說(shuō)句實(shí)話,有時(shí)候看一些不入門的軍迷討論炸藥,就像一個(gè)現(xiàn)代人看原始人討論如何鉆木取火一樣的感覺(jué)。

別急,W君就是直言一下自己的感受而已。也別不服,隔行如隔山。

提到炸藥這個(gè)東西,很多人就會(huì)以“爆炸威力”來(lái)衡量炸藥的性能。一提起炸藥就非CL-20不可了,好像CL-20是萬(wàn)能良藥一般。但在真正搞炸藥的人眼里,這事情太遜了。

所以,今天文章的寫作目的就是讓大家真正的了解一下現(xiàn)在的炸藥是什么,又是怎么和五代機(jī)、六代機(jī)一樣分出代次的。

借著昨天的一個(gè)粉絲留言:

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

咱們就開始深入的講講。同時(shí),也讓大家了解下W君是怎么寵粉的,只要是粉絲,問(wèn)到問(wèn)題一定會(huì)細(xì)細(xì)作答。

理由是——這個(gè)粉絲竟然提到了“第四代炸藥”,相較于很多只知道CL-20的人這名粉絲知道第四代炸藥這個(gè)詞已經(jīng)很了不起了。

真的,沒(méi)騙你們,這事情很了不起的!例如W君忽然間給你們拋出一個(gè)詞“六硝基六氮雜異伍茲烷”大多數(shù)人會(huì)立刻兩眼一麻黑,這是個(gè)啥子玩意?這其實(shí)就是很多人心心念念的CL-20的“大名”。CL-20是1978年在美國(guó)的一個(gè)軍事基地被研發(fā)出來(lái)的,這個(gè)基地叫做“中國(guó)湖(China Lake)”,CL是“中國(guó)湖”的縮寫,后面的20是他們的第二十個(gè)產(chǎn)品代號(hào)。

這東西化學(xué)名叫做“Hexanitrohexaazaisowurtzitane”,又看不懂了吧?這就是一行中國(guó)字的拉丁語(yǔ)寫法,這樣看:

Hexa(六)nitro(硝基)hexa(六)aza(氮雜)iso(異)wurtzit(伍茲烷)ane(結(jié)構(gòu))

這個(gè)詞的意思就是“骨架是一個(gè)特殊的異伍茲烷結(jié)構(gòu),帶有六個(gè)硝基和六個(gè)氮原子”的化合物。

拉丁語(yǔ)雖然啰嗦,但是特別好玩,可以在一定語(yǔ)法范圍內(nèi)用任意的詞根來(lái)組合成單一詞語(yǔ)。例如W君可以給大家即興的造一個(gè)拉丁語(yǔ)詞匯“subaustraliscoreana”,這個(gè)詞可以把韓國(guó)人氣瘋。

sub(一小部分的)australis(南部的)coreana(高麗)

其實(shí)就是咱們口中的“南朝鮮”。好了,扯淡時(shí)間完畢,咱們得回到正題,要不然大伙又得說(shuō)W君水文章了。

炸藥這個(gè)東西是人類歷史上的革命,它讓人可以直接將化學(xué)能運(yùn)用于軍事、生成、科技領(lǐng)域。但這個(gè)事情必須得有一個(gè)起點(diǎn)。這也就是“第一代炸藥”,所謂的第一代炸藥其實(shí)并不是嚴(yán)格意義上的炸藥,其代表物是黑火藥。

雖然現(xiàn)在很多人覺(jué)得黑火藥很遜,但是它的確提供了最早的爆炸能力,讓使遠(yuǎn)程火力成為可能,也讓“爆炸”這一人力所不能及的能量釋放形式得以實(shí)現(xiàn)。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

不過(guò)畢竟“第一代炸藥”是初代產(chǎn)品,屬于低爆速炸藥,爆炸的方式實(shí)際上就是在密閉空間內(nèi)的快速燃燒,其能量釋放的速度遠(yuǎn)低于后續(xù)的炸藥。這類東西還有一個(gè)名字叫做“槍藥(Gunpowder)”,在漢語(yǔ)詞匯中統(tǒng)稱“火藥”。當(dāng)然了,擴(kuò)展下知識(shí)點(diǎn),第一代炸藥并不僅限于“黑火藥”,還有很多種類別,例如“Hydrogen Peroxide Explosives過(guò)氧化氫炸藥”。在2005年倫敦地鐵爆炸案中,極端分子使用的炸藥主體就是三過(guò)氧化三丙酮(TCAP)。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

