Гексоген – взрывчатое вещество, аналоги и мощность в тротиловом эквиваленте, история изобретения и формула, физические и химические свойства, применение

Гексоген: путь от лекарства к мощнейшей взрывчатке

Среди огромного количества химических веществ имеется группа специфических веществ, обладающих особым химическим свойством — при определенных изменениях физического состояния вещества начинается мгновенная и активная взрывная реакция. Процесс происходит стремительно, в течение 1-5 миллисекунды. Именно такое описание характеризует взрывчатые вещества — продукты, появившиеся в результате осознанной человеческой деятельности. Одним из самых мощных взрывчатых вещества является гексоген. На первый взгляд это белое и безобидное, порошкообразное вещество, не имеющее ни вкуса, ни запаха. На деле этот порошок способен произвести колоссальные разрушения.

Банальная и типичная история изобретения

Конец XIX века можно охарактеризовать одним коротким и емким выражением – период великих изобретений. Однако, как и в большинстве случаев, величайшие открытия, сделанные человеком, сразу обретали угрожающее направление. Все, что создавала человеческая мысль, сразу же использовалось для последующего изобретения человеком самых страшных и самых мощных средств уничтожения себе подобных. Не обошла стороной эта участь и область химии. Эта наука дала возможность человеку успешно бороться со страшными недугами и одновременно с этим, позволила получить средства для безжалостного уничтожения друг друга на полях сражений.

Химики относятся к разряду тех ученых, которые поверхностно задумываются над тем, что они делают. Так было и в случае с изобретением гексогена. Немецкий химик Ганс Геннинг сумел создать в конце XIX века сложное химическое вещество, обладающее лечебными свойствами. Ученый, уверенный в своих благих намерениях, пытался создать эффективный лекарственный препарат, способный сделать в медицине настоящий научный прорыв. Мочекаменная болезнь, воспаление мочеполовой системы стали новым бичом современного человеческого общества. Отсутствие эффективных терапевтических средств для лечения недугов толкало ученых на поиск и создание новых медикаментозных средств.

Немцу удалось создать гексоген, который в 1899 году был запатентован как лекарственный препарат. Следует отметить, что аналог гексогена — лекарственный препарат уротропин или гексаметилентетрамин, был открыт еще в 1859 году русских химиком А.М. Бутлеровым. С медицинской точки зрения изобретение немецкого химика в те годы не привело к заметному прорыву в урологии. Применение препарата сопровождалось большим количеством опасных побочных эффектов, которые на тот момент не имели четкого научного объяснения.

Гексоген(научное название триметилентринитроамин) получается в результате химической реакции из уротропина и азотной кислоты. Эти компоненты в свою очередь можно легко получить, используя уголь, воздух и воду. Из этого вытекает, что по своей химической природе новое вещество имеет неограниченный ресурс. В процессе первых опытов удалось получить мелкокристаллическое вещество белого цвета, которое отличалось абсолютно аморфным состоянием. Гексоген не растворяется в воде, негигроскопичен и в нормальном агрегатном состоянии не проявляет агрессивных реакций. К тому же, как выяснилось, вещество не взаимодействует с металлами.

Химические и физические свойства гексогена

Несмотря на свои уникальные свойства, гексоген оставался для военных темным и неизвестным пятном в военной науке. Ни русско-японская война, ни Первая Мировая не стали детонатором в области развития взрывчатых веществ. Только в 20-х годах военные обратили внимание на уникальные химические свойства этого химического вещества.

Основные химические свойства гексогена, которые привлекли внимание военных, заключались в стойкости вещества и в его высокой бризантности. К тому же вещество было просто и доступно в получении. Технологию изготовления гексогена можно было освоить даже при слабо развитой химической отрасли. В 1920 году усилиями британских химиков стало возможным получать вещество более простым способом – нитрование концентрированной азотной кислотой уротропина. В результате опытов стали ясно видны взрывчатые свойства гексогена. С этого момента за работу взялись специалисты – пиротехники.

