Эксплозивные вещества

Ñåðèÿ îñíîâàíà â 2001 ãîäó

Ó×ÅÁÍÈÊÈ

ÍÃÒÓ

 
 
 
 
 
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ 
СЕРИИ «УЧЕБНИКИ НГТУ» 
 
 
д-р техн. наук, проф. (председатель) А.А. Батаев 
д-р техн. наук, проф. (зам. председателя) Г.И. Расторгуев 
 
д-р техн. наук, проф. А.Г. Вострецов 
д-р техн. наук, проф. А.А. Воевода 
д-р техн. наук, проф. В.А. Гридчин 
д-р техн. наук, проф. В.И. Денисов 
д-р физ.-мат. наук, проф. В.Г. Дубровский 
д-р экон. наук, проф. К.Т. Джурабаев 
д-р филос. наук, проф. В.И. Игнатьев 
д-р филос. наук, проф. В.В. Крюков 
д-р техн. наук, проф. Н.В. Пустовой 
д-р техн. наук, проф. Х.М. Рахимянов 
д-р филос. наук, проф. М.В. Ромм 
д-р техн. наук, проф. Ю.Г. Соловейчик 
д-р физ.-мат. наук, проф. В.А. Селезнев 
д-р техн. наук, проф. А.А. Спектор 
д-р техн. наук, проф. А.Г. Фишов 
д-р экон. наук, проф. М.В. Хайруллина 
д-р техн. наук, проф. А.Ф. Шевченко 
д-р техн. наук, проф. Н.И. Щуров 
 
 
 

ÍÎÂÎÑÈÁÈÐÑÊ

2 0 1 8

Â. Â. ÀÍÄÐÅÅÂ, À. Â. ÃÓÑÜÊÎÂ,

Ê. Å. ÌÈËÅÂÑÊÈÉ

ÝÊÑÏËÎÇÈÂÍÛÅ

ÂÅÙÅÑÒÂÀ

Допущено Федеральным учебно-методическим
объединением в системе высшего образования 

по укрупненной группе специальностей

и направлений подготовки 17.00.00 
«Оружие и системы вооружения» 

в качестве учебного пособия для студентов, 

обучающихся по основным образовательным программам

высшего образования специальности 17.05.01 

«Боеприпасы и взрыватели»

УДК 662.1/.4(075.8) 
А 655 
 
 
 
 
Рецензенты: 
д-р физ.-мат. наук, профессор В.Е. Зарко 
д-р техн. наук, профессор Е.А. Хмельников 
 
 
 
 
 
 
Андреев В.В. 
А 655      Эксплозивные вещества : учебное пособие / В.В. Андреев, 
А.В. Гуськов, К.Е. Милевский. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 
2018. – 342 c. – (Серия «Учебники НГТУ»). 

ISBN 978-5-7782-3695-0 

Приведены основные сведения о теории эксплозивных веществ,  
а также о порохах, инициирующих и бризантных взрывчатых веществах и методах снаряжения боеприпасов. Описаны основные 
методы определения характеристик высокоэнергетических веществ, применяемых как при теоретических расчетах, так и используемых для решения практических задач, а также методы расчета напряжений, возникающих в разрывном заряде при выстреле. 
Изложены сведения об электродетонаторах и особенности применения средств взрывания. 
 
 
 
УДК 662.1/.4(075.8) 
 
 
ISBN 978-5-7782-3695-0 
© Андреев В.В., Гуськов А.В.,  
Милевский К.Е., 2018 
© Новосибирский государственный 
технический университет, 2018 

