Эвтектики
Тут в американской энциклопедии нашел интересную инфу насчет более доступных эвтектик (том1 А352) Перевожу:
Были затрачены определенные усилия на разработку литьевых высокобризантных АСВВ:
Следует отметить 2 наиболее удачные смеси:
1) АС-80.1%, ацетат натрия -9.9%, алюминий 10%
2) АС-60.5%, нитрат натрия -18%, алюминий -11%, мочевина - 10.5%.
Обеими смесями можно снаряжать боеприпасы литьем при 103
градусах (наверное Цельсия), однако литые смеси труднее инициировались чем
прессованные (особенно при низкой плотности).
Композиция номер 2 отличалась лучшей инициируемостью и превосходной стабильностью. Песочная проба (то бишь бризантность) прессованного материала инициированная
с помощью КД№8 была практически эквивалентна тротилу, однако литая смесь давала худшие результаты.
Результаты теста на осколочность для литой смеси номер 2 были не такими хорошими как ожидалось, и поэтому были разработаны новые ВВ, известные как аматексы (смесь АС, тротила и гека)
(из тома№10 U99): Смесь номер 2 изготавливалась литьем для использования в качестве разрывного заряда в снарядах и бомбах. Чувствительность к удару 38дюймов для груза 2 кило. температура вспышки 294градуса.
Мое ИМХО: Кило этой хрени номер 2 наплавленное в консервной банке + грамм 10 гека для подзаводки выглядело бы неплохо. Особенно интересно для тех, кто не любит толочь селитру для аммонала.
Vandal
Попробовал состав № 2
АС-60.5%, нитрат натрия -18%, алюминий -11%, мочевина - 10.5%
Готовится отлично. Льется. Смесь была залита в ал. банку 0,33 л от спрайта. Подрывал 450 г. бахнуло зачетно. Наверное, немного мощнее, чем смесь НА80/Al20. Воронка была чуть больше. Диаметр 1 метр, глубина 30 см. Заряд был вкопан вровень с землей. Детонатор 5 гр ТЭН, спрессованного до плотности 1,3
VAV
В банке из под сгущенки плавим 140гр амиачки, и когда гранулы станут жидкостью, в расплав вливаем 19 мл. тетраэтоксисилана. При вливании интенсивно перемешиваем. Прикрываем крышкой и немного даем остыть, при этом валит белый дым. Когда смесь подостынет до состояния каши, начинаем перемешивать и не даем смеси слипнутся. Периодически перемешивая ждем когда остынет. Получается кремовая рассыпчатая масса. Претрамбовываем её, и запускаем от 8гр. диперхлоратауротропина. Хорошая фугасность, но бризантуха как и у обычного динамона. Думаю что можно заместо тетраэтоксисилана взять любую другую жидкость лишь бы точка кипения была выше 169 градусов.
Alex
Компилляция по АС-эвтектикам РЕР, PATR2000 и патентной литературе; Не содержащие АС эвтектики на нитратах и перхлоратах.
Эвтектики на АС военных интересовали по причинам
1) эрзац ТНТ в случае масштабной войны типа 2МВ
2) уменьшение чувствительности ВВ
3) повышение мощности. В любом случае от эвтектики требуется температура плавления в диапазоне 60-100С (максимум до 110-120С –уже считается опасным), и чтобы технология позволяла заряжание смесей на том же оборудовании, что и тнт – смеси. Взр.св-ва должны быть примерно как у тнт или выше, компоненты д.б. доступны и дешевы.
Вроде бы первые стали широко использовать литьевые эвтектики с АС немцы во 2МВ. Из них можно упомянуть:
1) Formit состоял из 25-30%МАН, 1-3%примеси триметиламин нитрата и 67-74%АС. Температура застывания 90С, но может эксудировать при 60-70С. Довольно стабилен термически, корродирует железо. теплота взрыва порядка 3,8Мдж/кг, газообразование 1050л/кг. Для сенсибилизации добавляли 15% тэна или гексогена, при этом смесь по бризантности примерно равна ТНТ.
2) смеси с ЭДДН; использовали составы АС-ЭДДН 55/45 и АС-ЭДДН-Al 53,5/45/1,5, которые имели фугасность 126%ТНТ, бризантность меньше ТНТ, скорость детонации меньше чистого ЭДДН, а чувствительность примерно как ЭДДН.
Позднее немецкий опыт активно перенимали в США.
Например, для состава 57,2/42,8 («NB79») намерено D=6.183(1.35г/см3), CUP 113.5%ТНФ, состав детонировал от 0,2г ГР при плотности 0,94г/см3, окрашивал лакмус через 43,5 часа при 100С.
