Інститут Шосткинський (ШІ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/45
Browse
9 results
Search Results
Item Аналіз перспективних бризантних вибухових речовин(Сумський державний університет, 2025) Кулик, Є.А.; Закусило, Роман Васильович; Zakusylo, Roman VasylovychВ умовах війни Україна потребує великої кількості вибухових речовин для спорядження боєприпасів. Найбільший кластер цих потреб – бризантні вибухові речовини. Назва “бризантні речовини” в перекладі з французької мови означає “той, що розбиває”, “той, що дробить”. Такою назвою вони зобов’язані характеру руйнівної дії при вибуху, а саме дробленню близько розміщених предметів. Бризантні вибухові речовини (ВР) на відміну від ініціюючих не детонують від звичайних початкових імпульсів таких, як іскра або луч полум’я. Збудження в них детонації необхідний початковий імпульс невеликої кількості ініціюючої ВР, іноді при зниженій чуйності та вибуху так названого проміжного детонатора або більш чуйної речовини яка вибухає в свою чергу від ініціюючої ВР. Порівняно невелика чутливість бризантних ВР до биття, тертя, теплової дії, а також і достатня безпечність обумовлює зручність їх практичного застосування. Так в великій кількості вони застосовуються для спорядження боєприпасів – артилерійських пострілів, мінометних мін, авіаційних бомб та інженерних мін тощо. Бризантні ВР застосовуються в чистому вигляді, а також у вигляді сплавів і сумішей.Item 2,4,6-trinitrotoluene: review of production methods and applications(Sumy State University, 2021) Gawrysiak, E.; Jarosz, T.The article presents the current state and old aspects of TNT production, along with modifications that have appeared over the years in order to improve the detonation parameters and the physical properties of the material, as well as modern improvements in the production of TNT as a crushing explosive that can be cast. The aspects of applications in the context of historical outline and their changes over the years shall also be discussed in the following paper.Item Застосування сучасних засобів вимірювання у складі комплексу дослідження вибухових речовин(Сумський державний університет, 2024) Остапчук, Е.С.; Морозовський, Л.Л.; Мустафін, М.А.; Заплішна, А.І.Для досягнень високих західних стандартів та високого рівня ефективності у Центральному науково-дослідному інституті озброєння та військової техніки ЗС України було створено вимірювальний комплекс на базі високошвидкісної відеокамери. Даний комплекс дозволяє з високою чіткістю фіксувати швидкоплинні процеси, як наприклад політ боєприпасу або підрив вибухових речовин та їх сумішей. Також для цього комплексу в Інституті розробили методики перевірки параметрів повітряної ударної хвилі, що за допомогою датчиків надлишкового тиску дозволяє визначити не лише швидкість розповсюдження повітряної ударної хвилі, але й визначити точне значення величини тиску у її.Item Експрес-метод оцінки хімічної стійкості нітратів целюлози методом термогравіметричного аналізу(Сумський державний університет, 2024) Тищенко, С.Д.; Роботько, В.А.Нітрати целюлози нині залишаються майже безальтернативною полімерною основою та енергетичним компонентом для великої кількості сучасних піроксилінових та баліститних порохів [1]. Нітрати целюлози, аналогічно до багатьох вибухових речовин нітратів є нестійкими сполуками [1-3], у порівнянні, наприклад, із нітросполуками ароматичного ряду (тринітротолуол, тринітробензол) та схильні до самовільного розкладання під час тривалого зберігання. Це пов’язано із наявністю в них домішок у вигляді залишків нітрувального середовища та продуктів побічних реакцій, що протікають під час нітрування целюлози [2,3] та є каталізаторами їх розкладання. Слід також враховувати низьку термічну стабільність нітроестерних зв’язків C-O-NO2 та їх схильність до самовільного розпаду. До того ж хімічне розкладання нітратів целюлози має подвійну природу – вказану нітроестерну та полімерну, що пов’язана зі старінням їх полімерної основи, яке виражається через зменшення молекулярної маси та зміну молекулярно- масового розподілення полімеру [4,5]. Для визначення хімічної стійкості нітратів целюлози можна використовувати візуальні, візуально-індикаторні, гравіметричні та манометричні методи аналізу. Недоліками візуальних та візуально-індикаторних методів є неможливість відтворення результатів у зв’язку з суб’єктивними факторами та залежністю результату від досвіду виконавця. До них відносяться проба Абеля, В’єля та інші [6]. На адекватність даних одержаних гравіметричними методами значно впливає наявність вологи та летких речовин у зразку. Манометричні методи є найбільш точними, характеризуються відносною простотою, а до того ж є дуже інформативними, дозволяють відслідковувати процес розкладання в реальному часі. Сучасні інструментальні манометричні методи дослідження хімічної стійкості нітратів целюлози базуються на термічному розкладанні в інертному середовищі (вакуум) та в окисному середовищі (повітря). До останніх методів відносяться такі відомі й застосовувані методи як вакуум тест на стабільність [7] та манометричний метод визначення