Оказалось, что вещество способно под воздействием определенных внешних факторов перейти из спокойного агрегатного состояния к быстрому химическому превращению, сопровождающемуся интенсивным выделением горючих газов. Тем более что этот процесс происходит мгновенно в течение тысячной доли секунд. Обнаружилось, что гексоген при детонации порождает ударную волну сверхзвуковой скорости. Давление газов за считанные мгновения вырастает до больших величин, образуя область огромной разрушительной силы. Такой тип взрыва характерен для аммонита и тротила.

Для того, чтобы привести механизм химической реакции в действие необходимо обеспечить внешнее воздействие. Для случая с гексогеном такими внешними факторами могут стать:

• кинетическая энергия, передаваемая в результате удара или трения;
• тепловое воздействие, оказываемое на вещество в результате нагревания, искры или под воздействием открытого пламени;
• химическая реакция, возникшая в результате взаимодействия с другими химическим веществом;
• детонационное воздействие, вызванное взрывной волной другого взрывчатого вещества.

Зафиксированные данные об опытах наглядно продемонстрировали, что безобидный кристаллический порошок белого цвета, призванный лечить людей от заболеваний мочеполовой системы, обладает колоссальной разрушительной силой.

Пиротехники сумели высчитать фугасность и бризантность гексогена. Эти два параметра характеризуют все взрывчатые вещества. Оказалось, что у гексогена фугасность вдвое выше, чем у тротила. Другими словами, 10 г. гексогена в момент взрыва выделяют 480 см3 горючих газов, тогда как тротил при детонации способен образовывать всего 285 куб. см. газов. Что касается бризантности, то в данном случае новое вещество в 1,26 раза превышает показатели, получаемые при подрыве тротила. Скорость детонации гексогена составляет 8360 м/с, при этом выделяется объем газов, равный 908л/кг.

Взрыв гексогена создает по фронту ударной волны давление 33,8 ГПа.

Такие превосходные с точки зрения разрушительности параметры не могли пройти мимо военных. В начале 30-х годов, сначала в Англии, а позже и в континентальной Европе начинается массовое производство гексогена, только уже в качестве взрывчатого вещества. На химических производствах налажен непрерывный цикл нитрования уротропина, что позволило в кратчайшие сроки добиться больших объемов выпуск ВВ нового типа.

Примечательно обратить внимание на экономические показатели выпуска гексогена перед началом Второй Мировой войны по странам. В Англии за сутки получали 360 тонн гексогена, в США и в Германии эти показатели были ничуть не меньшими — по 350 и по 345 тонн соответственно. Всего за годы Второй Мировой войны Третий Рейх выпустил на своих заводах 110 тыс. тонн гексогена.

Практическая плоскость применения гексогена

Следует отметить, что взрывчатое вещество, к которым относится гексоген, несмотря на свои высокие показатели фугасности и бризатности, никогда не применялся самостоятельно в качестве взрывчатки. Единственный случай непосредственного применения этого взрывчатого вещества в военно-технологических целях – начинка в капсюлях к патронам и к снарядам. Случаи практического применения этого ВВ в качестве самостоятельной взрывчатки носят прикладной характер. В технологических целях гексоген используется только в компании с другими взрывчатыми веществами, вместе с которым он образует взрывчатку определенного вида и типа.

Обычная практика изготовления взрывчатки предполагала смешивание гексогена с тротилом. Пропорция в данном случае составляла 50 на 50. Выпускаются ВВ, в которых процент содержания гексогена был выше на 10-20%.

На сегодняшний день производство гексогена значительно упростилось. Его стали получать не из уротропина, а из промежуточного продукта динитрата уротропина и 35% азотной кислоты. Выход гексогена в данном случае составлял уже не 10-35%, а вдвое больше. Процентный состав определяет наличие поражающих факторов взрывчатого вещества. Так, к примеру, взрывчатка ТГ-50, в которой тротил и гексоген присутствуют в равных пропорциях, обладает большим фугасным действием. Максимальная теплота выделяется в момент взрыва у взрывчатки ТГА-16 и А-IX-2, в которых к тротилу и гексогену добавляются алюминиевый пудра и алюминиевый порошок и воск.

