Конвективное горение и переход к низкоскоростной детонации в пористых энергетических материалах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, доктор наук Ермолаев Борис Сергеевич

• Ермолаев Борис Сергеевич
• доктор наук
• 2020

Оглавление диссертации доктор наук Ермолаев Борис Сергеевич

Введение

Глава 1. Переход горения в детонацию в твердых энергетических материалах. Промежуточные стадии, результаты и методы

1.1. Переход горения в детонацию и его стадии

1.2. Вопросы взрывобезопасности

1.3. Экспериментальные методы исследования

1.4. Теоретические подходы

1.4.1. Модель перехода горения в детонацию

1.4.2. Модель конвктивного горения смесей окислитель - горючее

1.5. Основные результаты главы

Глава 2. Конвективное горение индивидуальных

энергетических материалов

2.1. Условия возникновения конвективного горения

2.2. Анализ уравнений модели конвективного горения методом алгебраических приближений

2.3. Конвективное горение в замкнутом объеме

2.3.1. Общие закономерности конвективного горения на примере зерненых пироксилиновых порохов

2.3.2. Энергетические материалы с малым размером частиц

2.4. Основные результаты главы

Глава 3. Конвективное горение и взрыв смесевых композиций

3.1. Дымный порох

3.2. Смеси на основе нитрата аммония

3.3. Смеси на основе перхлората аммония

3.4. Основные результаты главы

Глава 4. Стабилизированные режимы конвективного горения

4.1. Квазистационарное конвективное горение

4.2. Механизм конвективного горения с периодическими

пульсациями давления

4.3. Другие факторы, способные ограничить рост скорости конвективного горения

4.4. Основные результаты главы

Глава 5. Механизмы низкоскоростной детонации в пористых энергетических материалах

5.1. Вязко-пластический механизм формирования горячих точек

5.2. Переход от конвективного горения к низкоскоростной детонации

5.3. Условия, разграничивающие газо-фазный и твердофазный механизмы низкоскоростной детонации

5.4. Влияние оболочки на динамику развития низкоскоростной детонации на примере пироксилиновых порохов

5.5. Основные результаты главы

Глава 6. Метательные блочные заряды конвективного горения

6.1. Особенности воспламенения и горения отдельных зерен, покрытых пленкой полимера

6.2. Особенности конвективного горения блочных зарядов

6.3. Факторы, контролирующие баллистические характеристики выстрела с высокоплотным зарядом конвективного горения

6.4. Основы теоретической модели

6.5. Основные результаты главы

Глава 7. Комбинированная схема выстрела с присоединенным

зарядом

7. 1. Концепция присоединенного заряда

7.2. Пористые блоки из ингибированных зерен пироксилинового пороха

7.2.1. Опыты с метаемым телом массой 35 г

7.2.2. Опыты с метаемым телом массой 104 г

7.4. Основные результаты главы

Глава 8. Метательное устройство, работающее в режиме перехода к низкоскоростной детонации

8.1. Условия опытов

8.2. Теоретические оценки

8.3. Результаты опытов

8.3.1. Смесь тротил/гексоген 30/70

8.3.2. Смесь перхлорат аммония/ПММА 85/15

8.4. Основные результаты главы

Глава 9. Импульсное сопловое устройство, работающее в режиме конвективного горения

9.1. Методика измерений

9.2. Импульсные двигатели с временем работы не более 5 мс

9.3. Двигатели с временем работы до 20-25 мс, имеющие платообразную диаграмму давления

9.4. Основные результаты главы

Заключительные замечания

Основные результаты и выводы

Список сокращений

Список основных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конвективное горение и переход к низкоскоростной детонации в пористых энергетических материалах»

Введение

Актуальность темы исследования. В диссертационную работу включены результаты исследований свойств и механизмов двух волновых процессов, наблюдаемых в пористых энергетических материалах: конвективного горения и низкоскоростной детонации (НСД). По степени изученности, глубине проникновения в разнообразные аспекты поведения и возможных практических приложений, эти два процесса значительно уступают нормальному послойному горению и нормальной детонации. Интерес к конвективному горению и НСД вызван, прежде всего, их ролью в развитии взрыва, промежуточными стадиями которого они являются. Конвективное горение, возникающее при проникании горячих газов по порам вглубь материала, запускает лавино-образный рост интенсивности выделения газообразных продуктов горения и энергии, который сопровождается стремительным повышением давления и почти неотвратимо приводит к формированию детонационных структур.

Низкоскоростная детонация, которая возникает вслед за конвективным горением в ходе развития взрыва, чаще всего оказывается переходной стадией, формирующей условия для нормальной детонации. Однако во многих случаях, когда по тем или иным причинам НСД становится конечной стадией взрывного процесса, именно характеристики НСД определяют последствия аварий и наносимый ими ущерб. А для большинства энергетических материалов (ЭМ) пороговые условия возникновения НСД оказываются значительно ниже условий возбуждения нормальной детонации.

Наряду с задачами взрывобезопасности, больший интерес привлекают позитивные свойства исследуемых процессов. Дело в том, что по своим характеристикам (скорость волны в диапазоне от 1 м/с до 3 км/с и давление в диапазоне от 10 МПа до 1-2 ГПа) конвективное горение и НСД занимают

область, весьма выгодную для ряда технических приложений. Речь, прежде всего, может идти о получении высоких скоростей горения ЭМ в импульсных ракетных и метательных устройствах разного рода и струйных инжекторах.

Одним из наиболее перспективных направлений является горение и внутренняя баллистика высокоплотных метательных зарядов конвективного горения (ВЗКГ), изготовляемых прессованием из пороховых зерен, покрытых по наружной поверхности тонкой полимерной пленкой. Высокая прогрессивность горения, присущая ВЗКГ, открывает принципиальную возможность использовать блочные заряды для повышения дульной скорости в ствольных системах разного калибра.

Таким образом, потребность в максимально полных знаниях о свойствах, поведении и механизмах конвективного горения и НСД, диктуемая развитием техники и поиском новых путей совершенствования метательных и сопловых импульсных устройств определяют актуальность темы диссертационной работы.

Цели и задачи исследования. Цели исследования - разработать физическую теорию конвективного горения и перехода в НСД в пористых энергетических материалах и заложить научные основы для применений этих процессов в качестве рабочих режимов в технических устройствах разного назначения. Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

1) Установить закономерности, связывающие характеристики конвективного горения и перехода к НСД с размером частиц и начальной плотностью заряда в условиях замкнутого объема. Определить свойства вторичной волны, возникающей при переходе горения в детонацию в мелкодисперсных взрывчатых веществах и смесях на основе нитрата и перхлората аммония, и предложить механизм ее формирования.

2) Проанализировать механизмы переноса энергии по газовой фазе и к-фазе, контролирующие распространение волны при конвективном горении и НСД, выявить отличия в пространственной структуре волны в зависимости от доминирующего канала переноса энергии по той или другой фазе и доказать возможность смены фазы, по которой осуществляется перенос энергии, в зависимости от свойств материала и условий инициирования.

3) Дать анализ активности горения и склонности к взрыву смесей перхлората и нитрата аммония с древесным углем и алюминием, включая наноразмерный алюминий. Разработать математическую модель конвективного горения смесей и использовать для объяснения наблюдаемых закономерностей.

4) Проанализировать возможности стабилизировать конвективное горение и исключить переход во взрыв. Исследовать квазистационарные режимы, распространяющиеся с примерно постоянной скоростью в широком диапазоне давлений, и режимы с периодическими пульсациями скорости фронта волны и максимального давления.

5) Установить закономерности воспламенения и горения ВЗКГ и доказать перспективность их применения для увеличения дульной скорости, как в схеме выстрела с зарядом в камере, так и в схеме с присоединенным зарядом.

6) Используя метательное устройство с отстрелом массы, в камере которого инициируется горение высокоплотного заряда ЭМ, переходящее в НСД, исследовать возможность регулирования полноты сгорания в облаке горящих частиц энергетического материала, образующегося за фронтом волны НСД.

