top
logo

Počítadlo

TOPlist

Knihy z naší nabídky


Úvodní Technika Výbušniny
Výbušniny Tisk Email
Hodnocení uživatelů: / 19
NejhoršíNejlepší 
Napsal uživatel Jan Komenda   
Čtvrtek, 10 Duben 2008 00:00
Explosives - nadpisVýbušniny (angl. explosives) jsou látky, schopné výbuchu, který má chemickou povahu. Výbuchem (výbušnou přeměnou) výbušniny se rozumí samovolně se šířící chemická reakce, která probíhá relativně vysokou rychlostí za uvolnění tepla a vývinu plynů.

Podle rychlosti výbušné přeměny a zejména podle mechanismu přenosu tepla v reakčním pásmu rozeznáváme dva základní typy výbušné přeměny:  
a) explozivní hoření – druh chemického výbuchu, jehož reakční pásmo se šíří výbušninou rychlostí menší, než je rychlost zvuku ve zplodinách výbuchového hoření v reakčním pásmu; rychlosti expl. hoření jsou řádově centimetry až stovky metrů za sekundu; explozivní hoření se od běžného hoření paliv, např. dřeva, liší tím, že není vázáno na vzdušný kyslík.
b) detonace - chemický výbuch, při němž vzniká ve výbušnině detonační vlna pohybující se výbušninou rychlostí větší, než je rychlost zvuku ve zplodinách detonace v reakčním pásmu, rychlosti detonace se pohybují obvykle v rozmezí 1000 až 10000 m/s.


Podle určení, resp. praktického použití, se výbušniny dělí do čtyř základních skupin na:
• třaskaviny (např. třaskavá rtuť, azid olovnatý),
• střeliviny (např. černý prach, bezdýmné prachy),
• trhaviny (např. trinitrotoluen, hexogen, oktogen),
• pyrotechnické slože (např. zápalkové, svítící, osvětlovací slože).

Třaskaviny se řadí k výbušninám, které jsou velmi citlivé na jednoduché počáteční podněty (impulsy), které jsou schopny vyvolat jejich iniciaci. Aktivační (iniciační) podnět může být mechanický (náraz, nápich, tření), nebo tepelný (plamen, žár, elektrický výboj, jiskra).
Charakteristickou výbušnou přeměnou třaskavin je detonace. Předností (často však i nedostatkem) třaskavin je schopnost přejít od výbuchového hoření k detonaci a to ve velmi malém množství, které je u většiny třaskavin menší než desetina gramu. S ohledem na tuto vlastnost jsou třaskaviny vždy základní výbušnou složkou iniciátorů, které zahajují výbušnou přeměnu výbušnin zalaborovaných v munici. Proto se třaskaviny nazývají také výbušniny iniciační, či primární.

Trhaviny jsou výbušniny velmi málo citlivé na jednoduché počáteční podněty (impulsy). Aktivační (iniciační) podnět musí být velmi intenzivní, zvláště je-li složení trhaviny vhodně upraveno použitím látek snižujících citlivost, tzv. flegmatizátorů. To umožňuje dosáhnout poměrně vysokého stupně bezpečnosti trhavin při všech reálných podmínkách použití, včetně střelby.
Charakteristickou výbušnou přeměnou trhavin je detonace, jejíž rychlost je v průměru vyšší, než u třaskavin. S ohledem na výše uvedené vlastnosti jsou trhaviny používány především jako účinné náplně munice s ničivým účinkem (střely, pumy, granáty, náložky). Pro detonaci trhavin je charakteristické uvolnění vysoké hladiny energie ve velmi krátkém čase, tedy obrovský výkon* (viz níže). Proto se trhaviny také nazývají výkonové výbušniny.

Střeliviny se řadí k výbušninám, které jsou rovněž méně citlivé na jednoduché mechanické počáteční podněty. Jsou však citlivé na tepelné podněty (plamen, žár). Charakteristickou výbušnou přeměnou střelivin je explozivní hoření. Střeliviny uvolňují při hoření v uzavřeném prostoru plyny o vysokém tlaku a teplotě.
V munici se střeliviny uplatňují buď ve formě střelných prachů, nebo pohonných hmot. Střelné prachy jsou využívány jako výmetné náplně v sestavách nábojů pro hlavňové zbraně různého druhu, pohonné hmoty nachází uplatnění jako náplně raketových motorů. Protože střeliviny zajišťují urychlení střel pro let k cíli (pohon), nazývají se také výbušniny pohonné.