Гексоген во второй половине XX века стал использоваться при изготовлении пластита, пластичной взрывчатки ППВ-4. Такие смеси в виде замазки обладают хорошей пластичностью и клейкой основой. В составе таких смесей гексоген содержится в пропорции 4 к 1 или 5 к 1 по отношению к связывающему веществу. Самая известная пластическая взрывчатка, в состав которой входит 94% гексогена, является С-4.

Гексоген сегодня

Современное производство гексогена происходит на закрытых химических предприятиях. Самостоятельное соединение этого взрывчатого вещества с другими компонентами осуществляется только в промышленных условиях с использованием специального оборудования. При изготовлении взрывчатки гексоген окрашивается в оранжевый цвет и прессуется. На сегодняшний день выпускаются следующие типы взрывчаток, применяемые в военных целях. Взрывчатки ЭВВ, ТГА. МС и ТГ-50 идут на снаряжении боевых боеприпасов определенного вида. К примеру, ТГ-50 составляет заряд в кумулятивных снарядах. Морские мины оснащаются взрывчаткой МС.

В отличие от тринитротолуола (тротил) производство гексогена отличается низкой рентабельностью, что делает его самым массовым взрывчатым веществом на сегодняшний день. Высокие показатели фугасности и бризантности делают гексоген очень удобным и эффективным ВВ для изготовления боеприпасов специального назначения.

Гексоген: создание, свойства, методы получения, применение

В последние десятилетия гексоген стал наиболее известным взрывчатым веществом (ВВ) после тротила (тринитротолуола), который служит общепринятым стандартом при оценке любой взрывчатки. А по степени распространённости именно гексоген вправе претендовать на мировое лидерство, являясь основой для большинства взрывчатых композиций различного назначения. В исходном виде гексоген (циклотриметилентринитрамин) представляет собой белый кристаллический порошок, обладающий свойством эффективного взрывчатого вещества с высокими характеристиками по мощности и скорости детонации, а также с широкими возможностями для своего технологического совершенствования.

История создания

Циклотриметилентринитрамин был впервые синтезирован в 1897 году в Германии. Несмотря на то, что это было сделано специалистом прусского военного ведомства — инженером и химиком Ленце, в качестве основного потенциального предназначения этого вещества рассматривалась медицинское. Вещество обладало сходными свойствами с уротропином, который использовался как антисептик и препарат для лечения инфекций мочевыводящих путей.

В дальнейшем над улучшением лекарственных свойств циклотриметилентринитрамина начал работать другой германский химик — Геннинг, запатентовавший это вещество в 1899 году как динитрат уротропина. Ввиду своей сильной ядовитости медицинских перспектив новое вещество не получило и надолго оказалось забытым.

Но в 1920 году ситуация резко изменилась стараниями немецкого химика Герца. Исследуя циклотриметилентринитрамин, этот учёный смог обнаружить более эффективное направление его применения — в качестве взрывчатки, существенно превосходящей тротил. В новом качестве вещество было тогда же запатентовано под более простым и звучным именем «гексоген» (hexogen) отражавшим обилие цифр «6» при воспроизведении упрощённой химической формулы его состава — C3H6N6O6.

Скорость детонации гексогена на тот момент превышала все известные взрывчатые вещества. А точно определить бризантную способность новой взрывчатки Геннинг не смог, поскольку она полностью уничтожала свинцовый столбик, используемый в принятой тогда методике вычислений.

Впрочем, у новой взрывчатки сразу обнаружились серьёзные недостатки. В отличие от нечувствительного к внешним воздействиям тротила, гексоген оказался весьма неустойчив и к ударам, и к трению. Эту проблему удалось быстро решить за счёт так называемой флегматизации — смешивания с определёнными веществами-стабилизаторами.

Первый крупный итог практического применения гексогена отмечен в 1930-х годах в Великобритании при создании взрывающейся начинки для противолодочного оружия. Для обеспечения секретности на тот момент это вещество обозначили ничего конкретно не значащим термином Research Department Explosive («Взрывчатка Департамента Исследований»). Но возникшая аббревиатура RDX в дальнейшем так и осталась общепринятым названием этой взрывчатки для всёх англоязычных стран.

