8.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТОВ ВЫСТРЕЛА И ВЗРЫВА

Явление взрыва обусловливается крайне быстрым расширением сильно сжатых газов или паров и распространением в окружающей среде ударной волны (резкого скачка давления). Причиной возникновения большого давления является процесс быстрого физического или химического превращения вещества (или смеси веществ), сопровождающегося переходом его потенциальной энергии в механическую работу. Взрыв всегда сопровождается достаточно сильным звуковым и часто световым (в виде вспышки) эффектом, с возможным в некоторых случаях пожаром.

В зависимости от процессов, вызывающих взрыв, выделяют следующие типы взрывов: физический, химический, ядерный, электромагнитный. Для практики правоохранительных органов характерны исследования мест как физических, так и химических взрывов.

Физические взрывы могут происходить при быстром переходе конденсированного вещества в пар, при нагреве газа под воздействием внешнего источника тепла или за счет преобразования какого-либо вида энергии в тепловую. Причинами таких взрывов являются мощные искровые разряды, смешение двух веществ в жидком состоянии при температуре, значительно превышающей температуру кипения одного из них (например, при попадании воды в расплавленный металл или шлак).

Чаще всего наблюдаются случаи физических взрывов, происходящие вследствие высвобождения потенциальной энергии сжатого газа или пара, когда прочностных свойств оболочки оказывается недостаточно. Обычно физические взрывы происходят при нарушении правил эксплуатации паровых котлов, газовых баллонов и другого оборудования; нередко физические взрывы герметично закрытых емкостей происходят в месте пожара[39].

Химический взрыв происходит за счет быстрого превращения потенциальной энергии взрывчатого вещества под определенным внешним воздействием в энергию сжатых газов в результате химической реакции. При химическом взрыве чаще всего происходит чрезвычайно быстрый переход твердых или жидких взрывчатых составов (взрывчатых веществ) в газы, объем которых значительно превышает объем веществ, из которых эти газы образовались.

Нередко химические взрывы носят непреднамеренный характер, хотя бывают очень разрушительными. Они обусловливаются скоплением больших количеств горючих смесей: окислителя (воздуха, кислорода) с горючим — парами легковоспламеняющихся жидкостей (бензина, керосина, ацетона и т.п.), горючих газов (пропана, бутана и пр.) и пыли (угольной пыли, а также пыли, образующейся при переработке зерна, древесины, производстве сахара) в замкнутых и полузамкнутых объемах с последующим их воспламенением от открытого источника огня, электрической искры, высоконагретого предмета и т.д. Такие взрывы встречаются на шахтах, предприятиях по переработке органических продуктов, элеваторах, химических заводах, в бытовых и промышленных помещениях.

В практической деятельности правоохранительных органов встречаются случаи расследования взрывов топливно-воздушных смесей при совершении поджогов, в частности, с применением специальных воспламеняющих устройств. С другой стороны, пожар может явиться причиной физического взрыва или повреждения емкостей или трубопроводов с горючими жидкостями или газами, перемешивание которых с воздухом приводит к образованию взрывоопасных смесей с последующим их взрывом.

Применение взрывов в народном хозяйстве и военном деле связано с использованием конденсированных (твердых, жидких) взрывчатых веществ. Их отличительной способностью (по сравнению с топливно-воздушными и другими газообразными смесями) являются большие скорости взрывчатого превращения и высокая объемная плотность энергии[40]. В преступных целях в подавляющем большинстве случаев (более 95 случаев из 100) для осуществления взрыва используются взрывные устройства, основным компонентом которых является конденсированное взрывчатое вещество.

Взрывное устройство (ВУ) представляет собой изделие, специально подготовленное к взрыву в определенных условиях. Обязательной составной частью ВУ является заряд взрывчатого вещества.

Взрывчатые вещества (ВВ) — химические соединения или смеси веществ, способные к быстрой химической реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла с образованием газов. Отличительными особенностями взрыва ВВ являются его экзотермичность (выделение тепла при разложении), большая скорость распространения (в виде взрывного горения или детонации) и наличие газообразных продуктов реакции.

Под взрывным горением понимаются химические реакции, протекающие со скоростью от нескольких метров до сотен метров в секунду. При детонации характерные скорости превращения составляют от 1000 до 10000 м/с.

Взрывчатое превращение ВВ вызывает поражающее действие ударной волны и продуктов взрыва (фугасное действие), проникающее ударное действие образовавшихся осколков ВУ и близко расположенных предметов окружающей обстановки (осколочное действие), а также зажигательное тепловое действие.

