Взрывчатые вещества и взрывчатые превращения

ВЗРЫВЧАТЫЕ

ВЕЩЕСТВА 

И ВЗРЫВЧАТЫЕ 
ПРЕВРАЩЕНИЯ

Ю.И. КОТАСОНОВ

Рекомендовано Ученым советом ЧВВМУ имени П.С. Нахимова

(протокол № 11/2015-2016 от 24.06.2016)

в качестве учебного пособия по дисциплине 

«Взрывчатые вещества и взрывчатые превращения»

для курсантов ЧВВМУ

Москва
ИНФРА-М

202УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Черноморское высшее военно-морское

училище имени П.С. Нахимова

УДК 662.1/4(075.8)
ББК 68.8я73
 
К73

Котасонов Ю.И.

К73  
Взрывчатые вещества и взрывчатые превращения : учебное пособие / 
Ю.И. Котасонов. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 142 с. — (Военное 
образование).

ISBN 978-5-16-015160-1 (print)
ISBN 978-5-16-106057-5 (online)
Учебное пособие предназначено для курсантов, изучающих дисциплину «
Взрывчатые вещества и взрывчатые превращения». Соответствует 
учебной программе и тематическому плану данной дисциплины. Может 
быть использовано при изучении других дисциплин, связанных с взрывчатыми 
превращениями в различных боеприпасах.

УДК 662.1/4(075.8)

ББК 68.8я73

А в т о р:

Ю.И. Котасонов, кандидат технических наук, доцент, доцент Черноморского 
высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова

Р е ц е н з е н т:

С.Б. Строганов, доцент

ISBN 978-5-16-015160-1 (print)
ISBN 978-5-16-106057-5 (online)

© Черноморское высшее военно-

морское училище имени
П.С. Нахимова, 2021

ВВЕДЕНИЕ

Взрывчатые вещества с момента их изобретения по настоящее 
время являются одним из наиболее эффективных источников 
энергии взрывного типа. Они представляют собой относительно 
неустойчивые в термодинамическом смысле системы, способные 
под влиянием внешних воздействий к быстрому выделению теп-
ловой энергии и образованию сильно нагретых газообразных про-
дуктов взрывчатого превращения. Эти свойства взрывчатых веществ 
позволили применять их как в военном деле, так и в мирных целях.
В военном деле взрывчатые вещества и пороха применяются 
в различного рода огнестрельном оружии, в боеприпасах и под-
рывных средствах для метательных и разрушительных целей. 
Особую роль играют взрывчатые вещества и пиротехнические 
составы в ядерных боеприпасах: с их помощью эти сложные тех-
нические системы переводятся в надкритическое состояние, обес-
печивающее создание условий для протекания цепной реакции де-
ления ядерных материалов.
В хозяйственных целях взрывчатые вещества используются 
при ведении строительных и горных работ: для прорытия каналов, 
пробивания шпуров и скважин, выброса грунта, разрушения за-
торов на реках и т.п.
В данном учебном пособии даны общая характеристика взрыв-
чатых веществ и взрывных процессов, методы расчета параметров 
взрывчатого превращения, элементы теории ударных и детонаци-
онных волн, основные сведения об областях применения в раз-
личных устройствах военного назначения.
Учебное пособие предназначено для курсантов военно-учебных 
заведений и студентов, изучающих взрывчатые вещества, методы 
расчета параметров их термохимических превращений, возможные 
области применения как в военных, так и в мирных целях.
В результате изучения соответствующих дисциплин курсант 
(студент) должен:
знать
• 
виды взрывчатых превращений, характеристики взрывчатых 
веществ и гидродинамическую теорию детонации;
• 
классификацию и основные свойства взрывчатых веществ, 
область их применения;
• 
характеристики взрывчатых веществ, используемых в бое-
припасах;

уметь
• 
проводить расчеты параметров взрывчатых превращений 
взрывчатых веществ;
• 
проводить расчеты параметров ударных волн и детонации;
владеть
• 
методиками исследования и анализа параметров взрывча-
того превращения в зависимости от состава взрывчатого вещества.

Глава 1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 
ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ 
И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

В соответствии с существующими классификациями по стан-
дартизации взрывчатые вещества входят в состав группы веществ, 
объединенных названием «взрывчатые системы» (риc. 1.1).