Химические и физические свойства вещества

«Научное» название гексогена — циклотриметилентринитрамин — описывает его структурную химическую формулу, обозначаемую как (CH2)3N3(NO2)3. Вещество не растворяется в воде, плохо растворим в спирте, эфире, бензоле, толуоле, хлороформе, хорошо — в ацетоне, ДМФА, концентрированной азотной и уксусной кислотах. Разлагается серной кислотой, едкими щелочами, а также при нагревании.

Внешне гексоген — кристаллический порошок белого цвета, не имеющий вкуса и запаха, хотя при этом весьма тосичен. Вещество имеет плотность 1,816 г/куб.см и молярную массу 222,12 г/моль. Гексоген начинает плавиться при температуре 204,1 градуса Цельсия (с разложением), при этом его высокая чувствительность к механическим воздействиям возрастает ещё больше. Потому гексоген не плавят, а прессуют, хотя и такому воздействию он поддаётся плохо.

К основным характеристикам гексогена как взрывчатого вещества относятся:

По сравнению с тротилом у гексогена почти в 1,3 раза выше скорость распространения ударной волны в заряде (детонации) и в 1,7 раза выше мощность взрыва.

Способы получения

В Интернете тема «как сделать гексоген в домашних условиях» весьма широко представлена на западных сайтах многих полуподпольных организаций типа анархистов и т.п. Такие страницы существуют и на русском языке (причём часто употребляют намеренно ошибочное написание вещества как «гексаген»), но вполне разумно, что государственные органы блокируют подобные ресурсы.

Несмотря на распространённое мнение, сделать гексоген в домашних условиях возможно лишь чисто теоретически, так как это не только требует применения достаточно серьёзных производственных технологий (соблюдения температурных режимов, давление, катализаторы), но и сопровождается крайне высоким риском для жизни и здоровья неспециалиста, поскольку в процессе задействуются большие количества дымящей химически-чистой азотной кислоты. Кроме того, в кустарных условиях показатели конечного выхода ВВ невелики и редко превышают 10 процентов по массе азотной кислоты.

Метод Герца

Открывший свойства гексогена как взрывчатки немецкий учёный Герц разработал достаточно простой лабораторный метод его получения. Но и этот метод требует использования аммиака и формальдегида — то есть сырья, которое хотя и может считаться общедоступным, но только при наличии достаточно развитой промышленности.

Метод Герца, именуемый также «окислительным», заключается в непосредственном нитровании гексаметилентетрамина (уротропина) концентрированной азотной кислотой. В виде последовательности химических реакций он выглядит следующим образом:

Производство гексогена по этому методу велось в Германии, Англии и других странах (в том числе с середины 1930-х годов в СССР) на установках непрерывного действия. Метод имеет ряд недостатков, главным из которых является малый выход гексогена по отношению к сырью.

Метод «К»

Разработан в Германии химиком Кноффлером в 1936 году. Позволяет повысить выход гексогена по сравнению с методом Герца за счёт добавления в азотную кислоту нитрата аммония (аммиачной селитры), который взаимодействует с побочным продуктом нитрования — формальдегидом. К недостаткам метода относят большой расход сырья и и весьма сложный процесс регенерации азотной кислоты и аммонийной селитры.

Метод «КА»

Разработан в Германии, предусматривает, по сравнению с методом «К», применение в качестве основного реагента не уротропина, а уксусного ангидрида. При этом в жидкий уксусный ангидрид дозируется соответствующее количество динитрата уротропина и раствора аммиачной селитры в азотной кислоте. Основным недостатком метода является получение гексогена с примесями и пониженной температурой плавления (до 192 градусов).

Метод «Е»

Тоже разработан в Германии химиком Эльбе. Ещё один вариант уксусно-ангидридной методики, по которому гексоген получается взаимодействием пара-формальдегида с аммиачной селитрой в среде уксусного ангидрида. В качестве катализатора применяется фтористый бор. Так же, как и по методу «КА», получаемый гексоген образуется с повышенным содержанием примесей.

Метод «W»

Разработан в 1934 Вольфрамом, активно применялся в Германии во время Второй мировой войны. По этому методу происходит взаимодействие аммиака с серным ангидридом (калиевой солью сульфаминовой кислоты), а затем из полученных иминосульфонатов (так называемой «белой соли») при обработке серно-азотной кислотной смесью образуется гексоген. Выход продукта по этому методу достигает 80% от расхода сырья, но использование высококонцентрированной кислотной смеси значительно снижает параметры безопасности.

