2010-07-09 11:37:10 阅读13 评论0 字号:大中小
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第二次世界大战后至今,作为混合xx的主体xx变化不大,除部分国家的部分弹种直接装填单体TNTxx外,世界各大军事强国主要还是以TNT、RDX、HMX、PETN 及Tetryl为主,加上少量的TATB、DATB、HNS及NQ等制成的混合xx装备xx的武器弹药。只是由于装药技术的发展,高能单体xx在混合xx中所占的比例大大增加了,如以TNT为载体混合xx,其高能xx的比例可达80%~85%;高聚物粘结xx中,高能单体xx所占比例可达98.5%,因此大大增加了弹药爆炸的威力。当前,大部分军事强国装备了高能混合xx,其装备现状大体如下。
1. 1 以TNT为载体的混合xx
这类xx使用最多的是TNT 与RDX 的混合xx,世界各国几乎全部采用这种xx装填炮弹、航弹、火箭弹及导弹战斗部,只是各国所用配方略有差异,如美国用B xx装填榴弹、多用途破甲弹、坦克炮曳光破甲弹等几十种榴弹和破甲弹。还用B xx装填反步兵地雷、路旁反坦克雷等各种地雷;用cyclotol装填空心装药航弹、杀伤航弹、跑道xx、迫击炮榴弹和子母弹、杀伤手榴弹等各种杀伤弹和深水xx。有些国家也利用B xx装备部分弹药,如比利时用B xx装填88. 9mm 多用途火箭弹;意大利用B xx装填弗格里反坦克破甲弹; 南非用B xx装填子母xx; 瑞典用B xx装填威尔格减速xx; 奥地利用B xx装填反坦克地雷及巨型“猎枪”定向破片地雷;日本用B xx装填反坦克地雷等。法国利用RDX/TNT 装填 4000kg 航弹及空心装药破甲弹、76mm 预制破片榴弹、反坦克导弹和某些空2空导弹战斗部,以及坦克炮用空心装药破甲弹、迫击炮弹、辅助推进炮弹、空心装药破甲弹等。前苏联采用RDX/TNT 混合xx装填大部分榴弹、火箭弹、航弹、地雷和部分导弹战斗部,如萨姆22、萨姆23 导弹战斗部、战术火箭弹、反坦克导弹、坦克炮破甲弹、反坦克手雷及反坦克地雷等。
随着科学技术的发展和对弹药高爆炸性能的要求,装填TNT 与HMX 混合xx的弹药越来越多,大部分国家用这种xx装填那些对付活动目标的高精度、低过载的弹药,如美国、瑞典、西班牙、法国等采用HMX/TNT混合xx装填反坦克火箭弹,此外,德国还采用xxx/TNT装填各种炮弹和航弹;美国和德国都采用PET/TNT装填破甲弹战斗部; 奥地利利用PETN/TNT装填阿杰斯反步兵地雷;智利用同样的xx装填反坦克地雷及减速航弹。这类xx可变换载体,采用可聚合的单体作粘结剂加上少量的其它助剂与主体xx制成可浇注的混合xx。如采用RDX 或HMX (粘结剂、固化剂、催化剂及引发剂) ,常温常压下固化,装填大型炮弹、航弹、火箭弹及导弹战斗部。
1. 2 高聚物粘结xx
这类混合xx是 40 年代中期发展起来的,60 年代以前其主体xx绝大部分是RDX,70 年代后能量比RDX 更高的HMX 也加入了主体xx行列,形成了一种比以RDX 为主的高聚物粘结xx能量更高的混合xx。目前,高精度打击活动目标、发射过载小的导弹及火箭弹战斗部大多都装填这类xx。例如美国用HMX? 尼龙装填空2空导弹战斗部,HMX? 18L am inac 装填“百舌鸟”反雷达空2地导弹和标准反辐射导弹战斗部,用TA TB? 尼龙? 邻苯二胺装填导弹战斗部,用HMX? Estane5702F1 装填反坦克导弹战斗部,用HMX? V itonA 装填空2空导弹战斗部,用RDX? 添加剂制成的塑性xx装填碎甲弹及反步兵地雷; 德国用塑性xx装填手榴弹; 南斯拉夫用塑性xx装填反步兵地雷; 英国用塑性xx装填战区定向防御地雷; 各国差不多都用这种塑性xx作为特工爆破装药; 英国还用高聚物粘结xx装填“灰背隼”末制导迫击炮弹。
