Детонирующий шнур – это устройство для передачи на расстояние импульса для возбуждения детонации в зарядах взрывчатки. Сегодня такие взрывы используют при добыче полезных ископаемых или в борьбе с лесными пожарами.
Детонирующие шнуры различных видов производятся на новосибирском предприятии Ростеха – заводе «Искра». Одна из новинок предприятия – высокомощный ДШН-М-160. На примере данного образца рассказываем, как устроены, работают и где применяются детонирующие шнуры.
История появления: от пороховой дорожки и огнепроводного шнура
Дистанционно управлять взрывом – идея не новая. Вначале для подрывания пороховых зарядов применялись пороховые дорожки. Проведение множества взрывов с большим числом отдельных зарядов требовало скорейшего усовершенствования дистанционных взрывов. Причем не только в военном деле, но и в горном. Именно с помощью взрывчатки дробится горная порода, и любой карьер приобретает свою характерную форму.
Бикфордов шнур горит под водой
Привести взрывчатку в действие весьма непросто. Из школьной физики мы знаем о детонации – разновидности горения, при котором внутри вещества распространяется ударная волна, инициирующая дальнейшие взрывчатые превращения. Чтобы спровоцировать детонацию во взрывчатке, необходим мощный импульс. Для этого может быть использована шашка-детонатор. Но как же «завести» ее?
Вот именно для этого и был изобретен детонирующий шнур.
Первый прототип такого шнура был предложен еще в 1831 году английским изобретателем Бикфордом. Так называемый «бикфордов шнур» положил начало огневому способу инициирования зарядов взрывчатки. Детонирующий шнур в более привычном виде создал в 1879 году французский ученый Мэссен. В конце XIX века такой шнур использовался активно, несмотря на все свои недостатки. Данное изделие даже сложно было назвать шнуром – оно представляло собой ломкую свинцовую трубку, наполненную пироксилином.
В начале XX столетия изделие было немного усовершенствовано. В 1907 году во Франции в серию вышел детонирующий шнур, который представлял собой свинцовую трубку с тротилом со скоростью детонации 5110 м/с – весьма неплохой показатель, учитывая, что в современных образцах он составляет порядка 6000-7000 м/с.
Сегодня детонирующий шнур представляет собой сердцевину из взрывчатого вещества, заключенную в обмотки из синтетических нитей и водоизолирующую оболочку из полимерных материалов. Рассмотрим подробнее устройство и принцип действия детонирующего шнура.
Устройство и принцип действия
Конструкцию любого детонирующего шнура можно кратко описать так – оболочка и начинка из взрывчатого вещества. Причем и тот, и другой компоненты могут быть различными в зависимости от целей и области применения шнура. К примеру, для подводных работ выпускаются водоустойчивые шнуры, которые дополнительно покрываются полихлорвиниловой оболочкой. Отличная изоляция обеспечивает шнуру водонепроницаемость на протяжении до 30 суток. Для взрывания торпед и перфораторных зарядов в глубоких нефтяных скважинах применяются термостойкие детонирующие шнуры с термостойким взрывчатым веществом и герметизирующей оболочкой из пластиката.
Огнепроводный бикфордов виско шнур
Скорость детонации шнура, снаряженного ТЭНом, составляет порядка 6200-7000 м/с. Такая скорость позволяет использовать шнур для синхронизации нескольких зарядов для почти одновременного взрыва, даже если заряды размещены на разных расстояниях от точки инициирования.
На конце отрезков детонирующих шнуров, вставляемых во взрывные заряды, как правило находятся капсюли-детонаторы. Если их нет, то взрываемый заряд обертывается несколькими витками самого шнура, плотно прилегающими один к другому. Таким образом, применение детонирующего шнура может не ограничиваться только передачей взрывного импульса на расстояние. Сам шнур может выступить в роли взрывчатки –просто обертывается вокруг подрываемого объекта и производится подрыв.
Новинка от «Искры»: как взрыв тушит пожары
Детонирующие шнуры различных типов производятся на новосибирском заводе «Искра» (входит в холдинг «Технодинамика»). Как отмечают на предприятии, их взрывы – в мирных целях. Например, для угледобычи и добычи различных руд. Для горняков предприятие разработало системы увеличения точности времени взрыва. Здесь отчет идет на миллисекунды, и такая точность дает возможность уменьшить сейсмику после промышленных взрывов с обычных 1,5-2 баллов до показателя менее одного балла.