Оглавление 
 
Принятые сокращения .................................................................................................. 9 
Предисловие ................................................................................................................ 11 
Глава 1. Эксплозивные вещества. Элементы теории взрыва ........................... 17 
1.1. Общие сведения об эксплозивных веществах ............................................. 17 
1.2. Классификация ВВ и требования, предъявляемые к ним ........................... 21 
1.2.1. Классификация ВВ ................................................................................ 21 
1.2.2. Требования, предъявляемые к взрывчатым веществам ..................... 34 
1.3. Состав продуктов взрыва, теплота взрыва ................................................... 35 
1.3.1. Состав продуктов взрыва ...................................................................... 35 
1.3.2. Теплота взрыва ...................................................................................... 40 
1.4. Расчет термодинамических параметров продуктов взрыва ....................... 43 
1.5. Возникновение и распространение детонации ............................................ 48 
1.5.1. Общее представление о механизме распространения детонации ........ 48 
1.5.2. Общие сведения об ударной волне ...................................................... 49 
1.5.3. Основные параметры ударной волны .................................................. 50 
1.5.4. Гидродинамическая теория детонации ................................................ 55 
1.5.5. Опытное определение скорости детонации ........................................ 58 
1.6. Зависимость скорости и устойчивости детонации от свойств взрывчатых веществ и характеристик заряда ........................................................ 63 
1.6.1. Влияние свойств ВВ .............................................................................. 63 
1.6.2. Влияние диаметра заряда ...................................................................... 64 
1.6.3. Влияние плотности заряда .................................................................... 68 
1.6.4. Влияние наличия и прочности оболочки заряда на изменение 
величин  dкр  и  dпр .................................................................................. 69 
1.7. Чувствительность ВВ ..................................................................................... 72 
1.7.1. Начальный или инициирующий импульс ........................................... 72 
1.7.2. Передача детонации через влияние ..................................................... 82 
1.7.3. Факторы, влияющие на чувствительность ВВ .................................... 83 
Вопросы для самоконтроля .................................................................................. 86 
Библиографический список .................................................................................. 87 
Глава 2. Общее и местное действие взрыва .......................................................... 89 
2.1. Виды действия взрыва ................................................................................... 89 
2.2. Работоспособность и потенциал ВВ ............................................................. 90 
2.2.1. Бризантное действие ............................................................................. 97 
2.2.2. Активная часть заряда и направленное действие взрыва ................ 100 
2.2.3. Кумулятивное действие взрыва .......................................................... 102 
2.3. Действие взрыва на расстоянии и безопасные расстояния ...................... 103 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 105 
Библиографический список ................................................................................ 106 

 

Глава 3. Инициирующие взрывчатые вещества ............................................... 107 
3.1. Общая характеристика инициирующих ВВ ............................................... 107 
3.2. Индивидуальные инициирующие ВВ ........................................................ 109 
3.3. Инициирующие смеси ................................................................................. 113 
3.3.1. Назначение и классификация инициирующих смесей ..................... 113 
3.3.2. Компоненты воспламенительных составов ....................................... 115 
3.3.3. Состав и применение основных инициирующих смесей ................. 116 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 118 
Библиографический список ................................................................................ 118 
Глава 4. Средства инициирования ....................................................................... 119 
4.1. Назначение и классификация средств инициирования ............................. 119 
4.2. Требования к средствам инициирования ................................................... 122 
4.3. Патронные капсюли-воспламенители ........................................................ 123 
4.4. Трубочные капсюли-воспламенители ........................................................ 126 
4.5. Электрические средства воспламенения .................................................... 128 
4.5.1. Назначение и классификация ............................................................. 128 
4.5.2. Электровоспламенители, применяемые в подрывном деле ............. 130 
4.5.3. Патронные электровоспламенители .................................................. 131 
4.5.4. Трубочные электровоспламенители .................................................. 134 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 135 
Библиографический список ................................................................................ 136 
Глава 5. Средства взрывания ................................................................................ 137 
5.1. Лучевые капсюли-детонаторы .................................................................... 138 
5.2. Накольные капсюли-детонаторы ................................................................ 140 
5.3. Электрические средства взрывания ............................................................ 140 
5.3.1. Подрывные электродетонаторы ......................................................... 141 
5.3.2. Боеприпасные электродетонаторы ..................................................... 142 
5.4. Средства передачи инициирующих импульсов ......................................... 144 
5.4.1. Огнепроводный шнур .......................................................................... 144 
5.4.2. Детонирующий шнур .......................................................................... 146 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 148 
Библиографический список ................................................................................ 148 
Глава 6. Бризантные взрывчатые вещества ...................................................... 149 
6.1. Общая характеристика бризантных ВВ ..................................................... 149 
6.2. Индивидуальные бризантные ВВ ............................................................... 152 
6.2.1. Физические и химические свойства бризантных ВВ ....................... 153 
6.2.2. Взрывчатые свойства и применение бризантных ВВ ....................... 155 
6.3. Получение бризантных ВВ .......................................................................... 157 
6.4. Общая характеристика смесевых бризантных ВВ .................................... 160 
6.4.1. Смеси и сплавы индивидуальных ВВ (ВВ + ВВ) ............................. 161 
6.4.2. Флегматизированные ВВ .................................................................... 165 