7) Доказать перспективность использования высокоплотных блочных зарядов торцевого горения, сжигаемых в режиме конвективного горения, в импульсных ракетных двигателях.

Научная новизна. 1) Для крупнодисперсных порохов и ВВ установлены закономерности, которые связывают характеристики конвективного горения и перехода к НСД с размером частиц и начальной плотностью заряда в условиях замкнутого объема. Определены свойства вторичной волны, наблюдаемой при переходе горения в детонацию в мелкодисперсных взрывчатых веществах и смесях на основе нитрата и перхлората аммония, и предложен механизм ее формирования.

2) Обнаружен ранее неизвестный механизм распространения волны конвективного горения, основу которого составляет диссипативный разогрев при сжатии и торможении газа, движущегося в порах. Определены условия, при которых этот механизм реализуется. Впервые показано, что в ходе развития волны НСД, в зависимости от свойств материала и условий инициирования, может происходить смена канала переноса энергии, контролирующего распространение волны, от газовой фазы к к-фазе и обратно. Это доказывает, что газофазный механизм переноса энергии является таким же равноправным механизмом НСД, как и перенос энергии по к-фазе.

3) Проведен анализ активности горения и склонности к взрыву смесей перхлората и нитрата аммония с древесным углем и алюминием, включая наноразмерный алюминий. Показано, что эти характеристики изменяются в широком диапазоне в зависимости от содержания горючего и дисперсности компонентов. С использованием разработанной математической модели конвективного горения смесей дано объяснение основным закономерностям. Впервые получен переход горения в нормальную детонацию на смесях перхлората аммония с наноразмерным алюминием в тонкостенных кварцевых оболочках.

4) Доказана возможность стабилизации конвективного горения; получены и исследованы квазистационарные режимы, распространяющиеся с примерно постоянной скоростью в широком диапазоне давлений, а также

режимы с периодическими пульсациями скорости фронта волны и максимального давления. Предложена и обоснована лабораторно -полигонная методика критической высоты слоя, позволяющая разграничить условия взрывного и невзрывного горения при аварийных инцидентах с энергетическим материалом, в отсутствии прочной оболочки.

5) Доказана перспективность применения высокоплотных блочных зарядов конвективного горения для увеличения дульной скорости, как в схеме выстрела с зарядом в камере, так и в схеме с присоединенным зарядом. Предложена методика оптимизации заряда и получен уникальный прирост дульной скорости относительно заряда традиционной схемы выстрела, который достиг 340 м/с, или свыше 20 %. Впервые получены уникальные двугорбые диаграммы давления в камере и показано, что второй горб на спадающей ветви диаграммы связан с завершающей фазой горения присоединенного заряда.

6) Впервые, используя устройство с отстрелом массы, установлены энергетические характеристики волны НСД с примыкающей к ней зоной разрежения. Получены воспроизводимые данные по зависимости импульса тяги, скорости метания и давления в камере от массы заряда и массы метаемого тела.

7) Доказана перспективность использования высокоплотных блочных зарядов торцевого горения, сжигаемых в режиме конвективного горения, в импульсных ракетных двигателях. Предложены составы, которые обеспечивают устойчивую работу сопловых устройств при высоком уровне удельного импульса тяги.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теория конвективного горения и перехода к низкоскоростной детонации, охватывающая наиболее важные аспекты этих процессов в различных лабораторных и практических условиях, найдет применение при объяснении взрывных инцидентов, совершенствовании средств взрывобезопасности и

разработке новых изделий. Лабораторно-полигонная методика критической высоты слоя, которая позволяет определить границу между взрывным и невзрывным развитием очага возгорания и ее выходные характеристики (критическая высота слоя и критическое давление) полезны при разработке мер, направленных на снижение риска взрыва всей массы энергетического материала при аварийных загораниях в открытых штабелях и технологических аппаратах или контейнерах со стенками малой прочности. Математические модели конвективного горения блочных зарядов и смесей окислитель-горючее могут быть полезны при оптимизации свойств зарядов для ствольных систем и импульсных газогенераторов. Результаты исследований с блочными прессованными зарядами составляют научную базу для развития новых направлений во внутренней баллистике ствольных и импульсных сопловых устройств.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялся комплексный подход, включающий теоретические и экспериментальные методы, которые взаимно дополняли друг друга. В опытах применялась одновременная пьезо- и фотометрическая регистрация, которая проводилась с помощью высокочастотных пьезоэлектрических датчиков давления и скоростных регистраторов, фотографирующих свечение через узкое продольное щелевое окно в боковой стенке камеры. Оба метода являются классическими инструментами, которые зарекомендовали себя в предшествующих работах по физике взрыва в пористых материалах. Отличием исследований является применение набора датчиков давления в количестве до 6 штук, которые размещались вдоль зарядной камеры и ствола и позволяли следить за эволюцией во времени пространственных профилей давления, создаваемых во время распространения волны горения, перед ее фронтом, в самом фронте и позади него. Помимо серийных датчиков фирмы АУЪ, которые работают в диапазоне давлений до 600 МПа, использовались также пьезоэлектрические датчики ручной сборки с верхним порогом 1 ГПа.

Для теоретических исследований применялись несколько моделей, которые были разработаны в рамках общепринятого подхода взаимно -проникающих континуумов для многофазных реагирующих сред в квазиодномерном приближении. Опираясь на модель перехода горения в детонацию в унитарных взрывчатых материалах, путем упрощений и необходимых дополнений разработаны модель конвективного горения смесевых композиций, в которой учтена возможность протекания нескольких автономных реакций химического превращения, а также модель горения ВЗКГ.

Положения, выносимые на защиту. 1) Закономерности, связывающие характеристики конвективного горения и перехода к НСД с размером частиц и начальной плотностью заряда в условиях замкнутого объема, включая свойства и механизм формирования вторичной волны, наблюдаемой при переходе горения в детонацию в мелкодисперсных ВВ и смесях на основе нитрата и перхлората аммония.

2) Результаты исследования каналов переноса энергии, контролирующих распространение конвективного горения и НСД, по газовой фазе или к-фазе, их связи со структурой волны и доказательство смены канала переноса от газовой фазы к к-фазе и обратно по мере развития волны НСД в зависимости от свойств материала и условий инициирования.

3) Результаты анализа изменения активности горения и склонности к взрыву смесей перхлората и нитрата аммония с древесным углем и алюминием в зависимости от содержания горючего и дисперсности компонентов и объяснение наблюдаемых закономерностей с использованием разработанной математической модели конвективного горения смесей.

4) Результаты исследований по стабилизации конвективного горения и свойствам квазистационарных режимов, распространяющиеся с примерно постоянной скоростью в широком диапазоне давлений, и режимов с

периодическими пульсациями скорости фронта волны и максимального давления.

5) Доказательство и обоснование перспективности применения высокоплотных блочных зарядов конвективного горения для увеличения дульной скорости в схеме выстрела с зарядом в камере и в схеме с присоединенным зарядом.

6) Результаты исследования энергетических характеристик и полноты превращения в волне НСД с примыкающей к ней зоной разрежения в устройстве с отстрелом массы.

7) Обоснование перспективности использования высокоплотных блочных зарядов торцевого горения, сжигаемых в режиме конвективного горения, в импульсных ракетных двигателях.

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов диссертации обеспечены использованием проверенных и хорошо зарекомендовавших себя методов исследования. Правильность предположений, положенных в основу разработанных математических моделей, подтверждается согласием результатов расчетов с полученными экспериментальными данными.

Апробация результатов. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 5, 6, 8, 9 и 13 Всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (г. Одесса, СССР 1977, г. Алма-Ата, СССР 1980, г. Ташкент, СССР 1986, г. Суздаль, СССР 1989, г. Черноголовка, Россия 2005); 2, 6 и 8 Всероссийских конференциях «Энергетические конденсированные системы» (г. Черноголовка Россия 2004, 2012, 2016); 6, 7 и 10 Международных симпозиумах по детонации (г. Коронадо, США 1976, г. Аннаполис, США 1981, г. Бостон, США 1993); Международном симпозиуме по пиротехнике Europyro (г. Брюн, Франция 2007); 5-м Международном симпозиуме HDP (г. Сен Мало, Франция 2003); Первом Всесоюзном симпозиуме по макроскопической кинетике и химической газодинамике (г.

