開頭
中國科學家合成出第四代「炸藥之王」CL-20,它的威力是TNT的3倍,爆速高達每秒9500米,製造成本更是白菜價,每克只要1塊錢。
這一重大突破,讓我國成為了唯一裝備第四代炸藥的國家,美國媒體對此更是高度評價:「中國解放軍已裝備地球最強炸藥,美軍可能被中國打得頭破血流。」
好嘛,垂死病中驚坐起,列強竟是我自己!
那麼這種炸藥,到底厲害在哪裡?中國又是如何將其製造出來的?
炸藥歷史
說起現代炸藥的歷史,就不得不提到炸藥鼻祖-諾貝爾,對,就是每年一屆諾貝爾獎的那位創始人。
1867年,諾貝爾發明了一種叫做「硝酸甘油」的炸藥,其威力比傳統的火藥(如黑火藥)強大30倍,爆速可達每秒5700米。
所謂爆速,指的是爆炸時衝擊波的擴散速度,速度越快,說明衝擊力越大。
但是硝酸甘油本身非常易燃易爆,稍有撞擊或靜電就可能引爆,因此需要特別的儲存和使用條件,否則極易造成事故。
後來諾貝爾對它進行了改良,將一種叫做硅藻泥的材料,加進硝酸甘油,製成安全的固體炸藥,使其更加穩定,因此在軍事、爆破和採礦等領域得到了廣泛的應用。
到了1870年,德國化學家威爾伯蘭特(Julius Wilbrand),在一次失敗的實驗中發明了TNT炸藥(三硝基甲苯)。
TNT是一種威力很強而又相當安全的黃色炸藥,即使被子彈擊穿,一般也不會燃燒和起爆,安全性優於苦味酸炸藥(三硝基苯酚)。
每公斤TNT炸藥可產生420萬焦耳的能量,相當於20顆手榴彈,不僅威力更猛,爆速也更快,可以達到每秒6900米。
在當時的炸藥排名中,TNT妥妥的占領最高位,因此也被稱為「炸藥之王」。
但人類的步伐怎麼可能滿足於此,在1899年,德國藥物專家亨寧,有一次在研發老鼠藥的時候,偶然從中提取出一種褐色粉末狀的炸藥,被稱為「黑索金」。
這種炸藥就厲害了,不僅爆炸威力是TNT的1.5倍,爆速更是達到每秒8750米,只需要一塊肥皂大小的體積,足以炸塌一棟大樓或者一艘軍艦。
黑索金威力之大,就好像旋風吹過一般,因此也被稱為「旋風炸藥」,屬於高性能炸藥家族一員。
然而自從黑索金問世後,在很長一段時間內,人類在炸藥方面幾乎沒有很大的突破。
中國CL-20炸藥
直到上世紀60、70年代,曾經為「兩彈一星」工程作出重要貢獻的炸藥專家於永忠教授,就發現傳統的平面環狀分子結構火藥,性能已經到瓶頸了,很難突破。
於是轉換思路,能不能將炸藥材料的分子結構進行改變呢? 比如改成」籠型結構」,這樣一來可以將結構從二維變成三維,密度方面比之前要更高。
光有理論沒啥用,後來於永忠經過多年的研究,最終在1979年成功合成了這種結構的炸藥797#,並提出把797#中4個氧原子轉化為4個N-NO2,這就是後來國際公認第四代炸藥之王CL-20。
CL-20與其他炸藥相比,具有更高的爆速和爆壓,同時還具有良好的安全性和穩定性。比如其爆速甚至高達到9500米/秒,威力是TNT的3倍,可以說是一種非常強大的炸藥。
從威力上來說,在相同裝藥量的情況下,採用CL-20的炸彈會比普通炸彈的威力更猛烈,甚至在很大程度上能替代戰術核武器,可謂是進行常規打擊的最佳選擇!
甚至還可以用於飛彈的推進劑,在不改變飛彈尺寸和裝藥量的前提下,其能力密度之高,可以大幅提升飛彈的射程。
雖然說美國在1987年也合成出來了CL-20,但僅僅是在實驗室裡面。因為他們發現,這種炸藥不僅價格貴,製造出來的工藝也十分複雜。
比如每生產一公斤CL-20,就要花費1000美元,這要是投入實際生產,成本將是很大的問題,說白了就是要不斷的燒錢才行。
我國在研發的時候,也曾經遇到這樣的難題,但後來在中國北理工大學的專家們不懈努力下,硬生生的將成本降到了白菜價。
製造每公斤CL-20的價格,能夠降低到1000人民幣,也就是每克只要1塊錢,相比美國每公斤需要1000美元來說,優勢還是非常明顯的。
正因為有如此大的突破,2016年,由北京理工大學牽頭的「新一代含能材料研究及其工程化」榮獲國防科技進步特等獎。
隨著CL-20炸藥的問世,中國的飛彈、火箭炮等武器系統的性能也得到了大幅提升。
在火箭炮方面,中國通過將CL-20炸藥應用於高能量/高性能發射藥配方中,開發出了一系列具有極高射程和殺傷力的火箭炮。
在飛彈方面,中國的一些先進飛彈,如東風-31A洲際飛彈、東風-41洲際飛彈、長劍-10巡航飛彈等,都採用了含有CL-20炸藥,其威力和射程也得到了極大的提升。
而且更令美國人頭疼的是,美國高爆炸藥、飛彈推進劑中有大約六種化學物質嚴重依賴中國進口。而且中國是唯一的供應國,別的國家都製造不出來。
換句話說,如果中國停止向美國供應這種原材料,那麼美軍的飛彈、炸彈製造必然會受到影響。
事實上,我國還真的這麼幹過,還記得前幾年頒布的《中國禁止出口和限制出口技術目錄》?其中對含能材料、稀土等關鍵材料,我國是禁止出口的。
另外,美國的含能材料生產設施也十分的落後,位于田納西州霍爾斯頓的工廠,是美國陸軍主要的炸藥生產基地之一。
但該工廠目前還只能生產傳統的炸藥,如TNT、C-4等,並沒有生產一些新型的高能量、高性能炸藥,如CL-20等。
由此看得出來,美國炸藥生產工藝和生產設施的落後,已經是不爭的事實了。
雖然後來美國國防部說要斥資160億美元,將目前的彈藥生產進行升級,但是有些東西不是說用錢就能解決的,技術差距太多,估計要很長時間才能追得上。
結尾
在現代戰爭中,高能炸藥不僅僅是一種簡單的材料,更是一種高科技產品。
其性能哪怕發生微小的改進提升,都將會深刻影響到武器系統的發展,並有效提升傳統兵器到尖端武器的戰鬥效能,甚至能將傳統兵器轉化為尖端武器。
早在唐朝時期,中國就已經發明了黑火藥,而且在火藥的製備和應用方面一直處於領先地位。
然而,隨著工業革命的興起,歐洲國家開始對炸藥的研究和應用進行大規模投資,並取得了顯著的進展。
到19世紀時,歐洲已經成為炸藥的主要生產和研究中心,而中國在這方面逐漸落後。
但如今,隨著我國在高性能炸藥CL-20上的突破,說明在炸藥領域上,中國重新找回傲視群雄的底氣,就算是老美,還得依賴咱們呢!