Взрывчатые вещества могут классифицироваться по различным основаниям:

• по мощности (способности совершать работу в процессе взрывчатого превращения) — на мощные и слабомощные;

• по форме взрывчатого превращения, т.е. способности либо гореть, либо детонировать на следующие типы:

? метательные, основной формой взрывчатого превращения которых является горение;

? бризантные и инициирующие, формой взрывчатого превращения которых является детонация;

• по чувствительности, т.е. способности взрываться от того или иного начального импульса:

? чувствительные, к которым относятся инициирующие ВВ;

? нечувствительные, к которым относятся бризантные (дробящие) ВВ;

• по назначению:

? промышленные, применяемые в народном хозяйстве;

? военные, применяемые в военном деле;

• по способу изготовления:

? самодельные;

? изготовленные промышленным способом в соответствии с утвержденной нормативно-технической документацией;

• в зависимости от фазового состояния: газообразные, жидкотекучие, твердомонолитные (литые, прессованные), сыпучие (порошкообразные, гранулированные, зерненые), эластичные, пластичные, гелеобразные;

• по составу:

? индивидуальные ВВ;

? смеси ВВ;

? смеси ВВ с инертным наполнителем. Инертный наполнитель вводится для снижения мощности ВВ, а также для уменьшения скорости горения и, как следствие, изменения характера взрывчатого превращения с детонации на горение;

? смеси веществ, приобретающие взрывчатые свойства в процессе смешивания.

Взрывчатые вещества промышленного изготовления в зависимости от условий применения, обеспечивающих их целевое назначение, и способности перехода горения в детонацию подразделяют на четыре группы: инициирующие; бризантные; пороха и ракетные топлива (метательные ВВ); пиротехнические составы, способные к взрывчатому превращению.

Таким образом, классификацию ВВ по свойствам и способам изготовления можно представить в виде следующей схемы (рис. 16).

Приведем краткую характеристику отдельных элементов указанной классификации ВВ.

Инициирующие ВВ. Основной формой взрывчатого превращения является детонация.

Применяются для изготовления детонаторов, капсюлей-детонаторов, взрывателей. Являются наиболее опасными ВВ, поскольку крайне чувствительны к механическим воздействиям: наколу, удару, трению и термическим воздействиям. Их называют еще «первичными», так как наиболее часто взрыв заряда в ВУ промышленного производства осуществляется посредством начального взрыва небольшой навески инициирующего ВВ.

Рис. 16. Классификация ВВ по свойствам и способам изготовления

* СТРТ — смесевые твердые ракетные топлива

Наиболее распространенными представителями этого класса ВВ являются гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорциат свинца. Их характеристики приведены в табл. 19.

Таблица 19. Инициирующие ВВ

Бризантные (или вторичные) ВВ относительно малочувствительны и используются в качестве основного детонирующего заряда, взрыв которого возбуждается инициирующими ВВ. Все бризантные ВВ могут гореть с различными скоростями (от нескольких мм/с до нескольких м/с). Горение их может переходить в детонацию (со скоростями в несколько тысяч м/с), и наоборот, детонация некоторых бризантных ВВ может переходить в горение, например, в зонах малой плотности. Горение вторичных ВВ, в отличие от первичных, обычно устойчиво и переходит в детонацию лишь при особых условиях, например высокой температуре, большой массе, высоком давлении за счет горения в замкнутом объеме и др. Характерными представителями бризантных ВВ являются выпускаемые промышленностью:

• индивидуальные ВВ — тротил, гексоген, ТЭН, тетрил, октоген, нитроглицерин, пикриновая кислота, динитронафталин;

• смесевые ВВ на основе аммиачной селитры — аммониты различных марок (смеси с тротилом, гексогеном, динитронафталином и различными невзрывчатыми компонентами), аммоналы, динамоны (смеси с различными невзрывчатыми горючими компонентами, например древесной мукой, нефтепродуктами), детониты и углениты (смеси с нитроглицерином, диэтиленгликольдинитратом) и др.;

• композиционные сплавы и смеси, например сплавы тротил-гексоген, сплавы гексогена и октогсна с флегматизатором, смеси гексогена, ТЭНа и октогена с различного рода связующими («пластиты» и «эластиты»).

Характеристика некоторых бризантных ВВ приведена в табл. 20.

Таблица 20. Бризантные ВВ

Метательные ВВ — пороха и смесевые твердые ракетные топлива (СТРТ) преимущественно используются в различных стреляющих устройствах, где требуется метание объектов без бризантного (дробящего) эффекта. Основной формой взрывчатого превращения метательных ВВ является устойчивое горение.

В отличие от бризантных ВВ, метательные ВВ могут быть приведены в действие простым подводом пламени к горючему составу. Их инициирование может произойти в результате толчка или трения и не требует сотрясения, вызываемого капсюлем-детонатором.

