軍武小課堂:給大家講講炸藥如何?(4)底火、傳爆藥、主裝藥

軍武數據庫 發佈 2024-04-28T07:21:37.370269+00:00

炸藥的內容今天寫第四篇,這篇就比較務實了。我們從一枚手榴彈聊起,手榴彈是最簡單的序列裝藥爆炸機構。

炸藥的內容今天寫第四篇,這篇就比較務實了。

我們從一枚手榴彈聊起,手榴彈是最簡單的序列裝藥爆炸機構。

如果從結構上看,手榴彈似乎也很複雜,甚至可以認為手榴彈是人類機械結構設計的一個結晶,世界上有各種設計十分精妙的手榴彈,例如德國的AB HGr(Air Burst Hand Grenade)

這是一種投出去之後會自動扶正,並且彈跳到半空中爆炸的手榴彈。

由於不像普通手榴彈一樣在地面爆炸,而是十分精確的蹦到2米高度上,在AB HGr的殺傷範圍內幾乎可以做到無死角打擊。對方無論是站立還是臥倒,最終都可以被AB HGr殺傷。

這種手榴彈從設計上弄成上寬下窄的結構也是為了讓破片可以儘量多的向手榴彈下方飛散。

再如俄羅斯的RGN/RGO,其複雜的引信結構甚至是帶有if...Then...處理能力的。

在什麼時候保證不爆炸,在什麼時候又能一碰就炸,在什麼時候還能不經任何觸發自動爆炸……

而這一切都是在於序列裝藥的控制。

今天咱們說最簡單的手榴彈。簡單的手榴彈的裝藥分為底火、延時裝藥、雷管、傳爆藥和主裝藥。並不像是很多人所認為的,手榴彈就是一塊插著雷管的炸藥外面包上鋼殼。

大多數手榴彈的底火(Primer)都是一個預製件。

是由軟金屬所包裹的敏感材料製成,例如疊氮化鉛。底火的外殼可以保證底火不會被其他方向的機械力所觸發,而軟金屬層(例如黃銅薄)的開口又能底火可以在特定方向上有被激發的可能。

大多數底火的的裝藥都是感度相當敏感的炸藥。這些材料在輕微的機械刺激下就可以引發爆炸,例如「針刺」,這可以說是很多底火材料選用的通用觸發方式。更先進的底火材料還可以以電力激發。

為什麼去利用針刺激發引爆底火而不直接去引爆裝藥呢?這就是序列裝藥的一個基本原則了——每一段序列裝藥的組成部分達成一個特定的功能。底火如果用英文來描述叫做「Primer」,這個詞的本意既沒有「底」、也沒有「火」的含義。在國外的一些網站上,很多vip帳戶會被寫作prime或者primer。

prime:首要的,第一的。其含義也是爆炸裝置所被觸發的第一個元件。

原則上是通過底火開啟一個爆炸裝置的處理流程。爆炸裝置的序列單元我們如果用很常用的計算機系統模塊來類比,就會發現每個不同的單元是有「輸入」-「輸出」的。

底火的輸入是出「觸發」,「輸出」是釋放高能量的化學反應。在底火觸發之後,爆炸裝置的序列單元會按照預定的順序依次被激活,每個單元的輸出都會作為下一個單元的輸入。這樣就形成了一個連續的反應鏈,最終導致爆炸的發生。

當底火被觸發後,其釋放的能量就會作為手榴彈的延時裝藥的輸入。通常手榴彈都是依靠一段導火索或者一段特定密度的裝藥來完成延時裝藥的功能。大部分製作延時裝藥的「火藥」通常更注重穩定燃燒的功能,對爆炸力的要求極低。一般軍用延時裝藥通常使用錳與鉻酸鉛和鉻酸鋇,在這種延時裝藥組份中,鉻酸鉛作為氧化劑,利用鉻酸鋇作為燃燒速度調節劑。經過調節劑的精確調節,我們通常可以將延時燃燒速度精確到每厘米±50毫秒。

由於鉻酸鹽大多數具有明亮的黃色,因此我們在看到一些彈藥的拆解結構的時候會看到一個明黃色的區域,這就是延時裝藥了。

當延時間裝藥燃燒殆盡的時候,能量就被導入「雷管」。其實雷管(Detonator)這個東西是火工品各種器件中特別擰巴的一種。當年在研發炸藥的時候,一方面需要突出炸藥的威力,另一方面則是要要求炸藥具有極高安全性。於是類似於硅藻土吸收鈍化的硝酸甘油就出現了。不過經過鈍化的硝酸甘油根本不可能依靠火焰和撞擊引發爆炸。如果讀過前面的部分《炸藥為什麼會爆炸》就可以知道引爆炸藥的最好方法就是爆炸。於是人們將極度敏感的炸藥裝入小容器,通過這一點點炸藥來引爆外圍的炸藥。

這裡就可以給大家解答一個問題——為什麼手榴彈被子彈擊中不會爆炸。

原因很簡單了——子彈沒有擊中手榴彈內的雷管,如果擊中了手榴彈內的雷管,那麼大概率的會爆炸。擊中雷管是不是很危險呢?其實和大家印象中的結構不同,手榴彈內的雷管只有花生米大小。

大家看到手榴彈深入彈體內的長長金屬棒,會誤認為這是一根雷管,其實,真正的雷管只在金屬棒的末端,具體的結構如果有興趣的話,咱們回頭開個單獨的話題,這就得講到「引信機構學」了。

所以子彈打中手榴彈是一個概率事件,而子彈打中手榴彈後再繼續打中內部的雷管就是一個小概率事件了。自從出現手榴彈至今,並沒有出現有記載的子彈命中手榴彈造成的爆炸傷害事件。

雷管的爆炸,在手榴彈中一般會直接引爆主裝藥。主裝藥大部分是TNT和黑索金的混合物,這兩種炸藥混合之後會產生大於普通TNT炸藥的威力,而敏感程度又會遠遠的小於黑索金,在使用上就更加安全。

通常這就是手榴彈裝藥的大部分狀況了。

只是,有的手榴彈製作更加精良,考慮到了爆炸賦形的問題,這就要求手榴彈的爆炸需要內部有一個起始的爆炸形狀。為了達到這個目的,一般的情況下會在手榴彈雷管外側加上一層特定形狀的傳爆藥,傳爆藥通常是爆速極高的炸藥,可以在雷管爆炸的一瞬間被引爆,這時候雷管所釋放的能量進一步被放大同時被傳爆藥賦予了一個起始的爆炸形狀。被賦予了爆炸起始形狀的爆炸物就可以將儘量多的破片向某一個方向拋射。

這樣也就可以更好的達到爆炸的設計目的。

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