Алма-Ата, СССР 1984); Мемориале Зельдовича (г. Москва, Россия 1994); 11 Международном коллоквиуме по динамике взрыва и реагирующих систем (г. Варшава, Польша 1987); 2 и 3 Всесоюзных совещаниях по детонации: (г. Черноголовка, СССР 1981, г. Таллинн, СССР 1985); школе-семинаре Фундаментальные проблемы физики ударных волн (г. Азау, СССР 1987); Международной конференции по ударным волнам в конденсированных средах (г. Санкт-Петербург, Россия 1998); ежегодных научных конференциях отдела Горения и взрыва ИХФ РАН (г. Москва, Россия 2009-2018).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 59 печатных работ, включая 2 монографии и 2 патента. Работ, опубликованных в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК - 27.

Личный вклад автора. Все исследования, представленные в диссертации, выполнены лично автором. В ряде случаев эти работы проводились в рамках сотрудничества с другими российскими и зарубежными учеными. Постановка задач и целей исследований, обсуждение и обобщение полученных результатов, формулировка выводов и подготовка публикаций принадлежат лично автору данной работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав, формулировки основных результатов и выводов, списка сокращений, списка основных обозначений и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 310 страницах и содержит 163 рисунка, 23 таблицы и библиографию из 157 наименований.

Глава 1. Переход горения в детонацию в твердых энергетических материалах. Промежуточные стадии,

результаты и методы

1.1. Переход горения в детонацию и его стадии

Основы современных представлений о конвективном горении и НСД были заложены в 60-70-ые годы в ходе исследований по развитию взрыва и переходу горения в детонацию в твердых ракетных топливах и вторичных взрывчатых веществах (ВВ) [1-8]. Опыт показывает, что лишь для немногих ЭМ, относящихся к группе инициирующих ВВ (например, для азида свинца), горение, созданное или возникшее в очаге небольшого размера, может самопроизвольно перейти во взрыв. Для большинства ЭМ, включая пороха и вторичные ВВ, навеска полностью сгорит в режиме послойного горения.

Чтобы горение перешло во взрыв, требуются определенные условия, которые обеспечили бы начало ускорения (так называемый срыв послойного горения), и поддержали бы рост давления, защищая в течение какого-то времени исходный очаг горения от действия разгрузки. С этой целью в исследованиях применяют замкнутую прочную оболочку, в цилиндрический канал оболочки помещают исследуемый заряд вместе с воспламенителем. Воспламенитель служит, чтобы поджечь заряд с одного конца. Волна горения распространяется из исходного очага вдоль образца, быстро ускоряясь, и переходит в детонацию.

Примеры фоторазверток, приведеные на рис. 1.1 , относятся к двум различным типам переходного процесса [1]. Здесь по оси абсцисс - время (слева направо), по оси ординат - расстояние вдоль заряда (снизу вверх). При переходе по типу 1 детонационная структура формируется фактически на фронте пламени (иногда перед фронтом, но очень близко к нему). Этот

сценарий представлен на рис. 1.1 (а). На зарядах мелкодисперсных ЭМ с размером частиц 100 мкм и менее наблюдается другой сценарий взрывного процесса, получивший название «переход горения в детонацию с образованием вторичной волны» или переход по типу 2 [1, 7, 9]. Он показан на рис. 1.1 (б). От первого механизма этот сценарий отличается тем, что на стадии конвективного горения позади фронта пламени в зоне, занятой горящими диспергированными частицами, возникает вторичная волна свечения, которая сопровождается резким повышением интенсивности горения и ростом давления. Вторичная волна догоняет фронт конвективного горения и при выходе в свежее вещество порождает детонационную волну (или волну низкоскоростной детонации). Возможные механизмы образования вторичной волны будут рассмотрены в Главе 2.

(а) (б)

Рис. 1.1. Примеры фоторазверток перехода горения в детонацию в тэне через клиновидное окно в оболочке [1]. (а): размер частиц 500 мкм, относительная плотность 5 = 0.88, НСД скачком переходит в нормальную детонацию (переход по типу 1). (б): размер частиц 20 мкм, 5 = 0.4, переход в нормальную детонацию после образования вторичной волны (переход по типу 2). А - фронт конвективного горения, В - фронт НСД, С - фронт нормальной детонации, В - ретонационная волна, Е - вторичная волна

Опыт показывает, что развитие взрыва из исходного очага горения неразрывно связано с наличием газопроницаемой пористости. Такая пористость изначально присуща насыпным массам порошкообразных ЭМ. Ее основные характеристики: пористость (объемная доля пустот в ЭМ), диаметр пор и коэффициент газопроницаемости подробно рассмотрены в [1]. Большинство изделий, включая заряды, полученные прессованием и полимеризацией, также обладают пористостью. Заряды литых ВВ, например тротил/гексоген, имеют пористость 1 - 2 %, которая состоит из пор средним диаметром 15 - 20 мкм. Заряды твердых ракетных топлив имеют пористость менее 1%; поры имеют размер порядка 1 мкм. Эти поры не связаны между собой, изделия не имеют газопроницаемости. Однако газопроницаемая пористость может создаваться в ходе деформаций заряда в процессе его нагружения при горении.

Развитие взрыва в пористом ЭМ включает несколько стадий, которые последовательно сменяют друг друга [1]. Стадии различаются механизмом инициирования химического превращения и (или) способом переноса энергии и имеют разные диапазоны скоростей распространения фронта реакции. Вначале химическое превращение распространяется по заряду в форме волны послойного горения. На этой стадии ведущий механизм переноса энергии - молекулярная теплопроводность, а типичные скорости распространения фронта горения - от долей миллиметра до нескольких десятков миллиметров в секунду. Наличие пористости почти не сказывается на линейной скорости горения.

Из-за того, что отток газообразных продуктов горения ограничен стенками оболочки, давление в очаге горения быстро растет. Возникает перепад давления между очагом горения и соседними слоями ЭМ, который вызывает вынужденную фильтрацию продуктов горения по порам вглубь ЭМ. Фильтрация сопровождается конвективной передачей тепла от горячих

продуктов к стенкам пор. В результате поверхность пор нагревается и при определенных условиях горение вслед за горячими газами проникает в поры.

Такие изменения означают срыв послойного горения и переход к новой стадии - конвективному горению. На этой стадии скорость распространения волны горения по заряду (ниже - скорость конвективного горения) резко увеличивается. Объяснение связано с двумя причинами. Прежде всего, как только горение проникает в поры, горячие газы, образующиеся на вновь воспламенившихся участках пор, увеличивают перепад давления между очагом горения и примыкающими к нему негорящими участками, что вызывает рост скорости фильтрации. Соответственно, возрастает интенсивность конвективной передачи тепла, что приводит к росту скорости конвективного горения.

Другая особенность конвективного горения состоит в значительном увеличении поверхности горения по сравнению с послойным горением. Действительно, если при послойном режиме горение распространяется по нормали к фронту и поверхность горения приблизительно равна площади поперечного сечения заряда, то при конвективном режиме горение распространяется как бы в двух направлениях: вдоль заряда по порам вслед за фронтом воспламенения и по нормали к поверхности воспламенившихся пор в режиме послойного горения. Если скорость конвективного горения превышает скорость нормального послойного горения в 100-1000 раз, то к тому моменту, когда первые частицы, начавшие гореть в конвективном режиме, полностью сгорят, цепочка из одновременно горящих частиц, вытянувшаяся вдоль заряда, достигнет по порядку величины 50-500 частиц.