Pyrotechnické slože jsou specifickým druhem výbušnin, které nelze zařadit do žádné z výše uvedených skupin. Z chemického hlediska jsou to mechanické směsi hořlavin a okysličovadel a dalších přísad podle požadovaného účelu slože (např. pojiva, barviva, a další příměsi, ovlivňující výbušnou přeměnu pyrotechnických složí).
Pyroslože se řadí k výbušninám, které jsou obvykle méně citlivé na jednoduché mechanické počáteční podněty s výjimkou plamene, kterým jsou aktivovány. Charakteristickou výbušnou přeměnou pyrotechnických složí je explozivní hoření, některé však mohou i detonovat . Pyrotechnické slože se vyznačují specifickými účinky a širokou škálou vizuálních i akustických efektů. Jsou proto používány jako náplň pyrotechnických prostředků a nachází uplatnění zejména v sestavách munice speciálního určení, která se používá v boji (nemá však ničivý účinek) a při výcviku. Do této skupiny patří osvětlovací, dýmová a signální munice. Pyrotechnické slože jsou používány i jako náplň stopovek střel určených pro přímou střelbu. Některé druhy pyrotechnických složí mají charakter zápalných látek a jsou používány jako účinná náplň zápalné munice.

Explozivní hoření je tedy charakteristickou výbušnou přeměnou střelivin a zpravidla i pyrotechnických složí (některé pyroslože detonují). Třaskaviny a trhaviny za standardních podmínek detonují, mohou však i nestandardně hořet, stejně jako střeliviny i nedetonující pyroslože mohou za určitých okolností přejít v detonaci.

* Srovnání výkonu běžného paliva a trhaviny.
Předpokládejme, že 1 kg uhlí shoří za 10 min. Dosažený výkon bude v tomto případě asi 55 kW (při teoretické stoprocentní účinnosti). Řádově podobné výsledky dostaneme i při analýze přeměny benzínu v běžném zážehovém motoru.
Podstatně odlišné výsledky dostaneme při odhadu výkonu trhavin. Uvažujme 200 g náložku tritolu, která má tvar kvádru o rozměrech 2,5 x 5 x 10 cm. Při rychlosti výbušné přeměny (tzv. detonační rychlosti) 6700 ms-1 bude doba výbuchu (při šíření výbuchu podél nejdelší strany) asi 15 mikrosekund, uvolněné teplo bude asi 800 kJ. Budeme-li předpokládat jen 10 % účinnost přeměny vnitřní energie trhaviny na mechanickou práci, pak bude dosažen okamžitý výkon 5300 MW, což je výkon srovnatelný s velkou jadernou elektrárnou (např. JE Dukovany má se svými 4 reaktory celkový el. výkon 1760 MW).

Výbušniny nachází široké legální použití nejen ve vojenských aplikacích, ale i v civilním sektoru. Mohou být nejen velmi užitečné, ale také velmi nebezpečné, pokud se dostanou do nepovolaných rukou. Proto jsou aktivity s nimi regulovány zákony - např. zákonem č. 61/1988 Sb. o hornické činnosti, výbušninách a státní báňské správě, a také trestním zákonem. Zde jsou ,,inspirativní,, zejména ustanovení § 185 (nedovolené ozbrojování) a 185a (vývoj, výroba a držení zakázaných bojových prostředků).

Související články v sekci Poradna/1: Nobel a jeho dynamit, O nitroglycerinu, O dynamitu.
Související rychlovidea v sekci Videa: Iniciace zápalkového šroubu KV-4 a Iniciace pistolového náboje teplem mimo zbraň.

Aktualizováno Středa, 02 Leden 2013 21:14
 

bottom

Založeno na Joomla!. Designed by: Free Joomla Template, tuvalu domain transfer. Valid XHTML and CSS.