Техника - молодёжи 1957-09, страница 33

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ВЗРЫВ

Г. И. ПОКРОВСКИЙ, профессор Рис. автора

в

г, КС

ысокие и особенно сверхвысокие давления играют огромную роль в технике. С их помощью взрывают скалы и осуществляют термоядерные реакции. Каждый новый уровень полученных давлений открывает новые пути к научным и практическим достижениям.

Для создания сверхвысоких давлений стараются возможно большую энергию приложить к возможно меньшему объем/. Достигается это различными путями: например, с помощью электромагнитных ускорителей, поднимающих до рекордно больших значений энергию отдельных элементарных частиц. Однако такие ускорители не обеспечивают плотной струи частиц и потому не могут создать в более или менее значительном объеме вещества сверхвысокие давления и температуры, необходимые для развития термоядерных реакций, иначе говоря, условий для получения вещества в состоянии такого переуплотнения, которое мы наблюдаем на звездах, называемых «белыми карликами)».

При таких условиях внимание исследователей направляется на поиски других принципов концентрирования энер-

Рис. 2. Кумулятивный заряд с «обратной конической* выемкой. Обозначения те же, как и на рисунке 1.

гии. Особенно привлекательными кажутся гидродинамические ускорители, основанные на действии сил, получаемых обычно при различных взрывах.

Напомним простейшие факты из этой области. Возьмем кумулятивный, то есть направленный в одну сторону для усиления эффекта взрыв. Перед нами заряд взрывчатого вещества, в котором имеется цилиндрическая полость (рис. 1). При взрыве оболочка этой полости сжимается и в направлении ее оси выбрасывается кумулятивная струя. Энергия в такой струе гораздо более сконцентрирована, чем во взрывчатом веществе. Поэтому при встрече с преградой кумулятивная струя способна производить такие действия, которые не может произвести обычный взрыв.

Теория и опыт подтверждают, что показанный на рисунке заряд может придать частицам скорость, не превосходящую удвоенной скорости распространения детонации, то есть не более 16 км в сек. При этом энергия частиц струи превосходит энергию частиц продуктов взрыва примерно в 25 раз.

Конечно, уже таким путем можно получить много новых и весьма интересных явлений. Однако основные проблемы воздействия на вещество высококонцентрированной энергией данным путем все же решены быть не могут.

Поэтому возникает задача дальнейшего повышения скорости и энергии кумулятивной струи. Некоторый шаг вперед в этом направлении можно сделать, если применить кумулятивный заряд с «обратной конической выемкой», показанный в разрезе на рисунке 2. Заряд такого типа дает при взрыве более легкую и более тонкую струю. Скорость этой струи и концентрация энергии в ней могут быть значительно выше, чем у заряда с цилиндрической выемкой.

Теоретически нет определенного предела для роста скорости струи от заряда с конической выемкой. Таким пределом может явиться, как и вообще, только скорость распространения света.

Практические результаты очень далеки от этого предела. По имеющимся, например, в иностранной литературе

Рис. 1. Кумулятивный заряд с цилиндрической полостью в разрезе: И — диафрагма и линза из инертного вещества; ВВ — взрывчатое вещество; Д — детонатор; БД — ВД — фронт волны детЬна-jции (в некоторый определенный момент); КС — кумулятивная струя, полученная в момент, когда водна детонации занимает указанное на рисунке положение. Снаружи пунктиром показаны контуры расширяющегося облака взрывных газов.

данным максимально достигнутые таким путем скорости составляют 100 км в сек.

Конечно, и это уже не мало. Концентрация энергии в этом случае уже приблизительно в 1 ООО раз превосходит концентрацию энергии во взрывчатом веществе. И можно предполагать, что при помощи такого рода процессов можно попытаться развязать хотя бы зачатки термоядерных реакций в таких веществах, как изотоп водорода, называемый тритием.

итвн

Рис. 3. Электрическая ку. мулятивная установка, дающая сверхскоростную кумулятивную струю: И — диафрагма и опора из инертного вещества; КС — кумулятивная спираль из металлической проволоки; 3 — замыкатель для включения сверхмощного электричек с кого разряда; замыка-тель действует при помощи пули, выстреливаемой из мортиры, показанной в левой части рисунка; ИТВН — источник тока высокого напряжения, питающий установку; КОНД — высоковольтный конденсатор большой емкости; ЭКС — электро-кумулятивная струя, получаемая при взрыве спи► ральной проволоки сверхмощным электрическим разрядом.

26