Взрывчатые вещества авиационных боеприпасов

Полковник Ю. Алексеев, кандидат технических наук

В производимых в капиталистических странах авиационных боеприпасах применяются разнообразные взрывчатые вещества (ВВ), различающиеся по составу, физико-химическим и взрывчатым характеристикам. В зависимости от состава они подразделяются на однородные (однородные химические соединения) и неоднородные (взрывчатые смеси). В большинстве случаев авиационные боеприпасы снаряжаются неоднородными ВВ, которые содержат значительное количество компонентов и добавок (присадок), позволяющих получать требуемые свойства зарядов.

Судя по материалам зарубежной печати, в капиталистических странах ВВ обычно классифицируются по предназначению. Ниже рассмотрены три основные группы ВВ: бризантные, инициирующие и ВВ для кумулятивных зарядов. Кроме них, применяются метательные ВВ и пиротехнические составы различного назначения.

Бризантные ВВ. Среди однородных ВВ наиболее распространены НМХ, RDX, тротил и пентрит.

НМХ (октагидро-1, 3, 5, 7-тетранитро-1, 3, 5, 7-тетразоцид), известный также как октоген, является одним из наиболее мощных ВВ. Имеются четыре варианта октогена, но чаще других применяется бета-полиморфный (бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 280° С). Смеси НМХ с тротилом называются октолами, а с полимерами обозначаются РВХ. НМХ применяется, кроме того, в смеси с флегматизатором (воском) и алюминиевой пудрой.

RDX (гексагидро-1, 3, 5-тринитро-З-три-азин), или гексоген, представляет собой также бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 204° С и плотностью 1,77-1,82 г/см3. Смеси RDX с другими компонентами имеют следующие названия: с тротилом - гексотолы, цикло-толы, состав В; с воском - состав А; с алюминиевой пудрой - гексалы; с алюминиевой пудрой и тротилом - НВХ, гексотонал, торпекс.

Тротил (2, - 6-тринитротолуол), или тол, или TNT (ТНТ), является кристаллическим веществом желтоватого цвета с температурой затвердевания 80,8° С и плотностью 1,654 г/см3 (плотность литого тротила 1,47 г/см3).

Тетрил (2, 4, 6-тринитрофенилметил-нитрамин) - токсичное кристаллическое вещество желтоватого цвета с температурой плавления 129,5° С и плотностью 1,73 г/см3. В боеприпасах оно чаще всего используется в качестве промежуточного инициирующего заряда между основным инициирующим и бризантным зарядами, С середины 80-х годов в промежуточных зарядах вместо тетрила все более широкое применение находят композиции ВВ НМХ и RDX с флегматизатором или полимерами

Пентрит (пентаэритриттетранитрат), или PETN (ТЭН), является бесцветным кристаллическим веществом с температурой плавления 141,3° С. Обычно используется в зарядах небольшой массы, детонирующих шнурах, а также в качестве промежуточных зарядов.

Как отмечают зарубежные обозреватели, в 80-х годах в ведущих капиталистических странах были созданы бризантные ВВ со значительно меньшей чувствительностью к высоким термическим и механическим нагрузкам, получившие название малочувствительных к внешним воздействиям, а также так называемые супербризантные ВВ, имеющие увеличенные плотность и скорость детонации. К малочувствительным к внешним воздействиям ВВ относят ТАТВ (1, 3, 5-триамино-2, 4, 6-тринитробензол), представляющее собой кристаллическое вещество ярко-желтого цвета с плотностью 1,94 г/см3. При испытаниях ТАТВ выдерживал нагрев до 330° С. К супербризантным ВВ относят транс-1, 4, 5, 8-тетра-нитро-1, 4, 5, 8-тетраазадекалин, тетранит-рогликольурил, гексанитробензол; 1, 4, 5, 8-тетранитро-1, 4, 5, 8-тетраазадифуразано-(3, 4-с) (3, 4-h)-декалин и динитродифура-занопиперазин. Как полагают западные специалисты, эти ВВ найдут применение не только в качестве бризантных, но также и в качестве зарядов кумулятивных боеприпасов нового поколения.

Использование однородных бризантных ВВ в чистом виде ограничено их невысокой детонационной стойкостью (в частности, к ударам) и невозможностью использования простых технологий снаряжения боеприпасов (например, заливки). По этой причине в авиационных боеприпасах широкое применение нашли неоднородные взрывчатые вещества (композиции мощных бризантных ВВ с другими компонентами) в виде сплавов, пластических и сложных веществ на основе окислителей. В качестве окислителя используется преимущественно нитрат аммония (до 80 проц. состава ВВ), а пластификаторов применяются вязкие углеводородные соединения. Боевые части торпед, морских мин и противокорабельных ракет снаряжаются сложными взрывчатыми композициями на основе мощных бризантных ВВ (тротил, НМХ и другие), имеющими следующие обозначения: SSMTR 8870, Н-6, НВХ-1 и -3, торпекс, гексотонал, тритонал.

