гексоген или тротил что мощнее
Гексоген или тротил что мощнее
10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексаген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности.
Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13-18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.
В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.
В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.
Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.
Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20кг тротила.
6 самых мощных в мире взрывчаток
Гексоген – взрывоопасное лекарство
10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексаген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности.
Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13-18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.
Октоген — полмиллиарда долларов на воздух
В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.
Астролит – хорош, но дурно пахнет
В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.
Взрывчатка, которая убивает своих
Китайский разрушитель
Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.
В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» — динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.
Мечта пироманов – CL-20
Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20кг тротила.
Гексоген: путь от лекарства к мощнейшей взрывчатке
Среди огромного количества химических веществ имеется группа специфических веществ, обладающих особым химическим свойством – при определенных изменениях физического состояния вещества начинается мгновенная и активная взрывная реакция. Процесс происходит стремительно, в течение 1-5 миллисекунды. Именно такое описание характеризует взрывчатые вещества – продукты, появившиеся в результате осознанной человеческой деятельности. Одним из самых мощных взрывчатых вещества является гексоген. На первый взгляд это белое и безобидное, порошкообразное вещество, не имеющее ни вкуса, ни запаха. На деле этот порошок способен произвести колоссальные разрушения.
Банальная и типичная история изобретения
Конец XIX века можно охарактеризовать одним коротким и емким выражением – период великих изобретений. Однако, как и в большинстве случаев, величайшие открытия, сделанные человеком, сразу обретали угрожающее направление. Все, что создавала человеческая мысль, сразу же использовалось для последующего изобретения человеком самых страшных и самых мощных средств уничтожения себе подобных. Не обошла стороной эта участь и область химии. Эта наука дала возможность человеку успешно бороться со страшными недугами и одновременно с этим, позволила получить средства для безжалостного уничтожения друг друга на полях сражений.
Химики относятся к разряду тех ученых, которые поверхностно задумываются над тем, что они делают. Так было и в случае с изобретением гексогена. Немецкий химик Ганс Геннинг сумел создать в конце XIX века сложное химическое вещество, обладающее лечебными свойствами. Ученый, уверенный в своих благих намерениях, пытался создать эффективный лекарственный препарат, способный сделать в медицине настоящий научный прорыв. Мочекаменная болезнь, воспаление мочеполовой системы стали новым бичом современного человеческого общества. Отсутствие эффективных терапевтических средств для лечения недугов толкало ученых на поиск и создание новых медикаментозных средств.
Немцу удалось создать гексоген, который в 1899 году был запатентован как лекарственный препарат. Следует отметить, что аналог гексогена – лекарственный препарат уротропин или гексаметилентетрамин, был открыт еще в 1859 году русских химиком А.М. Бутлеровым. С медицинской точки зрения изобретение немецкого химика в те годы не привело к заметному прорыву в урологии. Применение препарата сопровождалось большим количеством опасных побочных эффектов, которые на тот момент не имели четкого научного объяснения.
Гексоген(научное название триметилентринитроамин) получается в результате химической реакции из уротропина и азотной кислоты. Эти компоненты в свою очередь можно легко получить, используя уголь, воздух и воду. Из этого вытекает, что по своей химической природе новое вещество имеет неограниченный ресурс. В процессе первых опытов удалось получить мелкокристаллическое вещество белого цвета, которое отличалось абсолютно аморфным состоянием. Гексоген не растворяется в воде, негигроскопичен и в нормальном агрегатном состоянии не проявляет агрессивных реакций. К тому же, как выяснилось, вещество не взаимодействует с металлами.
Химические и физические свойства гексогена
Несмотря на свои уникальные свойства, гексоген оставался для военных темным и неизвестным пятном в военной науке. Ни русско-японская война, ни Первая Мировая не стали детонатором в области развития взрывчатых веществ. Только в 20-х годах военные обратили внимание на уникальные химические свойства этого химического вещества.
Основные химические свойства гексогена, которые привлекли внимание военных, заключались в стойкости вещества и в его высокой бризантности. К тому же вещество было просто и доступно в получении. Технологию изготовления гексогена можно было освоить даже при слабо развитой химической отрасли. В 1920 году усилиями британских химиков стало возможным получать вещество более простым способом – нитрование концентрированной азотной кислотой уротропина. В результате опытов стали ясно видны взрывчатые свойства гексогена. С этого момента за работу взялись специалисты – пиротехники.
