Взрыв — не только разрушитель, но и созидатель. Он сваривает детали, упрочняет поверхности металлов, насыпает плотины.
В Институте механики МГУ под руководством академика Г. Г. Черного и доктора технических наук К. И. Козорезова взрыв освоил новые профессии.
Трудно даже представить себе, сколько отверстий сверлится ежедневно в различных деталях на многочисленных заводах. Например, в одном коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания сверлится до 10 отверстий. А ведь ежегодно промышленность выпускает миллионы моторов для автомобилей, тракторов, комбайнов и других движущихся машин.
При обработке вала часто случается так, что сверло ломается и остается в «теле». Достать же обломок не просто, чтобы удалить сломавшееся сверло, его приходится высверливать алмазным сверлом или выжигать. На выжигание обломка сверла длинной 90 мм при помощи электроэрозионного станка уходит до 19 часов!
Вот тут-то на помощь и приходит взрыв. Над отверстием, где застряло сломавшееся сверло, располагается небольшой заряд (вес всего 3 грамма) и инициируется капсюлем-детонатором. Образующиеся при взрыве газы просачиваются между стенками канала и сверлом и выталкивают обломок наружу. Перепад давления настолько велик, что коленчатый вал как бы выстреливает сломавшееся сверло.
Чтобы этот процесс был безопасным, сконструировали и в СКБ гидроимпульсной техники изготовили специальную установку. В нее одновременно помещаются два вала. За рабочую смену взрывная камера загружается 30 раз, то есть 60 коленчатых валов возвращаются в строй действующих.
Еще одна новая профессии взрыва связана с нефтепромыслами.
Примеси постепенно откладываются на стенках трубопроводов и закупоривают их (подобно тому, как склеротические бляшки перекрывают кровеносные сосуды). Ультразвуковые, химические и другие методы очистки, к сожалению, неэффективны. Но если снаружи трубы в определенном порядке разместить небольшие заряды, их одновременный взрыв в сотрясает трубу, и от ее стенок откалываются наросты. Труба становится как новенькая.
Учеными открыто явление сверхглубокого проникновения частиц различных веществ в металлы. Опытами было установлено, что если движущееся тело, внедряясь в преграду, не деформируется (или деформируется мело), то оно может проникнуть в мишень достаточно глубоко. А вот если пуля, шарик или другой подобный объект ударяется в достаточно твердое тело и деформируется, то он может проникнуть вглубь на один, два — максимум шесть своих характерных размеров.
При изучении воздействия измельченного вещества (порошка), брошенного взрывом на металлическую поверхность, исследователи столкнулись с одним необычным явлением. Оказалось, что микрочастицы проникают в преграду на расстояния, превышающие размер частицы в сотни и тысячи раз. Причем за частицей стенки канала соединяются (канал схлопывается), а е конце его образуется пустотная полость (каверна).
Такое сверхглубокое проникновение обнаружено для многих пар материалов. В качестве мишени использовались различные стали, медь, алюминий и другие металлы. Они бомбардировались частицами железа, вольфрама, титана, окиси алюминия, карбо-нитрида титана, алмаза и других веществ. Скорость соударения составляла 1,5—2,5 км/с.
Чем же можно объяснить такое аномальное глубокое проникновение одного тела вовнутрь другого? Какой механизм лежит в основе неожиданно незначительного сопротивления движению частицы в наблюдаемом явлении? Таких причин, по-видимому, две.
Опыты показали, что в хрупкие тела частицы внедряются глубже, чем в пластичные. во многих случаях перед остановившейся частицей видна достаточно протяженная трещина. Это позволяет предположить, что перед движущейся частицей материал не деформируется пластически, а раскалывается (как бы «раскрывается»), и частица движется внутри образовавшейся трещины, почти не испытывая сопротивления. (Между прочим, скорость удара частицы о мишень как раз в точности совпадает с предельной скоростью распространения трещин в различных сталях: 1,5—2,6 км/с.)
Движущаяся с большой скоростью частица разогревается и плавится. Таким образом, трение о стенки трещины становится уже не сухим, а жидким. Жидкое же трение, как известно, примерно в сто раз меньше сухого. Такова вторая вероятная причина глубокого проникновения движущихся частиц в мишень.