這種爆炸很容易識(shí)別,由于TCAP的爆炸幾乎不燃燒且只放出少量熱量,因此并沒(méi)有什么火光。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

第一代炸藥都有一些“共性”,爆炸威力小就不用提了,更重要的問(wèn)題是這些“炸藥”并不穩(wěn)定。以TCAP為例,這種化學(xué)物質(zhì)易燃、易爆、不穩(wěn)定。到這里,很多人就會(huì)奇怪了,不是在講炸藥嗎?易燃易爆不是炸藥應(yīng)該追求的特性嗎?為什么反而成了不好的因素了呢?

其實(shí)和“會(huì)開飛機(jī)”是一個(gè)道理,會(huì)開飛機(jī)不是指你能把飛機(jī)發(fā)動(dòng)起來(lái)飛離跑道,而是你能開著飛機(jī)安全降落。炸藥也是這樣的一個(gè)道理。能“炸”的東西太多了,但是你得讓這些物質(zhì)在該爆炸的時(shí)候爆炸,不該爆炸的時(shí)候一定不炸。

為了改善這件事,就出現(xiàn)了“第二代炸藥”,第二代炸藥其實(shí)有一個(gè)特別讓人不可思議的名稱,它們被叫做“安全炸藥”。例如硝化甘油、苦味酸、TNT、硝酸纖維。首先這些東西穩(wěn)定,在正常的保存環(huán)境下不分解、不潮解,不與其他物質(zhì)反應(yīng),不會(huì)因?yàn)楸4嫫谙迒?wèn)題引起爆炸性能的改變。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

這其實(shí)就是第二代炸藥的精髓所在了。通常第二代炸藥的選擇不是物質(zhì)本身穩(wěn)定(例如TNT),就是可以通過(guò)鈍感技術(shù)降低炸藥感度(例如硝化甘油+硅藻土),讓炸藥可以穩(wěn)定的存在。不受到外界因素影響意外的觸發(fā)。例如:

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

這件事,其實(shí)從諾貝爾開始,人類對(duì)炸藥的研究就是怎樣穩(wěn)定住炸藥,讓炸藥不那么容易爆炸。由于第二代炸藥不那么容易爆炸,于是就有了更多的加工手段。例如我們可以把炸藥融化后進(jìn)行澆筑,等炸藥冷卻凝固后就可以完全填滿彈藥。這可比把火藥粉末填充到炮彈里面的方法“實(shí)誠(chéng)”多了。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

最直接的特性就是大大的增加的彈藥的裝填比。說(shuō)個(gè)生活中的例子,一個(gè)固定大小的杯子如果裝綠豆是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有裝綠豆沙的裝入量大的,原因在于——綠豆和綠豆之間有縫隙。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

當(dāng)然了,后期的研究也讓第二代炸藥有了比第一代炸藥更強(qiáng)的爆炸能力,其主要的原因是第一代爆炸主要是快速燃燒和分解,而第二代炸藥則是爆轟波在炸藥內(nèi)高速的傳遞。

這里就引起了一個(gè)很多軍迷迷糊的術(shù)語(yǔ)——“爆速”

“爆速”是什么?爆炸的速度?這樣說(shuō)太模糊!是爆炸產(chǎn)生的沖擊波的速度?還是爆炸產(chǎn)生的飛濺物的速度?

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

其實(shí)都不是,確切的說(shuō)“爆速”是指爆轟波在炸藥中傳遞的速度。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

簡(jiǎn)單的說(shuō)就是爆轟波沿著爆炸物傳播的速度。很多人認(rèn)為這個(gè)數(shù)值越大爆炸物的爆炸威力越大,其實(shí)并不盡然。雖然說(shuō)目前很多炸藥的爆炸威力很大爆速也很快,但是這里并沒(méi)有一對(duì)一的關(guān)聯(lián)性。例如硝酸甘油的爆速達(dá)到了8980米/秒,但是,硝酸甘油的爆炸TNT等效當(dāng)量?jī)H僅為1.5。而黑索金(RDX)的爆速度為8428米/秒,但它的TNT等效當(dāng)量卻為1.6,爆速低但是比硝酸甘油更強(qiáng)。

其實(shí),爆速這個(gè)數(shù)值是和炸藥的密度和晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的。和威力的關(guān)系可以說(shuō)是有,但關(guān)系并不太大。

