TNT equivalent of underwater explosion of the mixtures based on the explosives with positive oxygen balance

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The possibilities of increasing the shock wave energy of an underwater explosion by introducing the explosive with a positive oxygen balance into the composition of the energetic material are analyzed. For the calculations, relatively new compounds were chosen as explosive oxidizers: 3,6-dinitro-1,4-bis(trinitromethyl)-1,4-dihydropyrazolo[4,3-c]pyrazole; 4,4,5,5-tetranitro-2,2-bis(trinitromethyl)-2Н,2Н-3,3-bipyrazole; and2-dinitromethyl-5-nitrotetrazole. The function of explosive fuel was performed by the well-known powerful substances HMX and CL-20. The calculations have shown that compositions containing these explosive oxidizers should have high values of the TNT equivalent in terms of shock wave energy and the most noticeable increase in the TNT equivalent due to the use of these explosive oxidizers should be expected in the case of aluminized compositions.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Michael Makhov

N. N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: mmn13makhov@yandex.ru

(b. 1946) — Candidate of Science in chemistry, leading research scientist

Rússia, 4 Kosygin Str., Moscow 119991

Bibliografia

  1. Cole, R. H. 1980. Underwater explosions. Ann Arbor, MI: University Microfilms International. 437 p.
  2. Makhov, M. N. 2022. Empiricheskie sootnosheniya dlya otsenki trotilovogo ekvivalenta podvodnogo vzryva [Empirical equations for evaluating TNT-equivalent of underwater explosion]. Goren. Vzryv (Mosk.) — Combustion and Explosion 15(4):105–111. doi: 10.30826/СЕ22150411.
  3. Makhov, M. N., and V. I. Arkhipov. 1989. Velocity of shell dispersion. Combust. Explo. Shock Waves 25(3):343–345.
  4. Makhov, M. N. 2002. The effect of charge density on the explosion heat of high explosives. 33rd Annual Conference (International) of ICT Proceedings. Karlsruhe. Paper 73. 13 p.
  5. Makhov, M. N. 2005. Metod otsenki teploty vzryva alyuminizirovannykh VV [Method for evaluating the heat of explosion of aluminized HE]. Conference (International) 7th Kharitonov Topical Scientific Readings Proceedings. Sarov: RFNC-VNIIF. 53–58.
  6. Pepekin, V. I. 2007. Limiting detonation velocities and limiting propelling powers of organic explosives. Dokl. Phys. Chem. 414(2):159–161. doi: 10.1134/ S0012501607060103.
  7. Zhukov, B. P., ed. 2000. Energeticheskie kondensirovannye sistemy [Energy condensed systems]. 3rd ed. Moscow: Yanus-K. 596 p.
  8. Sympson, R. L., P. A. Urtiew, D. L. Ornellas, G. L. Moody, K. J. Scribner, and D. M. Hoffman. 1997. CL-20 performance exceeds that of HMX and its sensitivity is moderate. Propell. Explos. Pyrot. 22(5):249–255.
  9. Inozemtsev, Ya. O., A. V. Inozemtsev, M. N. Makhov, A. B. Vorobiev, and Yu. N. Matyushin. 2021. Calculation of detonation parameters of TKX-50 explosives. Russ. J. Phys. Chem. B 15(6):1005–1007. doi: 10.1134/ S1990793121060178.
  10. Dalinger, I. L., K. Yu. Suponitsky, T. K. Shkineva, D. B. Lempert, and A. B. Sheremetev. 2018. Bipyrazole bearing ten nitro groups — a novel highly dense oxidizer for forward-looking rocket propulsions. J. Mater. Chem. A 6(30):14780–14786. doi: 10.1039/C8TA05179H.
  11. Mohammad, K., V. Thaltiri, N. Kommu, and A. A. Vargeese. 2020. Octanitropyrazolopyrazole: A gem-trinitromethyl based green high-density energetic oxidizer. Chem. Commun. 56:12945–12948. doi: 10.1039/ D0CC05704E.
  12. Zyuzin, I. N., I. Yu. Gudkova, and D. A. Lempert. 2022. Energy capabilities of some oxidizers with two N-trinitromethylazole fragments in one molecule as components of composite energy systems. Russ. J. Phys. Chem. B 16(5):902–911. doi: 10.1134/ S1990793122060240.
  13. Zhao, X. X., S. H. Li, Y. Wang, Y. C. Li, F. Q. Zhao, and S. P. Pang. 2016. Design and synthesis of energetic materials toward high density and positive oxygen balance byN-dinitromethyl functionalization of nitroazoles. J. Mater. Chem. A 4(15):5495–5504. doi: 10.1039/ C6TA01501H.
  14. Zyuzin, I. N., I. Yu. Gudkova, and D. A. Lempert. 2020. Energy capabilities of N-dinitro and N-trinitro derivatives of nitroazoles as composite solid propellant components. Russ. J. Phys. Chem. B 14(5):804–813. doi: 10.1134/ S1990793120050140.
  15. Makhov, M. N. 2020. Determination of the heat of an explosion of aluminized blasting сompounds. Russ. J. Phys. Chem. B 14(5):821–828. doi: 10.1134/ S1990793120050085.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. TNT-equivalent of the mixtures of HMX with oxidizers (1 — BTNEN; 2 — HNF; 3 — ADN; 4 — AP; and 5 — DNG) depending on the oxidizer mass fraction: solid curves — compositions without Al; and dashed curves — compositions with Al

Baixar (162KB)
3. Fig. 2. TNT-equivalent of the mixtures of the explosives (1 — HNF; 2 — BTNEN; 3 — ADN; 4 — CL-20; 5 — DNG; 6 — HMX; and 7 — AP) with Al depending on the Al mass fraction

Baixar (152KB)
4. Fig. 3. Structural formulas of compounds I–III

Baixar (137KB)
5. Fig. 4. TNT-equivalent of the mixtures of CL-20 (1) or HMX (2) with the explosive oxidizer I depending on the oxidizer mass fraction: solid curves — compositions without Al; and dashed curves — compositions with Al

Baixar (118KB)
6. Fig. 5. Heat of explosion of the mixtures of the explosives with Al depending on the Al mass fraction: 1 — BTNEN; 2 — CL-20; 3 — HMX; and signs — experimental values of the heat of explosion of the compositions based on BTNEN and HMX

Baixar (160KB)
7. Fig. 6. TNT-equivalent of the mixtures of the explosives with Al depending on the Al mass fraction: 1 — BTNEN; 2 — CL-20; and 3 — HMX

Baixar (158KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».