Однако в действительности, при горении в замкнутом объеме развитие конвективного горения даже за гораздо более короткие времена приводит к формированию условий, которые обеспечивают переход к следующей стадии - низкоскоростной детонации. В англо-язычной литературе для этой стадии используется термин - compressive burning (горение, поддерживаемое

сжатием). Приведем простые оценки, сопоставив характерные времена горения частиц ЭМ п и роста давления 1*, вызванного горением в замкнутом объеме. Время горения частицы п = й0/2ир., где й0 - диаметр частиц, ир -скорость послойного горения. Время I* можно оценить из уравнения баланса массы продуктов горения в единице объема, занятой горящими частицами с объемной долей (1 - ф) и удельной поверхностью

-Р2

Р = ри„. о.ц

Здесь индексы g и к относятся к плотности продуктов горения и исходного ЭМ. Используя формулу для удельной поверхности:

о 6(1 -ф)

5 = "V2, (1.2)

- о

получим окончательно:

^ Зр(1 -ф) >> 1. (1.3)

1 * Ре

Таким образом, в условиях замкнутого объема, независимо от размера частиц и скорости послойного горения, время горения частиц оказывается гораздо больше, чем характерное время роста давления. Значительный рост давления происходит задолго до того, как сгорят первые воспламенившиеся частицы ЭМ. Давление, возрастающее по мере развития конвективного горения, способно вызвать в ЭМ механические изменения (сжатие, дробление частиц и пластические деформации). Для пористых материалов особое значение имеют пластические деформации на пятнах контакта частиц и поверхности пор, которые вызывают уменьшение объема пор и разогрев поверхностных слоев за счет вязкопластической диссипации энергии. Пластические деформации распространяются по заряду в форме пластической волны со скоростью, которая обычно превышает скорость конвективного горения. Поэтому перед фронтом конвективного горения возникает зона уплотнения, где локализуются эти деформации. По мере роста

давления в волне горения степень деформаций в этой зоне растет. Наконец, при некоторой амплитуде диссипативный разогрев оказывается достаточным для образования очагов экзотермического превращения ЭМ, так называемых «горячих точек» [10, 11].

С этого момента можно говорить о переходе к новой стадии -низкоскоростной детонации. Она отличается от конвективного горения механизмом инициирования химического превращения (диссипативный разогрев при схлопывании пор), способом переноса энергии из зоны химического превращения к свежему материалу (пластические или ударные волны, бегущие по твердой фазе) и более высокими скоростями распространения на уровне 1-3 км/с.

Существует простой способ, который позволяет отличить конвективное горение от НСД. Для этого поперек заряда нужно поставить диск из прочного инертного материала, хорошо притертый к стенкам оболочки. Способ показан на рис. 1.2, фото взяты из [1]. При подходе волны диск движется вместе с конденсированной фазой заряда, но не пропускает газы. Таким образом, волна конвективного горения останавливается перед диском, тогда как НСД такое препятствие преодолевает.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Ермолаев Борис Сергеевич, 2020 год

Список литературы

1. Беляев А.Ф., Боболев В.К., Коротков А.И., Сулимов А.А., Чуйко С.В. Переход горения конденсированных систем во взрыв // Москва: Наука, 1973.

- 293 С.

2. Боуден Ф., Иоффе А. Возбуждение и развитие взрыва в твердых и жидких ВВ // Москва: Иностранная литература, 1955. - 119 С.

3. Sulimov A.A., Ermolaev B.S., Borisov A.A., Korotkov A.I., Khasainov B.A., Khrapovsky V.E. On the mechanism of deflagration to detonation transition in gas-permeable explosives / Proceedings V1 Symposium (Int.) on Detonation (ACR-221) // Coronado: ONR, 1976. - P. 250-257.

4. Pilcher D.T., Beckstead M.W., Christiencen L.W., King A.J. A comparison of model predictions and experimental results of DDT tests / Proceedings V1 Symposium (Int.) on Detonation (ACR-221) // Coronado: ONR, 1976. - P. 258-266.

5. Bernecker R.R., Prise D. Studies in the transition from deflagration to detonation in granular explosives - I. Experimental arrangement and behavior of explsives which fall to exhibit detonation // Combustion and Flame. - 1974. - V. 22. - P. 111-118.

6. Bernecker R.R., Prise D. Studies in the transition from deflagration to detonation in granular explosives - 2. Transitional characteristics and mechanisms observed in 91/9 RDX/Wax // Combustion and Flame. - 1974. - V. 22. - P. 119129.

7. Bernecker R.R., Prise D. Studies in the transition from deflagration to detonation in granular explosives - 3. Proposed mechanisms for transition and comparison with other proposals in the literature // Combustion and Flame. - 1974.

- V. 22. - P. 161-170.

8. А.А. Сулимов, Б.С. Ермолаев. Низкоскоростная детонация твердых ВВ // Материалы 5-го Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. /

Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация. - Черноголовка. - 1977. - C. 20-28.

9. В.Е. Храповский, А.А. Сулимов, Б.С. Ермолаев. Переход горения в детонацию в пористых энергетических материалах, связанный с формированием вторичной волны давления // Химическая физика. - 1997. -Т.16. - № 11. - С. 99-113.

10. Хасаинов Б.А., Борисов А.А., Ермолаев Б.С., Коротков А.И. Вязко-пластический механизм образования «горячих» точек в твердых гетерогенных ВВ / Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация // Черноголовка: ИХФ АН СССР, 1980. - С. 19-22.

11. Khasainov B.A., Borisov A.A., Ermolaev B.S., Korotkov A.I. Two-phase visco-plastic model of shock initiation of detonation in high-density pressed explosives / Proceedings Y11 Symposium (Int.) on Detonation (MP 82-334) // Annapolis: NSWC, 1981. - P. 435-447.

12. Андреев В.В., Лукьянчиков Л.А. К механизму распространения детонации с малой скоростью в порошковом тэне при искровом инициировании // Физика горения и взрыва. - 1974. - Т.10. - № 6. - С. 912919.

13. Ермолаев Б. С., Мартынюк В. Ф., Беляев А. А., Сулимов А. А. Низкоскоростные режимы детонации пироксилинового пороха // Химическая физика. - 2014. - Т. 33. - № 6. - С. 64-72.

14. Ermolaev B.S., Sulimov A.A. Advances and problems in DDT in solids / Proceedings of Fifth Int. Symposium High Dynamic Pressures. V.1 // Saint-Malo, 2003. - P. 15-26.

15. Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Сулимов А. А. Численное моделирование перехода горения в детонацию в пироксилиновых порохах // Химическая физика. - 2004. - Т. 23. - № 1. - С. 67-77.

16. Обменин А.В., Коротков А.И., Сулимов А.А., Дубовицкий В.Ф. Изучение характера распространения преддетонационных режимов в пористых ВВ // Физика горения и взрыва. - 1969. - Т. 5. - № 4. - С. 461-470.

17. Luebcke P. E., Dickson P. M., Field J. E. An experimental study of the deflagration-to-detonation transition in granular secondary explosives // Proceedings: Mathematical and Physical Sciences. - 1995. - V. 448. - № 1934. -Р. 439-448.

18. Kondrikov B.N. Stability of Low Velocity Detonation in High Density Charges of Solid Explosives / Proceedings of the 29th Int. Pyrotechnics Seminar // Westminster: UPSUSA, 2002. - P. 693-697.

19. Leiber C.-O. Assessment of Safety and Risk with a Microscopic Model of Detonation // Amsterdam, London, New-York: Elsevier, 2003. - 616 P.

20. Дубовик А.А., Боболев В.К. / Сб. «Взрывное дело» № 63/20 // Москва: Недра, 1967. - C. 72-87.

21. Шведов К.К., Колдунов С.А., Дремин А.Н. О стационарности «детонации с малой скоростью» в твердых порошкообразных ВВ // Физика горения и взрыва. - 1973. - T. 9. - № 3. - C. 424-428.

22. Ващенко В.И., Матюшин Ю.Н., Парфенов А.К., Лебедев Ю.А., Апин А.Я. О тепловыленении при низкоскоростном режиме детонации // Физика горения и взрыва. - 1971. - T. 7. - № 1. - C. 121-126.