Порох подразделяется на дымный и бездымный (коллоидный).

Типичным представителем дымных порохов является черный порох, имеющий следующий состав: 75% калиевой селитры, 15% древесного угля, 10% серы. Он не способен детонировать и в замкнутом объеме горит с постоянной скоростью — 400 м/с. Реагируя на трение, подогрев, удары и искры, черный порох — опасное ВВ. Он особенно чувствителен к искрам и поэтому при работе с ним пользуются деревянным или пластмассовым инструментом.

Дымный порох применяется в средствах воспламенения, передачи огневого импульса, метательных, вышибных зарядах, пиротехнических средствах.

Бездымный порох является стандартным метательным ВВ, широко используемым для малокалиберного оружия, пушек, а также в измененной форме — для некоторых ракет. Все ВВ медленного сгорания с нитроцеллюлозным основным компонентом, используемые в качестве метательных ВВ, относятся к категории бездымного пороха. Бездымные сорта пороха получают путем растворения нитроклетчатки (нитроцеллюлозы) в смеси эфира и спирта, в результате чего образуется масса, называемая коллоидом. Растворяющие нитроклетчатку эфир и спирт испаряются, в результате чего остается твердое вещество, состоящее из цилиндрических крупинок. Такого рода порох используют для винтовочных патронов.

Для пистолетов изготовляют порох, состоящий из очень мелких, тоненьких пластинок, хлопьев и шариков. Такая форма крупинок пороха сокращает время горения, необходимого для полного сгорания в короткоствольном оружии.

В зависимости от типа растворителя все бездымные пороха делятся на три вида:

• пироксилиновые (на легколетучем растворителе);

• баллиститы (на труднолетучем растворителе);

• кордиты (на смешанном растворителе).

При изготовлении бездымных порохов употребляют бризантные ВВ: пироксилин, нитроглицерин, динитрогликоль, динитробензол, тротил, гексоген и т.п. Пироксилин — основная составная часть как пироксилтиновых порохов, так и баллиститов. Нитроглицерин и другие нитроэфиры применяются для изготовления баллиститов. Тротил, гексоген, динитробензол могут употребляться как технологические добавки.

Смесевые твердые ракетные топлива (СТРТ) — это сложные композиции, состоящие из окислителя, горючего и связующего. В состав СТРТ могут входить такие ВВ, как перхлорат аммония, тротил, ТЭН, гексоген, октоген и пр.

Основной формой взрывчатого превращения бездымных порохов и СТРТ является горение, что обеспечивается соотношением компонентов, составляющих их основу. Так как в их состав входят взрывчатые вещества, они могут детонировать в зависимости от условий и способа инициирования (подрыва), а их горение при определенных условиях (например, в замкнутом объеме — плотно закрытой прочной оболочке) может переходить в детонацию.

Системы горючее плюс окислитель используются в приготовлении пиротехнических составов (ПТС), которые применяются для подачи световых, дымовых и звуковых сигналов. ПТС, как правило, состоят из горючего, (любого вещества, способного гореть), окислителя (вещества, разлагающегося при нагревании с выделением кислорода) и связующего (придающего системе определенную форму) Взрывчатое превращение систем может происходить как в форме детонации (например, смесь хлората калия с красным фосфором), так и в форме горения, (термитные составы).

Основной формой взрывчатого превращения многих промышленных ПТС является горение. Оно происходит с различными скоростями (от нескольких мм/с до сотен м/с) и может протекать в спокойном виде (послойное горение) либо носить характер взрыва (например, в прочно закрытом корпусе).

Детонация систем горючее плюс окислитель протекает со скоростями значительно ниже, чем скорости детонации инициирующих и бризантных ВВ. Например, состав осветительного огня на основе нитрата бария, алюминия, магния, идитола имеет скорость детонации около 2500 м/с. В зависимости от условий детонация систем горючее плюс окислитель может переходить в горение и наоборот.

Самодельные взрывчатые вещества. В экспертной практике приходится сталкиваться не только с промышленными марками ВВ, но и с самодельными ВВ. Они достаточно просты в изготовлении, которое заключается в проведении обычных химических реакций (одно- или двухстадийных) при смешивании компонентов, и могут быть проведены в обычных бытовых условиях.

Самодельные инициирующие ВВ:

• Гремучая ртуть — порошок белого или серого цвета. Исходными компонентами являются: металлическая ртуть, азотная кислота, этиловый спирт. Сухая гремучая ртуть очень чувствительна к механическим воздействиям, может взорваться при неосторожном обращении.