на вимірювально-обчислювальному комплексі «Вулкан» [8]. Недоліком цих методів є потреба у досить рідкісному та дорогому обладнанні, а також довготривалість проведення аналізу. Зважаючи на викладене вище для розробки експрес-методу аналізу було використано метод термогравіметрії. Для цього проводили визначення хімічної стійкості партій нітратів целюлози за втратою маси та порівнювали їх із значеннями хімічної стійкості тих самих зразків за пробою Бергмана-Юнка. Швидкість процесу розкладання залежить від двох факторів: хімічної чистоти нітрату целюлози (вмісту малостійких домішок) та вмісту нітрогену. Отже на втрату маси зразків з приблизно однаковим вмістом нітрогену буде визначати лише кількість малостійких домішок та кислот і таким чином можна порівнювати їх хімічну стійкість.Item Przegląd metod badawczych wykorzystywanych do oznaczania wrażliwości materiałów wybuchowych na fale uderzeniową(Сумський державний університет, 2024) Borda, J.; Targosz, J.; Wojak, S.; Szydło, K.; Waśkiewicz, S.Fala uderzeniowa powstająca w wyniku wybuchu jest zaburzeniem ośrodka, w postaci warstwy powietrza, przemieszczającej się od granicy ładunku z prędkością naddźwiękową. Wywołuje ona lokalne zmiany ciśnienia, temperatury, gęstości i prędkości cząstek. Tak gwałtowne zmiany mogą prowadzić do inicjacji kolejnych ładunków wybuchowych, znajdujących się w danym ośrodku [1,2]. Wrażliwość materiałów wybuchowych (MW) na falę uderzeniową jest jednym z ważniejszych parametrów charakteryzujących materiał ze względu na bezpieczeństwo pracy z nim [3]. Wiedza na ten temat pozwala na opracowywanie nowych bezpieczniejszych kompozycji MW, jak również zwiększa przewidywalność ich reakcji pod wpływem działania tego bodźca. Wrażliwość MW na falę uderzeniową stanowi również istotny aspekt w kontekście ich inicjacji uderzeniowej do detonacji (SDT z ang. Shock to Detonation Transition). W wyniku działania fali uderzeniowej w MW powstają gorące punkty (tzw. hot spots), czyli lokalne obszary wysokiej temperatury, które inicjują reakcję chemiczną. Pojawienie się gorących punktów powoduje powstawanie fal ciśnienia, które nakładają się, tworząc dużą pulsację ciśnienia, co w konsekwencji wywołuję eksplozję termiczną po krótkim czasie indukcji [4]. Wymagania dotyczące badania wrażliwości MW na falę uderzeniową oraz ich normy określone są w dokumentach prawnych, takich jak STANAG 4488 - Ed: 2, który dotyczy krajów NATO [5], Dekret 591 stanowiący podstawę zarządzania materiałami niebezpiecznymi w Chinach [6], czy też MIL-STD-1751A wydany przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych [7]. Znanych jest kilka metod wyznaczania tego parametru - próba szczelinowa, test klinowy, czy też metody obliczeniowe, w tym symulacje komputerowe i metody numeryczne. W niniejszej pracy opisano metody pomiaru wrażliwości materiałów wybuchowych na falę uderzeniową, obejmujące zmianę skali, czy też aparatury wykorzystywanej do przeprowadzenia pomiarów. Wprowadzane zmiany mają na celu zwiększenie dokładności i powtarzalności badań oraz umożliwienie ich przeprowadzania na wszelkiego rodzaju nowych MW i ich kompozycji.Item Дослідження характеристик заряду на основі аміачної селітри та нітрометану(Сумський державний університет, 2023) Закусило, Роман Васильович; Zakusylo, Roman Vasylovych; Закусило, Дарина Романівна; Zakusylo, Daryna Romanivna; Шукуров, A.; Салачинський, Т.В основу роботи поставлена задача розробити проміжний детонатор з компонентів, які не являються вибуховими. При цьому виготовлення вибухової речовини (ВР) і проміжного детонатору проводиться безпосередньо на місцях проведення вибухових робіт і не потребує спеціфічного зберігання та перевезень під охороною, як небезпечних вибухових речовин. Другою задачею є зменшення маси ПД при забезпеченні задовільної роботи колонкового заряду вибухової речовини при відбійці гірських порід за допомогою свердловин.Item Synthesis and determination of properties of high-energy complex compounds containing 1,3-diaminopropane(Sumy State University, 2022) Kołodziej, W.; Pawlus, K.High-energy complex compounds are products that consist of transition metals, an oxidizing anion and a ligand which is which is responsible for the release of energy stored during during the decomposition process. The process of forming complex compounds mainly involves the exchange of water molecules that are in the coordination zone of the central ion or atom for another ligand introduced into solution. The work on new explosives stems from higher expectations for the safety of using as well as storing these substances. The compounds discussed have the potential to exhibit high-energy properties, the main idea of the work was to get rid of toxic metals such as lead or mercury from the various energetic composition [1]. The work involved the synthesis of energetic coordination compound that includes a perchlorate oxidizing anion, metal (copper, iron, nickel and zinc) and a complexing agent, 1,3-diamidionopropane (DP). Parameters such as explosion temperature, friction susceptibility were determined during the experiments. The structures of the obtained compounds were confirmed by infrared spectroscopy and by scanning electron microscopy.Item Труднощі визначення класу небезпеки речовин у процесах поводження з ними в сучасній Україні(Сумський державний університет, 2022) Маргарян, А.