Одним из самых востребованных изделий предприятия остается детонирующий шнур для тушения лесных пожаров. В этом деле шнур применяется по принципу, озвученному в поговорке «клин клином вышибают». Контролируемый взрыв создает некий противопожарный барьер – минерализированные полосы на поверхности земли. Ежегодно для противодействия огненной стихии в России требуется около 200 км такого шнура.
Специалисты «Искры» продолжают работу по созданию новых видов данной продукции. Одна из новинок предприятия – детонирующий шнур ДШН-М-160, который разработан по запросу ФБУ «Авиалесоохрана». ДШН-М-160 отличается высокой мощностью – масса взрывчатого вещества в шнуре составляет 160 граммов на метр, что вдвое эффективнее аналога ДШН-80. Скорость детонации – не менее 6200 м/с.
Шнур не боится экстремальных температур – от минус 50 градусов до плюс 65 градусов по Цельсию. Специальная оболочка обеспечивает водостойкость на глубине до одного метра в течение 24 часов.
ДШН-М-160 найдет свое применение не только для тушения лесных пожаров, но и отлично справится с детонацией в подземных рудниках и шахтах. Разрешение на применение шнура под землей было получено в начале 2021 года, разрешение для прокладки минерализированных полос при борьбе с пожарами – в августе этого года.
События, связанные с этим
Дрон-невидимка, взрывающаяся «флешка», смарт-ружье: почти «шпионские» находки
Источник: rostec.ru
masterok
В непрофессиональных источниках (газеты, журналы, художественная литература, кинофильмы, и даже некоторые военные издания) это средство взрывания обычно называют «бикфордов шнур». Однако, как правило, применение названия «бикфордов шнур» к современному средству передачи огневого импульса к капсюлю-детонатору неправомерно и ошибочно в принципе. С тем же правом можно автомобиль называть каретой, пистолет револьвером, многоквартирный дом избой, журнал газетой, буклет книгой и т.п.
Общее между современным «огнепроводным шнуром» и старинным «бикфордовым шнуром» только то, что они имеют одно и то же предназначение — передавать форс огня на капсюль-детонатор или пороховой заряд, некоторая схожесть конструкции и внешнего вида.
Прежде чем рассказать о конструкции и различиях обеих типов шнуров стоит несколько углубиться в историю, рассмотреть предысторию.
Вообще, подрывное или минное дело появилось практически одновременно с изобретением пороха. Даже можно сказать, что подрывное дело появилось раньше огнестрельного оружия. История открытия пороха не описана достаточно достоверно в исторических источниках. Как одна из версий есть версия открытия пороха жителями северной Африки, где имелись выходы на поверхность селитры.
Скотоводы разводили костры, после которых оставались угли. Дожди смачивали землю, растворяли селитру, которая в растворе пропитывала древесный уголь (остатки костров). Таким образом получался естественный порох. При попытке повторного разведения костра на таких углях происходил взрыв этого естественного пороха. Кто-то обратил на это внимание.
Так появился порох. Впрочем это только версия. Достоверных письменных источников об изобретении пороха не имеется.
Достоверно известно, что в позднее средневековье порох применялся не только в огнестрельном оружии, но и для взрывания стен и башен замков. В русском войске в XVI веке существовали специальные подразделения для производства взрывов. Специалистов подрывного дела называли «горокопами» (от слова «горн» — подземная полость для размещения в ней порохового заряда).
При осаде Казани в 1552 году русские горокопы сделали несколько подкопов под стены крепости и произвели несколько взрывов. Так 4 сентября они взорвали Муралеевы ворота казанского кремля, 2 октября взорвали стык стены кремля и крепости между Аталыковыми и Тюменскими воротами кремля, 2 октября стену у озера Гузеева и 3 октября стену между Ногайскими и Спасскими воротами крепости. Татары не смогли удержать оборону в проломах и Казань пала. В качестве взрывчатого вещества применялся черный дымный порох, а передача пламени осуществлялась по пороховой дорожке насыпанной от заряда на безопасное удаление.