Метод Бахмана-Росса

Разработан в США, активно применялся также в Канаде и Великобритании. Близок к методу «КА», который в данной разработке фактически аналогичен «реакции Росса». Но далее применяется технология комбинирования в нитромассе двух растворов — уротропина в уксусной кислоте и аммиачной селитры в азотной кислоте. Это увеличивает процент выхода конечного продукта по сырью, облегчает регенерацию и делает весь процесс значительно более технологичным и безопасным.

Где используют гексоген

Уже к началу Второй Мировой войны гексоген массово синтезировался во всех крупных индустриально развитых странах. Небезопасность в обращении с этим веществом привела к тому, что в своём «натуральном» виде в зарядах оно практически не применялось, но при этом стало основным компонентом для различных взрывчатых смесей. Как правило, гексоген используется флегматизированным, с уже внесённой добавкой, уменьшающей опасность взрыва гексогена от случайных причин.

Так, советский гексал (А-IX-2) содержит в себе 73% гексогена, 4% флегматизатора (им выступает воск или парафин) и алюминиевую пудру. Во время Великой Отечественной эта смесь активно применялась в качестве наполнителя бронебойных снарядов. В частности, снаряд БР-540 для гаубицы МЛ-20 нёс в себе 660 грамм гексала.

Для снаряжения торпед и глубинных зарядов в СССР разработали так называемую «морскую смесь», содержащую до 57% гексогена. Сходный вариант такой же смеси представляла собой широко известная взрывчатка «Торпекс», созданная в Великобритании в 1930-е годы. Она содержала примерно равные доли RDX и TNT (тэна).

«Прыгающие бомбы», использованные Королевскими ВВС для бомбардировок Германии, содержали заряды из трёх тонн «Торпекса». Этим же веществом снаряжались британские сейсмические бомбы «Толлбой». В авиационных бомбах и торпедах США и Великобритании во Второй мировой войне применялась несколько иная «Композиция H6», считающаяся более безопасной.

Гексоген стал основой для создания первых пластичных взрывчатых веществ. Подобным зарядам легко придать любую форму, что облегчает их установку и делает её возможной в практически любом месте — порой просто «облепив» взрывчаткой объект. Самый известный представитель таких ВВ — американская «композиция С-4», на 91% состоящая из RDX, пластификатором в которой служит диоктилсебацинат. Знаменитая чехословацкая пластическая взрывчатка «Semtex» представляет собой смесь гексогена и тэна в различных процентных соотношениях.

Вплоть до сегодняшнего дня гексоген остаётся одним из наиболее востребованных взрывчатых веществ. Его применяют для изготовления детонаторов, снаряжения боеприпасов, при выполнении взрывных работ в разных сферах промышленности и строительства. Также может использоваться как компонент топлива в твердотопливных ракетных двигателях. К сожалению, мощность и относительная лёгкость в получении и применении этого взрывчатого вещества давно нашла применение у различных террористов.

Чем опасен для человека

Гексоген обладает довольно мощным токсическим действием. Симптомы острого отравления проявляются следующим образом:

• Нитраминовые группы окисляют гемоглобин крови, что, проявляется общей слабостью, головными болями, головокружениями, тошнотой, рвотой. Кислородное голодание поражает центральную нервную систему, главным образом головной мозг;
• В течение первых суток наблюдаются сильное падение артериального давления, покраснение рук и лица с ощущением жара, резкая и очень сильная головная боль вследствии расширения артериол головного мозга;
• В среднесрочном плане (до 1-2 недель) блокируются цитохромные системы клеток, что затрудняет клеточное дыхание и в дальнейшем приводит к гибели клеток;
• В тот же период могут проявляться неустойчивое артериальное давление, склонность к гипертоническим кризам, повышенный фон настроения, эйфория, галлюцинации;
• В долгосрочном плане нитрозамин, являющийся сильным мутагеном, воздействует на ДНК и РНК, что проявляется новообразованиями в различных органах.