• Азид свинца — получается при проведении обменной реакции разложения азида натрия и нитрата свинца.

• Тринитрорезорциат свинца — получается обменной реакцией разложения между солями щелочного металла стифниновой кислоты (например, стифната натрия) и нитратом свинца.

• Триперекись ацетона — образуется при взаимодействии ацетона с перекисью водорода, причем используют растворы перекиси водорода любой концентрации: от медицинской (3%) до пергидроля (30%) либо таблетки гидропирита.

• Перекись бензоила — получают, добавляя к раствору перекиси водорода раствор едкого натра и хлористый бензоил и охлаждая реакционную массу льдом.

Иные самодельные ВВ:

• Черный порох используют чаще всего в качестве взрывчатки для самодельных основных зарядов. Его легко изготовить и в сухом виде он является одним из самых опасных взрывчатых веществ из-за его высокой чувствительности к искрам, пламени или трению.

• Аммонийно-нитратное удобрение (селитра, нитрат аммония). Удобрение категории «селитра», смешанное с мазутом, дает прекрасный взрывчатый материал для основного заряда.

• С нитратом аммония следует обращаться осторожно, так как он является сильным окислителем и способен увеличивать горючесть воспламеняющихся веществ, с которыми он соприкасается. Если после взрыва необходимо собрать найденную аммонийную селитру, нельзя для этого пользоваться латунными и бронзовыми инструментами, так как вступая в реакцию с нитратом аммония, они образуют взрывчатое вещество, чувствительность к ударам которого равна чувствительности азида свинца.

• Хлорат калия или натрия, смешанные с сахаром, широко используются в качестве зажигательных или взрывчатых средств.

Хотя эти составы имеют скорее зажигательные свойства, их смесь, заключенная в замкнутое пространство, также взрывается при запале.

Криминалистическое исследование продуктов выстрела является составной частью экспертизы следов выстрела — одного из важнейших разделов криминалистической баллистики и криминалистического материаловедения. Под следами выстрела понимают различные изменения оружия, боеприпасов, пораженного объекта и других предметов окружающей обстановки, происшедшие в результате выстрела. К ним относятся:

• следы механического воздействия (пробоины, трещины, разрывы, деформации);

• следы термического воздействия (изменения цвета и состояния материала, поражаемого выстрелом объекта);

• продукты выстрела.

Продукты выстрела, отлагающиеся в канале ствола оружия, на боеприпасах, пораженном объекте и других элементах вещной обстановки места происшествия, образуются в результате разложения компонентов снаряжения патронов и взаимодействия снаряда со стволом оружия. Они представляют собой остатки непрореагировавшего пороха, вещества, образующиеся от сгорания порохового заряда, взрыва инициирующего вещества, частицы материала капсюля, гильзы, снаряда и ствола оружия, следы оружейной смазки.

За исключением несгоревших и частично сгоревших порошинок, а также оружейной смазки продукты выстрела являются, как правило, неорганическими веществами. В состав продуктов выстрела входит целый ряд металлов и металлоидов. По происхождению, динамике выделения и отложения следы металлов можно разделить на две основные группы:

1. Следы металлов, которые несет на своей поверхности пуля, т.е. частицы, прилипшие к стенкам канала ствола оружия при предшествующих выстрелах, частицы оболочки и сердечника пули.

2. Следы металлов, которые несет поток газа; в свою очередь, они подразделяются на подгруппы:

? следы металлов от сгорания инициирующего вещества и пороха;

? следы металлов от температурного воздействия на снаряд;

? следы металлов от трения пули о стенки канала ствола оружия.

В табл. 21 приведены перечень деталей оружия и боеприпасов, образующих продукты выстрела, и соответствующие им металлы и металлоиды, обнаруживаемые в следах выстрела.

Таблица 21. Элементы, обнаруживаемые в следах выстрела

По аналогии с продуктами выстрела продукты взрыва (именно химического взрыва), отлагающиеся на фрагментах взрывного устройства и вещной обстановке места взрыва, состоят из остатков непрореагировавшего взрывчатого вещества (инициирующего и основного заряда), продуктов их частичного и полного сгорания, продуктов испарения и сгорания материалов взрывного устройства и материалов элементов вещной обстановки, непосредственно примыкающих к взрывному устройству.

При этом частицы непрореагировавшего ВВ обнаруживаются в виде включений в характерных мелких пробоинах, кратерах, трещинах, на отдельных объектах из достаточно прочных материалов (металл, стекло, дерево и т.д.), а также в виде отдельных частиц, внедренных в «мягкие» материалы (ткань, поролон, полиэтилен) или осевших на поверхности различных предметов окружающей обстановки.