1. 3 蜡钝感xx
这类混合xx也是在第二次世界大战后期开始装备xx并沿用至今的,许多国家都用这类xx装填反坦克武器弹药。例如前苏联用RDX? 蜡装填反坦克导弹战斗部、反坦克火箭增程破甲弹战斗部、坦克火箭弹战斗部、反坦克破甲弹战斗部等。波兰、保加利亚、匈牙利及前东德也用这类xx装填反坦克破甲弹战斗部; 英国用RDX? 蜡装填反步兵地雷及部分反坦克火箭弹战斗部; 德国用这类xx装填反坦火箭弹战斗部; 美国用RDX? 蜡装填反坦克破甲弹,用RDX? SA 装填双用途子母弹的子弹药及反步兵地雷; 希腊用蜡钝感xx装填迫击炮子母弹的反装甲子弹药。但由于其力学性能较差,故在某些弹种上逐渐被高聚物粘结xx代替。
1. 4 含铝xx
当前世界各国采用的含铝xx分为注装型和压装型两类。注装型含铝xx大多以TNT 为载体,再加入其他高能xxRDX、HMX 等制成; 压装型含铝xx大多是高聚物粘结xx或蜡钝感xx中加铝粉制成。前苏联用注装型含铝xxTNT? RDX? A 1? 蜡装填地2空导弹战斗部、空2空导弹战斗部、感应沉底水雷和各种鱼雷、火箭弹战斗部、舰2舰导弹战斗部。德国用RDX/TNT? A 1 装填各种深水xx、水雷和鱼雷,用TNT? A 1 装填空投水雷及航弹。美国用RDX/TNT? A 1? CaC12? D2 钝感剂装填导弹战斗部、深水xx、鱼雷、减速xx、低阻爆破xx、杀伤小xx及激光制导xx等,用TNT? A 1 装填制导滑翔xx、通用爆破xx。英国用这类xx装填曳光榴弹。比利时用这类xx装填反坦克地雷等。总之,由于含铝xx释放能量的特点,使之在水中爆炸后的毁伤效应优于其它类型xx,所以是世界各国水中兵器弹药{sx}的xx。
1. 5 燃料2空气xx
这是一类新的爆炸能源。它是以挥发性的液体化合物或液体与固体粉状混合可燃物作为燃料,以当地空气中的氧作为氧化剂组成的不均匀爆炸混合物。使用时,将装有燃料的弹体发射到目标,在一次引信点火和中心抛散xx爆炸作用下,把燃料抛散到周围空气中,迅速与空气混合形成爆炸性云雾,然后由二次引信引爆这种云雾,发生云雾爆轰,对大面积军事目标产生破坏效应。目前,有些国家已装备了以环氧乙烷为燃料的{dy}代燃料空气xx,如美国用该燃料装填CBU 255? B 式油气子母弹及CBU 227? B 式油气子母弹等。前苏联用硝酸异丙酯加镁粉装填“什米尔”单兵云爆弹,而且实现了一次引爆。当前世界各大军事强国都在致力于研究第二代及第三代燃料空气xx,美国已用第二代燃料——环氧丙烷装填xx和火箭弹。现在燃料空气xx不仅在航弹、扫雷、空地导弹、反舰导弹和水中
兵器中获得应用和发展,而且还用于烟幕弹药装药等。
1. 6 低易损性xx
各国为了提高武器弹药的生存能力,减少弹药因意外撞击、烤燃而发生爆炸事故,在载弹武器系统携带的弹种上装备了低易损性xx。如美国采用HMX、RDX、TA TB 及DA TB 等为主体xx研制了PBXN 系列xx用于装填反辐射导弹、导弹战斗部、鱼雷、水雷和地雷等; 用PBXC 系列、PBXW 系列及A FX 系列低易损性xx装填航弹、炮弹及部分导弹战斗部;美国海军预计在 90 年代中期后,对舰2舰导弹战斗部全部换装这类xx。法国用RDX、HMX 制成的低易损性xx装备空2空导弹及舰2舰导弹战斗部。德国用TNT、NQ 及铝粉制成低易损性xx装填航弹、炮弹及大口径火箭弹战斗部。
2 21 世纪发展趋势