23. Хасаинов Б.А., Ермолаев Б.С., Борисов А.А., Коротков А.И. Низкоскоростная детонация высокоплотных взрывчатых веществ / Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация. Материалы 5-го Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву // Черноголовка: ИХФ АН СССР, 1977. - C. 79-83.

24. Дубовик А.В., Денисаев А.А., Боболев В.К. О влиянии оболочки заряда на стабильность малой скорости детонации в порошкообразном тротиле // Физика горения и взрыва. - 1973. - T. 9. - № 3. - C. 428-432.

25. Leuret F., Chaisse F., Presles H.-N., Veyssiere B. Experimental Studies of the Low Velocity Detonation Regime during the Deflagration to Detonation Transition in a High Density Explosive / Proceedings 11th Int. Detonation Symposium (ONR 333000-5)// Snowmass: ONR, 1998. - P. 693-700.

26. Jones E., Cumming G. Sensitiveness to Detonation / Proceedings 2nd ONR Symposium on Detonation // Arlington: ONR, 1955. - P. 483-493.

27. Cowperthwaite M., Erlich D.C. Investigation of Low-Velocity Detonation Phenomena in Liquid Monopropellants and Explosives / SRI-Report Project PYU-2383 // Silver Spring: NSWC, 1974. - 68 Р.

28. Kim K., Oh S.I. Dynamic compaction of elastic-visco-plastic porous materials under shock / Shock waves in condensed matter - 1981 // Menlo Park: AIP Conference Proceedings. - 1982. - V. 78. - P. 376-380.

29. Апин А.Я. О механизме взрывчатого разложения тетрила //Доклады АН СССР. - 1939. - T. 24. - C. 922-924.

30. Schall R. Die Stabilitat langsamer Detonation // Zeitschrift Technische Physik. -1954. - V. 6. - P. 470-475.

31. Кузнецов Н. М. К теории детонации слабых конденсированных взрывчатых веществ // Прикладная механика и техническая физика. - 1975. - № 1. - C. 69-75.

32. Bernecker R.R. DDT studies of a high energy spherical ball propellant / Procedings Ninth Symposium (Int.) on Detonation // Portland: NSWC, 1989. - P. 899-907.

33. Коротков А.И., Сулимов А.А., Обменин А.В, Дубовицкий В.Ф., Куркин А.И. О переходе горения пористых ВВ в детонацию // Физика горения и взрыва. - 1969. - T. 5. - № 3. - C. 315-325.

34. Сулимов А.А., Ермолаев Б.С. Квазистационарное конвективное горение в энергетических материалах с низкой пористостью. (Часть 1) // Химическая физика. - 1997. - T. 16. - № 9. - C. 51-72.

35. Ермолаев Б.С., Фотеенков В.А., Хасаинов Б.А., Сулимов А.А., Малинин С.Е. Критические условия перехода горения во взрыв в зерненых взрывчатых материалах // Физика горения и взрыва. - 1990. - T. 26. - № 5. -C. 102-110.

36. Ермолаев Б.С., Малинин С.Е., Сулимов А.А., Фотеенков В.А. Способ определения склонности порошкообразных ВМ к переходу горения во взрыв // Патент РФ № 1790760 от 22.09.92.

37. Куликов В.Н., Матвеев А.А., Осавчук А.Н. Критические условия перехода горения порошкообразных взрывчатых материалов во взрыв в полуоткрытом объеме / Горение и взрыв. Выпуск 5 // Москва: Торус пресс, 2012. - С. 248-254.

38. Матвеев А. А., Куликов В.Н., Осавчук А.Н., Шишов Н.И., Козлов А.А. Влияние свойств частиц октогена на переход горения во взрыв в полуоткрытом объеме // Горение и взрыв. - 2016. - Т. 9. - № 4. - С. 163-168.

39. Wharton R. K., Harding J. A., Barratt A. J., Merrifield R. Measurement of the Size, Duration and Output of Fireballs Produced by a Range of Pyrotechnics / Proceedings of the 21st International Pyrotechnics Seminar // Moscow: ICP RAS, 1995. - P. 916-931.

40. Wharton R. K., Merrifield R. Thermal Hazards from Accidental Ignition of Pyrotechnic Compositions // Journal of Pyrotechnics. - 1997. - No. 6. - 8 P.

41. Рекомендации по перевозке опасных грузов. Испытания и критерии. Второе издание // Нью-Йорк: ООН, 1990. - 474 Р.

42. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Борисов А.А., Корсунский Б.Л., Сукоян М.К., Фотеенков В.А., Комиссаров П.В., Неделько В.В., Рубцов Ю.И., Прель А.Н., Хасаинов Б.А., Видаль П. Самопроизвольный взрыв аммиачной селитры в контакте с органическим соединением, выделяющим активный хлор // Химическая физика. - 2007. - T. 26. - № 7. - C. 60-67.

43. Ermolaev B.S., Sulimov A.A., Korsunskii B.L., Presles H.-N., Khasainov B.A., Martynyuk V.Ph. Spontaneous explosion of ammonium nitrate in

a contact with an active clorine-containing organic substance // Science and Technology of Energetic Materials. - 2014. - V. 75. - № 1. - P. 8-13.

44. Guengant Y., Delia Pieta P., Dervaux M., Franson C., Jacob G., Macé H. Ammonium nitrate detonation induced by contact with sodium dichloroisocyanurate / Proceedings of 28th Annual General Meeting of the Federation of European Explosives Manufacturers (FEEM) // Copenhagen, 2004. -P. 218-231.

45. Рубцов Н.М. Взаимодействие реакционных цепей в процессах горения и низкотемпературного осаждения в отсутствие и при наличии физического стимулирования / Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук // Москва: Институт структурной макрокинетики РАН, 1995. - 326 C.

46. Мартынюк В.Ф., Сулимов А.А., Чеканов С.В., Сукоян М.К. Структура волны низкоскоростной детонации в пироксилиновых порохах // Химическая физика. - 1992. - T. 11. - № 7. - С. 977-982.

47. Мартынюк В.Ф., Сулимов А.А., Дубовицкий В.Ф. Закономерности распространения и структура волны неидеальной детонации в прессованных смесевых составах // Физика горения и взрыва. - 1981. - T. 17. - № 4. - С. 136-140.

48. Samirant M. Deflagration detonation transition in waxed RDX / Procedings Seventh Symposium (Int.) on Detonation (MP 82-334) // Annapolis: NSWC, 1981. - P. 139-142.

49. Ершов А.П., Кашкаров А.О., Лукьянчиков Л.А., Прууэл Э.Р. Инициирование детонации пористого ВВ высокоэнтальпийным потоком газа // Физика горения и взрыва. - 2013. - T. 49. - № 1. - C. 91-105.

50. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А.В., Храповский В.Е., Беляев А.А., Кроули А.Б. Конвективное горение блочных зарядов из

семиканальных пороховых зерен, ингибированных поливинилбутиралем // Химическая физика. - 2015. - T. 34. - № 5. - C. 47-57.

51. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А.В., Сукоян М.К. Импульсное устройство с отстрелом массы, работающее в режиме низкоскоростной детонации / Горение и взрыв // Москва: Торус пресс, 2014. -вып. 7. - С. 369 - 373.

52. Сулимов А.А., Ермолаев Б.С., Храповский В.Е. Конвективное горение малопористых блочных зарядов в импульсных сопловых устройствах // Химическая физика. - 2007. - T. 26. - № 11. - C. 47-56.

53. Kuo K.K., Vichneveysky R., Summerfield M. Theory of Flame Front Propagation in Porous Propellant Charges under Confinement // AIAA Journal. -1973. - V.11. - № 4. - P.444.

54. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Часть 1 // Москва: Наука, 1987. - 464 С.

55. Baer M.R., Nunziato J.W. A two-phase mixture theory for the deflagration-to-detonation transition in reactive granular materials // International Journal Multiphase Flow. - 1986. - V. 12. - P. 861-887.

56. Powers J.M., Stewart D.S., Krier H.K. Theory of two-phase detonation—part II: modeling // Combustion and Flame. - 1990. - V. 80. - P. 264-288.

