Эквивалент в тротиловом эквиваленте — tnt equivalent

Содержание:

История создания
Гексоген
На суше и море
Морская душа
Тротил — основное взрывчатое соединение для военных боеприпасов
Историческое происхождение стоимости
Как взрывается тротил?
Полимерный азот
Ольшанский десант
Изготовление тротила
Химические и физические свойства ВВ
- Общие «взрывные» качества
Победивший дракона
Октоген
На суше и море
Ольшанский десант
Против сомалийских пиратов
Ольшанский десант

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.

Структурная формула гексогена

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.

Гексоген в гранулах и порошке

Гексоген

Джоуль (дж, международная система (си)) → килограмм тротила (тротиловый эквивалент энергии)

Немецкий ученый Ганс
Геннинг еще в 1899 году запатентовал лекарство гексоген — для лечения
воспаления в мочевых путях. Лечебный эффект у него был, но медики вскоре
потеряли к нему интерес из-за сильной побочной интоксикации. Однако в 1920 году
выяснилось, что гексоген — мощнейшая взрывчатка, существенно превосходящая
тротил.

По скорости детонации гексоген опережал все остальные
известные на тот момент взрывчатки. Сегодня гексоген остается одним из наиболее востребованных
взрывчатых веществ. Так, знаменитая взрывчатка С-4 (пластит) на 91 % состоит из
гексогена, остальное — пластификаторы. Из-за доступности и легендарной
надежности С-4 часто используется террористами по всему миру.

На суше и море

Взрыв: причины, особенности, последствия

Специальная группа, предназначенная для абордажно-десантных действий, состояла в команде ещё первого русского военного парусного фрегата «Орёл», построенного в 1669 году.
Морпехи сражались с превосходящими силами врага во время Крымской и Русско-японской войн.

Однако самые известные страницы истории «чёрных бушлатов» связаны с Великой Отечественной, когда роты морпехов можно было встретить на всём фронте от Мурманска до Новороссийска.

Батальон морской пехоты участвовал в кровопролитной высадке на занятые милитаристской Японией Курильские острова в середине августа 1945-го. Из-за туманной погоды советская авиация могла оказывать десантникам очень ограниченное содействие.

Морская душа

Стандарт уничтожения: как изобрели тротил

Стать морпехом непросто. Нужно великолепно плавать, владеть навыками рукопашного боя и прыжков с парашютом, а также хорошо зарекомендовать себя на «обычной» флотской службе, откуда происходит набор в морскую пехоту. Не повредит и опыт погружения с аквалангом: в частях морпехов есть специальные водолазы, проверяющие берег перед высадкой боевых машин десанта.

Моряк в бескозырке и бушлате, перепоясанный пулемётными лентами, по праву стал символом мужества и стойкости. Во время контртеррористических операций в Чечне ни один «чёрный берет» не был взят моджахедами в плен, хотя полевые командиры объявили солидную награду за голову любого морпеха. Но десантники всегда любой ценой выносят своих убитых и раненых с поля битвы: боевое товарищество — превыше всего.

Тротил — основное взрывчатое соединение для военных боеприпасов

Тротил — химическая взрывчатка, ставшая основной в военном деле. Тротилом снаряжаются почти все боеприпасы: фугасные снаряды, бомбы авиационные осколочные и фугасные зенитные снаряды, мины противопехотные и противотанковые любой конструкции. Число марок и число единиц этих боеприпасов бесчисленно. Легче назвать те, где не используется тротил: термобарические смеси, термитные бронебойные заряды, боеприпасы объемного взрыва. Их доля в общем потоке производства очень невелика, а более 90% всех разрывных боеприпасов продолжают снаряжаться классическим тротилом.

Средние параметры армейского тротила

Скорость детонации 6700-7000 м/сек;
Бризантность по Гессу — 16 мм;
Объем газообразных продуктов — 730 дм/кг;
Температура вспышки — 290 С;
Плотность — 1633 г/л;
Температура плавления — 80 С;
Не более 4-8% взрывов при падении 10 кг с высоты 25 см;
Гарантийный срок хранения — 25 лет. После него чувствительность к детонации от удара возрастает.

300 килограмм тротила обеспечат зону поражения взрывной волной радиусом более 50 м. Мощность падает согласно квадрату расстояния, поэтому вес заряда на большую зону поражения рассчитывается соответственно.

