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注册送白银 - 用子弹打TNT炸药会不会爆炸?有种炸药还能烧火取暖

2020-01-11 16:53:10 点击:3111

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注册送白银,作者:瀚海狼山

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从冷兵器时代进入热兵器为主的时代后,火炸药(就是火药和炸药的专业统称)就成了“枪炮弹药家族”的重要成员。很多军事爱好者大体知道黑火药和tnt炸药,或者因为玩游戏知道c4这种现代塑性炸药,但对炸药和火药的发展史以及在历次战争中的角色,却往往理不清,笔者简单为火炸药的历史做一梳理。

(一)

火炸药,是指能在极短时间内剧烈爆燃(即爆炸)的物质,是在一定的外界能量作用下,由自身能量发生爆燃和爆炸的物质。

一般情况下,火炸药在外界零供氧的情况下,只要有较强的能量激发(起爆药提供),火炸药就会对外界进行稳定的爆轰式作功。炸药爆炸时,能释放大量的热能并产生高温高压气体,对周围物质起破坏、抛掷、压缩等作用。

典型的火炸药包含爆炸物、某种引爆装置、通常还有某种外壳。被雷管的热量或冲击能量触发后,爆炸物就会进行快速化学反应,即燃烧或分解。

(二)

最早的火炸药,是中国古代四大发明之一的“黑火药”。黑火药的诞生已有千余年的历史,但直到19世纪末叶,火炸药家族还只有黑火药一个品种。现代火炸药工业的形成是从19世纪后半期开始的。

黑火药,在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气物质。实际上,黑火药至今仍然在现代弹药的生产中应用,不过用量已经很少,只是当起爆和发火药。

黑火药最初是作为方士炼丹、祈求长生不老的“仙药”用途,因此其命名带“药”字。后来才用于军事。

黑火药的爆轰原理是:硝酸钾分解放出的氧气,使木炭和硫磺剧烈燃烧,瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由于体积急剧膨胀,压力猛烈增大,于是发生了爆炸。据现代手段测量,大约每4克黑火药着火燃烧,可以产生280升气体,体积可膨胀近万倍。在有限的空间里,集中的气体在极大压力下快速膨胀;热量会加快各个气体粒子的运动速度,使得压力更高,足以破坏物品,致人伤亡。如果气体膨胀速度比音速快,就会产生强大的冲击波。这种压力还能促使固体碎片高速冲出,以巨大的力量打击人或建筑。

黑火药在爆炸时,固体生成物的微粒分散在气体中,所以产生大量的烟。由于爆炸时有硫化钾固体产生,往往有很多浓烟冒出,因此得名“黑”火药。

黑火药在当代,属民用爆炸物品,爆燃瞬间温度可达1000摄氏度以上,破坏力极强。黑火药敏感性强,易燃烧,火星即可点燃。

(三)

黑火药大约在晚唐——9世纪末正式出现,北宋后期逐步用于军事,主要是用竹竿挑着烧伤攻城的敌人。北宋末年到南宋时期才出现可以发射弹丸的管状火器和最早的“火箭”。

在与宋人的作战过程中,金人和蒙古人也相继学会了火器的使用和制作,这对后来蒙古铁骑几乎横扫整个欧亚大陆,有重要的助力。

成吉思汗在十三世纪西征,蒙古军队使用了火药兵器。公元1260年,蒙古军队在叙利亚的作战中被击溃,阿拉伯人缴获了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火药武器,从而掌握火药武器的制造和使用。

阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争,战争中阿拉伯人也使用了火药兵器——例如阿拉伯人进攻西班牙的八沙城时就使用过火药兵器。在与阿拉伯国家的战争中,欧洲人也逐步掌握了制造火药和火药兵器的技术。

黑火药和火药武器传入欧洲,不仅对作战方式本身,而且对各国政治也起到了变革的作用。以前难以攻破的贵族城堡和石墙,终于抵不住市民阶层的大炮!市民发射的子弹射穿了骑士的盔甲。贵族的统治,跟着身穿铠甲的贵族骑兵一起没落了。

随后,新的精锐火炮在欧洲的工场中制造出来,装备着威力强大火炮的舰队,扬帆出航,去征服新的殖民地,西欧开始了大航海和殖民时代。

因此可以说,黑火药和火药武器的广泛使用,是世界兵器史上的一个划时代的进步,使整个作战方法发生了翻天覆地的变革。中国人最早发明的火药,推进了世界历史的进程。

到15世纪,黑火药在西欧实现了准工业化生产。西欧高水平的黑火药制造技术又随着传教士的东来而“返销”中国。

1548年明朝戚继光著《纪效新书》中记载,火药配方和生产工艺有进一步的提高,明朝鸟铳药配方已与现代标准军用黑火药基本相同。

(四)

时间进入十九世纪中期后,随着第一次工业革命的基本完成,化学和物理学的巨大进步,人类开始迅速进入现代火炸药时代:

1831年,英国人比克福德发明了安全导火索,为此后新式炸药的应用创造了便利。

1.1845年,德国化学家舍恩拜发明硝化纤维(就是火棉,棉花和浓酸反应而成,是最常见的枪炮发射药)。根据硝化纤维含氮量高低,加工工艺导致的成品燃烧速率,高者为炸药,低者为火药(发射药)。这是火炸药工业的一个重大突破点。接踵而起的是一系列无烟火药和其他新炸药的发明。