Предельно допустимая концентрация гексогена в крови для человеческого организма составляет 0,001 мг/л, что аналогично показателям для фенола.

Особенно опасно ингаляционное отравление гексогеном. Субстанция легко всасывается в лёгкие и поступает в кровеносное русло, минуя печень. Максимальная концетрация при этом достигается мгновенно. Промывание желудка при любом способе поступления субстанции эффективно, так как устанавливается равновесие концентраций субстанции в крови и в желудочном содержимом. Но вызывать рвоту при этом крайне не рекомендуется!

6 самых мощных в мире взрывчаток

С тех пор как изобрели порох не прекращается мировая гонка за самую мощную взрывчатку. Актуально это и сегодня, несмотря на появление ядерного оружия.

Гексоген – взрывоопасное лекарство

Еще в 1899 году для лечения воспаления в мочевых путях немецкий химик Ганс Геннинг запатентировал лекарство гексоген – аналог известного уротропина. Но вскоре медики потеряли к нему интерес из-за побочной интоксикации. Только через тридцать лет выяснилось, что гексоген оказался мощнейшим взрывчатым веществом, причем, более разрушительным, чем тротил. Килограммовая взрывчатка гексогена произведет такие же разрушения, как и 1.25 килограмм тротила.

Специалисты-пиротехники в основном характеризуют взрывчатые вещества фугасностью и бризантностью. В первом случае говорят об объеме газа, выделенного при взрыве. Мол, чем он больше, тем мощнее фугасность. Бризантность, в свою очередь, зависит уже от скорости образования газов и показывает, как взрывчатка может дробить окружающие материалы.

10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексаген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности.

Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13-18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.

Октоген — полмиллиарда долларов на воздух

В 1942 году американский химик Бахманн, проводя опыты с гексогеном, случайно обнаружил новое вещество октоген, причем в виде примеси. Свою находку он предложил военным, однако те отказались. Между тем, через несколько лет, после того, как удалось стабилизировать свойства этого химического соединения, в Пентагоне всё же заинтересовались октогеном. Правда, в чистом виде в военных целях он широко не применялся, чаще всего в литьевой смеси с тротилом. Эта взрывчатка получила название «октолом». Она оказалась на 15% мощнее гексогена. Что касается её эффективности, то считается, что один килограмм октогена произведет столько же разрушений, что и четыре килограмма тротила.

Впрочем, в те годы производство октогена было в 10 раз дороже изготовления гексогена, что сдерживало его выпуск в Советском Союзе. Наши генералы подсчитали, что лучше произвести шесть снарядов с гексогеном, чем один – с октолом. Именно поэтому так дорого обошелся американцам взрыв склада боеприпасов во вьетнамском Куи-Нгоне в апреле 1969 года. Тогда официальный представитель Пентагона заявил, что из-за диверсии партизан ущерб составил 123 миллиона долларов, или примерно 0.5 млрд. долларов в нынешних ценах.

В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.

Астролит – хорош, но дурно пахнет

В начале 60-х прошлого века американская компания EXCOA презентовала новое взрывчатое вещество на основе гидразина, заявив, что оно в 20 раз мощнее тротила. Прибывших на испытания генералов Пентагона сбил с ног жуткий запах заброшенного общественного туалета. Впрочем, они были готовы его потерпеть. Однако ряд тестов с авиабомбами, заправленными астролитом А 1-5 показал, что взрывчатка оказалось лишь в два раза мощнее тротила.

После того, как чиновники Пентагона забраковали эту бомбу, инженеры из EXCOA предложили новую версию этого взрывчатого вещества уже под маркой «АСТРА-ПАК», причем для рытья окопов методом направленного взрыва. На рекламном ролике солдат тонкой струйкой поливал землю, а затем из укрытия детонировал жидкость. И окоп в человеческий рост – был готов. По своей инициативе компания EXCOA выпустила 1000 комплектов такой взрывчатки и отправила на вьетнамский фронт.

В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.