Для состава 50/50 взрывчатые свойства очень близки к аматолу 50/50: D=5,99(1.62г/см3), CUP 116%ТНФ, 50г состава (1,0г/см3) инициировались 0,5г ГР; чувствительность Н50%=10кг*2м, чувствителен к прострелу пули при скорости >510м/с.
Позже придумали для предотвращения фазовых переходов в АС (с разрушением твердого р-ра) добавлять в эвтектику соли калия (нитрат, перхлорат).
Довольно интенсивно разрабатывалась эвтектика EAK (в ВВС США- AFX-400), состава АС/ЭДДН/KNO3, 46/46/8 , пл. 98С, застывает при 81С. В малых калибрах маловосприимчива к уд, тр, огню, детонации (может быть повыш добавл 1-2% стекл. микросфер), при больших диаметрах – довольно чувствительна. ВВ с хорошей мощностью - Q около 3,8Мдж/кг, скорость детонации до 7.5км/с, крит диам.40мм.
Модификацией EAK является NEAK:АС-39%,ЭДДН-46%,нитрогуанидин-8%, KNO3-7% - пл.98С, заст 81С, D – до 8,02(1,64, литой) (в свое время предлагалась эвтектика АС+нитрогуанидин, однако ее Тпл оказалась слишком высока). В LLNL работали похожей смесью (РЕР 1981, 6 , 99) - (%моль) 67,24% (НА+15%KNO3) 25.3%EDD +7.46% нитрогуанидина – Тпл 98,9С.
Другое семейство эвтектик начало изучаться, когда Кук предложил использовать продукт сплавления CaCN2 с АС (смесь нитрата кальция, АС, ДЦДА, GuNO3). При сенсибилизации ТНТ смесь имела крит диаметр 1,25дюйма. В итоге в 1943-1944 США были разрабатаны эвтектики DAG (ДЦДА+АС+ GuNO3), а также АС+нитрат натрия+ДЦДА+нитрат кальция или GuNO3 (например, известны эвтектики АС+ NaNO3+ ДЦДА+GuNO3 -65,5/10/14,5/10 или 60/24/8/8) – добавление к ним тетрила или пикрата аммония уменьшало крит.диаметр. Мощность удовлетворительная. Отмечено, что эвтектика DAG слишком опасна для массового производства из-за высокой Тпл. Минимальная Тпл=82,2С при составе 30/54/16, по другим данным, минимум наблюдается для состава 27,5/52,9/19,6 (Тпл =101,1С), могут быть использованы смеси состава 25-30/50-55/15-20).
В 1995 запатентованы модификации DAG, похожие на гибрид DAG с EAK . Для понижения Тпл к DAG добавляется ЭДДН (20-65%, с повышением чувствительности) и/или ПХА. Добавление 5…10% последнего к DAG 27,5/52,9/19,6 понижает Тпл с 101,1С до 90…95С, далее добавление до 66,7% Тпл не меняет (95С). Для повышения детонационной способности без повышения чувствительности к удару добавляется мелкодисперсный гексоген (1-10мкм), для повышения фугасности - алюминий. Компоненты эвтектики сплавляются при 87,8С, с последующим добавлением алюминия, ПХА и гексогена. Смеси застывают при 85С. Малочувствительны при хранении и перевозке. Для приготовления и заливки используется то же оборудование, что и для тротилсодержащих составов, при этом термическая усадка составов ниже, чем для ТНТ. Растворимость составов воде можно использовать при утилизации боеприпасов.
Примеры составов
ДЦДА-АС-ГН-ЭДДН-ПХА-Al(17мкм)-гексоген(4мкм) 10,8/19,44/5,76/15/20/17/12
ДЦДА-АС-ГН-ЭДДН- гексоген(4мкм)- KNO3 17,5/31,3/9,2/15/22/5
ДЦДА-АС-ГН-ПХА-Al(17мкм)-гексоген(4мкм)-ТНТ 7,7/14,8/5,5/7/20/20/25
Такой эвтектический состав описан в РЕР, 1998, 2 в качестве ВВ (IHE) общего назначения (TE-E7007): низкая стоимость, высокая эффективность, эндотермический характер разложения в cook-off - тесте и приведены результаты крупномасштабных испытаний – измерялась скорость осколков, давление и импульс в ВУВ). Результаты сравнивались с H-6, PBX-109, и другими потенциальными малочувствительными вв. Общая эффективность сравнима с
PBX-109 и превосходит или равна эффективности др.ВВ.