Однако с развитием военного дела и все более широким применением минно-подрывных работ такой способ взрывания не мог удовлетворять потребностям. В подземных ходах обычно довольно сыро, не всегда возможно отсыпать сплошную дорожку пороха (например, из за ступенчатости выработки), сквозняки могли сдуть части дорожки. Способ установки на заряд горящей свечи был также ненадежен (свечу могло задуть) и крайне опасен (искра, упавший вниз тлеющий остаток фитиля могли вызвать преждевременный взрыв).
Первой попыткой усовершенствовать огневой способ взрывания (тогда единственный) было изобретение кожаного рукава. Из кожи сшивалась длинная трубка, которая набивалась порохом. Ее можно считать предтечей бикфордова шнура.
Несколько позднее был предложен так называемый «стопин», тонкий шнурок, пропитанный смесью селитры с порохом. Стопин нашел также широкое применение в освещении дворцов и театров. Перед началом спектаклей, балов требовалось одновременно поджечь большое количество свечей, да еще и размещенных на высоко подвешенных люстрах. В таких случаях фитили всех свечей соединяли между собой тонким стопином, а конец стопина опускали вниз. Достаточно было поджечь его, как огонек обегал все свечи, поджигая их.
Однако для всех этих изобретений общим недостатком оставалась доступность влаги к пороху и селитре. Селитра довольно активно впитывает воду из воздуха и теряет способность к воспламенению. Надежность и рукава с порохом и стопина были неудовлетворительны. Кроме того, стопин выдавал довольно слабый форс пламени.
Английский инженер Бикфорд (D.Bickford) во второй половине XIX века предложил объединить стопин с пороховым рукавом, кожу заменить текстильной оплеткой, а для защиты от сырости пропитать оплетку асфальтом. Так родился бикфордов шнур. На рисунке схематично представлена конструкция бикфордова шнура ( без соблюдения масштаба и пропорций).
Стопин обеспечивал устойчивость горения шнура, пороховая мякоть достаточную силу пламени, двойная оплетка гибкость и целостность сердцевины, асфальт защиту от сырости. Асфальт был предложен Бикфордом еще по одной причине. Когда огонь уходит далеко от начала шнура, то может не хватить кислорода для поддержания горения (образующиеся пороховые газы закрывают доступ кислороду извне). Плавящийся и прогорающий от высокой температуры асфальт, теряет прочность, что позволяет пороховым газам прорываться наружу, а кислороду поступать в область горения.
Бикфордов шнур использовался в подрывном деле до начала Второй Мировой войны. Массовое применений подрывных работ в ходе войны, особенно плохо обученным личным составом, ярко выявили ранее неприметные, но весьма существенные недостатки бикфордова шнура:
1. Шнур гаснет под водой из-за недостатка кислорода.
2. Скорость горения шнура нестабильна из-за особенностей пороховой мякоти (различная степень влажности различных участков, различная плотность разных участков), из-за чего трудно рассчитать длину шнура для подрыва заряда через заданные промежуток времени).
3.Открытые концы шнура необходимо защищать от сырости, иначе при поджигании шнур может дать отказ.
4.Асфальт при низких температурах растрескивается и не обеспечивает герметичности шнура, и защиту его от сырости.
5.В шнурах, изготовленных во время войны, из-за снижения качества резко участились случаи так называемого «прострела», т.е. мгновенной передачи пламени на какой-то части шнура, что вело к преждевременным взрывам зарядов ВВ.
Эти существенные недостатки бикфордова шнура уже во второй половине войны побудили инженеров к созданию нового типа шнура для огневого способа взрывания. В результате сначала частичных изменений в конструкции, а затем и более радикальных появился новый тип шнура, который получил название «Огнепроводный шнур».
Прежде всего отказались от пороховой мякоти. Ее заменил пиротехнический состав на основе нитроглицеринового пороха. В процессе горения состава вырабатывается кислород, что обеспечивает устойчивое горение шнура и под водой на глубинах до 5 метров (реально и на гораздо больших глубинах).
Стопин заменили направляющей нитью, скрученной из трех хлопчатобумажных ниток, каждая из которых имеет различную пропитку. Это обеспечивает достаточно точное выдерживание скорости горения шнура, предотвращает затухание горения и препятствует явлению прострела.
