Пиростатика

Пиростатика (греч. pyr — огонь и греч. statike — статика) — подраздел внутренней баллистики, занимающийся вопросами горения пороха и газообразования в условиях постоянного объёма[1], а также устанавливающий особенности горения пороховых составов различной физико-химической природы в простейшей ситуации замкнутого пространства и отсутствия переходов выделившейся энергии горения в механическую работу[2][3].

Моделирование пиростатических условий

Для изучения баллистических характеристик порохов и взрывчатых веществ в лабораторной практике используются герметичные сосуды («бомбы»), способные выдержать давления, возникающие в экспериментах. Основным инструментом, служащим для моделирования пиростатических условий, является манометрическая бомба (бомба постоянного объёма, бомба переменного давления). Обычно манометрическая бомба представляет собой толстостенный сосуд, изготовленный из высокопрочной стали, в который помещается исследуемое вещество. Для измерения давления во время горения вещества применяются малоинерционные тензо- и пьезодатчики, сигналы с которых подаются на регистрирующие приборы. Кроме того, в корпус бомбы могут быть встроены окна со световодами, служащие для наблюдения за развитием исследуемых процессов. Максимальное давление в таких бомбах может составлять 8000 атм и более[4][5].

Основное уравнение пиростатики

Основное уравнение пиростатики (общая формула пиростатики, обобщённая формула Нобля) выражает зависимость давления ${\displaystyle p}$ газов, образовавшихся в результате горения заряда, от относительной массы сгоревшей части заряда. Уравнение имеет вид[6][7]:

${\displaystyle p={\frac {f\omega \psi }{W}},}$

где ${\displaystyle f}$ — «сила пороха», равная произведению универсальной газовой постоянной ${\displaystyle R}$ и температуры горения заряда, ${\displaystyle \omega }$ — начальная масса заряда, ${\displaystyle \psi }$ — относительная масса сгоревшей части заряда, равная отношению массы сгоревшей части заряда к его начальной массе, ${\displaystyle W}$ — текущий, свободный для газов, объём каморы, в которой происходит горение заряда.

Можно показать, что для ${\displaystyle W}$ выполняется:

${\displaystyle W=W_{0}-{\frac {\omega }{\delta }}(1-\psi )-\alpha \omega \psi ,}$

где ${\displaystyle \delta }$ — плотность вещества заряда, а ${\displaystyle \alpha }$ — его коволюм. С учётом приведённой формулы основное уравнение пиростатики приобретает вид[6][7]:

${\displaystyle p={\frac {f\omega \psi }{W_{0}-{\frac {\omega }{\delta }}(1-\psi )-\alpha \omega \psi }}.}$

Примечания

1. Баллистика // Военный энциклопедический словарь. — Москва: Военное издательство Министерства обороны союза СССР, 1986. — С. 63. — 863 с. — 150 000 экз.
2. Баллистика // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
3. Пиростатика // Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / Под ред. Жукова Б.П.. — Москва: Янус К, 2000. — С. 361. — 596 с. — ISBN 5-8037-0031-2.
4. Бахман Н. Н., Беляев А. Ф. Горение гетерогенных конденсированных систем. — М.: «Наука», 1967. — С. 126—127.
5. Беляев А. Ф., Коболев В. К., Коротков А. И., Сулимов А. А., Чуйко С. В. Переход горения конденсированных систем во взрыв. — М.: «Наука», 1973. — С. 9—11. — 292 с.
6. Захаренков В. Ф. Внутренняя баллистика и автоматизация проектирования артиллерийских орудий. — СПб., 2010. — С. 39—41. — 276 с. — ISBN 978-5-85546-580-8.
7. Добряков Б. А. Внутренняя баллистика. — Л.: Управление военно-морских учебных заведений ВМС, 1952. — С. 30—31.

Дополнительная литература

• Чурбанов Е.В. Глава I. Пиростатика // Внутренняя баллистика. Учебник. — Ленинград: Военная артиллерийская академия им. Калинина, 1975. — С. 11—46.

Ссылки

• Арбузов И. 1.2. Пиростатика  (рус.). Книга «Дробовой выстрел». Тематический портал «Питерский охотник». Дата обращения: 13 февраля 2016. Архивировано 4 марта 2016 года.