半島的金將軍曾經(jīng)說過,“現(xiàn)代戰(zhàn)爭是炮戰(zhàn)”。
當時大家還對此話嗤之以鼻,結(jié)果經(jīng)過一場俄烏沖突,大家發(fā)現(xiàn)火炮的確在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中依舊能起到?jīng)Q定性的作用。

火炮在現(xiàn)代戰(zhàn)場上依舊重要
畢竟俄烏雙方在開戰(zhàn)后不久,均出現(xiàn)了炮彈不足的情況,使得戰(zhàn)爭雙方在一定時間內(nèi)都難以推進戰(zhàn)線。
要想讓火炮發(fā)揮足夠的作用,就需要強大的炸藥。美國非營利性研究小組 Energetic Technology Center (ETC)中有一位叫Bob Kavetsky的軍事專家就曾表示,解放軍當前已經(jīng)裝備了地表最強大的炸藥,美軍可能被中國打得頭破血流。
這位軍事專家提到的炸藥,是一種叫CL-20的物質(zhì)。

CL-20晶體
最強炸藥CL-20
CL-20學名六硝基六氮雜異伍茲烷,CL-20這個名字其實是“中國湖20號”的簡稱。
“中國湖”是美國的一個地名,當年就是美國的科學家率先在這個地方合成了CL-20。

CL-20結(jié)構(gòu)
該款化合物質(zhì)是人類當前能經(jīng)濟量產(chǎn),且具備足夠穩(wěn)定性的,威力最強的炸藥。
人類最早能使用的炸藥是黑火藥,就是“一硝二硫三木碳”那個。但隨著戰(zhàn)爭史的發(fā)展,人類漸漸不滿足于黑火藥的威力了,于是在19世紀末,德國人亨寧發(fā)明了環(huán)三亞甲基三硝胺,也就是黑索金。
之后黑索金在一戰(zhàn)、二戰(zhàn)中得到了廣泛的運用,成為了人類使用量最多的“高爆炸藥”之一。

黑索金的結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代各種手榴彈、導彈、大口徑炮彈里面使用的炸藥,就是黑索金。它比另一款著名炸藥——TNT用的都多。
但是隨著戰(zhàn)爭史的繼續(xù)發(fā)展,人類漸漸對黑索金的威力也不滿足了,于是各國開始追求威力更大的炸藥。
在上世紀60~70年代,美國和中國先后在實驗室中合成了CL-20,于是中美在之后的幾十年里,展開了“CL-20競爭”。
一種炸藥的威力如何,主要看它的爆炸速度。

炸藥的威力主要看爆炸速度
炸藥爆炸速度越快,就能產(chǎn)生速度更快的沖擊波,從而造成更大的殺傷。
如果是采用“破片式殺傷”,那么更快的沖擊波也能將破片更快的“推”出去,從而讓破片有更大的穿透力和殺傷力。
經(jīng)過人類的實驗,CL-20炸藥在爆炸時,能產(chǎn)生高達9500米/秒的爆炸速度。相比較之下,我們上邊提到的黑索金,爆炸速度為8700米/秒。而黑火藥,爆炸速度就只有每秒數(shù)百米了。

以這個爆炸速度,就能發(fā)現(xiàn)CL-20在威力上對比黑索金有明顯優(yōu)勢,對比黑火藥那更是甩了十條街。
CL-20還能當含能物質(zhì)
除開爆炸威力,炸藥這東西還有另外一種稱呼,那就是“含能物質(zhì)”。這個稱呼顧名思義,就是蘊含能量的物質(zhì)。
而很多東西要想運轉(zhuǎn),就需要大量的能量,比如說炮彈的飛行。

炮彈飛行需要能量
沒錯,CL-20不僅能當炮彈中的爆炸物,還能當炮彈的推進劑,推動炮彈飛得更遠。
而一款推進劑能讓炮彈飛多遠,除開火炮內(nèi)部膛壓、倍徑等因素的影響外,就主要看推進劑蘊含了多少能量了。
尤其是火箭彈。加農(nóng)炮、榴彈炮炮彈本身是不帶推進劑的,依靠火炮中主裝藥的爆炸產(chǎn)生巨量膛壓,然后將不帶推進劑的火炮彈頭推出去。
雖然常見的加農(nóng)炮,或者是迫擊炮等火炮采用含CL-20的主裝藥也能有效的提升火炮射程,但其提升會相對較小。

加農(nóng)炮
火箭彈的結(jié)構(gòu)比較接近航天火箭,最上面的是彈頭,下面絕大部分結(jié)構(gòu)就都是推進用的燃料。也就是說,火箭彈的射程,基本就取決于其推進劑的成分了。
現(xiàn)在各國火箭炮系統(tǒng)中火箭彈通常采用HTPB、氧化劑、鋁粉混合的推進劑,比沖能達到250秒~265秒左右。
現(xiàn)在各國已經(jīng)在研究含有CL-20的NEPE型推進劑,這種推進劑的比沖能達到270秒以上。理論上采用這種推進劑,火箭彈的射程相較于以往能提升大約20%,提升非常明顯。
火箭彈射程和推進劑材料有直接關(guān)系
此外還有科學家提出用CL-20配合全氮物質(zhì)的復合推進系統(tǒng)。這種推進系統(tǒng)的比沖理論上能達到500秒以上,相較于現(xiàn)有的火箭彈,射程能直接翻一倍。
現(xiàn)有的火箭彈射程已經(jīng)能達到70公里左右,采用這種推進系統(tǒng)的話,其射程可能達到130~150公里左右。
可以說CL-20的前景非??捎^,其不管是當炸藥用還是當推進劑,都能對武器裝備的實力產(chǎn)生較大的提升。
CL-20前景非常可觀
中美的“CL-20競爭”
目前可以確定的是,當前中國在“CL-20競爭”中處于上風。
在2023年8月份的時候,美國參議院專門就CL-20的問題開了一個會。美國眾議員邁克·加拉格爾在會議上表示,美國從上世紀40年代開始,就基本滿足于當時含能材料的威力了,之后美國在這個領(lǐng)域的發(fā)展相當緩慢。

邁克·加拉格爾
相比較之下,中國至少在2021年時就“以工業(yè)規(guī)模制造CL-20并將其用于武器系統(tǒng)中”。所以在“CL-20競爭”中美國已經(jīng)很明顯的落入了下風。
為了解決這個問題,美國專門劃出了1300萬美元用于替換美軍當前使用炮彈中推進劑和炸藥的材料。
這其中AGM-158C遠程反艦導彈、JASSM-ER空對地導彈、“魚叉”反艦導彈以及“標槍”反坦克導彈是最可能首先替換并使用CL-20的武器。

AGM-158C反艦導彈
如果一切順利,這些導彈在爆炸后侵徹深度將提升40%左右,射程將提升20%左右。
可以看出對于自己處于“CL-20競爭”中的劣勢,美國也有些著急了。而中國這些年來各種導彈、火箭炮的快速發(fā)展,和我國在CL-20這種材料上取得的成績脫不開關(guān)系。
很明顯的是,中美的“CL-20競爭”還遠沒有結(jié)束,雙方還會在這個領(lǐng)域投入更多的資源。
信息來源: 【1】中國青年報·《北理工“CL-20”如何征服世界炸藥“最高峰”》 【2】環(huán)球網(wǎng)·《美導彈射程增加20%,意在中國?》
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