Классификация взрывчатых соединений

Под взрывчатым веществом (ВВ) подразумевают состав, способный взрываться, то есть гореть без доступа кислорода с высокой скоростью

Именно скорость горения является самой важной характеристикой. Ее можно представить так: выкладывается длинная дорожка из испытуемого соединения и поджигается

Например, по бензиновой дорожке пламя «побежит» со скоростью десятки метров в секунду (различается по местным условиям). Если же такую дорожку сделать из тротила, то скорость детонации составит более 7000 м/сек. Это огромное значение, недостижимое для многих других взрывчатых соединений. Именно поэтому взрыв тротила такой мощный. Например, масса заряда в легендарной гранате Ф1 составляет всего 60 г. По объему это всего три патрона от охотничьего ружья, однако энергии достаточно, чтобы уничтожить целый автомобиль, обезвредить врага в большом помещении.

Тротил и другие взрывчатые вещества

Нитрации (окислению азотной кислотой) поддаются очень многие органические вещества: обычная целлюлоза, пластмассы, органические растворители. Из всех них был выбран органический растворитель толуол. Он обрабатывается азотной кислотой и на выходе получается тринитротолуол (тротил). Выбор в пользу этого вещества сделан именно из-за его стабильности, устойчивости от случайного взрыва. Также важна низкая себестоимость его производства.

Тротиловый эквивалент стал универсальной единицей измерения бризантности взрывчатых веществ. У тротила он равен 1. Пределом для химической взрывчатки является эквивалент 2. Его имеют Этиленгликольнитрат и Поливинилнитрат. Ввиду крайней нестабильности этих веществ в (жидкости взрываются от небольшого сотрясения, встряхивания в емкости и т.д.) их применение возможно лишь в сильно разбавленном пластификаторам виде, а тогда их тротиловый эквивалент будет таким же, как и у обычного тротила.

Историческое происхождение стоимости

Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.

Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.

Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.

Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.

Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.

Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, была условно определена как 4184 Дж, что составляет ровно одну килокалорию .

Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).

Граммы TNT	Условное обозначение	Тонны тротила	Условное обозначение	Энергия	Энергия	Соответствующая потеря массы
миллиграмм в тротиловом эквиваленте	мг	нанотонна тротила	нт	4,184 Дж или 4,184 джоуля	1,162 мВтч	46,55 фг
грамм тротила	грамм	микротонна тротила	μt	4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей	1,162 Вт · ч	46,55 пг
килограмм в тротиловом эквиваленте	кг	миллилитон тротила	мт	4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей	1,162 кВтч	46,55 нг
мегаграмма тротила	Mg	тонна тротила	т	4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей	1,162 МВтч	46,55 мкг
гигаграмма ТНТ	Gg	килотонна тротила	kt	4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля	1,162 ГВтч	46,55 мг
тераграмма TNT	Tg	мегатонна тротила	Mt	4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля	1,162 ТВтч	46,55 г
петаграмма тротила	Стр.	гигатонна тротила	Gt	4,184 × 10 18 Дж или 4,184 эксаджоулей	1,162 ПВтч	46,55 кг

Как взрывается тротил?

Громко взрывается… . Однако, ознакомьтесь. прежде чем применять!!! ! Название — -Тринитротолуол. -Тол. -Тринит. -Нитротол. -Тротил. Аббревиатуры: -ТНТ. -TNT. -Т.

Основные характеристики:

1.Чувствительность: Не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Прессованный и порошкообразный тротил хорошо чувствителен к детонации и надежно взрывается от стандартных капсюлей-детонаторов, запалов. Плавленый и чешуированный тротил имеет пониженную чувствительность к детонации и требует промежуточного детонатора в виде некоторого количества прессованного тротила.

2.Энергия взрывчатого превращения — 1010 ккал/кг.

3.Скорость детонации: 6900 м/сек.

4.Бризантность: 19мм.

5.Фугасность: 285 куб. см. .

6.Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т. п.) , не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой, и изменении агрегатного состояния (в расплавленном виде) . Под длительном воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность (теоретически) . При воздействии открытого пламени загорается и горит желтым, сильно коптящим пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию (теоретически, на практике это не встречается) .

7.Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность не ограничивается (надежно срабатывает тротил, изготовленный в начале тридцатых годов) . Длительное (60-70 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.