Тип оплетки сменился с радиального на диагональное, причем смежные слои оплетки имеют разное направление плетения , что обеспечивает более высокую прочность, гибкость шнура. Число слоев оплетки стало не два, а три или пять. Асфальт стал покрывать не только верхний слой оплетки, а и промежуточные. Шнур, имеющий пять слоев оплетки стал именоваться «шнур двойного асфальтирования». Несколько позднее, в середине пятидесятых годов внешний слой асфальта заменили пластиком.
Огнепроводный шнур, пока не нарушена целостность направляющей нити, в отличие от бикфордова шнура, погасить невозможно. Это невозможно в принципе.
В СССР (а теперь в России) огнепроводный шнур выпускается трех основных типов:
*ОША — огнепроводный шнур асфальтированный с хлопчатобумажной оплетке. Цвет его темно-серый. Скорость горения 1см. в сек (плюс минус 7%). Диаметр 4.8-5.8 мм. Поставляется в бухтах длиной 10м.
*ОШДА — огнепроводный шнур двойного асфальтирования с хлопчатобумажной оплетке. Цвет его темно-серый. Скорость горения 1см. в сек (плюс минус 7%). Диаметр 5-6 мм. Поставляется в бухтах длиной 10м.Рекомендован для применения в сырых местах и под водой.
*ОШП — огнепроводный шнур в пластиковой оболочке. Цвет его белый. Скорость горения 1см. в сек (плюс минус 5%). Диаметр 5.0 мм. Поставляется в бухтах длиной 10м. Рекомендован для всех случаев.
Выпускается также его модификация со скоростью горения 0.278 см. в сек. Такой шнур имеет цвет оболочки синий.
Источник: masterok.livejournal.com
Почему возник бикфордов шнур?
Своим появлением взрывчатка обязана пороху. Пиротехники быстро сообразили, что эта взрывчатая смесь обладает огромной разрушительной силой, а поэтому ее можно использовать в военных целях, например, для подрыва крепостных стен. Главное, заложить взрывчатку и затем ее подорвать. Технически это сделать не сложно, главное, не стать самому жертвой взрыва. Ну а добиться полной безопасности можно лишь при наличии удаленного запала основного заряда.
В те далекие времена данный вопрос пытались решать различными методами. Просыпали пороховую дорожку до взрывчатки, набивали порохом кишки животных, и т д. Толку от этого было мало. Та же пороховая дорожка часто напитывалась влагой, и попросту не срабатывала. Ее пытались накрывать деревянными коробами, но это не помогало. Для сырой и дождливой погоды данные методы не годились.
По этой причине вопрос изобретения удаленного запала встал очень остро. Проблема решилась только после изобретения бикфордового шнура, с помощью которого можно было осуществить дистанционный подрыв основного заряда, предварительно рассчитав время до взрыва.
Самое интересное в том, что данную идею предложил человек, который никогда пиротехникой не занимался. Это был обычный торговец кожаными изделиями, англичанин, по фамилии Уильям Бикфорд. Маленький английский городок, в котором он жил, располагался в непосредственной близости от шахт, в которых добывали руду. Бикфорд часто общался с шахтерами, из рассказов которых узнал о той опасности, которую таили в себе проходческие работы. Велись они с использованием пороховой взрывчатки, которую поджигали с помощью примитивного фитиля.
Как — то раз Бикфорд зашел к своему другу, который занимался плетением веревочных канатов. Глядя на его работу, он вдруг понял, что именно таким образом можно изготовить надежный фитиль, с помощью которого можно осуществлять дистанционный подрыв порохового заряда. Все что для этого нужно, просто заполнить сердцевину веревочного каната порохом.
Понятно, что такая конструкция была чрезвычайно примитивной. Чтобы обеспечить стабильное горение внутри веревочного каната, Бикфорд предложил не просто наполнить его порохом, а использовать в качестве сердцевины стопин. Так называют пучок, пропитанных калиевой селитрой хлопчатобумажных нитей, покрытых снаружи специальной смесью, состоящей из пороха и клея. Для защиты от влаги, снаружи шнур покрывали лаком. Для прочности, гибкости, и надежности шнур имел двойную оплетку.
Что получилось в результате?
Использование стопина позволило добиться стабильного процесса горения. При этом лаковое наружное покрытие обеспечивало надежную защиту от сырости и влаги, что позволяло использовать шнур даже в воде.