Оказалось, что вещество способно под воздействием определенных внешних факторов перейти из спокойного агрегатного состояния к быстрому химическому превращению, сопровождающемуся интенсивным выделением горючих газов. Тем более что этот процесс происходит мгновенно в течение тысячной доли секунд. Обнаружилось, что гексоген при детонации порождает ударную волну сверхзвуковой скорости. Давление газов за считанные мгновения вырастает до больших величин, образуя область огромной разрушительной силы. Такой тип взрыва характерен для аммонита и тротила.
Для того, чтобы привести механизм химической реакции в действие необходимо обеспечить внешнее воздействие. Для случая с гексогеном такими внешними факторами могут стать:
Зафиксированные данные об опытах наглядно продемонстрировали, что безобидный кристаллический порошок белого цвета, призванный лечить людей от заболеваний мочеполовой системы, обладает колоссальной разрушительной силой.
Пиротехники сумели высчитать фугасность и бризантность гексогена. Эти два параметра характеризуют все взрывчатые вещества. Оказалось, что у гексогена фугасность вдвое выше, чем у тротила. Другими словами, 10 г. гексогена в момент взрыва выделяют 480 см3 горючих газов, тогда как тротил при детонации способен образовывать всего 285 куб. см. газов. Что касается бризантности, то в данном случае новое вещество в 1,26 раза превышает показатели, получаемые при подрыве тротила. Скорость детонации гексогена составляет 8360 м/с, при этом выделяется объем газов, равный 908л/кг.
Взрыв гексогена создает по фронту ударной волны давление 33,8 ГПа.
Такие превосходные с точки зрения разрушительности параметры не могли пройти мимо военных. В начале 30-х годов, сначала в Англии, а позже и в континентальной Европе начинается массовое производство гексогена, только уже в качестве взрывчатого вещества. На химических производствах налажен непрерывный цикл нитрования уротропина, что позволило в кратчайшие сроки добиться больших объемов выпуск ВВ нового типа.
Примечательно обратить внимание на экономические показатели выпуска гексогена перед началом Второй Мировой войны по странам. В Англии за сутки получали 360 тонн гексогена, в США и в Германии эти показатели были ничуть не меньшими – по 350 и по 345 тонн соответственно. Всего за годы Второй Мировой войны Третий Рейх выпустил на своих заводах 110 тыс. тонн гексогена.
Практическая плоскость применения гексогена
Гексоген сегодня
В отличие от тринитротолуола (тротил) производство гексогена отличается низкой рентабельностью, что делает его самым массовым взрывчатым веществом на сегодняшний день. Высокие показатели фугасности и бризантности делают гексоген очень удобным и эффективным ВВ для изготовления боеприпасов специального назначения.
linur2
linur2linur2
10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексоген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности.
Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13-18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.
В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.
В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.
Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.
ВВ за рюмкой чая — о сравнении взрывчатых веществ.
Что же у нас есть и зачем понаизобретали столько разных ВВ, если самого мощного так и не нашли? А есть у нас, дорогие читатели, «оптимальное для данной задачи взрывчатое вещество». Вся соль в «для данной задачи», ибо задачи перед взрывчатыми веществами ставятся самые разнообразные, и хорошо показавшее себя в одной из них, может быть неприемлемым для иных задач. Иными словами, выбирать можно и должно, но не по критерию «самое лучшее», для корректного выбора потребуется сравнить множество параметров, зачастую взаимоисключающих. Придется учитывать условия эксплуатации, конструкционные особенности самого заряда, материал и конфигурацию боеприпаса, желаемый эффект и так далее. На каждом этапе будут отсеиваться те или иные рецептуры, и из оставшихся в финале будет производиться выбор в пользу наиболее полно удовлетворяющего всем требованиям, либо обеспечивающего наибольший эффект. Не стоит забывать и про экономический фактор.