由于第二代炸藥和第一代炸藥相比,爆炸威力完全不在一個(gè)檔次上(黑火藥的TNT等效當(dāng)量為0.3-0.5),因此也被稱為“烈性炸藥”或者“猛炸藥”。當(dāng)然了,這個(gè)東西是一個(gè)相對(duì)值。炸藥的爆炸能力和密度和形狀是有很大關(guān)系的——這是一門藝術(shù)。就拿普通的黑火藥來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)特殊調(diào)制改變密度和裝填方式也可以達(dá)到等效TNT當(dāng)量1.03,也就是說(shuō)特定條件下工藝完備的黑火藥和TNT炸藥在爆炸的時(shí)候區(qū)別不大。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

那么,“TNT等效當(dāng)量”是怎么測(cè)量的?一般的來(lái)說(shuō)都是用鉛柱壓縮法來(lái)做。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片
打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

方法也很簡(jiǎn)單,一定重量的炸藥在爆炸后測(cè)量鉛柱被壓縮的量,然后和標(biāo)準(zhǔn)TNT的用量做對(duì)比既可以很直觀的測(cè)量出炸藥的性能。當(dāng)然還有其他測(cè)試方式,不過(guò)咱們國(guó)標(biāo)里面用的方式是這種,就重點(diǎn)說(shuō)一下。

從這里來(lái)講,我們就看到人們對(duì)炸藥的威力還是有渴求的。并不滿足TNT這樣的爆炸威力。

于是,在不改變安全性的的前提下,繼續(xù)炸藥的研發(fā),就搞出來(lái)了安全性差不多,但是威力更大一些的炸藥,例如前面說(shuō)的黑索金,這就是“第三代炸藥”。第三代炸藥有一個(gè)統(tǒng)稱叫做“高能炸藥”。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

像不像戰(zhàn)斗機(jī)的代次?第一代噴氣式飛機(jī)、第二代超音速飛機(jī)、第三代多用途戰(zhàn)斗機(jī)、第四代高機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)績(jī)、第五代、隱身戰(zhàn)機(jī)……

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

每個(gè)代次都是在前面的基礎(chǔ)上再發(fā)展其他的性能特性?!暗谌ㄋ帯币彩侨绱?,在保證了安全性的前提下提高炸藥的能量?,F(xiàn)在理解“高能炸藥”的含義了吧?以RDX為例子,一公斤RDX填充到炮彈里面相當(dāng)于填充了1.6公斤的TNT,其威力大了60%。

在“高能炸藥”領(lǐng)域中大家研究了很多東西,這件事就有點(diǎn)像當(dāng)初第二代戰(zhàn)機(jī)一樣特別強(qiáng)調(diào)高空高速,例如F-104、Mig-25這樣的戰(zhàn)斗機(jī),速度給飆得極高。但真沒(méi)啥太大的用處,后來(lái)在吃了幾次虧之后,空軍就把第三代戰(zhàn)斗機(jī)的路線改成了多用途了,犧牲一部分高空高速性能,換來(lái)更大的作戰(zhàn)空間。

炸藥也是如此。黑索金(RDX)的另一個(gè)名字叫做“旋風(fēng)炸藥”,聽(tīng)名字就知道這種炸藥的威力了。但是這么大威力的炸藥一般很少單一使用。原因是炸彈在爆炸的時(shí)候并不是通過(guò)自己產(chǎn)生的那點(diǎn)爆炸氣體來(lái)殺傷人員和摧毀目標(biāo)的。敲黑板,研究炸藥上面這句話一定得記住。爆炸氣體會(huì)有作用,但更大的作用是驅(qū)動(dòng)周圍介質(zhì)高速運(yùn)動(dòng)。例如推動(dòng)空氣形成沖擊波,或者推動(dòng)彈片形成殺傷破片。

明白了這個(gè)道理你就會(huì)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)有趣的現(xiàn)象——咱們可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn),隨手拿起身邊的一個(gè)書本或手機(jī)扇風(fēng)。自己體驗(yàn)體驗(yàn),你把扇風(fēng)的速度提高一倍是不是到你臉上的風(fēng)速風(fēng)量也提高了一倍呢?顯然不是!原因是空氣是有彈性的并且是可以流動(dòng)的。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