2.1884年由法国化学家、工程师维埃利将硝化纤维制成胶质,再压成片状,切条干燥硬化,便制成了第一种无烟火药。这一发明具有极重要的意义。无烟火药燃烧后没有残渣,可使发射弹丸的射程、弹道平直性和射击精度均有极大的提高。此后,马克沁发明了重机枪,正是由于使用了无烟火药,现代膛线枪炮才登上战争舞台。

3.而瑞典人诺贝尔发展出高稳定性、防误爆的硝酸甘油钝化炸药。有必要额外说一句:硝化甘油制剂就是冠心病患者的救命药——这一次真的把炸药当了“药”来用。

硝化甘油及其衍生物系列炸药,多半是诺贝尔发明的。诺贝尔用矽藻土吸收三倍重量的硝化甘油,制成安全炸药,但这个生产过程极其危险,非专业人员绝对禁止实验。

诺贝尔一生大多数发明专利和炸药有关,为炸药的快速进步贡献很大;诺贝尔后来把专利获得的收入,设立了“诺贝尔奖”而闻名世界,因此有人也戏称诺贝尔奖为“炸药奖”。

4.1863年,德国化学家维尔布兰德发明了梯恩梯——tnt,全称:三硝基甲苯。三硝基甲苯可以视作苦味酸炸药的堂兄弟。作为猛炸药的高纯度三硝基甲苯略比苦味酸优越。其熔点仅仅82摄氏度,用开水或热蒸汽就能融化,特别有利于装填。感度低,感度越低就越安全,越不容易爆炸——梯恩梯即使被子弹贯穿,都不会爆炸。起爆需要起爆药雷汞引发,通常情况是与硝酸铵混合成为阿梅托炸药,用于航空炸弹、高爆炮弹装药。

tnt在正常状态下,是黄色的晶体。也有军用的,是黄色的片状物。tnt是现代应用最广泛的“安全”炸药之一。由于熔点低。tnt可以方便的制成各种形状。矿用版tnt,甚至可以用普通蒸锅熔化成液体再浇铸到需要的爆炸物里。军队工兵惯用的200gtnt药块,甚至被士兵们称为“肥皂”。

5.苦味酸于1771年由英国人沃尔夫首先合成,学名是“三硝基苯酚”,化学结构和tnt很近似,也是猛炸药的一种。苦味酸在发明之后近一个世纪时间里,一直用作黄色染料。后因为偶然爆炸事故,其爆炸性质才被人们发现,成为世界上最早的合成炸药。

因为苦味酸被用做黄色染料的历史和极强的染黄能力,又被称为“黄色炸药”。日本在二战期间使用的绝大多数炸药,都是苦味酸的衍生品。由于苦味酸容易与弹体金属反应,产生感度高的苦味酸盐,所以时常发生弹药的意外爆炸。

警告一下:一旦发现日式的旧炮弹。千万不要去碰!鬼子遗留在中国的炮弹,除了用安全性极低的苦味酸装填,还可能是化学炮弹,以芥子气为主,毒性极大,必须由专业防化部队来处置!

6.硝酸铵,也是一种非常常见的炸药。纯硝酸铵是无色无臭的透明结晶或呈白色的小颗粒。正常情况下很稳定,但受潮后的块状物一旦破碎,就发生爆炸,极端危险!过去一般把低浓度的硝酸铵当成化肥使用,由于这种“化肥”稍微处理就可以当炸药使用,而且非常不安全,发生过很多大事故。

6.雷汞,1779年由英国化学家霍华德发明。是较为敏感又猛烈的起爆药,微受碰撞、摩擦或与燃烧体、加热体互相接触,即发生爆炸,因此用于起爆用药。雷汞有毒,制备过程和爆炸时放出的气体都有毒性,故雷汞目前已被更稳定的起爆药所代替。由于所产生的物质会锈蚀金属,所以雷酸汞制造的底火被称为锈蚀性底火,射击后不及时保养会加重枪械锈蚀。

7.黑索金又称rdx,或环三次甲基三硝胺,1899年由德国人亨宁发明。外观白色,密度1.816/cm3。原来设想用于医药(又是一种药品),后来因发现爆炸威力巨大——比硝化甘油还猛烈,是tnt的158%,最终被当做炸药用。其爆速高达8750m/s,而且起爆容易,是综合性极佳的炸药。是现今主要军用的猛炸药之一。黑索金混合其他猛炸药被用于大威力武器的装药中。

8.奥克托金,是现今军事上使用的综合性能最好的炸药。学名“环四亚甲基四硝胺”或hmx。其长期存在于乙酸酐法制得的黑索金中,但是直到1941年才被发现并分离出来。

hmx的感度比tnt略高,容易起爆,安定性较好,但成本较高。通常用于高威力的导弹战斗部,也用作核武器的起爆装药和固体火箭推进剂的生产。

9.传说中的c4炸药,c4已经在各类战斗游戏中被宣传成“塑胶炸药”的代名词。实际上塑胶炸药是一个宽泛的炸药种类,仅仅‘c’系列炸药就有6种。c4只是因为制造容易、使用广泛而知名。c4塑胶炸药原产捷克,现在美国也是主要生产国。c4在西方被认为是塑胶炸药中的代表。实际上,比c4威力强的炸药很多。中国目前的“塑”系列炸药的任何一种,威力都不亚于c4。

c4炸药的稳定性非常高,只能结合引爆剂,以电雷管引爆。即使受到枪击也不会被引爆,甚至被放到火中,也只会慢慢地燃烧。越南战争时,美国士兵在巡逻期间,曾通过点燃c4炸药来给自己取暖。

以上只是介绍常见火炸药,实际上目前火药和炸药的品种有数百种,而且军工专家还在不断研发新的高能炸药。

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