Вернемся к началу – как же люди сравнивали между собой взрывчатые вещества на заре их появления? Когда химия окончательно сложилась как точная наука и были подтверждены теории о строении вещества, произошел буквально прорыв в химии взрывчатых веществ. Ведь что такое теория? Это не инструмент объяснения, как думает большинство обывателей: «сегодня была выдумана теория X, которая объясняет Y! Ура, товарищи!». Нет, в первую очередь любая теория, это инструмент предсказания. И то, насколько точно та или иная теория может предсказать результат наших действий, определяет место данной теории в храме науки. Будет она блистать пред алтарем, или тихонько копошиться в урне перед входом. В XIX веке теория о строении и свойствах органических нитросоединений предсказывала, что у них есть немалый потенциал в роли взрывчатых веществ. Все эти десятки веществ, открытые за пару десятилетий вовсе не случайны (хорошо, в основном не случайны), но базировались на научном предположении, что в нитросоединениях заключена большая потенциальная энергия. Потому то сотни химиков по всему миру и бросились нитрировать все и вся, периодически наталкиваясь на искомые свойства синтезируемых веществ. И вот, совершенно неожиданно, вместо старого доброго дымного пороха, пред очи человека с погонами толпа химиков всех мастей вываливает мешок и три авоськи всевозможных рецептур и смесей, способных тем или иным образом взрываться. Что делать?
И господа ученые выдали на гора феерию способов сравнить «вещество А с веществом Б». Методы местами были странные, местами нелепые, но многое из предложенного звучало разумно и, что более важно, раз за разом давало предсказуемый результат. То есть, если метод Х утверждает, что граната снаряженная веществом А проломит больше досок, чем такая же, снаряженная веществом Б, и на практике это подтверждается, то метод имеет право на применение, так как, выше уже было отмечено – сила теории не в объяснении, а в предсказании. Довольно быстро было выяснено, что эффекты, производимые взрывчатыми веществами на окружающую среду разнообразны, и единого критерия сравнения быть не может. Для практического применения были избраны критерии сравнения по безопасности, дробящему эффекту и совершаемой работе.
Следующим пунктом шло сравнение действия, которое оказывает взрывчатое вещество. Здесь все оказалось сложнее. Пока номенклатура испытываемых веществ была невелика, а их действие подобно, выработанные методики сравнения давали хоть и с оговорками, но имеющий предсказательную силу результат. Типичный пример: хорошо известная всем интересовавшимся темой проба на бризантность по методу Гесса. Навеска из 50 грамм взрывчатого вещества, подпрессованная до плотности 1 грамм на кубический сантиметр, взрывается на свинцовом цилиндре с заданными размерами. Уменьшение высоты цилиндрика после взрыва считается мерой дробящего (бризантного) действия испытуемого вещества. На первый взгляд все отлично, испытывай разные составы, сравнивай миллиметры уменьшения высоты, и который сильнее сплющил свинцовый столбик, тот и лучше! Но вот появились взрывчатые вещества с высокой скоростью детонации, и навеска в 50 грамм полностью уничтожала испытуемый цилиндр. Грубо говоря, испытуемая величина вышла за пределы шкалы измерения, а «продлить» шкалу нет возможности. Ведь если удлинить свинцовый столбик, это исказит предыдущие опыты и придется пересравнивать все до единого результаты, всех взрывчатых веществ. Аналогичная картина и с рецептурами, чья насыпная плотность выше единицы, либо с жидкими составами, чья плотность отличается от единицы. Результаты их испытаний были не релевантны, так как получены в отличных от всех остальных опытов условиях и в таблицы пошли мелким шрифтом сноски, что вот эти миллиметры суть другие и прямому сравнению не подлежат.
Другой пример: проба на бризантность по стальной пластине. Потенциально более точный метод с широким диапазоном измерения результатов: на стальной пластине со строго определенными механическими свойствами подрывается навеска испытуемого состава, и по объему оставленной воронки определяется дробящая способность. Привязка к плотности отсутствовала, наоборот, можно было проследить, как меняется действие взрывчатого вещества в зависимости от плотности запрессовки. Минусов у способа было ровно два: трудность с выдерживанием механических свойств стали с требуемой точностью, и сложности определения объема кратера. Только относительно недавно были разработаны автоматизированные методы измерения как самой тестовой пластины, так и объема оставленного на ее поверхности углубления, и теперь этот метод весьма популярен на западе.