57. Bdzil J. B., Menikoff R., Son S. F., Kapila A. K., Stewart D. S. Two-phase modeling of deflagration-to-detonation transition in granular materials: A critical examination of modeling issues // Physics of Fluids. - 1999. - V. 11. - № 2. - P. 378-402.

58. Смирнов Н.Н. Модель горения пористых диспергирующихся топлив // Физика горения и взрыва. - 1991. - T. 27. - № 1. - C. 56-63.

59. Smirnov N.N., Dimitrienko I.D. Convecive combustion of porous compressible propellants // Combustion and Flame. - 1992. - V. 89. - P. 260-270.

60. Ахатов И.Ш., Вайнштейн П.Б. Переход горения пористых ВВ в детонацию // Физика горения и взрыва. - 1984. - T. 20. - № 1. - C. 70-77.

61. Физика взрыва. Т.1. Под ред. Л. П. Орленко. - Изд. 3-е, переработ. // Москва: Физматлит, 2002. - 823 С.

62. Хоменко Ю.П., Ищенко А.Н., Касимов В.З. Математическое моделирование внутрибаллистических процессов в ствольных системах // Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - 256 C. .

63. Рождественский Б.Л., Яненко Н.И. Системы квазилинейных уравнений и их применение в газовой динамике // Москва: Наука, 1968. - 687 С.

64. Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Сулимов А.А. Численное моделирование конвективного горения пористых смесевых систем на основе мелкодисперсных алюминия и перхлората аммония // Химическая физика. -2005. - Т. 24. - № 1. - С. 79-89.

65. Срезневский Б.И. Об испарении жидкостей // Журнал русского физического общества. - 1882. - Т. 14. - № 8. - С. 420-442.

66. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Беляев А.А., Романьков А.В., Посвянский В.С. Моделирование конвективного горения ингибированных энергетических материалов // Химическая физика. - 2001. - Т. 20. - № 1. - С. 84-93.

67. Марголин А.Д., Чуйко С.В. Критерии устойчивости горения пористого заряда при самопроизвольном проникновении продуктов в его поры // Физика горения и взрыва. - 1966. - T. 2. - № 3. - С. 119-124.

68. Коростелев В.Г., Фролов Ю.В. Возникновение конвективного горения газопроницаемых топлив // Физика горения и взрыва. - 1982. - Т. 18. - № 2. - С. 3-10.

69. Ермолаев Б.С., Новожилов Б.В., Посвянский В.С., Сулимов А.А. Результаты численного моделирования конвективного горения взрывчатых

веществ при возрастающем давлении // Физика горения и взрыва. - 1985. -Т. 21. - № 5. - С. 3-12.

70. Ермолаев Б.С., Посвянский В.С., Сулимов А.А., Хасаинов Б.А. Результаты качественного анализа уравнений нестационарного конвективного горения пористых систем // Физика горения и взрыва. - 1983.

- Т. 19. - № 4. - С. 52-55.

71. Сулимов А.А., Ермолаев Б.С. Квазистационарное конвективное горение в энергетических материалах с низкой пористостью. (Часть 2) // Химическая физика. - 1997. - Т. 16. - № 10. - С. 77-97.

72. Краснов Ю.К., Маргулис В.М., Марголин А.Д., Похил П.Ф. Скорость проникновения горения в поры заряда взрывчатого вещества // Физика горения и взрыва. - 1970. - Т. 6. - № 3. - С. 290-295.

73. Сулимов А.А., Ермолаев Б.С., Коротков А.И., Окунев В.А., Посвянский В.С., Фотеенков В.А. Закономерности распространения волн конвективного горения в замкнутом объеме // Физика горения и взрыва. -1987. - Т. 23. - № 6. - С. 9-16.

74. Окунев В.А. Развитое конвективное горение и переход в низкоскоростную детонацию в пористых пороховых зарядах / Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. // Москва: ИХФ РАН, 1989. - 143 С.

75. Дубовицкий В.Ф., Коростелев В.Г., Коротков А.И., Фролов Ю.В., Фирсов А.И., Шкадинский К.Г., Хомик С.В. Горение пористых конденсированных систем и порохов // Физика горения и взрыва. - 1974. - Т. 10. - № 6. - С. 811-818.

76. Беликов Е.П., Храповский В.Е., Ермолаев Б.С., Сулимов А.А. Особенности развития взрыва в порошкообразной модельной смеси перхлорат аммония - полистирол // Физика горения и взрыва. - 1990. - Т. 26.

- № 4. - С. 101-105.

77. Шиллинг Н.А. Курс дымных порохов // Москва: ГИОП, 1940. - 155

С.

78. Глазкова А.П., Терешкин И.А. О зависимости скорости горения взрывчатых веществ от давления // Журнал физической химии. - 1961. - Т. 35. - С. 1622-1629.

79. В.А. Фотеенков, А.И. Коротков, Б.С. Ермолаев, А.А. Сулимов. Распространение конвективного горения в зарядах насыпной плотности // Физика горения и взрыва. - 1982. - Т. 18. - № 2. - C. 137-139.

80. Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Викторов С.Б., Слепцов К.А., Жарикова С.Ю. Неидеальные режимы дефлаграции и детонации дымного пороха // Химическая физика. - 2010. - Т. 29. - № 5. - C. 48-60.

81. Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Слепцов К.А., Жарикова С.Ю. О режимах быстрого горения и неидеальной детонации дымного пороха / Горение и взрыв. Выпуск 2 // Москва: Торус Пресс, 2009. - С. 98-101.

82. Викторов С.Б., Губин С.А., Маклашова И.В., Пепекин В.И. Прогнозирование детонационных характеристик безводородных взрывчатых веществ // Химическая физика. - 2005. - Т. 24. - № 12. - С. 22-45.

83. Маршал В. Основные опасности химических производств // Москва: Мир, 1989. - 671 С.

84. Biasutti G.S. History of accidents in the explosive industry // Vevey: Published by the author, 1985. - 215 Р.

85. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Храповский В.Е., Фотеенков В.А. Начальная фаза развития взрыва в нитрате аммония и порошкообразных смесях на его основе // Химическая физика. - 2011. - Т. 30. - № 8. - С. 34-43.

86. Храповский В.Е., Худавердиев В.Г., Сулимов А.А. Конвективное горение и переход во взрыв в мелкодисперсных смесях аммиачной селитры с алюминием / Горение и взрыв. Выпуск 6. // Москва: Торус пресс, 2013. - С. 211-213.

87. Ермолаев Б.С., Худавердиев В.Г., Беляев А.А., Сулимов А.А., Храповский В.Е. Конвективное горение мелкодисперсных смесей нитрата аммония с алюминием в манометрической бомбе // Химическая физика. -2016. - Т. 35. - № 2. - С. 41-53.

88. Ермолаев Б.С., Худавердиев В.Г., Беляев А.А. Численное моделирование развития взрыва в мелкодисперсных смесях нитрата аммония с алюминием в манометрической бомбе // Горение и взрыв. - 2015. - Т. 8. -№ 2. - С. 234-241.

89. Храповский В.Е., Худавердиев В.Г. Возникновение и развитие конвективного горения в высокопористых зарядах перхлората аммония и его смесях с алюминием // Химическая физика. - 2010. - Т. 29. - № 1. - С. 39-48.

90. Худавердиев В.Г., Сулимов А.А., Ермолаев Б.С., Храповский В.Е. Переход горения в детонацию в мелкодисперсных смесях перхлората аммония с субмикронным алюминием // Химическая физика. - 2015. - Т. 34. - № 11. - С. 33-39.

91. Худавердиев В.Г. Конвективное горение и переход в детонацию в смесевых энергетических материалах окислитель-горючее / Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. // Москва: ИХФ РАН, 2019. - 158 С.

92. Храповский В.Е., Худавердиев В.Г., Сулимов А.А. О конвективном горении смесей перхлората аммония с алюминием // Физика горения и взрыва. - 2011. - Т. 47. - № 4. - С. 1-8.