6.4.3. Металлосодержащие взрывчатые смеси ........................................... 167 
6.4.4. Пластичные ВВ .................................................................................... 169 
6.5. Аммонийно-селитренные ВВ ...................................................................... 173 
6.5.1. Общая характеристика аммонийно-селитренных ВВ ...................... 173 
6.5.2. Характеристика АСВВ ........................................................................ 174 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 177 
Библиографический список ................................................................................ 177 
Глава 7. Снаряжение боеприпасов ....................................................................... 179 
7.1. Общая характеристика разрывных зарядов ............................................... 179 
7.1.1. Требования, предъявляемые к разрывным зарядам ......................... 180 
7.1.2. Причины преждевременных взрывов разрывных зарядов .............. 184 
7.2. Способы снаряжения боеприпасов ............................................................. 188 
7.2.1. Общая характеристика способов снаряжения ................................... 188 
7.2.2. Снаряжение боеприпасов заливкой ................................................... 190 
7.2.3. Снаряжение боеприпасов прессованием ........................................... 195 
7.2.4. Снаряжение боеприпасов шнекованием ............................................ 201 
7.3. Технологический процесс снаряжения боеприпасов ................................ 206 
7.4. Контроль качества разрывных зарядов ...................................................... 209 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 211 
Библиографический список ................................................................................ 212 
Глава 8. Расчет энергетических характеристик взрывчатых веществ ......... 213 
8.1. Энергетические характеристики взрывчатых веществ ............................. 213 
8.2. Метод расчета энергетических характеристик ВВ .................................... 224 
8.3. Экспресс-методы оценки энергетических характеристик конденсированных ВВ ................................................................................................. 234 
8.4. Примеры расчета энергетических характеристик ВВ различных 
групп .............................................................................................................. 237 
8.4.1. Расчет энергетических характеристик бризантного ВВ   
3-й  группы ........................................................................................... 237 
8.4.2. Расчет энергетических характеристик бризантного ВВ  
1-й  группы ........................................................................................... 246 
8.4.3. Расчет энергетических характеристик  метательного ВВ ................ 250 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 262 
Библиографический список ................................................................................ 263 
Глава 9. Современные системы взрывания, взрывчатые материалы  
и технологии взрывания, используемые в промышленности 
при ведении взрывных работ  ............................................................... 265 
9.1. Основные типы взрывчатых материалов, применяемых при проведении взрывных работ ................................................................................. 265 
9.2. Индивидуальные ВВ для КД ....................................................................... 270 