Ситуация с измерением фугасного действия обстояла не лучшим образом. Наиболее распространенный тест в свинцовой бомбе дает большую погрешность в измерениях (на результат влияло даже качество песка, используемого для забивки) и невозможность прямого сравнения новых взрывчатых веществ, выходящих за шкалу измерений.
К чему это все было написано? Чтобы дать понять: определение «самого мощного взрывчатого вещества» мгновенно наталкивается на проблему отсутствия объективного метода сравнения и разнообразность измеряемых характеристик. И если принять все условности методов сравнения, практическое применение тоже наталкивается на сложности. Для объяснения вновь немного углубимся в теорию, хотя и без формул. Как мы помним, ударная волна в массе взрывчатого вещества поддерживается расширением газообразных продуктов реакции. Между кристаллами ударная волна несколько ослабевает, внутри них наоборот, разгоняется. Следовательно, чем плотнее упаковано взрывчатое вещество, чем выше его плотность, чем больше молекул в единице объема прореагирует и меньше будут потери ударной волны в промежутках между кристаллами. Иными словами, дробящие свойства взрывчатого вещества зависят от его плотности, как абсолютной, так и фактической плотности при прессовании, и зависимость эта не линейная, а степенная. Но испытания проводятся при плотности единица!
Рассмотрим конкретный пример пироксилина и тринитротолуола. По справочникам тех лет, работа сухого пироксилина в свинцовой бомбе Трауцля составляет 420 кубических сантиметров, тринитротолуола 360. Казалось бы, пироксилин выгоднее для снаряжения боеприпасов, и с некоторыми трудностями можно мириться, как платой за могущество. Однако, вспоминаем, что данные получены при плотности один грамм на кубический сантиметр. Прессованный пироксилин имеет плотность немного выше 1,2 в то время как тринитротолуол уже 1,58. Далее, пироксилин требуется флегматизировать увлажнением до 18-22%, что дополнительно снизит его работоспособность, часть энергии потратится на испарение воды и нагрев пара. И вспомним, что дробящее действие зависит от плотности заряда нелинейно, то есть 30% повышение плотности над пироксилином оборачивается существенной прибавкой бризантности тринитротолуола. В итоге, уступая пироксилину на 15% в фугасности по методу Трауцля, тринитротолуол с лихвой отыгрывает это отставание тем, что в каморе снаряда его будет на 30% больше и его дробящее воздействие окажется в 1,5-2 раза выше, в то время как пироксилин будет дополнительно ослаблен большим содержанием воды в заряде.
Что поделать, но придется нашему герою снять китель и, надев лабораторный халат проверять на практике, обстрелами мишеней и подрывом в грунте красивые цифры господ ученых. Лучше, конечно, проучить это дело кому-либо другому, званием пониже, и делать это как можно дальше от своего кабинета. Во избежание. Вот уже исполнители, составят свои таблицы пересчета и поправочных коэффициентов, которые в будущем используют инженеры при проектировании боеприпасов и выборе типа взрывчатого вещества для них.
Как можем видеть, старые таблицы с показателями фугасности и бризантности по методам Трауцля, Гесса или Каста не дают однозначного ответа на вопрос – какое взрывчатое вещество лучше. Они даже не всегда дают адекватное представление о свойствах самих сравниваемых веществ, что называется «вообще». Ныне эти методы почти не применяются, уступив более объективным и показательным пробам на торцевое метание, давление во фронте ударной волны и скорость детонации. Торцевое метание металлической пластины показывает, какую скорость придаст навеска взрывчатого вещества при рабочей плотности стальной пластине, плотно прижатой к торцу испытуемого заряда определенной формы. Это важный показатель бризантности и эффективности рецептуры для снаряжения кумулятивных зарядов. Обычно используется в процентном выражении, где за 100% принимается тест октогена. Давление во фронте ударной волны на определенных расстояниях показывает характеризует способность взрывчатого вещества наносить повреждения удаленным объектам и в целом, фугасность. Ценность данного теста, в отличие от метода Трауцля в том, что некоторые взрывчатые вещества обладают «медленным» характером и продукты реакции догорают в воздухе, подпитывая ударную волну. Подрыв пробы такого вещества в замкнутом объеме свинцовой бомбы не дает объективной картины, демонстрируя заниженные показатели фугасности. Не говоря уже о том, что испытать таким образом аэрозольные составы принципиально невозможно.