Взрывчатка, которая убивает своих

Наряду гексогеном и октогеном, классикой взрывчатых веществ считают трудно произносимый тетранитропентаэритрит, который чаще называют тэном. Однако из-за высокой чувствительности он так и не получил широкого применения. Дело в том, что для военных целей важна не столько взрывчатка, которая разрушительнее других, сколько – та, которая при этом не взрывается от любого прикосновения, то есть с низкой чувствительностью.

Особенно придирчиво к этому вопросы относятся американцы. Именно они разработали натовский стандарт STANAG 4439 для чувствительности взрывчатки, которая может использоваться в военных целях. Правда, это произошло уже после череды тяжелейших инцидентов, в числе которых: взрыв склада на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме, стоивший жизни 33 техникам; катастрофа на борту авианосца «Форрестол», в результате которой было повреждено 60 самолетов; детонация в хранилище авиационных ракет на борту авианосца «Орискани» (1966 года) тоже с многочисленными жертвами.

Китайский разрушитель

В 80 годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу «мочевины» — один её килограмм заменял двадцать два килограмма тротила.

Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.

В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» — динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

Мечта пироманов – CL-20

Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20кг тротила.

Интересно, что деньги на разработку СL-20 Пентагон выделил лишь после того, как в американской прессе появилось сообщение, что такую взрывчатку уже сделали в СССР. В частности один из докладов на эту тему назывался так: «Возможно, это вещество разработано русскими в институте Зелинского».

В реальности в качестве перспективного взрывчатого вещества американцы рассматривали другую взрывчатку, впервые полученную в СССР, а именно диаминоазоксифуразан. Наряду с высокой мощностью, значительно превосходящей октоген, оно обладает низкой чувствительностью. Единственное, что сдерживает его широкое применение – отсутствие промышленных технологий.

Гексоген – второй по известности, но не по значимости

На протяжении веков единственным известным человечеству взрывчатым веществом был порох. Только технологические прорывы 19 века позволили изобрести мощный нитроглицерин, безопасный в обращении динамит, бездымный порох. А главным достижением оказался тротил, ставший фактическим стандартом военной взрывчатки.

Но если тротил – самое известное ВВ, то второе место можно отвести гексогену. А по распространённости он вполне может поспорить с ТНТ. Начиная с межвоенного периода, он понемногу вытеснял тротил, став в итоге основой для большинства взрывчатых композиций различного назначения.

История создания и внедрения

«Рождение» гексогена (в тот момент ещё циклотриметилентринитрамина) состоялось в 1890-е годы в Германии. Но переворота во взрывном деле “белый порошок” тогда не произвёл, потому что его надеялись использовать, как лекарство. Медицинская «карьера» вещества не задалась – оно оказалось сильным ядом. Новый виток интереса к нему начался уже после Первой Мировой войны, когда учёные стали искать взрывчатку, более мощную, чем тротил.

Уже в 1920 году немецкий учёный Герц запатентовал метод получения циклотриметилентринитрамин и способ его применения в качестве взрывчатки. Сырьё для производства такой взрывчатки получается из общедоступных (при развитой промышленности) аммиака и формальдегида. Тогда же и родилось краткое и удобное название «гексоген».

Британцы обратили на него внимание в 1930-е, находясь в поиске более мощного ВВ для противолодочного оружия.

Из соображений секретности вещество обозначили маловразумительным термином Research Department Explosive («Взрывчатка Департамента Исследований»). Так аббревиатура RDX стала общепринятым названием взрывчатки в англоязычном мире.

К началу Второй Мировой войны гексоген массово синтезировался и в США, и в СССР. Методы изготовления постоянно совершенствовались. От предложенной Герцем методики обработки уротропина азотной кислотой перешли к более эффективным способам. Если по процессу Герца из сырья получалось не более 40% взрывчатки, то так называемый метод «W» позволил довести выход продукта до 80%.

Так в качестве сырья стали применять не уротропин, а его динитрат (который сам по себе является слабым ВВ). В азотную кислоту стали добавлять аммиачную селитру. Интересно, что хотя массовое производство циклотриметилентринитрамина достаточно легко организовать даже при не очень развитой химической промышленности, кустарными способами его получить очень сложно.