Инициирующие ВВ. Применяются в капсюлях, детонаторах, детонирующих шнурах, воспламенительных или комбинированных пиротехнических устройствах различного назначения. В качестве таких веществ преимущественно используются (в чистом виде или в смесях с бризантными ВВ) азид свинца, стифнат свинца (тринитрорезорцинат), тринитрорезорцин и гремучая ртуть. Плотность инициирующих ВВ в 2-2,5 раза выше, чем у бризантных. Наибольшая инициирующая способность присуща азиду свинца, а наименьшая - стифнату свинца. Все эти инициирующие ВВ - кристаллические вещества.

ВВ для кумулятивных зарядов. К ВВ этого типа предъявляются особые требования, в частности, они должны иметь высокие плотность, скорость детонации и давление во фронте ударной волны. Эти качества обеспечивают высокую плотность энергии кумулятивного заряда и требуемую форму кумулятивной струи. Зарубежные специалисты отмечают тенденцию к использованию в перспективных кумулятивных зарядах новых высокобризантных ВВ, создававшихся для зарядов фугасного действия. Так, заряды из октастита-8 имеют плотность 1,75-1,82 г/см3, скорость детонации более 8400 м/с, а их эффективная мощность на 50 проц, превышает мощность тротила, Достаточно высока также их термостабильность (температура самовоспламенения составляет около 265° С).

Как отмечают западные эксперты, при разработке кумулятивных зарядов приходится решать ряд сложных технических проблем. Одна из них состоит в обеспечении прямолинейности кумулятивной струив достаточного «ремами с момента начала формирования до распада. В современных боеприпасах скорость струи 8-16 км/с, длина 1-2 м. Для определения бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов используется формула.

Бронепробиваемость современных кумулятивных боеприпасов достигает 6 клб, а у перспективных, как полагают, увеличится до 10 клб. Большое влияние на формирование кумулятивной струи оказывает давление во фронте ударной волны, которое рассчитывается по формуле

P=0,25*ρ*V2,
где P - давление, ГПа;
ρ - плотность ВВ, г/см3;
V - скорость детонации, км/с.

Характеристики некоторых наиболее часто применяемых ВВ различного назначения и их композиций, на основе материалов зарубежной печати, приведены в табл. 1, 2 и 3. (просмотр только для проверенных пользователей - Pentagonus)

Технология производства ВВ. Используются следующие технологические процессы получения однородных ВВ:
НМХ - реакция уротропина с азотной кислотой в присутствии нитрата аммония и уксусного ангидрида;
RDX - нитрирование уротропина концентрированной азотной кислотой;
Тротил - нитрирование толуола смесью азотной и серной кислот;
Тетрил - реакция раствора N, N-диметиланилина в серной кислоте при постеленном добавлении небольших количеств азотной кислоты;
Пентрит - получение из уксусного альдегида и формальдегида промежуточного продукта - пентаэритрита (в результате конденсационного процесса) с последующим нитрированием его концентрированной азотной кислотой;
Азид свинца - смешивание растворов азида натрия и нитрата свинца;
Стифнат свинца - смешивание растворов стифната магния и уксусно-кислого свинца;
Гремучая ртуть - растворение металлической ртути в азотной кислоте с последующим добавлением в раствор этилового спирта;
ТАТВ - нитрирование симметричного трихлорбенэола смесью азотной и дымящей серной кислот для получения промежуточного продукта - симметричного трихлортринитробензола, из которого  затем получают ТАТВ.

При разработке технологий производства ВВ особое внимание обращается на создание условий, обеспечивающих безопасность при обращении с ними и достижение заданных характеристик. Наиболее сложными эти проблемы считаются отношении формирования кумулятивных зарядов ввиду специфических требований к ним. Кроме того, исследуются проблемы совместимости ВВ с различными материалами, в том числе синтетическими, а также характеристики старения. Разработана методика ускоренных испытаний на старение, позволяющая за один - три месяца оценить процесс старения ВВ в течение 15-20 лет хранения боеприпасов в обычных условиях.

Состояние работ в капиталистических странах по совершенствованию существующих и созданию для авиационных боеприпасов новых ВВ и их композиций показывает, что авиационное вооружение продолжает рассматриваться в качестве важнейшего компонента средств поражения в неядерной войне, особенно при решении задач по борьбе с бронированными и высокозащищенными целями.

Зарубежное военное обозрение №10 1990 С.42-45