93. Храповский В.Е., Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Беляев А.А., Фотеенков В.А. Конвективное горение прессованных зарядов из смесей алюминия и перхлората аммония // Химическая физика. - 2007. - Т. 26. -№1. - С. 35-47.

94. Похил П.Ф., Беляев А.Ф., Фролов Ю.В., Логачев В.С., Коротков А.И. Горение порошкообразных металлов в активных средах // Москва: Наука, 1972. - 294 С.

95. Beckstead M.W. A Summary of Aluminum Combustion / Proceedings of Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion (RTO-EN-023) // Rhode-Saint-Genese: RTO, 2004. - Р. 5-45.

96. Kuo K.K., Summerfield M. Theory of steady-state burning of gas-permeable propellants // AIAA Journal, 1974. - V. 12. - No 1. - P. 49-56.

97. Ермолаев Б.С., Хасаинов Б.А., Борисов А.А., Коротков А.И., Сулимов А.А. К теории стационарного конвективного горения // Физика горения и взрыва. - 1977. - Т. 13. - № 2. - C. 169-176.

98. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Храповский В.Е., Хасаинов Б.А. Механизм конвективного горения ВВ с низкой газопроницаемой пористостью / Химическая физика процессов горения и взрыва. Горение конденсированных систем. Материалы 5-го Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву // Черноголовка: ИХФ АН СССР, 1977. - C. 48-51.

99. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Фотеенков В.А., Храповский В.Е., Коротков А.И., Борисов А.А. Природа и закономерности квазистационарного пульсирующего конвективного горения // Физика горения и взрыва. - 1980. -Т. 16. - № 3. - C. 24-34.

100. Храповский В.Е., Сулимов А.А. О механизме конвективного горения пористых систем // Физика горения и взрыва. - 1988. - Т. 24. - № 2. - C. 39-44.

101. Романьков А.В., Сулимов А.А., Сукоян М.К., Бирюков М.С. Структура волны давления при конвективном распространении пламени в зарядах с различной пористостью // Химическая физика. - 1992. - T. 11. -№7. - C. 983-990.

102. Starkenberg J. Ignition of solid high explosive by the rapid compression of an adjacent gas layer / Proceedings Seventh Symposium (Int.) on Detonation (MP 82-334) // Annapolis: NSWC, 1981. - Р. 3-14.

103. Соловьев В.С., Лазарев В.В., Андреев С.Г. Воспламенение кристалла гексогена адиабатическим сжатием примыкающей газовой полости // Физика горения и взрыва. - 1983. - Т. 19. - № 4. - С. 130-133.

104. Мэйдер Ч. Численное моделирование детонации // Москва: Мир, 1985. - 384 С.

105. Mader C.L., Kershner J.D. The three-dimensional hydrodynamic hotspot model / Preprint of the Eighth Symposium (Int.) on Detonation (CONF-850706, V. 1) // Albuquerque: LLNL, 1985. - Р. 366-374.

106. Амосов А.П., Бостанджиян С.А., Козлов В.С. Воспламенение твердых взрывчатых веществ теплом сухого трения // Физика горения и взрыва. - 1972. - Т. 8. - № 3. - С. 362-368.

107. Fray R.B. Cavity collapse in energetic materials // Preprint of the Eighth Symposium (Int.) on Detonation (C0NF-850706, V. 1) // Albuquerque: LLNL, 1985. - Р. 385-399.

108. Sheffield S.A., Gustavsen R.L., Alcon R.R., Gragam R.A., Anderson M.U. Shock Initiation Studies of Low Density HMX Using Electromagnetic Particle Velocity and PVDF Stress Gauges / Proceedings 10th Int. Detonation Symposium (ONR 33395-12) // Boston: ONR, 1993. - P. 166-174.

109. Maiden D.E. A hot spot model for calculating the threshold for shock initiation of pyrotechnics and explosives / Proceedings of the Int. Symposium on Pyrotechnics and Explosives // Beijing, 1987. - P. 594-610.

110. Khasainov B.A., Attetkov A.V., Borisov A.A., Ermolaev B.S., Soloviev V.S. Critical condition for hot spot evolution in porous explosives / Progress in Astronautics and Aeronautics. V. 114. Dynamics of Explosions // Washington: AIAA, 1988. - P. 303-321.

111. Plotard J.P., Belmas R., Nicolett M., Leroy M. Effect of preshock on the initiation of HMX, TATB and HMX/TATB compositions / Proceedings Tenth (Int.) Symposium on Detonation (ONR 33395-12) // Boston: ONR, 1993. - P. 507514.

112. Chou P.C., Liang D., Ritman Z. The viscoplastic hot spots in pore collapse. // Proceedings Tenth (Int.) Symposium on Detonation (ONR 33395-12) // Boston: ONR, 1993- P. 979-986.

113. Хасаинов Б.A., Aттетков A3., Борисов A.A. Ударноволновое инициирование пористых энергетических материалов и вязко-пластическая модель горячих точек // Химическая физика. - 1996. - T. 15. - № 7. - C. 53125.

114. Aндреев В.В., Лукьянчиков ЛА., Митрофанов В.В., Тесленко В.С. Возбуждение детонации порошковых ВВ взрывом газовых смесей // Физика горения и взрыва. - 1980. - Т. 16. - № 5. - С. 153-155.

115. Ершов A.H Мезопроцессы и мезоструктуры в гетерогенной детонации / Диссертация на соискани ученой степени доктора ф.-м. н. по специальности 01.04.17 // Новосибирск: Институт гидродинамики, Сибирское отд. РAН, 2000. - 244 С.

116. Ермолаев Б.С., Сулимов A.A. Kонвективное горение и низкоскоростная детонация пористых энергетических систем // Москва: Торус пресс, 2017. - 400 С.

117. Ermolaev B., Sulimov A. Convective burning and low-velocity detonation in porous media. // Lancaster: Destech Publishings, 2019. - 335 P.

118. Ермолаев Б.С., Сулимов A.A., Окунев В.A., Хасаинов Б.A. О механизме низкоскоросной детонации в крупнозерненой нитроклетчатке / Фунд. проблемы физики ударных волн. Т. 1. Часть 1 // Черноголовка: ОИХФ РAН, 1987. - С. 40-42.

119. Ермолаев Б.С., Мартынюк В.Ф., Беляев A.A. О низкоскоростной детонации зерненных пироксилиновых порохов // Горение и взрыв. - 2015. -Т. 8. - № 2. - С. 151-159.

120. Сулимов A.A. Физические основы конвективного горения пороховых зарядов и их использование для повышения могущества

ствольных систем / Диссертация на соискание ученой степени доктора ф.-м. н. // Москва: ИХФ РАН, 1983. - 375 С.

121. Sulimov A.A., Ermolaev B.S.. Control of predetonation explosion processes in propellants / Gaseous and heterogeneous detonations: science and applications. Ed. by G.D. Roy, S.M. Frolov, R. Railasanah, N.N. Smirnov // Moscow: ENAS Publishers, 1999. - P. 241-254.

122. Сулимов А.А., Ермолаев Б.С., Королев В.П., Михайлов Ю.М, Романьков А.В. Исследования конвективного горения и внутри-баллистического процесса высокоплотных пороховых зарядов в ствольных установках / Материалы 2-й Всерос. конференции Энегетические конденсированные системы // Черноголовка: ИПХФ РАН, 2004. - C. 226-228.

123. Королев В.П., Сулимов А.А., Михайлов Ю.М., Зубачев В.И. Особенности баллистики высокоплотных зарядов конвективного горения // Материалы 2-й Всерос. конференции Энегетические конденсированные системы // Черноголовка: ИПХФ РАН, 2004. - C. 43-44.

124. Сулимов А.А., Сукоян М.К., Михайлов Ю.М., Королев В.П., Романьков А.В., Хиникадзе А.В. Метательный заряд // Патент РФ на изобретение № 2153144 от 20 июля 2000 г.

125. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Храповский В.Е., Романьков А.В., Сукоян М.К. Присоединенный заряд: результаты исследования / Горение и взрыв. Выпуск 4 // Москва: Торус пресс, 2011. - C. 255-261.

