进入第三个讲解炸药的章节了,主要和大家聊聊炸药的力道。
首先,炸药就是一种含能材料,根据不同的用途就会有不同的炸药应用案例。但这时候,就会有人来说一个“伪概念”了,也就是炸药分横劲和竖劲。
在有的“军事专家”给大家讲炸药的时候会信誓旦旦的说,子弹的发射药是“竖劲”,而炮弹里面的炸药是“横劲”。“竖劲”的炸药负责推进子弹或炮弹从枪(炮)管中飞出,“横劲”的炸药负责爆炸杀伤。
但其实这个概念是错误的,在专业上并不会谈什么“横劲”或者“竖劲”,我们只会谈炸药的猛度(Brisance)。这是一个在弹药和爆炸、火工品设计中十分常用的中间量,没有单位,通常是某一种炸药和TNT爆炸猛度的比值,其绝对意义是指炸药的粉碎能力,而根本特性就是炸药的爆炸压力。
现在已知的爆炸物,例如TNT、硝铵炸药、黑索金、硝化纤维……共有747种,而常用的炸药其实只有16种,有的炸药爆炸威力很大(例如八硝基立方烷),但是并不能成为我们的常用炸药;也有的炸药爆炸威力很小(例如硝酸铵),却是我们经常使用的一类炸药。原因就是在于虽然炸药的种类很多,但是我们的用途有限。在有限的用途中,我们首先就会选择一种猛度适合当前用途的单品。
例如,专家们举例子的枪支发射药。
现代的枪支发射药不仅仅要提供驱动弹头在枪管里面的加速能量,还需要为枪支的机械部件移动提供能量。这时候如果我们用猛度很高的炸药去做枪支的发射药,就未必是一个很好的方案。不仅仅需要加强枪支的结构,还未必会使子弹获得更高的初速度。我们就得到了一把又重又打不远的枪。
原因就是很多高猛度炸药爆炸的时候仅仅在几毫秒甚至几十微秒的时间点上爆发出极高的能量,而很难有持续的推进力。
这就导致炸药只会有一个瞬间的压力,很难在子弹通过枪管的整个过程内持续的推进子弹加速前进。更让人头疼的是这种瞬间高压还会把枪膛和枪机打烂。
因此,在子弹的发射药选用上就会用猛度比较低的硝酸纤维,同时为了适应不同的枪支特性还会加入石蜡等钝感物质,让发射药的猛度近一步降低,同时延长发射药的燃烧时间。
但无论如何,发射药也并不分“横劲”和“竖劲”,发射药的爆燃依旧是往四面八方扩展的,所谓的“竖劲”,其实是在枪膛的约束下发射药的力道崩不开枪膛所导致的一种假象。如果不束缚子弹弹壳,子弹在被激发的时候会直接爆开。
对于很多炮弹的发射药会采用线状或者棒状发射药。甚至会有一炮筒里面装了一大堆意大利面条的即视感:
也都是在原始装药配方下改变了药粒形状,以获得更理想的发射性能。
至于炮弹弹头装药、导弹的弹头装药,等等一系列战斗部装药则是会选用猛度更高的炸药。也就是很多“专家”所说的“横劲药”。战斗部装药的一个基本原则就是在同等投射能力的前提下,造成更大的破坏力。
这就是一个算账的问题了。你费劲吧啦的把一枚炮弹打到对方头上,提高战斗部装药的猛度就可以提高弹药的杀伤力,这是最经济有效的方式。因此类似于高爆榴弹这样的炮弹主装药都是采用猛度极高的炸药。
通过炸药的爆炸来获得更大的杀伤力。
通常,对于便宜的TNT所爆发出的猛度大家还会觉得不够,往往会向TNT炸药中再添加RDX(Research Department explosive,火药研究部,也就是咱们说的黑索金)。最早这个东西是老鼠药,它的爆炸猛度是TNT的1.6倍。但是黑索金猛度高,但是爆程很短,在军用的时候为了防止黑索金炸了个寂寞,通常不会单度使用,而是用做混合装药。
这个东西爆程短到哪个程度呢?看一个纯黑索金爆炸的动图:
实际上只有零点几毫秒黑索金就爆炸完毕了,而大家看到的闪光仅仅是黑索金爆炸后加热的离子化的空气。如果用每秒2万帧的高速摄影机来拍摄你会发现现场是这样的:
这就是猛度高的炸药威力。为了拉住黑索金的爆炸,得掺入TNT,适当的降低其爆炸速度。
炸药的猛度是如何测试的呢?
通常都是以和TNT的比值来计算的,测试工具也很简单
将一定量的炸药放置在钢筒内部,在钢筒底端放置一块铅块,两者使用钢盘隔断。整个装置放在一个钢制底盘上。这就形成了一个定量的量具。
引爆炸药后,看铅柱被爆轰波压缩的长度,根据这个长度我们就可以计算炸药的猛度和TNT的比值。
当然了,采用合适猛度的炸药才是真正干活的王道,不能一味的追求炸药的猛度,否则可能适得其反。例如我们在开采岩石的时候也会用到炸药,通常就是硝酸甘油甚至是硝酸铵了。为什么呢?
如果炸药太猛,炸石头稀碎,还卖不卖石头了?
发射药是要控制燃速的,烧太快后续推力不足,烧太慢推力不够。
爆燃和爆轰的区别