З.Цілу епоху історії людства займає час від відкриття методу добичі вогню до винаходу чорного пороху. За цей час людство пройшло формації від первинно- общинного строю до феодалізму. Не зважаючи на те, що селітра була відкрита в Китаї за сотні років до нашої ери, тільки в 600 році нашої ери китайський вчений Сунь-Си-мяо описав склад і рецепт приготування димного пороху (чорного пороху) [1]. Димний порох залишався єдиною вибуховою речовиною (ВР), яку використовували в метальних цілях, для спорядження гранат, для вибухових робіт аж до середини ХІХ віку. Лише тільки після отримання Клодом Бертолле 1786 році хлорату калію, який в подальшому шотландець Форсайт запропонував використовувати в якості складової частини ударного складу, з’явилась ще одна ВР. Подальший прогрес в хімії привів до синтезу нітрогліцерину хіміком Асканіо Собреро в 1847 році. А вивчення властивостей цієї речовини Нобілем та іншими вченими привело до створення динамітів і капсуля-детонатора, а також було відкрито явище детонації, що поклало початок бурного розвитку бризантних вибухових речовин. Бурний розвиток хімії, фізики, вибухової справи в ХХ віці привів до появи великої кількості ВР які мали різну чутливість до механічних впливів, промінню вогню, різну спроможність передавати детонацію тощо, а також використовувались в різних умовах. Але виробництво, зберігання, транспортування та використання високоенергетичних матеріалів завжди пов’язано з можливістю не контрольованого вивільнення енергії [2]. Ну і як результат – значна кількість масштабних аварій, на шталт, вибуху аміачної селітри в Лондоні в 1896 році, в м. Оппау (Німетчина) в 1921 році (загинуло 561 людина та 1500 було травмовано). Велика кількість аварій, що виникала, привела до необхідності визначення причин аварій та нещасних випадків, розробки методів випробувань для можливості визначення характеристик ВР, уніфікація випробувань, для можливості порівняння вибухових речовин між собою. Так, наприклад, в США для вирішення проблеми безпечного зберігання вибухових матеріалів свого часу "Інститутом виготовлення вибухових речовин США" та незалежно від інституту компанією "Дюпон" були проведені випробування та встановлені імперичні залежності безпечних відстаней по передачі детонації від активного заряду до пасивного. Отримані рівняння вкладаються з загальну статечну залежність 𝑟д~𝑄𝑎 𝑛 де безпечна відстань між пасивним і активним зарядами має залежить від маси активного заряду зі змінним статечним показником n [3]. Нещасні випадки, велика кількість речовин тощо привело до необхідності класифікації вибухових речовин як за умовами застосування так і за ступенем небезпеки у процесах поводження з ними.Item Explosive formulations containing concentrated hydrogen peroxide – potential solutions to key drawbacks of currently used explosives?(Sumy State University, 2022) Jarosz, T.; Stolarczyk, A.Explosives are extensively used for civilian purposes, with blasting operations playing a crucial role in mining (underground and open pit) [1,2], civil engineering (demolitions, tunnel construction) [3,4] and materials processing (e.g. explosive welding) [5]. Virtually all explosives that are currently used for the above purposes contain ammonium nitrate, nitric acid esters or nitrocompounds. Despite their widespread use in blasting operations, such explosives are burdened by significant drawbacks (D1 – D7), the most significant of which are: D1: Manufacture from non-renewable resources via highly energy-intensive processes; D2: Significant threat to human health and to the environment in the case of nitric acid esters and nitrocompounds [6,7]; D3: Emission of large amounts of toxic and highly corrosive gases (carbon monoxide, nitrogen oxides) upon detonation [8]; D4: Gradual decomposition, particularly of liquid nitric acid esters, as well as gradual leakage of liquid nitroesters from the explosives, necessitating the use of stabilising and anti-leakage agents [9]; D5: Susceptibility to misfires (primarily in the case of explosives based on ammonium nitrate), currently being one of the primary threats associated with blasting operations [10,11]; D6: Susceptibility to theft and subsequent criminal misuse [12], due to maintaining the ability to detonate even following improper storage or a misfire during blasting; D7: Significant risk of fire / explosion during production [13], transport and disposal [14], due to susceptibility to undergo detonation caused by various stimuli (e.g. impact, friction) [15]. The above issues have long been recognised in the field of explosives and safety considerations are likely the key reason for the development of emulsion explosives [16], which contain no nitric acid esters or nitrocompounds, while achieving only slightly lower energetic parameters than explosives utilising such compounds.