Содержание

---

Штамповка взрывом

Относится к числу "неконтактных" взрывных технологий. Взрывная штамповка - один из наиболее перспективных процессов обработки металлов. Сущность этой операции - передача энергии взрыва металлической заготовке (пластине) через воздух, воду или сыпучие среды (неконтактный взрыв). Для осуществления штамповки нет необходимости в мощных дорогостоящих прессах. В производственной операции используется только часть штампа (матрица), которая к тому же может быть изготовлена из недорогого легко обрабатываемого материала.

Взрывные установки

Отдельным направлением взрывных технологий является использование специальных взрывных генераторов давления (ВГД) многоразового действия в качестве машин, приводящих в движение различные рабочие механизмы. ВГД представляет собой прочную стальную камеру, надежно локализующую образующиеся при взрыве продукты взрыва, соединенную с помощью дросселирующего устройства с рабочим механизмом. Энергоемкость таких ВГД очень велика. Примером их применения может служить взрывная установка для разбивания крупногабаритных камней в горнодобывающей промышленности. Куски самого прочного гранита размером ~ 2*2*2 м разбиваются на мелкие фрагменты с одного удара. При этом в ВГД подрывается всего несколько десятков грамм обычного аммонита. Другой пример - взрывная установка, построенная по принципу гильотины: разгоняемый с помощью ВГД нож легко разрубает на фрагменты такие объемные конструкции, как фюзеляж самолета, его крылья. Отметим, что применение УКЗ для разрезки таких конструкций весьма неэффективно по затратам и времени. Основные преимущества таких взрывных установок:

• Их мобильность. Установки легко разбираются (если это необходимо) и транспортируются любым видом транспорта.
• Они не требуют стационарных источников энергии.
• Экономичность.

Отметим еще одно интересное применение ВГД в горнодобывающей промышленности для добычи минералов. Дросселирование камеры ВГД позволяет осуществить "плавное" повышение продуктов взрыва в шпуре, в котором размещен ВГД, что предотвращает дробление драгоценных минералов при взрывном методе их добычи.

Взрыв-строитель

Велика роль взрыва в строительных работах. Основным направлением использования ВВ в строительном деле являются взрывы на выброс. Теория образования взрывных полостей и воронок разработана в настоящее время достаточно глубоко. При взрыве сосредоточенных зарядов выбрасываемая порода распределяется симметрично по сторонам создаваемой воронки. Во многих практически важных случаях осуществляется направленный выброс породы, позволяющий перемещать огромные массы породы на большие расстояния. Характерным примером направленного взрыва на выброс является строительство взрывом противоселевой плотины в урочище Медео в районе Алма-Аты (октябрь 1968 года).

Ядерный взрыв

Говоря о взрывах, нельзя обойти вниманием явление ядерного взрыва, тем более что об его использовании на пользу человечества практически ничего не известно. Безусловно, что обязательным условием его использования на Земле должна быть "чистота" проводимых экспериментов, то есть обеспечено отсутствие загрязнения окружающей среды радиоактивными продуктами. При выполнении этого условия огромная энергия подземного ядерного взрыва в буквальном смысле может свернуть горы. Одним из наглядных примеров полезного использования подземного ядерного взрыва является гашение мощного газового факела в Узбекистане в 1966 году. До этого факел горел 3 года, выбрасывая в сутки 18 млн. кубометров газа. Скважина была перекрыта с помощью подземного взрыва небольшого ядерного заряда. Энергия подземного ядерного взрыва выделяется с такой интенсивностью, что менее чем за миллионную долю секунды сам ядерный заряд и материал прилегающих к нему конструкций превращается в горячую плотную плазму с температурой до десятка миллионов градусов. Этот раздувающийся шар с гигантским давлением превращает горную породу, окружающую взрывную камеру, в плотный горячий газ. Величина сжатия породы достигает четырех-пяти раз. Распространяющаяся от центра взрыва ударная волна с начальной скоростью до десятков километров в секунду вовлекает в зону своего действия все новые и новые массы породы. За тысячи километров от места взрыва, даже на противоположной стороне земного шара эхо взрыва может быть зафиксировано как сейсмическое колебание земной коры. Второй, не менее впечатляющий пример, о возможности реализации которого в последнее время неоднократно говорят ученые всего мира: проблема защиты Земли от опасных космических объектов (ОКО). Астероид как опасный космический объект, - именно такой случай. О реальности этой опасности совсем недавно напомнило столкновение кометы Шумейкеров-Леви с Юпитером. По-видимому, единственным известным оружием защиты от ОКО является ракетно-ядерный удар. Предлагается два способа воздействия на ОКО:

• во-первых, можно изменить траекторию полета приближающегося к Земле астероида, оттолкнув его мощным ядерным взрывом, чтобы увести подальше от Земли;
• во-вторых, раздробить, разрушить опасное космическое тело, в этом случае, правда, угроза его падения на Землю сохраняется, уменьшается лишь уровень воздействия, осколки астероида - это все-таки осколки...

Литература

1. Крупин А.В., Соловьев В.Я. и др. Обработка металлов взрывом. М.: Металлургия, 1991. 495 с.
2. Глушак Б.Л., Новиков С.А. и др. // Разрушение деформируемых сред при импульсных нагрузках. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского унив., 1992. 192 с.
3. Глушак Б.Л., Куропатенко В.Ф., Новиков С.А. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. Новосибирск: Наука, 1992. 295 с.
4. Новиков С.А. Взрывные технологии и конверсия / В сб. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика ядерных реакторов. 1994. В. 2. С. 40-47.
5. Таржанова Л.Г. Увидеть небо в звездах. // Атом. 1995. С. 29-30.
6. Лин Э.Э., Новиков С.А., Куропаткин В.Г. Динамическое компактирование ультрадисперсных алмазов // Физика горения и взрыва. 1995. Т. 31. № 5. С. 136-138.
7. Баторин В.Д., Мокшенков М.М., Фокеев С.М. Ликвидация аварийного газового фонтана на Урита-Булакском месторождении ядерным взрывом // Атом. 1995. № 2. С. 25-27.

Назад

Публикации с ключевыми словами: взрыв - детонация - ядерный взрыв - кумулятивный эффект Публикации со словами: взрыв - детонация - ядерный взрыв - кумулятивный эффект
См. также: Экстремальный взрыв черной дыры Ударный шрам на Юпитере Группа исследований сверхновых звезд, ГАИШ МГУ Тунгуска.ру