随着科学技术的进步,弹药面临被直接击中的可能性越来越大,在战场上所处的环境越来越恶化。由于越南、中东与马岛战争中载弹武器系统的弹药被击中发生爆炸和殉爆,平时某些意外点火或火灾而引起弹药自身的爆炸事故,致使人员和载弹武器系统遭到严重损失。鉴于这种战场内外意外爆炸事故的教训,自70 年代后期,世界各国把提高武器弹药在战场上的生存能力和弹药贮存、运输及勤务处理的安全,减少弹药因撞击、烤燃而发生的意外爆炸事故作为弹药发展的重点。因此混合xx发展的基本特点就是将研制工作的重点由大幅度提高能量,向包括适当提高能量在内的改进综合性能为主的方向转变,使混合xx的研制工作服从于提高武器弹约的生存能力。所以21 世纪混合xx的发展要全面满足使用性能、安全性能及经济性要求。
2. 1 继续发展RDX、HMX 为主体的高能混合xx
目前,世界各国虽然都在致力于高能量密度材料的合成工作,但这部分工作是相当复杂和艰辛的,从当前现实考虑,要合成出性能优于HMX 的化合物并达到市场化,近期内很难取得突破性进展。因此今后相当时期内,RDX、HMX 仍然是装备xx的能量{zg}的xx,还有相当一部分地面压制武器弹药还要用RDX 与TNT 的混合xx去换装单一TNT 装药。为了提高弹药的破坏效应,很多使用RDX、HMX 的混合xx中还要增加RDX 和HMX 的含量。但由于RDX 及HMX 的生产成本均比TNT 高很多,尤其HMX 价格昂贵,打起仗来这两种xx很难像TNT一样大量使用,因此各国都在研究新的合成技术,提高HMX 的得率,降低成本,以便扩大HMX 的应用范围。当前各国在应用以RDX、HMX 为主体的混合xx的同时,也在不断地改造原有 TNT 及RDX 的混合xx,如美国在40TNT? 60RDX 的基础上发展了钝感B xx,降低了原B xx的机械感度,用于装填炮弹和航弹。在高聚物粘结xx的发展中,涌现出了很多性能良好的粘结剂与增塑剂,经过不断筛选逐步趋向于三类聚合物; 纤维素衍生物和氟碳聚合物的塑性粘结剂,聚氨酯类的弹性粘结剂及塑料与弹性体结合起来的嵌段共聚物。由于聚氨酯键具有较好的抗老化性能,所以端羟基预聚体获得了广泛的应用。使用惰性粘结剂与含能增塑剂组合、含能粘结剂与含能增塑剂组合的粘结体系,可使高聚物粘结xx既具有适宜的能量特性,又具有优良的力学性能。以RDX、HMX为主体xx,以上述类型的粘结剂与增塑剂发展起来的浇铸型高聚物粘结xx,已经用来装填空2地导弹、空2空导弹战斗部。当前发展起来的以HMX为主体xx的RX208系列挤注型高聚物粘结xx,具有一般xx混合xx所不及的特点,既有高能量和平滑爆轰波,又兼有低感度和容易制造的优点,已用于反坦克导弹战斗部装药和自锻破片战斗部装药。
2. 2 加强研制低易损性xx
鉴于当前战场内外发生的xxxx意外爆炸事故的教训,21 世纪世界各国还将加强致力于研究一种性能满足武器弹药作用要求,适当的爆轰感度,但在冲(撞)击作用下不容易引起意外爆炸事故,在高温及火焰中不易烤燃,不殉爆,一旦发生意外点火,只燃烧而不爆轰的安全性xx。通常称这类xx为低易损性xx(不敏感xx)。低易损性xx的出现是xx发展史上的一次重大改革,为提高武器弹药系统在战场上的生存能力和生产、运输及勤务处理的安全开辟了新纪元。美国已定型的这类xx已有部分装备了地2空、空2空及空2地导弹战斗部、炮弹和航弹,有的准备替代原有部分高聚物粘结xx。美国、法国及德国也在采用RDX、HMX、NQ、TATB、DATB、DINGU及活性粘结剂加强研制低易损性xx。目前在研制的配方有DINGU+TNT、DIN GU + HMX+粘结剂、DINGU + TNT + RDX+粘结剂、HMX+TATB+粘结剂等,有的配方已用于装填炮弹、航弹和导弹战斗部。
