Техника - молодёжи 1965-09, страница 4
ВЗРЫВЫ НАЗЕМЛЕК. ЩЕЛКИН, член-корреспондент АН СССР Рис. Р, Мусихиной ЧТО ТАКОЕ ВЗРЫВ? Зто отнюдь не праздный вопрос. Ведь даже те, кто непосредственно занимается теорией и практикой взрывных процессов, лишь сравнительно недавно (да и то не до конца) смогли разобраться в механизме взрыва. Человек усваивает еще на школьной скамье: взрыв — это быстрое горение. Поясним: при взрыве скорость распространения самого процесса горения всегда больше скорости звука. Ибо если время сгорания больше времени разлета частиц, то никакого взрыва, разумеется, не происходит. Со взрывом связана детонация. В общем это тоже взрыв, когда он распространяется далеко от заряда — инициатора. Существует горение противоположного характера — дефлаграция. Скорость ее также постоянна, но она дозвуковая. Именно так работают ракетные двигатели. Детонационная волна в газе — это комбинация из волны ударной (она-то и вызывает известные всем механические эффекты, которые мы в обычной речи называем взрывом) и волны дефлаграции. Волна сжимает газ, а ведь горит он, расширяясь. Вот и получается, что скорость распространения относительно сжатого — нагретого — газа дозвуковая, а относительно первоначального — сверхзвуковая. Работа ракетного двигателя — это дефлаграция по горючему, непрерывно поступающему в камеру сгорания. Подобный стационарный, полностью обузданный взрыв — величайшее достижение науки! Наиболее изучены детонации в газе. Там происходит примерно следующее. При первоначальном взрыве заряда появляется ударная волна. Она сжимает газ и нагревает его. Нагретый газ воспламеняется, горение распространяется дальше с постоянной сверхзвуковой скоростью. Раньше ученые думали, что фронт волны детонации плоский, что все строго регламентировано, чисто геометрически: фронт ударной волны и фронт волны горения следуют один за другим. Оказалось, что ничего подобного не происходит. Волна идет по газу неустойчиво, иногда прихотливо извиваясь. Ее фронт напоминает поверхность Земли, изуродованной сильным взрывом. Это очень сложная конфигурация — своего рода «гуляющий» ударный фронт. Поэтому ударные волны распространяются во все стороны, иногда сталкиваясь друг с другом. В местах подобных столкновений повышается температура и газ воспламеняется раньше. Появляется то, что мы называем пульсирующей детонацией. А иногда детонация вообще распространяется весьма прихотливо, как бы ввинчиваясь по своеобразной спирали. Так происходит, например, если размеры неоднородности в трубах — порядка диаметра самой трубы. Вот тогда и появляется неизвестно почему вертящийся спин. Это и есть знаменитая спиновая детонация, за изучение которой советские ученые Богдан Войцеховский, Рем Со- лоухин и Яков Трошин получили в 1965 году Ленинскую премию. Обычно спин ведет себя крайне загадочно. Например, кажется очевидным, что в трубах с шероховатыми стенками (где у детонации больше препятствий, которые увеличивают перемешивание газа) скорость детонации должна ТЕМПЕРАТУРА - КОМНАТНАЯ ДАВЛЕНИЕ - НОРМАЛЬНОЕ: РОЖДАЕТСЯ АЛМАЗ У этого химического соединения необычная судьба. Его сначала спроектировали, а потом уже (построили. Впрочем, -в наши дни химик, прежде чем взяться за пробирку, все чаще прибегает к карандашу и бумаге... Дело было так. Два года назад Международный союз чистой и прикладной химии решил созвать в Лондоне представительный конгресс. Оставалось найти подходящую эмблему — оригинальную и современную, чтобы отпечатать ее на проспектах. Выбор «пал на химическую формулу. Она была интересна тем, что изображала изящное пространственное строение несуществующего органического вещества с длинным названием пентациклотетрадекан (а). Ради простоты и в честь международного химического форума гипотетическое соединение нарекли конгрессаном. В проспекте так и говорилось: соединение пока не получено, но если кто пожелает, может попробовать его синтезировать. КОНГРЕССАН СПЕРВА НА БУМАГЕ, ПОТОМ В КОЛБЕ Группа американских химиков решила попытать счастья. Присмотритесь повнимательнее к структуре конгрессана (а). В глаза бросится сходство с соседней формулой (б). Второе вещество, называемое ада-мантаном, по существу, не что иное, как половинка первого. Адамантан — это крохотный кирпичик сверкающего здания, известного всем как кристалл алмаза. Искусственные алмазы в наши дни получены. Они рождаются при ко лоссальных давлениях и температурах. Между тем нет сомнений, что когда-нибудь в хрупкой пробирке при комнатных условиях засверкает кристаллик ал- сн ^HfTf"' а НС Н.С НС ^сц, НгС сн 8 си |