9.3. Системы инициирования ВВ ....................................................................... 272 
9.3.1. Неэлектрическая система взрывания ................................................. 272 
9.3.2. Неэлектрическая система взрывания на основе ударно-волновой трубки ............................................................................................ 273 
9.4. Электродетонаторы ...................................................................................... 277 
9.4.1. Электродетонаторы с электронным замедлением ............................ 279 
9.4.2. Детонатор промежуточный малогабаритный ................................... 281 
9.4.3. Заряды мягкого взрывания ................................................................. 282 
9.5. Особенности применения средств взрывания ........................................... 283 
9.5.1. Короткозамедленное взрывание (КЗВ) .............................................. 283 
9.5.2. Интерференция .................................................................................... 284 
9.5.3. Создание новых поверхностей ........................................................... 285 
9.5.4. Соударение ........................................................................................... 286 
9.5.5. Электрическое взрывание ................................................................... 287 
9.5.6. Взрывание зарядов с применением детонирующих шнуров  
и пиротехнических реле ...................................................................... 289 
9.5.7. Неэлектрическое и комбинированное взрывание ............................. 292 
9.5.8. Неэлектрическое взрывание в шахтах, опасных по взрыву газа 
и пыли ................................................................................................... 297 
9.5.9. Взрывание с применением электронных систем .............................. 300 
9.5.10. Влияние систем взрывания на сейсмическое воздействие ............ 305 
9.6. Перспективные разработки средств взрывания ......................................... 306 
9.6.1. Электробезопасная лазерная световолоконная  система инициирования ВВ .................................................................................... 306 
9.6.2. Нешумящие пиротехнические системы замедления и разводки 
детонации ............................................................................................. 308 
9.6.3. Системы инициирования с УВТ и цифровым замедлением ............ 310 
Вопросы для самоконтроля ................................................................................ 312 
Библиографический список ................................................................................ 313 
Приложения ............................................................................................................... 315 
Приложение 1. Расчет максимальных напряжений в разрывном заряде ............. 315 
Приложение 2. Теплота образования некоторых взрывчатых веществ  
и компонентов порохов ................................................................. 326 
Приложение 3. Таблица перевода величин из технической системы единиц 
(дм, кгс, кал) в систему СИ ........................................................... 327 
Приложение 4. Варианты домашнего задания ....................................................... 328 
Приложение 5. Массовое взрывание на земной поверхности с применением традиционных средств ............................................................. 330 
Приложение 6. Классификация взрывчатых материалов по группам совместимости .......................................................................................... 338 
Библиографический список ..................................................................................... 339 

 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 
 
АВВ 
– аммиачные взрывчатые вещества 
АСВВ – аммиачно-селитренные взрывчатые вещества 
БП 
– баллиститный порох 
ВВ 
– взрывчатые вещества 
ВМ 
– взрывчатый материал 
ДП 
– дымный порох 
ДНН 
– динитронафталин 
ДПМ – детонатор промежуточный малогабаритный 
ДШ 
– детонирующий шнур 
ЗМВ 
– заряд мягкого взрывания 
ИВВ 
– инициирующие взрывчатые вещества 
ИУ 
– инициирующие устройства 
КБ 
– кислородный баланс 
КД 
– капсюль-детонатор 
КЗВ 
– короткозамедленное взрывание 
КЧ 
– кумулятивная часть 
ЛНС 
– линия наименьшего сопротивления 
МВВ – мощные взрывчатые вещества 
НЦ 
– нитрат целлюлозы 
ОШ 
– огнепроводный шнур 
ПВ 
– продукты взрыва 
ПВВ 
– пластические взрывчатые вещества 
ПВП 
– продукты взрывчатого превращения 
ПП 
– пироксилиновый порох 
ПС 
– пиротехнические составы 
ПХА – перхлорат аммония 
РДТТ – ракетный двигатель твердого топлива 
РЗ 
– разрывные заряды 
РП 
– пиротехнические реле 

 

СИНВ – система инициирования неэлектрического взрывания 
СКГ 
– скоростное конвективное горение 
СТТ 
– смесевые твердые топлива 
СТРТ – смесевые твердые ракетные топлива 
СФП – сферический порох 
ТГ 
– тротил-гексоген 
ТНТ 
– тринитротолуол 
ТНРС – тринитрорезорцинат свинца  
ТРТ 
– твердые ракетные топлива 
УВТ 
– ударно-волновая трубка 
ЭД 
– электродетонатор 
ЭДП 
– подрывной электродетонатор 
ЭДЭЗ – электродетонатор с электронным замедлением 
ЭЦ 
– электровзрывная цепь 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
11 

 
 
 
 
 
 
