В дни Великой Отечественной войны снаряды, гранаты и мины с кумулятивным зарядом были с успехом применены для борьбы с вражескими танками, бронетранспортёрами и дотами.
2. ТРИ КЛАССА ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
История открытия взрывчатых веществ — героические страницы в летописи химии. Часто химик, получая новое соединение, не подозревал о том, что оно способно взрываться, и дорого — потерей пальцев, зрения, а иногда и жизни — оплачивал своё открытие.
Некоторые взрывчатые вещества, открытые химиками, настолько чувствительны, что взрываются от малейшего прикосновения.
Примером такого вещества может служить иодистый азот — порошок чёрного цвета, образующийся при взаимодействии иода с раствором аммиака. Во влажном виде этот порошок не взрывается, но если дать ему высохнуть, то он становится таким чувствительным, что взрывается от самого слабого воздействия, например от прикосновения бородки птичьего пера. Иодистый азот взрывается даже от сильного света, например от вспышки магниевого состава, применяемого при фотографировании.
Понятно, что такие сверхчувствительные взрывчатые вещества не могут иметь практического значения, так как опасность взрыва при обращении с ними чрезмерно велика. И если бы химия знала только взрывчатые соединения типа иодистого азота, то взрывчатые вещества не получили бы того применения, какое они имеют в наше время.
Следует указать, что нет прямой связи между количеством энергии, которую нужно затратить для возбуждения взрыва взрывчатого вещества, и количеством энергии, которую оно даёт при взрыве. Это относится не только к взрывчатым веществам. Зажечь дрова, например, легче, чем каменный уголь, хотя при горении угля тепла выделяется вдвое больше.
Представим себе камень, лежащий на возвышении. Если столкнуть его с этого возвышения, то он будет падать, приобретая всё большую и большую скорость. Усилие, которое нужно, чтобы вызвать падение камня, не зависит от того, на какой высоте он находится. Скорость же и кинетическая энергия, которые приобретает падающий камень, тем больше, чем больше высота падения.
Учёными были открыты взрывчатые вещества, превосходящие иодистый азот по силе действия и в то же время обладающие несравненно меньшей чувствительностью. Возбудить взрыв таких взрывчатых веществ теплом и Ударом настолько трудно, что некоторые из них долгое время после их открытия даже не считались взрывчатыми. Так, пикриновая кислота, которая была открыта в 1788 году, в течение почти ста лет использовалась только как желтая краска. И лишь в 1873 году было установлено, что эта краска является сильнейшим взрывчатым веществом.
Тротиловая шашка не взрывается от удара при падении на землю с любой высоты. Тротил не взрывается даже при простреле обычной винтовочной пулей. Чтобы вызвать его взрыв, требуется удар ещё большей резкости. Добавим, что и зажигаются такие взрывчатые вещества, как тротил или пикриновая кислота, с трудом; например, зажечь тротил гораздо труднее, чем бумагу или керосин, А некоторые взрывчатые вещества от спички вообще не загораются.
Чувствительность некоторых взрывчатых веществ к внешним воздействиям настолько мала, что это иногда и в наше время приводило к недооценке возможности взрыва, имевшей катастрофические последствия. На немецком химическом заводе в Оппау в числе других продуктов производилась удобрительная смесь, состоящая из аммиачной селитры и сернокислого аммония. Завод работал круглый год, ко смесь вывозилась в сельские районы только осенью. Готовый продукт ссыпали в заводские склады. При длительном хранении рыхлый порошок слёживался в сплошную камнеобразную массу. Дробление этой массы обычными механическими способами при разгрузке складов было затруднительным, и па заводе применили для этой цели взрывной способ. Предварительно обычными испытаниями установили, что смесь не взрывается. Было произведено около двух тысяч подрывов слежавшейся смеси, и вдруг при очередном подрыве, утром 21 сентября 1921 года, склад, а вместе с ним и весь завод взлетели на воздух. На месте взорвавшегося склада образовалось озеро длиной 165, шириной около 100 и глубиной около 20 метров (рис. 2).
Большие разрушения были вызваны взрывом в Оппау, где было разрушено большинство домов. Число убитых при взрыве превысило 500 человек.
Последующие широкие исследования, проведённые в разных странах, показали, что в известных условиях, которые, очевидно, и имели место при взрыве в Оппау, данная смесь способна взрываться. После этого случая взрывное рыхление подобных смесей было запрещено, и теперь допускается только механическое дробление, которое не может вызвать их взрыва.
Число взрывчатых веществ, подобных тротилу или пикриновой кислоте, не взрывающихся от зажигания или слабого удара, велико.
Все они составляют основной класс взрывчатых веществ и называются дробящими, или вторичными. Первое название — дробящие — обусловлено тем, что эти взрывчатые вещества используются для целей дробления; смысл второго названия будет пояснён ниже.
То, что вторичные взрывчатые вещества не взрываются от пламени, а также от ударов умеренной силы, очень важно для безопасности их производства и применения. В процессе производства взрывчатое вещество приходится иногда нагревать, и при недосмотре возможно самовоспламенение. В ряде случаев взрывчатые вещества подвергаются механической обработке. При применении их тоже нельзя полностью избежать толчков и ударов. Наконец, возможны пожары при производстве и хранении взрывчатых веществ, и бывает, что они загораются.
Если бы взрывчатое вещество во всех этих случаях не просто сгорало, а давало взрыв, то каждое его воспламенение приводило бы к разрушительной катастрофе. Это сделало бы производство и широкое применение взрывчатых веществ практически невозможными.
Но посмотрим на этот вопрос с другой стороны. Если взрывчатое вещество взрывается только от очень сильного удара, то спрашивается: как же вызвать его взрыв в реальных условиях применения? Представим себе заряд взрывчатого вещества, помещённый в узком и длинном углублении, выбуренном в– горной породе. Чтобы произвести по этому заряду сильный механический удар, достаточный для возбуждения взрыва, потребовалось бы сложное устройство, приводимое в действие на расстоянии и уничтожающееся при каждом взрыве. Это было бы слишком дорого и поэтому практически нецелесообразно. Значит, нужен какой–то другой, более простой, способ производить удар по заряду взрывчатого вещества.
Именно такая задача и стояла перед взрывной техникой около ста лет назад, когда надо было внедрить в горное дело взамен слабого по действию чёрного пороха[5]) открытые к тому времени современные вторичные взрывчатые вещества.
Пионерами в решении этого вопроса были русские исследователи, знаменитый химик проф. Н. Н. Зинин и военный инженер В. Ф. Петрушевский. В 1854 году они предложили применять нитроглицерин для снаряжения снарядов и мин и разрабатывали практические способы возбуждения его взрыва.
В царской России работы Зинина и Петрушевского не получили развития; однако они стали известны шведскому предпринимателю и инженеру А. Нобелю. Последний присвоил себе идеи русских учёных и разработал на их основе способ применения нитроглицерина для взрывных работ.
Задача надёжного возбуждения взрыва вторичных взрывчатых веществ была окончательно разрешена применением для этой цели взрывчатых веществ другого класса — инициирующих взрывчатых веществ: гремучей ртути, азида свинца и др. Основной особенностью этих взрывчатых веществ является то,
