Correlation between critical parameters of detonation determining detonation wave propagation limits

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Detonability is one of the most important characteristics of high explosives. One of the main parameters for its estimation is to determine the limiting possibilities of propagation of the detonation wave. Depending on the method used, the detonation wave propagation limits can be determined under various conditions (acoustic stiffness of the surrounding material and geometry of the explosive charge, which determines the presence or the absence of “overdrive” of the detonation wave, a velocity gradient, “dark” zones, etc.) that affect the numerical value of the result. As a result of comparative analysis of experimental data, for several plastic high explosives (based on RDX, nanostructured RDX, TEN, and BTF), relationships were determined that provide the ability to recalculate the values of the characteristics of detonability obtained by only one of the experimental methods for conditions implemented in other methods. It was shown that such calculated estimates give numerical values of these characteristics with accuracy up to the error of the experiment. The results provide a broad experimental basis for comparing estimates of the detonability of explosives obtained by different methods, taking into account the characteristics of each method. As a result of the comparative analysis of experimental data for several plastic explosives (based on RDX, nanostructured RDX, PETN, and BTF), the relationships were determined providing the possibility of recalculating the values of detonability characteristics obtained with the only one of the experimental methods for conditions implemented in other methods. It was shown that such calculated estimations provide the numerical values of these characteristics with accuracy up to the error of the experiment. The results of this work provide a broad experimental basis for comparing estimates of the detonability of explosives obtained by different methods, taking into account the features of each method.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Anastasiya V. Bessonova

Russian Federal Nuclear Center — All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Author for correspondence.
Email: avbessonova@vniief.ru

(b. 1977) — leading research engineer

Russian Federation, 35 Mira Ave., Sarov, Nizhny Novgorod Region 607188

Dmitriy A. Pronin

Russian Federal Nuclear Center — All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Email: DAPronin@vniief.ru

(b. 1990) — research engineer

Russian Federation, 35 Mira Ave., Sarov, Nizhny Novgorod Region 607188

Oleg V. Shevlyagin

Russian Federal Nuclear Center — All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Email: OVShevlyagin@vniief.ru

(b. 1962) — head of laboratory

Russian Federation, 35 Mira Ave., Sarov, Nizhny Novgorod Region 607188

Yuriy V. Sheykov

Russian Federal Nuclear Center — All-Russian Research Institute of Experimental Physics

Email: yvsheykov@vniief.ru

(b. 1968) — head of laboratory

Russian Federation, 35 Mira Ave., Sarov, Nizhny Novgorod Region 607188

References

  1. Andreevskikh, L. A., V. M. Bel’skiy, V. G. Vasipenko, et al. 2007. Vzryvchatye veshchestva [Explosives]. Ed. R. I. Il’kaev. Sarov: RFNC-VNIIEF. Vol. 2. 452 p.
  2. Andreev, S. G., A. V. Babkin, F. A. Baum, et al. 2002. Fizika vzryva [Physics of explosion]. Ed. L. P. Orlenko. 3rd ed. Moscow: Fizmatlit. 832 p.
  3. Mil’chenko, D. V., V. A. Gubachev, L. A. Andreevskikh, S. A. Vakhmistrov, A. L. Mikhaylov, V. A. Burnashov, E. V. Khaldeev, A. I. Pyatoykina, S. S. Zhuravlev, and V. N. German. 2015. Nanostructured explosives produced by vapor deposition: Structure and explosive properties. Combust. Explo. Shock Waves 51(1):80–85. doi: 10.1134/ s0010508215010086.
  4. Mil’chenko, D. V., A. I. Pyatoykina, M. Yu. Bat’kov, A. V. Bessonova, V. A. Burnashov, N. N. Titova, and S. A. Vakhmistrov. 2019. Kriticheskiy diametr detonatsii plastichnykh VV na osnove smesey razlichnykh marok geksogena [Critical detonation diameter plastic explosives based on mixtures of different grades of RDX]. Extreme states of matter. Detonation. Shock waves. Sarov: RFNC-VNIIEF. 1:145–148.
  5. Afanas’ev, G. Т., A. A. Sovko, and Y. V. Sheykov. 1997. Abstract. High detonation capability of high explosives. 16th Colloquium (International) on Dynamics of Explosions and Reactive Systems Proceedings. Krakow, Poland: Wydawnictwo Akapit. 95-1–95-7.
  6. Danilenko, V. V. 2010. Vzryv. Fizika, tekhnika, tekhnologiya [Explosion, physics, engineering, technology]. Moscow: Energoatomizdat. 784 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Explosive charges for determination of critical detonation parameters in straight segment (a)–(c) and in segment with turns (d)

Download (387KB)
3. Fig. 2. Plot of dependence of explosive charge width ( , , and ) on its thickness ( , , and ) when determining critical detonation parameters by Eqs. (1)–(3): 1 — ; 2 — ; 3 — ; 4 — ; 5 — ; and 6 —

Download (134KB)
4. Fig. 3. Plot of “equivalent critical diameter in turns” vs. “equivalent critical diameter on wedge” for plastic high explosives with different explosive fillers: 1 — based on TEN; 2 — based on BTF; 3 — based on RDX; 4 — based on nanostructured RDX; and 5 — based on TEN – nanostructured RDX mixture

Download (105KB)
5. Fig. 4. The ratio between the critical detonation parameters obtained via different methods provided that the value of the critical detonation diameter is taken as a unit

Download (105KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».