 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
вторы предлагают читателю окунуться в историю формирования знаний об эксплозивных веществах, цитируя первоисточники и сохраняя их терминологию в первых главах. Термин 
«эксплозивные (франц. explosive, англ. explosion – «взрыв; всышка») – взрывчатые вещества» используется всем научным сообществом. Рассматривая развитие исследований свойств взрывчатых 
веществ, ученые обращаются к современным знаниям в этой области. Понимание механизма взрыва служит основой для практического применения его энергии в создании боеприпасов, средств 
инициирования, горючих материалов для ракетных топлив и 
взрывных работ. Показывая технологии применения взрывчатых 
материалов, авторы обращают внимание на соблюдение мер безопасности, основанных на знании их физико-химических свойств. 
Примеры экспериментальных исследований и теоретических оценок изученных параметров взрывчатых веществ определяют традиционные и перспективные возможности практического применения 
взрывчатых материалов и конструкций из них в различных сферах 
деятельности человека. Авторы надеются, что ознакомление с фактическим материалом поможет студентам, аспирантам и другим  
исследователям в формировании цельного представления о взрывчатых веществах и подвигнет их на новые исследования и конструкторские разработки в этой области знаний. 
Книга включает предисловие, девять глав и приложения, содержащие общие понятия о взрывчатых материалах, расчет максимальных напряжений в разрывном заряде с примерами, величины 
теплоты взрывания некоторых взрывчатых веществ и компонентов 
порохов, варианты домашнего задания, методику массового взрывания на земной поверхности с применением традиционных 

А

 

средств и классификации взрывчатых материалов по группам совместимости. 
В главе 1 «Эксплозивные вещества. Элементы теории взрыва» изложены общие сведения о взрывчатых веществах. Даны определения взрыва, а также факторы, определяющие способность веществ к взрывчатому превращению. Приведены энергетические характеристики некоторых взрывчатых веществ. Представлена их 
классификация и описание каждого класса, а также требования по 
эффективности, чувствительности, стойкости, качеству, производственно-экономические требования и др. Описаны признаки и реакции взрывчатого превращения в общем виде для каждой группы 
взрывчатых веществ по кислородному балансу. Введено определение 
теплоты взрыва и образования взрывчатых веществ, продуктов взрыва. Представлена методика расчета термодинамических параметров 
продуктов взрыва. Глава знакомит читателя с детонацией, ее возникновением и общими сведениями о механизме распространения. Приводятся общие сведения об ударных волнах и схемы их распространения. Рассказывается об основных параметрах ударной волны и 
законах сохранения. Излагается гидродинамическая теория детонации, механизм распространения детонации в конденсированных 
взрывчатых веществах, зависимости между параметрами детонационной волны; кроме того, приводятся параметры детонационной 
волны для некоторых взрывчатых веществ. Рассматриваются сравнительный, оптический и хронометрический методы определения 
скорости детонации. Описывается влияние свойств взрывчатых веществ, диаметра и плотности заряда, а также наличия и прочности 
оболочек заряда на скорость и устойчивость детонации. Дается понятие о чувствительности взрывчатых веществ, начальном и инициирующем импульсе. Рассказывается о чувствительности к тепловому, 
механическому, взрывчатому начальному импульсу, о результатах 
испытаний на чувствительность некоторых взрывчатых веществ. 
Приводятся факторы, влияющие на чувствительность (физическая 
структура и плотность заряда, форма и размеры кристаллов, начальная температура, примеси и добавки, химические факторы). Рассказывается об инициировании взрыва порошковых материалов. 
Основная задача главы 2 «Общее и местное действие взрыва» – ознакомить читателя с видами действия взрыва, теоретическим определением полной работы взрыва, практическим опреде

