Юный техник 1972-07, страница 29

ле — следы вращающейся детонационной волны.

Выясняя причину возникновения спиновой детонации, ученые установили, что спин возникает при самых неблагоприятных условиях — у предела распространения детонации, когда для нормального протекания детонации в газовой смеси не хватает или горючего, или кислорода, или недостаточно высока температура из-за сравнительно малой скорости ударной волны. Вращением головы спина детонация сама себя как бы поддерживает, создает более благоприятные условия для своего существования. Ведь если детонация идет вперед, да еще вращается при этом, то скорость головы спина будет больше, и, следовательно, в ней будет выше температура, которая обеспечит протекание химической реакции сперва именно в ней.

Мы догадались к противоположному от запала концу трубки приклеить плоскую закопченную стеклянную пластинку: может быть, и на ней детонация что-нибудь нарисует. И она действительно нарисовала картину, которая привела нас в восторг. Оказалось, что фронт детонационной волны вовсе не гладкий. Он «кипит» от столкновения косых ударных волн, покрывается выпуклостями и впадинами. Размер этих возмущений и их количество зависят от условий протекания реакции. При нормальной детонации, вдали от спиновой, возмущений несколько миллионов. Чем ближе к пределу распространения детонации к спину, тем возмущения крупнее, их становится меньше на поперечном сечении детонационной трубки.

Ромбовидные узоры на стенках трубки и были записью следов двух или нескольких сталкивающихся возмущений, несущихся навстречу друг другу. Чем благоприятнее условия для детонации, тем их больше, пока они наконец не

сливаются в едва различимую рябь. Вблизи же спиновой детонации возмущений всего три-четыре. А при спиновой остается всего лишь одно ни с чем не сталкивающееся возмущение, вращающееся по спирали.

Было очевидно, что в местах столкновения возмущений газ значительно горячее, чем в гладких участках или во впадинах. А раз во фронте волны есть участки с повышенной температурой, то в них как раз и должна начаться химическая реакция раньше всего. Расчет показал, что в местах столкновения возмущений температура достигает 3000° К, чуть ли не в два раза превышает температуру газа за невозмущенными — плоскими — участками ударной волны. Эти горячие точки, как загорающиеся спички, несутся навстречу газу и поджигают его. А раз так, то нет плоской зоны воспламенения, отдаленной от плоской ударной волны. И все же, несмотря на отсутствие плоской зоны задержки воспламенения, утверждение Зельдовича об учете кинетики реакции верно! Даже более того, Зельдович недооценил роль кинетики, она оказалась значительно большей. Ошибка теории ZND в том, что она посчитала ударный фронт плоским и, следовательно, одинаково нагретым. Эта теория заменяла живой, развивающийся процесс одномерной моделью. Только увидев на закопченном стекле следы пересечения косых ударных волн, ученые поняли сложность процесса, его протяженность во времени, хоть и измеряется это время микросекундами.

Трудно сказать, как это открытие повлияет на практику, да пока и рано говорить об этом. Но детонация — это и аналог горения в ракетных и реактивных двигателях, это и «мирные» взрывы, и многое другое. Можно сказать только >дно — теория, в конце концов, всегда влияет на практику.

26