Взрывчатые
системы

Взрывчатые вещества

Пороха

Пиротехнические составы

Ракетные топлива

Рис. 1.1

Порох — многокомпонентная твердая взрывчатая система, спо-
собная к горению закономерно параллельными слоями без расхода 
кислорода извне с выделением значительного количества энергии 
и газообразных продуктов.
Основной вид взрывчатого превращения пороха — горение. 
Основная область применения — метание боеприпасов из ствольных 
систем (орудий, гаубиц, минометов, стрелкового оружия и т.п.).
Пиротехнические составы — многокомпонентные взрывчатые 
системы, включающие окислитель, горючее и др. вещества и пред-
назначенные для выделения при горении световой, тепловой, зву-
ковой энергии.
Основной вид взрывчатого превращения — горение.
Ракетные топлива — многокомпонентные взрывчатые системы, 
предназначенные для создания реактивной тяги на активных 
участках траектории ракет различных классов.
Взрывчатые вещества — взрывчатые системы, способные 
под воздействием незначительных внешних воздействий к хими-
ческим превращениям с выделением большого количества энергии 
в ограниченном объеме.

В настоящее время известно большое количество взрывчатых 
веществ, отличающихся как по составу, так и по физико-химиче-
ским и взрывчатым свойствам. Поэтому для удобства изучения 
взрывчатых веществ необходима их рациональная классификация 
по различным критериям.
По физическому состоянию взрывчатые вещества могут быть:
— твердые (монолитные или сыпучие);
— пластичные;
— жидкие;
— газообразные.
По составу взрывчатые вещества можно разделить на две ос-
новные группы:
— химические соединения;
— механические смеси.
Химические соединения (индивидуальные взрывчатые вещества) 
состоят из молекул, каждая из которых содержит в себе все необ-
ходимое для взрывчатого превращения. Большинство веществ этой 
группы представляют собой кислородсодержащие органические соединения, 
способные к внутримолекулярному окислению, и имеют 
общую химическую формулу CaHbOcNd.
Взрывчатые смеси состоят, по крайней мере, из двух компонентов, 
химически не связанных друг с другом. Обычно один 
из компонентов смеси — вещество, молекулы которого относительно 
богатые кислородом, а другой — горючее вещество, молекулы 
которого совсем не содержат кислород либо содержат его 
в количестве, недостаточном для полного внутримолекулярного 
окисления.
По применению все взрывчатые вещества подразделяются 
на два класса:
— инициирующие взрывчатые вещества;
— бризантные взрывчатые вещества.
Инициирующие взрывчатые вещества применяются для возбуждения 
в других взрывчатых веществах взрывчатого превращения 
в виде горения или детонации. Они легко взрываются от простых 
видов внешнего воздействия — луча пламени, удара, накола, 
трения, электрического импульса. Основной вид взрывчатого превращения — 
детонация, и при обычных условиях лишь только в небольших 
количествах они могут гореть. Инициирующими взрывчатыми 
веществами снаряжаются главным образом элементы огневой 
цепи взрывателей и взрывательных устройств (капсюли-воспламенители, 
капсюли-детонаторы и т.п.). Важнейшими представи-