Поджечь бикфордов шнур можно было с помощью обычных спичек, или поджигателя. Это специальное устройство, наподобие детской хлопушки, с вытяжным шнурком.
Несмотря на огромную популярность, бикфордов шнур был не лишен недостатков. В большей мере они проявились во время Великой Отечественной войны. К их числу можно отнести: не устойчивое горение в воде, невозможность точного расчета времени горения ввиду нестабильности самого процесса, проникновение влаги в концы шнура, по причине разрушения битумного покрытия.
Оно просто не выдерживало высоких и низких температур. Все это заставило пиротехников задуматься над усовершенствованием конструкции бикфордового шнура. Работа была выполнена в кратчайшие сроки, что привело к появлению современного огнепроводного шнура для огневого взрывания.
Что изменилось?
Обычный черный порох, которым был пропитан стопин, заменили более совершенным нитроглицериновым, который мог стабильно гореть под водой. При этом отказались и от самого стопина. Вместо него применили хлопчатобумажный канат, свитый из трех, пропитанных особым составом нитей.
Новый шнур горел стабильно и с постоянной скоростью, что позволило пиротехникам максимально точно рассчитать время до взрыва. Для придания прочности и гибкости радиальное плетение шнура поменяли на диагональное. Также было увеличено и число наружных слоев оплетки. Теперь их стало пять. Для защиты от влаги шнур покрыли асфальтом, который, со временем, поменяли на пластик.
Получился совершенно новый пиротехнический инструмент для огневого взрывания. Несмотря на это, он сохранил свое прежнее название «бикфордов шнур».
Источник: pochemuha.ru
Что такое бикфордов шнур?
Для доставки огненного заряда к капсюлю взрывного устройства применяют различные методы. Можно использовать бензин, пролитый от заряда до точки запала, или просыпать порох. Также применяют пороховой стопин, который помещают в бумажную упаковку, или другие доступные методы. Однако они не являются надежными, поскольку не могут обеспечить точного времени горения на определенном расстоянии, их невозможно применить при плохой погоде или специфическом ландшафте.
В свое время был очень популярен бикфордов шнур, котрый мог справиться практически с любой задачей тех времен. Его изготавливали заранее, что позволяло проводить взрывные работы без задержек. Он мог гореть даже при небольшом дожде и ветре, а также давал четкое представление о времени детонации, поскольку основным веществом в нем был пороховой стопин, имеющий определенное время горения (одна секунда на один метр шнура).
Еще одной особенностью, которой обладал бикфордов шнур, являлась его эластичность. Его можно бело скручивать, удобно переносить, а при подготовке взрыва завернуть за любое препятствие, что позволяло саперам устанавливать заряды на коротких дистанциях, в то время как сами они могли располагаться в укрытии.
Такие свойства бикфордов шнур, изготовление которого заключалось в обмотке стопина текстилем, получил благодаря конструкции. Дело в том, что активное вещество обматывали слоем ткани, которую пропитывали порохом. Это обеспечивало равномерное горение и препятствовало затуханиям. Далее наносили второй слой текстиля, который смазывали битумом. Он защищал его от влаги, придавал дополнительную эластичность и в процессе горения снабжал бикфордов шнур кислородом, что было очень важно.
Однако данный огневодный шнур имел и свои недостатки. Он плохо переносил отрицательную температуру, из-за чего ломался и крошился. Также он мог отсыреть, а в условиях большой влажности или в воде он практически был бесполезен. Именно поэтому сегодня его считают устаревшим, и при проведении взрывных работ бикфордов шнур практически нигде не используют.
Существует множество других огневодов, которые имеют значительно лучшие показатели и надежность. При этом их изготовление намного проще и дешевле, что позволяет значительно снизить затраты на взрывные работы. Бикфордов шнур купить сегодня практически нельзя. Хотя большинство магазинов продают другие огневоды, изготовленные по другой технологии и с применением других элементов, но которые имеют точно такое же название. Можно сказать, что только название и осталось от оригинального изобретения прошлых веков, которое крепко засело в памяти у людей.
Таким образом, бикфордов шнур можно приобрести в любом специализированном магазине или же извлечь из современной пиротехники. При этом полученный экземпляр будет похож на оригинал прошлых лет только визуально. На самом же деле это совершенно другое устройство, отвечающее современным потребностям и условиям эксплуатации.
Источник: fb.ru