Свойства и разнообразие «композиций»

Циклотриметилентринитрамин – кристаллический порошок белого цвета, с химической формулой C3H6N6O6, безвкусный и нерастворимый в воде. Но ценен и интересен он не этим. Скорость распространения ударной волны в заряде (детонации) у гексогена почти в 1,3 раза выше, чем у тротила.

А по фугасности, мерило которой – полость, образованная взрывом заряда в свинцовом цилиндре, сильнее в 1,7 раза. Бризантность взрывчатки длительное время вообще не удавалось точно оценить, поскольку взрыв не уменьшал высоту цилиндра из свинца, а просто разрушал его.

Неудивительно, что военные по всему миру заинтересовались такой взрывчаткой. Но обнаружили и серьёзные недостатки. В противоположность нечувствительному к внешним воздействиям тротилу, гексоген оказался чувствителен и к ударам, и к трению. Впрочем, эту проблему удалось быстро решить флегматизацией – смешиванием с веществами, увеличивающими стабильность.

Небезопасность в обращении привела к тому, что, «как есть» в зарядах он практически не применялся. Зато стал основным компонентом различных смесей. Так, советский гексал (А-IX-2) содержит в себе 73% гексогена, 4% флегматизатора (им выступает воск или парафин) и алюминиевую пудру. Во время Великой Отечественной эта смесь активно применялась в качестве наполнителя бронебойных снарядов.

Так, каморный снаряд БР-471 калибра 122мм содержал 156 грамм A-IX-2. А снаряд БР-540 для гаубицы МЛ-20 нёс в себе 660 грамм гексала. При этом в осколочно-фугасных гранатах продолжал использоваться тротил. Для снаряжения торпед и глубинных зарядов в СССР разработали так называемую «морскую смесь», содержащую до 57% гексогена.

Взрывчатка «Торпекс» – вариант «морской смеси» созданная в Британии в 1930-е, содержала примерно равные доли RDX и TNT. “Прыгающие бомбы”, использованные Королевскими ВВС для разрушения Рурских дамб, содержали заряды из трёх тонн «Торпекса».

Этим же веществом снаряжались британские сейсмические бомбы «Толлбой». В авиационных бомбах и торпедах “B” заменила «Композиция H6», считающаяся более безопасной.

Циклотриметилентринитрамин стал основой для первых пластичных взрывчатых веществ (обычно ошибочно называемых «пластиковыми»). За счёт пластичности зарядам легко придать любую форму и установить в какое угодно место (просто «облепив» взрывчаткой объект). Самый известный представитель таких ВВ – американская «композиция С-4», состоящая на 91% из RDX.

Пластификатором в ней служит диоктилсебацинат. Чехословацкая пластическая взрывчатка «Semtex» представляет собой смесь гексогена и тэна (TNT). Причём процентное содержание изменяется в зависимости от варианта.

Пластификатор «Семтекса» – диоктилфтанат. Во время Второй Мировой войны пластичная взрывчатка поставлялась в виде шашек массой 113 грамм в вощёной бумаге. Современные заряды С-4 – шашки массой 566 грамм в пластиковой оболочке.

Эффективность пластичной взрывчатки не могла не привлечь внимание террористов. Это привело к тому, что на заводах стали помечать заряды химическими метками. Поскольку «в домашних условиях» такое вещество воспроизвести нельзя, это является достаточно действенным средством ограничения его оборота.
RDX стал основой и для взрывчатых веществ с пластичным связующим (Polymer-Bonded Explosives).

Эти составы отличаются малой чувствительностью и высокой прочностью и применялись в термоядерном оружии. При помощи PBX инициировали подрыв ядерного заряда, создающего условия для протекания реакции синтеза.

А вот самый маленький «снаряд», в котором применён разрывной заряд RDX – пуля Mk.211 калибра 12,7мм. В этом случае чувствительность даже в ппюс, так как детонатора пуля не содержит – заряд инициируется воспламенением зажигательного состава при ударе о преграду.

Сравнение с другими взрывчатыми веществами

Для наглядности приведём небольшую таблицу с характеристиками различных ВВ. Возьмём тротил, как «фактический стандарт», собственно гексоген и более позднюю взрывчатку – октоген. В качестве перспективного взрывчатого вещества послужит гексанитрогексаазаизовюрцитан.