126. Ermolaev B.S., Romankov A.V., Sulimov A.A., Crowley A.B. Compacted Modified Propellant Blocks as Traveling Charge in the Hybrid Shot Scheme // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2014. - V. 39. - № 6. - P. 881889.

127. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А.В., Храповский В.Е. Конвективное горение: от взрывобезопасности к использованию в импульсных технических устройствах // Горение и взрыв. - 2016. - T. 9. - № 4. - C. 96-115.

128. May I.W., Juhasz A.A. Combustion processes in consolidated propellants / Technical report (ARBRL-MR-03) // Aberdeen Proving Ground: US Army Ballistic Research Lab., 1981. - 108 P.

129. Bonnet C., Pieta P.D., Reynaud C. Investigations for modeling consolidated propellants / Proceedings the 19-th Internal Symposium of ballistics // Thun: IBS 2001 Symposium Office, 2001. - IB11. - P.99-105.

130. Drammond J. Densified ball powder, cased telescoped propelling charge, LSAT Success / NDIA Joint Armaments Conference // Seattle: St. Marks Powder Inc., 2012. https://ndiastorage.blob.core.usgovcloudapi. net/ndia/2012/ armaments/Wednesday13 627drummond.pdf.

131. Xiao Z., Ying S., Xu F. Deconsolidation and combustion performance of thermally consolidated propellants deterred by multi-layers coating // Defence Technology. - 2014. - V. 10. - № 2. - P. 101-105.

132. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А.В., Королев В.П. Влияние начальной температуры на характеристики выстрела при использовании блочных метательных зарядов // Химическая физика. - 2018. - Т. 37. - № 3. - С. 27-34.

133. Серебряков М. Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет // Москва: Оборонгиз, 1962. - 703 C.

134. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А.В. Численное моделирование баллистического эксперимента с высокоплотным зарядом конвективного горения // Химическая физика. - 2002. - T. 21. - № 7. - C. 7987.

135. Ермолаев Б.С., Романьков А.В. , Сулимов А.А. Пример оптимизации блочного заряда с использованием численного моделирования // Горение и взрыв. - 2018. - Т. 11. - № 4. - С. 81-89.

136. Baer P.G., May I.W. Traveling-Charge Effect / Progress in Astronautics and Aeronautics. V. 109. Gun Propulsion Technology // Washington: AIAA Inc., 1988. - P. 499-536.

137. Langweiler H. A Proposal for Increasing the Performance of Weapons by the Correct Burning of Propellant, Impulse Propulsion / British Intelligence Objective Subcommittee, Group 2, Report № 1247 // Halstead Exploitting Center, 1945.

138. Baer P. G. Simulation of closed chamber burning of very-high burning rate propellant / Proceedings 18th JANAF Propulsion Meeting // Chlorinated Paraffins Industry Association Publications, 1981. - Р. 347-361.

139. Baer P. G. A parametric study of a 40-mm air defense gun using conventional and traveling charge propellant / Proceedings Germany-United States Ballistic Research and Development Meeting // Aberdin Proving Ground, 1982.

140. Gough P. A Two-phase Model of the Interior Ballistics of Hybrid Solid Propellant Traveling Charges // Report ARBRL-CR-565. - 1987.

141. Briand B., Dervaux M., Nicolas M. Etude theorique de la balistique interieure de canons avec charge embarquee / Proceedings the NATO AGARD Conference on Ballistics // Florence, 1985.

142. Yang J., Yu Y. Design of experimental information module in interior ballistic database of traveling charge // Chinese Journal of Explosives and Propellants. - 2008. - V. 31. - № 3. - P. 83-86.

143. Yang J., Yu Y. The One-D Interior Ballistic Aerodynamic Model and Numerical Simulation of Traveling Charge // Chinese Journal of Explosives and Propellants. - 2009. - V. 32. - № 1. - P. 13-16.

144. Lu X., Zhou Y., Yu Y. Experimental and Numerical Investigations on Traveling Charge Gun Using Liquid Fuels // J. Applied Mechanics. - 2011. - V. 78. - № 5. - P. 1002.

145. Чаплыгин С.А. Опыт применения уравнений гидродинамики к вопросу о движении снаряда в канале орудия / Собрание сочинений. T. 3 // Москва: Изд-во АН СССР, 1935. - C. 120-164.

146. Барышев М.С., Бураков В.А., Ищенко А.Н., Карташев Ю.И., Касимов В.З., Саморокова Н.М., Фоменко В.В., Широков В.М.

Экспериментальные и теоретические исследования возможностей применения присоединенного метательного заряда из топлив различного типа в условиях установок различного калибра / Доклады V научной конференции // Саров, 2007.

147. Барышев М.С., Бирюков Ю.А., Бураков В.А. Исследование влияния ультрадисперсных алюминиевых частиц на характеристики горения моноблочных зарядов и баллистические параметры выстрела / Материалы IV Международной конференции Внутрикамерные процессы и горение в установках на твердом топливе и в ствольных системах // Ижевск, 2004. - С. 187-204.

148. Барышев М.С., Бураков В.А., Ищенко А.Н., Карташов Ю.И., Салько А.Е., Саморокова Н.М., Фоменко В.В., Хоменко Ю.П. Анализ результатов применения пластизольных топлив в схеме артиллерийского выстрела с присоединенным зарядом / Материалы Международной Конференции Проблемы баллистики-2006 // С. Петербург: 2006. - С. 58-65.

149. Ищенко А.Н., Касимов В.З., Хоменко Ю.П., Широков В.М. Теоретическое исследование возможностей применения присоединенного метательного заряда из перспективного топлива в условиях установок различного калибра / Доклады 5-й Всероссийской научной конференции Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики // Томск: 2006. - С. 65-67.

150. Б. С. Ермолаев, А. А. Сулимов, А. В. Романьков. Присоединенный высокоплотный заряд конвективного горения в комбинированной схеме выстрела. Новые результаты // Горение и взрыв. - 2013. - Т. 6. - С. 206-210.

151. Ермолаев Б. С., Сулимов А. А., Романьков А. В. Присоединенный высокоплотный заряд конвективного горения в комбинированной схеме выстрела. / Материалы VI Всероссийской конференции Энергетические конденсированные системы // Черноголовка: ОХНМ РАН, 2012. - С. 37-41.

152. Ермолаев Б.С., Романьков А.В., Сулимов А.А. Характеристии импульсного устройства с отстрелом масы, работающего в режиме низкоскоростной детонации на модельном смесвевом топливе // Горение и взрыв. - 2017. - Т. 10. - № 4. - С. 77-80.

153. Ермолаев Б. С., Беляев А. А., Романьков А. В., Храповский В.Е., Сулимов А.А., Ребеко А.Г. Свойства низкоскоростной детонации в прессованной стехиометрической смеси перхлората аммония с полиметаметилакрилатом // Химическая физика. - 2019. - Т. 38. - № 6. - С. 80-90.

154. Мартынюк В.Ф., Сулимов А.А., Чамров В.А., Дубовицкий В.Ф., Сукоян М.К. Структура детонационного фронта смесей окислитель-инертное горючее // Химическая физика. - 1983. - Т. 2. - № 10. - С. 1435-1439.

155. Гладков И.М., Ермаков Ю.П., Малкин Б.Я., Мухамедов В.С., Наливайко В.А., Солоухин А.С.. Двигатели специального назначения импульсного типа на твердом топливе // Москва: ЦНИИ Информации, 1990. - 119 С.

156. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А., Романьков А. В., Храповский В.Е. Режимы конвективного горения и низкоскоростной детонации в малогабариных импульсных РДТТ / Материалы V111 Всероссийской конференции Энергетические конденсированные системы // Черноголовка: ОХНМ РАН, 2016. - С. 212-216.

157. Лемперт Д.Б., Нечипоренко Г.Н., Долганов Г.П., Стесик Л.Н. Зависимость удельного импульса оптимизированных составов СТРТ (связующее + металл + окислитель) от природы металла и окислителя // Химическая физика. - 1998. - Т. 17. - № 7. - С. 11-20.