Новые индивидуальные мощные ВВ

Перспективы совершенствования эм

В ведущих зарубежных государствах в 80-90-х годах ХХ века были приняты Основы концепций развития вооружения (боеприпасов) в ХХI веке.

Эти концепции предполагают переход в ближайшие 10-30 лет к применению самонаводящихся боеприпасов с БЧ высокого уровня эффективности и реактивными системами с высокими кинематическими параметрами.

Реактивные системы должны иметь двигатели, гарантирующие увеличенную дальность и как можно короткое время полета до цели, малые габариты и высокую энергию поражения цели; БЧ должны обладать значительно увеличенным поражающим эффектом и быть малогабаритны. Вооружение (боеприпасы) должны быть безопасны в эксплуатации – класс опасности 1.5 и 1.6 (по классификации ООН). Признано, что эти задачи могут быть решены за счет использования высокоплотных и высокомощных индивидуальных ВВ и на их основе – высокоэнергетических композиций (ВС, ракетных топлив, порохов).

Большинство использующихся в настоящее время штатных ВВ было синтезировано уже в конце 19 века и предполагалось, что повышение энергетики индивидуальных ВВ возможно только незначительное, порядка 10-15 %.

В конце 20-го века лабораториями ВВС (США) и FOA (Швеция) было показано, что существуют нетрадиционные ЭМ и составы, и в настоящее время неясны верхние пределы энергии, которые могут иметь «химические» ВВ.

Основные пути повышения энергетических параметров ВВ – повышение плотности, низкомолекулярный вес продуктов разложения и большое выделение тепла в процессе разложения.

1) Пути повышения плотности – замещение водорода в органической молекуле энергетическими группами. Функциональные группы, содержащие азот, кислород и фтор, имеют повышенную плотность и более высокую энергетику, чем метильная группа. Плотность также меняется при изменении молекулярного строения – от линейного нитрамина к полициклическому.

2) Современное направление в синтезе энергетических молекул состоит в объединении большего числа энергетических групп в молекуле, а также формировании конденсированных молекул кольцевой и пространственных структур.

Нитросоединения. Традиционные органические ЭМ содержат нитрогруппы, которые содержат недостаточно кислорода для полного окисления углерода и водорода. В этой связи работы по созданию новых органических нитросоединений были направлены на создание нитросоединений на основе линейных углеводородов и нетрадиционных циклических:

1. FOX-7 (1,1 – диамино – 2,2 – динитроэтилен С₂Н₄N₄O₄) – бризантное ВВ, обладающее большой энергией и низкой чувствительностью; по значеням скорости и давления детонации близок к гексогену, но имеет самую низкую чувствительность среди органических нитросоединений. Впервые синтезирован в СССР (апрол).

2. TNAZ (1,3,3-тринитроазетидин, С₃Н₄N₄O₆ )- первый новый продукт в семействе нитраминов, имеет кислордный баланс и плотность на уровне гексогена, но вдвое меньшую чувствительность, низкую точку плавления (100 оС) без разложения, пригоден к переработке заливкой, но отливки его высокопористые.

3. СL-20 ( гексанитрогексаазаизовюртцитан, С₆Н₆ N₁₂ O₁₂) – самое мощное на сегодняшний день молекулярное ВВ с плотностью 2,0 г/см³.

Разработаны и синтезированы новые вещества следующих классов: азидонитрамины; фуразаны и фуроксаны; азолы, азены и азины; пиридины, пиримидины и прочие бензоаналоги.

Как правило, это термостойкие или термически стабильные ЭМ, применение которых упрощает процесс производства, увеличивает срок годности и уменьшают уязвимость вооружения к случайному воздействию. Синтезируемые новые вещества должны иметь скорость детонации не ниже 9500 м/с и термостабильность не ниже 350 ^оС. Высокая термостабильность достигается введением аминогрупп, конденсацией с кольцом триазола, образованием соли, введением ковалентных связей.

Прочие вещества. Взрывчатые композиции с большой скоростью выделения энергии и малой уязвимостью к опасным воздействиям, изготовленные по золь-гель технологии, при которой гексоген и ТЭН кристаллизуются внутри решетки ксерогеля (сухого геля) SiO₂. ВВ из порошков ксерогеля и аэрогеля являются более эффективными и безопасными, чем продукты, изготовленные по традиционным технологиям.