過(guò)高的速度只能讓空氣逸散到其他方向上,并不會(huì)被推動(dòng)到自己臉上,炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波也是如此。因此黑索金在很多彈藥類型的裝填中風(fēng)光了一陣就縮回去了。取而代之的就是配方炸藥。

例如Composition B炸藥:這是由59.5% RDX(爆速8,750 米/秒)和 39.5% TNT(爆速 6,900 米/秒),用 1% 的石蠟減敏。制作的炸藥,廣泛用于美軍的榴彈炮炮彈、空投炸彈和手榴彈等爆炸武器的裝填。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

為什么在RDX中加TNT?實(shí)際上就是因?yàn)镽DX太猛了,得加點(diǎn)雜質(zhì)(TNT)來(lái)勒住韁繩。

到了現(xiàn)在,由于攻擊城市目標(biāo)的任務(wù)更多,需要打擊的目標(biāo)從戰(zhàn)壕變成了鋼筋混凝土的大樓。裝填藥的配方就又改了,現(xiàn)在是45.1%RDX ;29.2% TNT;21.0%鋁粉 ;4.7%石蠟作為減敏劑;0.47%氯化鈣作為干燥劑,防止水分與鋁粉發(fā)生反應(yīng)。你看,黑索金的比例又進(jìn)一步降低,而額外加入的鋁粉則是為了在爆炸過(guò)程中釋放更大的熱量,適合對(duì)目前的鋼筋混凝土建筑物進(jìn)行進(jìn)一步打擊。

追求能量這件事在大方向上是沒(méi)錯(cuò)的。不過(guò),如果你看到這里你就會(huì)理解炸藥的使用特性和使用場(chǎng)景決定了需求的炸藥威力并不是越大越好。例如聚能穿甲彈:

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

一枚高性能的聚能穿甲彈在它的純銅藥罩子里面的裝藥不用問(wèn)——就是黑索金。這個(gè)爆炸不作用于空氣就是要產(chǎn)生金屬射流,黑索金就更合適一點(diǎn)。到不是炸得猛,而是因?yàn)榭梢陨傺b些炸藥多放點(diǎn)銅,在同樣口徑和重量下產(chǎn)生更多的金屬射流,讓金屬射流有更好的穿深效果。

而一枚高性能的反步兵地雷。也不用問(wèn),大部分里面的裝藥是奧克托今。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

原因是作為“第四代炸藥”的奧克托金可以在更小的容積率下造成更大的破壞。做成的地雷只有幾厘米直徑,但有能力炸倒一大片。

呵呵,“第四代炸藥”露頭了是吧?但是要注意的一點(diǎn)是——為什么有第四代炸藥?第四代炸藥本質(zhì)的定義并不是要比第三代炸藥有更大的爆炸威力。而是更尖端的一個(gè)范疇。先說(shuō)第四代炸藥是什么——“高性能炸藥”,這里的性能并不特指爆炸威力

奧克托今(HMX)被認(rèn)為是最早的一種第四代炸藥。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

在TNT和黑索金的時(shí)代里面,奧克托金依然是以它的爆炸威力殺出局面的。這玩意爆速為9100米/秒,等效TNT爆炸當(dāng)量為1.5-1.7,但是奧克托金的晶體密度(1.9克/立方厘米)相比TNT(1.65克/立方厘米)和RDX(1.7克/立方厘米)更大,在相同空間內(nèi)可以多裝入更多的裝藥(15%)。

因此一枚彈藥單單是把裝藥換成奧克托金其威力也可以顯著提高。不過(guò),這玩意現(xiàn)在大多數(shù)情況下是做地雷。原因是——用它可以把地雷做到足夠小。這時(shí)候,很多軍工人就醒悟了——炸藥的威力已經(jīng)是足夠了,要發(fā)展其他性能了。

所以給大家說(shuō)的第四代炸藥也就是“高性能炸藥”,的性能并不是特指爆炸性。所以,奧克托金這么好的爆炸性,用來(lái)做地雷和炮彈就有點(diǎn)可惜了。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

于是,在有些制導(dǎo)炮彈和導(dǎo)彈上,奧克托金就被用在了姿態(tài)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上。雖然名字叫“火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”其實(shí)就是一個(gè)U形開口的小炸藥包。在火箭轉(zhuǎn)到需要調(diào)整姿態(tài)的位置上,引爆特定位置的炸藥,這時(shí)候制導(dǎo)炮彈或者導(dǎo)彈就被崩到了相反的方向,這就完成了軌跡調(diào)整的功能。相對(duì)于裝一個(gè)垂直于飛行方向的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),這種炸藥火箭體積又小反應(yīng)速度又敏捷。其實(shí)這里面用到的就不是奧克托金的爆炸特性,而是速燃特性了。