Еще одно направление по созданию на базе АС малочувствительных ВВ военного назначения, детонирующие в почти идеальном режиме, активно развивалось в США в 70х-80х годах - создание низкоплавких эвтектик с различными органическими нитросоединениями. Исследован ряд аммонийных солей гетероциклических нитросоединений (производные имидазола, пиразола, триазолов, бисимидазола и тетразола). Примеры:
1)эвтектики с ADNT ( аммониевая соль динитро-1,2,4-триазола) - относительно низкая Тпл, низкая чувствительность и хорошая термостабильность.Наименьшую Тпл(112С) имела смесь состава 1,38моль АС + 1моль ADNT. При плотности 1,63г/см3 она имела взрывчатые характеристики, близкие к расчетным (в приближении гомогенного ВВ) – например, давление PCJ=27.3ГПа (определенное по дент-тесту при диаметре 12,7мм). Для эвтектики состава 2моль АС + 1моль ADNT при плотности 1,59г/см3 также наблюдалось почти «идеальное» поведение – дент-тест 25,2ГПа, при увеличении плотности до 1,645(прессование при 100С) давление снизилось до 23ГПа. Чувствительность составов к удару была несколько ниже чистого ADNT (65см и 59см на приборе 12 ).
Приготовлены и изучены свойства литьевых составов на эвтектике 1,38/1 и других (кроме указанных в таблице, эвтектики совместимы с ТАТБ, ДАТБ, ТНТ, пикратом аммония, TPM, PATO, ЭДДН, несовместимы с ГНБ). Эти составы отличались высокими детонационными характеристиками (D порядка 7,5…8,5км/с, PCJ = 25…34ГПа – т.е. на уровне ТГ и октола) и умеренной чувствительностью.
2) смеси АС + ДЭТН (диэтилентриамин тринитрат) в различных молярных соотношениях. При соотношении 50/50мол образуется соединение ДЭТН, устойчивое в температурном интервале 46…124С (при Тк распадается в течении нескольких дней на очень тесную, «псевдоморфную» смесь, со степенью гетерогенности порядка 100нм). Плотность 1.61 (рентг.), 1.53 (пикн). Соединение обладает высокими взрывчатыми свойствами и малочувствительно, для эвтектики с 31.5%моль ДЭТН Н50%=150см(прибор12), 320см(прибор 12 b).
3) эвтектики АС с 5-нитротетразолатом этилендиамина . В частности, эвтектика с АС (66,5%) плавится при 110,5С, а с АС+ЭДДН (47,54%+26,13%) – при 89,5С. Составы малочувствительны к удару (78,8 и 98,6см) и обладают хорошими детонационными характеристиками (например, для первой эвтектики при плотности 1,568г/см3 измерены D=7,4км/с, Р=19,2ГПа, для второй при 1,618г/см3 Р=24,8ГПа)
4) эвтектики EAK + равное количество NH4OSO3C2H4Pic или (NH4OSO3C2H4)2Pic, полученные из ТНТ и ксилила . Полученные эвтектики имеют Тпл=93С и 95,8С, что позволяет снаряжать эти составы литьем. (Смысл перевода ТНТ в аммоний-сульфопроизводное в том, чтобы получить гомогенный расплав с нитратами – получается малочувствительный и хорошо детонирующий состав).
Были попытки приспособить для военных целей всякие промышленные АСВВ, например, безводные смеси типа «расплав в горючем», т.н. EMCX (Eutectic Microknit Composite Explosives), с пониженным содержанием горючего . Для этого в качестве компонентов плавкой смеси предложено использовать нитраты и перхлораты аммония, щелочных, щелочноземельных и некоторых других металлов, комплексов их с аммиаком, алкил- и алканоламинов, уротропина и нитроазолов. Рассматривались различные типы эмульсий, но для отверждения составов требовалось их частичное разрушение. Для стабилизации АС вводилось 5-10% нитрата или перхлората калия, в качестве компонента эвтектики в основном рассматривали ЭДДН и этаноламиннитрат, горючее – порядка 1%масла и различные ПАВ и модификаторы. Плотность ВВ достигала 1,5-1,55. По этой же методе интересные составы получаются с использованием нитрата гидразина, перхлоратов этиламина и этилендиамина (пл-ть до 1,6) . Составы детонируют от КД№8 или 15г бустера, диаметр ближе к 2,5дюймам.
У нас эвтектиками занимались мало (за исключением промышленных ВВ типа карботолов); вероятно, сейчас изучаются на предмет военного применения похожие смеси (то бишь на основе эвтектики карбамида с селитрой). На сие указывает ряд публикаций по изучению карбамида при ударном сжатии, по ударно-волновой чувствительности гранулированного сплава селитра – мочевина и особенностей технологии его производства (кстати, как удобрение опять же хорошо :). Также была работа (СГТУ), где обращалось внимание на высокие расчетные детонационные характеристики составов с селитрой и нитратом гидразина при высокой плотности; «…например, стехиометрический состав нитрата аммония с карбамидом имеет прогнозируемую скорость детонации 7805м/с и подтвержденную экспериментом 7740м/с…».
artem