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
13 

лением работоспособности (фугасности). Приводятся ее значения 
для некоторых взрывчатых веществ, описывается действие взрыва в 
грунте и фугасное действие артиллерийских снарядов. Дается теоретическая оценка бризантного действия, опытное определение 
бризантности по величине обжатия свинцового цилиндра, оценка 
бризантности по осколочности боеприпасов и данные по величине 
бризантности некоторых взрывчатых веществ. Излагается материал 
об активной части заряда и направленном действии взрыва. Изложено кумулятивное действие взрыва, его определение, схема действия, фокусное расстояние и масса непосредственно кумулятивной 
части. Описывается действие взрыва на расстоянии, характеристики 
механического действия ударной волны, различные виды действия 
взрыва на расстоянии, излагается методика определения безопасного расстояния. 
Глава 3 «Инициирующие взрывчатые вещества» посвящена 
веществам, применяемым для возбуждения процессов взрыва зарядов взрывчатых веществ или горения пороховых и ракетных зарядов. 
Представлена общая характеристика инициирующих веществ, их 
особенности, физические и химические свойства, взрывчатые свойства, получение и применение. Дается классификация инициирующих смесей и их назначение. Описываются компоненты воспламенительных составов, горючие вещества и окислители, применение и 
состав основных инициирующих смесей, индивидуальных инициирующих взрывчатых веществ и воспламенительных составов.  
В главе 4 «Средства инициирования» изложено назначение и 
классификация средств инициирования и воспламенения (капсюли, 
шнуры, огнепроводы). Представлены требования к средствам инициирования: безопасность в обращении, безотказность и надежность действия, стойкость при хранении, однообразие действия, 
простота устройства и универсальность конструкции, а также дешевизна и доступность материалов. Рассказывается о назначении, 
принципе действия, конструкции, проверке боевых и эксплуатационных качеств патронных, трубочных и электрических капсюлейвоспламенителей. Описываются электрические средства воспламенения, их назначение и классификация, характеристики основных 
типов воспламенителей. Описываются электровоспламенители, 
применяемые в подрывном деле, патронные и трубочные электровоспламенители. 

В главе 5 «Средства взрывания» говорится о капсюляхдетонаторах, создающих взрывной импульс и используемых для 
возбуждения взрыва разрывных зарядов: артиллерийских, ракетных, авиационных, морских и инженерных боеприпасов. Представлены их виды по назначению, принципу действия и характеру снаряжения. 
Далее 
читатель 
знакомится 
с 
характеристиками, 
принципом действия, конструкцией лучевых и наклонных капсюлей-детонаторов, электрических средств взрывания, а также со 
средствами передачи инициирующих импульсов – огнепроводным 
и детонирующим шнурами, их конструкцией и применением.  
В главе 6 «Бризантные взрывчатые вещества» описывается 
их общая характеристика, особенности и химическая природа. Излагается материал о физических, химических и взрывных свойствах 
индивидуальных бризантных веществ, их методах получения и 
применения. Рассказывается о смесевых бризантных веществах. 
Дается информация о смесях и сплавах индивидуальных взрывчатых веществ, их состав, взрывчатые характеристики и физикомеханические свойства. Приводятся некоторые данные о смесевых 
взрывчатых веществах, которые могут использоваться для снаряжения различных боеприпасов, особенно в военное время. Описываются флегматизированные взрывчатые вещества, приводится 
пример составов и характеристик для некоторых наиболее известных из них. Представлена характеристика и состав металлосодержащих взрывчатых веществ. Затем речь идет о пластичных взрывчатых веществах, приводятся компоненты и характеристики 
веществ на основе нитратов целлюлозы, нитроглицерина и суррогатных веществ. Подробно рассматриваются аммонийно-селитренные взрывчатые вещества. Дается их общая характеристика и классификация, взрывчатые и физические свойства, а также применение 
в мирное и военное время. 
В главе 7 «Снаряжение боеприпасов» изложены характеристики разрывных снарядов, требования, предъявляемые к их зарядам (эффективность, безотказность и т. д.), объясняются причи- 
ны преждевременных взрывов. Дается классификация разрывных 
зарядов. Приводятся значения критических и максимально допустимых напряжений для некоторых взрывчатых веществ. Разъясняются основные дефекты боеприпасов и зарядов, приводящих к 
преждевременному взрыву. Приводится общая характеристика