類似的還有“三硝基氮雜環(huán)丙烷”,

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

這東西的TNT等效當(dāng)量為1.3,表面數(shù)據(jù)上并不出彩,但是這個(gè)東西在101度液化后有極高的流動(dòng)性。比TNT更方便灌裝炮彈??梢砸圆畈欢嗟某杀咀屌趶椷_(dá)到Composition B炸藥的威力,既簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程,又降低了生產(chǎn)成本。它的性能其實(shí)就是突出了“液態(tài)流動(dòng)”性,同時(shí)它有世界上最快的爆速,達(dá)到9597米/秒,比大家很在意的CL-20的爆炸速度(9208米/秒)還快上將近400米/秒。

還有TATB(triaminotrinitrobenzene,三氨基三硝基苯)。這玩意恐怕是很難入很多軍迷的法眼,原因很簡(jiǎn)單,爆炸威力不行?。『蚏DX或者HMX比這就是個(gè)弟弟。僅僅比炸藥的基準(zhǔn)物TNT高1%。不過(guò)W君得告訴你這是一種藏得巨深的第四代炸藥。TATB在1888年就被制造出來(lái)了!但是這玩意一直沒(méi)有被當(dāng)作炸藥。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

看分子結(jié)構(gòu),你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這東西太穩(wěn)當(dāng)了,分子結(jié)構(gòu)很難破壞。雖然含有氮和多個(gè)氮鍵和硝基。但是這結(jié)構(gòu)配的穩(wěn)定的一批。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

為什么藏得深呢?主要是這東西在制備的過(guò)程中有鹽酸中的氯原子構(gòu)成影響,讓本來(lái)就很穩(wěn)定的TATB更加不容易引爆。制導(dǎo)1980年代之后,這種TATB開始采用無(wú)氯工藝生產(chǎn),它的爆炸特性才被一點(diǎn)點(diǎn)的挖掘出來(lái)。即便如此,它的感度依然很低,也正因?yàn)槿绱?,被稱作“木頭炸藥”。

引爆也不好引爆,爆炸威力也不大,那么能用在哪里呢?看下面!

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

當(dāng)一枚鉆地彈從2萬(wàn)米的高度扔下來(lái)的時(shí)候,它的目標(biāo)是穿透65米的地面。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

在這個(gè)過(guò)程中,不僅僅是彈體結(jié)構(gòu)要受到巨大的沖擊力影響,其內(nèi)部的炸藥也一樣會(huì)經(jīng)受巨大的沖擊力有可能提前引爆。這里時(shí)候木頭炸藥的特性就彰顯出來(lái)了。這東西對(duì)撞擊、高溫都極不敏感。因此可以跟隨者單體一起鉆入地下爆炸。

打開網(wǎng)易新聞 查看精彩圖片

如果不是這樣的話,鉆地炸彈是很難完成任務(wù)的。

類似的第四代炸藥其實(shí)都是這樣的特點(diǎn),往往是突出某一方面的特性來(lái)適應(yīng)特定任務(wù)的需求。而并不是單純的像第三代炸藥一樣追求爆炸威力了。

在軍迷圈子里討論第四代炸藥好像是多先進(jìn)的東西,但實(shí)質(zhì)上世界各國(guó)在開始研制第四代炸藥的時(shí)間原點(diǎn)在上世紀(jì)的七八十年代,已經(jīng)是40多年前的事情了。

而現(xiàn)在,主要的研究方向又變了。已經(jīng)開始研究第五代炸藥了。例如突出生物降解性更環(huán)保;突出二元性,在投置或者發(fā)射后迅速混合生成炸藥;甚至要可調(diào)節(jié)爆炸當(dāng)量,一枚炸彈扔下去是一個(gè)手雷的爆炸力還是一個(gè)炮彈的爆炸力權(quán)憑投彈者的心情而定……

至于CL-20,只是一幫偽軍迷們口口相傳的神話產(chǎn)物,真正在炸藥領(lǐng)域CL-20沒(méi)大家想的那么神奇。提多了,就有點(diǎn)皇帝用金鋤頭種地的感覺(jué)了。