телями инициирующих взрывчатых веществ являются гремучая 
ртуть Hg(ONC)2, азид свинца Pb(N3)2, стифнат свинца (ТНРС) 
C6H(NO2)3(O2Pb).H2O, тетразен C2H8ON10.
Бризантные взрывчатые вещества служат для целей дробления 
и разрушения. Простыми видами внешнего воздействия, указанными 
для инициирующих взрывчатых веществ, нельзя вызвать 
надежную детонацию бризантных. Для этой цели используются, 
как правило, инициирующие взрывчатые вещества. Основной вид 
взрывчатого превращения бризантных взрывчатых веществ — детонация, 
поэтому они применяются для изготовления разрывных 
зарядов в различных боеприпасах, боевых частях крылатых 
ракет (КР) и зарядных отделениях, а также в других подрывных 
средствах. Бризантные взрывчатые вещества могут представлять 
собой однородные вещества: тротил C6H2(NO2)3CH3, гексоген 
(CH2NNO2)3, тэн C(CH2ONO2)4, тетрил C6H2(NO2)3NCH3NO2 и др. 
и неоднородные вещества, к которым относятся смеси и сплавы веществ. 
Среди сплавов широко применяются сплавы ТГ (тротил — 
гексоген) 50/50, 40/60 и т.д., пентолиты (тротил — тэн). Среди 
смесей широко известны аммонийно-селитряные взрывчатые ве-
щества, которые содержат аммонийную селитру NH4NO3. Состав 
их весьма разнообразен. Содержание аммонийной селитры ко-
леблется в пределах 40–95%. Примером может служить аммотол 
АТ80/20 (80% аммонийной селитры и 20% тротила).
Основными требованиями, определяющими пригодность взрыв-
чатых веществ к практическому применению, являются:
— достаточное содержание энергии и мощность, обеспечи-
вающие надлежащее инициирующее или бризантное действие;
— определенные пределы чувствительности к внешним воз-
действиям, обеспечивающие, с одной стороны, безопасность 
при служебном обращении, с другой — легкость возбуждения де-
тонации;
— достаточная стойкость, т.е. способность в течение продол-
жительного времени сохранять неизменными свои физико-хими-
ческие и, следовательно, взрывчатые свойства;
— производственно-экономические требования: доступность 
исходных материалов, простота, технологичность, безопасность 
и экономичность производства;
— специальные требования, исходящие из конкретных условий 
использования взрывчатых веществ. Например, взрывчатое веще-
ство должно легко плавиться без разложения и вспышки, если бое-
припас снаряжается заливкой.

1.2. ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

1.2.1. Общая характеристика инициирующих 
взрывчатых веществ
Инициирующим взрывчатым веществом называется система, 
способная взрываться под действием незначительного начального 
импульса и возбуждать горение, взрыв или детонацию других 
взрывчатых веществ или порохов.
Инициирующие взрывчатые вещества обладают рядом особен-
ностей, которые отличают их от бризантных взрывчатых веществ. 
Этими особенностями являются:
1. Высокая чувствительность к внешним воздействиям. Ини-
циирующие взрывчатые вещества очень легко воспламеняются 
или детонируют от простых начальных импульсов. Например, гре-
мучая ртуть безотказно взрывается от падения груза массой 0,6 кг 
с высоты 8,5 см, а тротил не взрывается при падении груза массой 
2 кг с высоты 2 м. Следует отметить, что существуют взрывчатые 
вещества, которые очень чувствительны к внешним воздействиям, 
не являясь инициирующими. Например, нитроглицерин — бризант-
 ное взрывчатое вещество — более чувствителен к удару, чем азид 
свинца и тринитрорезорцинат свинца (ТНРС).
2. Большинство инициирующих взрывчатых веществ являются 
эндотермическими соединениями. Всю или часть теплоты взрыв-
чатого превращения этих взрывчатых веществ составляет теплота 
образования. Так, теплота взрыва азида свинца по величине равна 
теплоте образования, т.е. та энергия, которая аккумулировалась 
в молекуле при ее образовании из простых веществ, выделяется 
при взрыве. Более половины теплоты взрыва гремучей ртути и те-
тразена составляет теплота, ранее затраченная на образование
молекулы из простых веществ.
3. Большое ускорение процесса взрывчатого превращения 
и легкость перехода горения в детонацию.
4. Большое ускорение процесса взрывчатого превращения 
при достаточно высоких параметрах детонационной волны обу-
словливает способность большинства инициирующих веществ 
возбуждать детонацию в бризантных взрывчатых веществах. Ини-
циирующая способность — наиболее важная особенность иниции-
рующих взрывчатых веществ, которая и предопределила их приме-
нение в средствах возбуждения взрыва (капсюлях-детонаторах).
5. По энергетическим и взрывчатым характеристикам иниции-
рующие взрывчатые вещества уступают бризантным. Так, теплота 
взрыва инициирующих взрывчатых веществ находится в пределах 