8.Нормальное агрегатное состояние: Твердое вещество. Применяется в порошкообразном, чешуированом и твердом виде

9.Плотность : 1.66 г. /куб см.

В обычных условиях тротил представляет собой твердое вещество. Плавится при температуре +81 градус, при температуре +310 градусов загорается.

Тротил является продуктом воздействия смеси азотной и серной кислот на толуол. На выходе получается чешуированный тротил (отдельные мелкие чешуйки) . Из чешуированного тротила механической обработкой можно получить порошкобразный, прессованный тротил, нагреванием плавленный тротил.

Тротил нашел самое широкое применение из-за простоты и удобства его механической обработки (очень легко изготавливать заряды любого веса, заполнять любые полости, резать, сверлить и т. п.) , высокой химической стойкости и инертности, невосприимчивости к внешним воздействиям. А значит он очень надежен и безопасен в применении. В то же время он обладает высокими взрывными характеристиками.

Тротил применяется как в чистом виде, так и в смесях с другими ВВ (гексогеном, тетрилом, тэном, амиачно-селитренными ВВ и др.) , причем в химические реакции тротил с ними не вступает. В смеси с гексогеном, тетрилом, тэном тротил понижает чувствительность последних, а в смеси с амиачно-селитренными ВВ тротил повышает их взрывчатые свойства, повышает химическую стойкость и снижает гигроскопичность.

Полимерный азот

Идеальной взрывчаткой могло бы стать соединение, в котором
присутствуют только атомы азота. Создание такого полимерного азота ученые
предсказали еще в начале 90-х. Впервые вещество экспериментально получили в
2004 году в России, однако для его синтеза требуется давление свыше миллиона
атмосфер, что исключает практическое применение такой взрывчатки.

Ученые продолжают поиски самого лучшего взрывчатого вещества
— согласно прогнозам, некоторые виды нитридов, в которых несколько атомов азота
особым образом соединены с атомами хрома, циркония или гафния, могут обладать
чудовищным энергетическим потенциалом, схожим с полимерным азотом.

Ольшанский десант

Одной из самых известных операций с участием морпехов стал Ольшанский десант, все 55 бойцов которого получили звание Героя Советского Союза (случай беспрецедентный в истории вооружённых сил СССР).

26 марта 1944 года 3-й Украинский фронт начал операцию по освобождению Николаева от немецких войск. Боевой группе, вошедшей в вечность под именем своего руководителя, старшего лейтенанта Константина Ольшанского, была поставлена задача высадиться в районе Николаевского порта, сковав отступающие части вермахта.

На утлых рыбацких лодках морпехи затемно переправились через Бугский лиман, сняли часовых и заняли круговую оборону в районе элеватора. Немцы и помыслить не могли, что им противостоит всего одна вооружённая стрелковым оружием рота, и бросили в атаку три батальона пехоты при поддержке артиллерии, миномётов, танков.

Вечер 26 марта. В неравном бою пала уже половина десантников. Ольшанский по рации вызывает огонь на себя, корректирует артиллеристов.

Утро 27 марта. Рация разбита осколком снаряда. В живых остаётся всего 15 ольшанцев. Командир погибает. Немцы применяют огнемёты. Морпех Валентин Ходырев, у которого в бою уже оторвана одна рука, встречает танк вермахта «по-севастопольски», со связкой ручных гранат, подорвав «панцер» вместе с собой.

Изготовление тротила

Взрывчатка является твердым веществом с высокой температурой плавления, технология производства тротила достаточно сложна. Всего существует два способа его получения:

одностадийный;
двухстадийный.

Одностадийный способ включает в себя такие процессы:

сушка при температуре 100°С;
измельчение и просеивание;
получение вещества и промывка;
кристаллизация;
сушка при температуре 100°С;
просеивание;
укупорка.

Во время изготовления тратила первым этапом является сушка, последующее измельчение и просеивание вещества. Далее идет смешивание с нитротором, азотной кислотой и пентаэритритом. Смешивание происходит с определенной скоростью, которая не позволяет подняться температуре веществ до 20°С.

Тротил. Фото

После сушки вещество принимает кристаллический вид. Полученные кристаллы проходят дополнительную сушку, просеивание и отжимание. Последним процессом в изготовлении тротила является укупорка с использованием спирта.