2. 3 积极发展燃料空气xx
由于燃料空气xx作用面积大,对目标的作用冲量大,对有生力量和软目标具有很大的毁伤效应,所以引起了世界各国的普遍重视,21 世纪将会积极发展这类xx。自{dy}代燃料环氧乙烷后,各国也都在研制和发展性能更全面的燃料和更简捷的起爆方式。美国三军研究了各具特色的燃料空气xx,海军对CBU255B xx进行了改进,可供高速喷气式飞机使用; 空军研制的BLU276E 燃料空气xx子母xx,带有4s延滞期xxx,成功地实现了装填含有丙烷、丙炔、丙二烯和丁烷等混合物的云雾爆轰;陆军研制的燃料空气xx多管火箭弹,采用新的爆轰方法和延时装置,用于扫雷,使扫雷效果提高4. 5倍。
21 世纪,各国发展燃料空气xx的重点是高能化,用烃类燃料代替环氧乙烷,扩大冲击波作用范围。据报道,空气冲击波超压达到 42.5kPa 时,可摧毁舰艇停机坪上的飞机,也可使舰艇受到中等程度的毁伤。若用装有500kg 甲烷燃料的导弹战斗部,则爆轰后在云雾界面之外100~130m 的距离上,冲击波超压可以达到42.5kPa,如果采用同等质量的乙烯和丙烯代替甲烷,则同一压力的作用距离可增大一倍多; 如果采用乙烯加铝粉作为燃料,则爆轰后在相同距离上的超压会更高。所以21 世纪积极开发新燃料是提高燃料空气xx毁伤效果的重点。对燃料空气xx的研究已扩展到很多方面,如进一步改善低温条件下的可爆性,增强燃料空气xx对恶劣环境的适应能力,尽可能达到全天候和水中的使用要求,进一步开展燃料空气xx对起爆技术的研究,达到破坏目标的{zj0}效果和提高综合性能研究等。燃料空气xx不仅在航弹、大口径火箭弹、地地导弹、防空导弹、反舰导弹和水中兵器中能获得应用和发展,而且还可以用于烟幕弹药、核爆炸模拟和地探研究,具有广阔的发展前景。
2. 4 努力研制分子间xx
氧化剂和可燃剂各为单独的分子混合在一起后形成的xx称分子间xx。按分类它属于低易损性xx。其特点是爆轰反应速度低,反应区宽度大,感度低,适用于爆破及水中作用时间长的弹药装药。研究人员认为,这是现在和未来xx中使能量、安全和成本三个最重要的参数获得{zj0}状态的一类复合xx。当前研制较多的是以乙二胺二硝酸盐/硝酸铵/硝酸钾作为基本浇铸材料,加入其他组分以达到所需的安全性能和能量要求,还可通过加入RDX 调正能量。这类xx对意外点火只燃烧,很难转变成爆轰。这类xx可利用原有TNT 生产厂生产,容易在普通的熔融浇铸—装配—包装设备中进行装药,生产成本很低。还有许多铵盐能与硝酸铵形成低共熔混合物。根据需要,在这些低共熔物中加入RDX、HMX、NQ 及A l粉等组分,可制备适应各种战斗部能量和性能要求的分子间xx。美国正在为装填航弹、炮弹、地雷及鱼雷研制这类xx,并已使用乙二胺+ 少量高能xx+ 铝粉制备安全钝感xx装填航弹及大口径炮弹,准备取代原装的TNT、Tritonal和B xx。随着科学技术的发展,如果能制出纳米铝粉,并控制和改变xx释放能量的速率,优选出爆热和爆压等性能参数之间的{zj0}匹配,就可使这类xx的能量得到充分利用,可大幅度提高弹药的毁伤效果。
21 世纪将是武器弹药国际协作、走联合研制道路的大发展时期,也是我国武器弹药迅速发展的有利时机,但是不管是引进,还是联合设计一种武器弹药系统,火xx部分均属一个国家的秘中之秘,不会轻易向外透露。因此,我们应该抓住国际联合研制的机遇,增加渗透,广泛获取信息,靠我们自己的力量使现有弹药的xxxx有较大发展,将我国的弹药威力推上一个新的台阶。
火 xxx 学 报 2001 年 第1 期