360–500 ккал/кг, а у бризантных достигают 1000–1600 ккал/кг. 
Скорость детонации большинства инициирующих взрывчатых ве-
ществ лежит в диапазоне 5000–5500 м/с, в то время как у бризан-
тных она может достигать 9000 м/с. Температура взрыва у основных 
инициирующих взрывчатых веществ выше, чем у бризантных. Это 
объясняется тем, что они имеет продукты взрыва с низкой теплоем-
костью. Высокая температура взрыва инициирующих взрывчатых 
веществ имеет практическое значение, так как при прочих равных 
условиях обеспечивает лучшую воспламеняющую способность.
Основными специальными требованиями к инициирующим 
взрывчатым веществам являются:
— определенные пределы чувствительности к простым на-
чальным импульсам, обеспечивающие безопасность в обращении 
и безотказность в действии;
— высокая инициирующая способность, которая обеспечивает 
безотказное возбуждение взрыва в заряде бризантного взрывчатого 
вещества с применением малых количеств инициирующего взрыв-
чатого вещества;
— хорошие сыпучесть и прессуемость. Инициирующие взрыв-
чатые вещества применяются в средствах инициирования, как пра-
вило, в запрессованном виде, а для взятия навесок используют объ-
емный метод. Поэтому для получения высокоплотных и прочных 
изделий инициирующее взрывчатое вещество должно обладать 
хорошей прессуемостью, а при взятии точных навесок объемным 
методом нужно, чтобы вещество имело хорошую сыпучесть.

1.2.2. Гремучая ртуть Hg(ONC)2
Является солью гремучей кислоты HONC.
Плотность монокристаллов — 4300–4400 кг/м3.
Гравиметрическая плотность — 1250–1750 кг/м3.
Физиологическое действие. Гремучая ртуть ядовита, как 
и большинство ртутных соединений. Она имеет сладковатый вкус. 
Предельная допустимая доза 0,1 мг на 1 м3. Ее пыль вызывает раз-
дражение кожи, глаз и слизистой оболочки глотки.
Взрывчато-технические свойства. Гремучая ртуть очень чувст-
вительна почти ко всем видам внешнего импульса.
Чувствительность к удару (масса груза 0,6 кг) составляет:
— верхний предел — 8,5 см;
— нижний предел — 5,5 см.
Чувствительность к трению зависит от качества трущихся по-
верхностей. Наибольшая чувствительность наблюдается при трении 
между стальными поверхностями. Примесь песка (0,5%) повышает 
чувствительность к трению в 30 раз.

Температура вспышки при времени задержки на одну секунду 
составляет 240°C.
Свободно рассыпанная гремучая ртуть от луча огня вспыхи-
вает, но не обладает инициирующими свойствами. Слегка под-
прессованная она может детонировать от луча огня и обладает 
инициирующей способностью. Оптимальная плотность запрес-
сованной гремучей ртути — 3100–3200 кг/м3. Чувствительность 
к лучу огня уменьшается при увлажнении. Так, гремучая ртуть, 
содержащая 10% воды, горит без вспышки, а с 30% воды вообще 
не горит.
Слабо и сильно спрессованная гремучая ртуть обладает пони-
женной чувствительностью к наколу. Максимальная чувствитель-
ность к наколу жалом наблюдается при плотности прессованной 
гремучей ртути 3600–3700 кг/м3.
Гремучая ртуть менее чувствительна к электрическим разрядам, 
чем ТНРС и азид свинца. Минимальная энергия искры, необхо-
димая для воспламенения, составляет около 0,01 Дж.
Гремучая ртуть обладает хорошей инициирующей способ-
ностью, которая падает при низких температурах (менее –100°C).
Скорость детонации гремучей ртути при плотности 4200 кг/м3 
равна 5400 м/c.
Теплота взрывчатого превращения — 410 ккал/кг.
Температура взрыва — 4470 К.
Объем продуктов взрыва — 310 л/кг.
Применение. Гремучая ртуть применяется в средствах воспла-
менения (в ударных составах), в подрывных капсюлях-детонаторах, 
а также может применяться для изготовления детонирующих 
шнуров.

1.2.3. Азид свинца Pb(N3)2
Азид свинца является солью одноосновной азотисто-водородной 
кислоты HN3.
Плотность монокристаллов — 4730 кг/м3.
Гравиметрическая плотность — 800–1000 кг/м3.
Физиологическое действие. Хотя азид свинца и не считается 
особенно токсичным, однако следует избегать вдыхания его пыли, 
так как в этом случае появляется головная боль и расширение кро-
веносных сосудов. Допустимое содержание азида свинца в воздухе 
0,2 мг/м3.
Взрывчатые свойства. Две модификации азида свинца (α- 
и β-формы), отличающиеся структурой кристаллической решетки,