Двухстадийный способ включает в себя:

получение сернокислотного эфира;
смешивание дополнительных веществ с одновременной сушкой при температуре до 60°С.

Данный способ изготовления тротила появился первым и использовался по причинам простоты и перспективности. Во время смешивания и сушки добавлялась азотная кислота, пантаэритрит и серная кислота. Все эти вещества смешивались поэтапно при различной температуре нагревания.

https://youtube.com/watch?v=LJypJslFUKs

Химические и физические свойства ВВ

Тротил представляет собой кристаллы разных оттенков желтого или коричневого цветов, реже бесцветные. Плотность зависит от состояния, так:

1,663 г/см3,плотность кристаллов;
1,54-1,59 г/см3 плотность литого вещества.

Боевые качества тринитротолуола:

от 4103 кДж/кг до 4605 кДж/кг теплота взрыва;
6950 м/с скорость детонации;
16 мм бризантность по методу Гесса;
3,9 мм бризантность методом Касса;
730 л/кг объем выделения газа при взрыве;
285 мл фугасность.

После 15 лет хранения состав становится более взрывоопасен при внешних воздействиях, о чем необходимо помнить в случае обнаружения целых боеприпасов времен Великой Отечественной войны.

ВВ не растворяется в воде, а так же не изменяет своих качеств после смачивания. Имеется активная реакция со спиртовыми и водяными щелочными растворами. На вкус горький.

Под воздействием Солнца тротил темнеет, до темно-коричневого цвета. Интересно, что в отличие от прочих взрывчаток, тол не реагирует на внешнее воздействие. Можно ударить по нему молотком, можно выстрелить в емкость с тринитротолуолом, его можно даже плавить. Последний пункт стал наиболее притягательным для военных и гражданских, связанных с взрывчаткой.

Поскольку горит тол при температуре выше 290 °C, его можно аккуратно довести до температуры плавления 80,35°C.

Под воздействием огня толовая масса начинает гореть, как правило, огнем желтого цвета и выделяя черный коптящий дым. Отметим, что исключение составляет порошкообразное ВВ с некоторыми примесями, делающее взрывчатку более нестабильной.

Общие «взрывные» качества

Подрыв шашки тринитротолуола может быть гарантированно произведен с помощью детонатора или запала. Как было отмечено, обладающее большим запасом стабильности вещество непросто подорвать «как в кино», выстрелом или даже поджогом.

Что же произойдёт, если подорвать, к примеру, 1 килограмм тротила. Взрыв, то есть мгновенная химико-физическая реакция, протечет за одну стотысячную долю секунды. Газ, образование и расширение которого и дает основную фугасную составляющую взрыва и взрывной волны, увеличиться до объема в 700 литров. Основным поражающим фактором будет взрывная волна и соответствующее изменение давления.

Победивший дракона

В годы войны с Японией огромную роль сыграла морская пехота Тихоокеанского флота и Амурской военной флотилии. Бои часто велись по прорыву готовившейся и совершенствовавшейся годами обороны Квантунской армии. Так, в первый день войны 9 августа 1945 года десант был высажен в город Фуюань на Амуре (около 60 км от Хабаровска). Бой завязался на улицах Фуюаня, старшина 1-й статьи Николай Голубков первым ворвался в один из японских дзотов, уничтожил гранатами его гарнизон, но и сам получил смертельное ранение. На месте гибели морского пехотинца местные жители установили памятник с надписью: «Человеку, победившему дракона».

Октоген

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.

На суше и море

Ольшанский десант

Против сомалийских пиратов

С конца двухтысячных годов наши морпехи в составе международного военно-морского контингента несут патрульную службу в Аденском заливе для защиты торгового судоходства от сомалийских пиратов.

27 апреля 2009 года быстроходные лодки жителей Африканского Рога напали на танкер Новороссийского морского пароходства «NS Commander» (англоязычное название объясняется тем, что для снижения финансовых издержек судно, как и многие другие, носит флаг Либерии). Капитан маневрировал, матросы отбивались выстрелами ракетниц и струёй из брандспойта. Пираты отступали, но оставались неподалёку.

На следующее утро в район атаки прибыл большой противолодочный корабль «Адмирал Пантелеев», обнаруживший и захвативший материнское судно пиратов, на котором базировались их абордажные плоскодонки.