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這裡的每一種炸藥,都會讓你沒痛苦......

說到軍事和戰爭議題,特別是從冷兵器進入熱兵器為主時代後,火炸藥(就是火藥和炸藥的專業統稱)就成了「槍炮彈藥家族」的重要成員




很多軍事愛好者大體知道黑火藥和TNT炸藥,或者因為玩遊戲知道C4這種現代塑性炸藥,但對炸藥和火藥的發展史以及在歷次戰爭中的角色卻往往理不清,筆者就在此簡單的為火炸藥的歷史做一次梳理。







火炸藥:


火炸藥(Explosive material)是指能在極短時間內劇烈爆燃(即爆炸)的物質,是在一定的外界能量作用下,由自身能量發生爆燃和爆炸的物質。




一般情況下,火炸藥在外界零供氧的情況下,只要有較強的能量激發,(起爆葯提供)火炸藥就會對外界進行穩定的爆轟式作功。炸藥爆炸時能釋放出大量的熱能併產生高溫高壓氣體,對周圍物質起破壞、拋擲、壓縮等作用。




火炸藥是可以非常快速地燃燒或分解的物質,能在短時間內產生大量的熱量和氣體。典型的火炸藥包含爆炸物、某種引爆裝置、通常還有某種外殼。被雷管的熱量或衝擊能量觸發後,爆炸物就會進行快速化學反應,即燃燒或分解。



火炸藥反應的化學原理是化合物分解產生多種氣體。在反應物---原始化學化合物的各個不同原子之間,以化學鍵形式儲存著大量能量。化合物分子分解時,生成物---產生的氣體---可能利用其中的一些能量,而不是全部能量,形成新化學鍵。大多數「剩餘」的能量會形成高溫熱量對外發散,其外在表現為爆燃甚至是爆炸。







黑火藥






最早的火炸藥,就是中國古代四大發明之一的「黑火藥」。黑火藥的誕生已有千餘年的歷史,但直到19世紀末葉,火炸藥家族還只有黑火藥一個品種。現代火炸藥工業的形成是從19世紀後半期開始的。




黑火藥,在適當的外界能量作用下,自身能進行迅速而有規律的燃燒,同時生成大量高溫燃氣物質。實際上,黑火藥至今仍然在現代彈藥的生產中應用,不過用量已經很少,只是當起爆和發火藥。







黑火藥最初是作為方士煉丹、祈求長生不老的「仙藥」用途,因此其命名帶「葯」字。後來才用于軍事。



黑火藥的爆轟原理是:


硝酸鉀分解放出的氧氣,使木炭和硫磺劇烈燃燒,瞬間產生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體。由於體積急劇膨脹,壓力猛烈增大,於是發生了爆炸。




據現代手段測量,大約每4克黑火藥著火燃燒,可以產生280升氣體,體積可膨脹近萬倍。在有限的空間里,集中的氣體在極大壓力下快速膨脹,熱量會加快各個氣體粒子的運動速度,使得壓力更高,足以破壞物品,致人傷亡。如果氣體膨脹速度比音速快,就會產生強大的衝擊波。這種壓力還能促使固體碎片高速衝出,以巨大的力量打擊人或建築。




黑火藥在爆炸時,固體生成物的微粒分散在氣體中,所以產生大量的煙。由於爆炸時有硫化鉀固體產生,往往有很多濃煙冒出,因此得名「黑」火藥。

黑火藥在當代,屬民用爆炸物品,爆燃瞬間溫度可達1000攝氏度以上,破壞力極強。黑火藥敏感性強,易燃燒,火星即可點燃。







黑火藥大約在晚唐---9世紀末正式出現,北宋後期被逐步用于軍事,主要是用竹竿挑著燒傷攻城的敵人。北宋末年到南宋時期才出現可以發射彈丸的管狀火器和最早的「火箭」。在與宋人的作戰過程中,金人和蒙古人也相繼學會了火器的使用和製作, 這對後來蒙古鐵騎幾乎橫掃整個歐亞大陸,有重要的助力。




成吉思汗在十三世紀西征,蒙古軍隊使用了火藥兵器。公元1260年,蒙古軍隊在敘利亞的作戰中被擊潰,阿拉伯人繳獲了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火藥武器,從而掌握火藥武器的製造和使用。






阿拉伯人與歐洲的一些國家進行了長期的戰爭,戰爭中阿拉伯人也使用了火藥兵器---例如阿拉伯人進攻西班牙的八沙城時就使用過火藥兵器。在與阿拉伯國家的戰爭中,歐洲人也逐步掌握了製造火藥和火藥兵器的技術。




黑火藥和火藥武器傳入歐洲,不僅對作戰方式本身,而且對各國政治也起到了變革的作用。以前難以攻破的貴族城堡和石牆,終於抵不住市民階層的大炮。市民發射的子彈射穿了騎士的盔甲。貴族的統治,跟著身穿鎧甲的貴族騎兵一起沒落了。






隨著資本主義的發展,新的精銳火炮在歐洲的工場中製造出來,裝備著威力強大火炮的艦隊,揚帆出航,去征服新的殖民地,西歐開始了大航海和殖民時代。因此可以說,黑火藥和火藥武器的廣泛使用,是世界兵器史上的一個劃時代的進步,使整個作戰方法發生了翻天覆地的變革!中國人最早發明的火藥,推進了世界歷史的進程。



到15世紀,黑火藥在西歐實現了准工業化生產。西歐高水平的黑火藥製造技術又隨著傳教士的東來而「返銷」中國。1548年明朝戚繼光著《紀效新書》中記載,火藥配方和生產工藝有進一步的提高,明朝鳥銃葯配方已與現代標準軍用黑火藥基本相同,黑火藥開創了人類高能化學的先河。







時間進入十九世紀中期後,隨著第一次工業革命的基本完成,化學和物理學的巨大進步,人類開始迅速進入現代火炸藥時代:




1831年,英國人比克福德發明了安全導火索,為此後新式炸藥的應用創造了便利。




硝化纖維




1845年,德國化學家舍恩拜發明硝化纖維(就是火棉,棉花和濃酸反應而成,是最常見的槍炮發射葯)。根據硝化纖維含氮量高低,加工工藝導致的成品燃燒速率,高者為炸藥,低者為火藥(發射葯),這是火炸藥工業的一個重大突破點。接踵而起的是一系列無煙火藥和其他新炸藥的發明。









無煙火藥






1884年由法國化學家、工程師維埃利將硝化纖維製成膠質,再壓成片狀,切條幹燥硬化,便製成了第一種無煙火藥。這一發明具有極重要的意義。




無煙火藥燃燒後沒有殘渣,可使發射彈丸的射程、彈道平直性和射擊精度均有極大的提高。此後,馬克沁發明了重機槍,正是由於使用了無煙火藥,現代膛線槍炮才登上戰爭舞台。





無煙火藥




硝酸甘油




1846年義大利化學家索布雷羅發明了硝酸甘油炸藥。而瑞典人諾貝爾發展出高穩定性、防誤爆的硝酸甘油鈍化炸藥。有必要額外說一句:硝化甘油製劑就是冠心病患者的救命葯---這一次真的把炸藥當了「葯」來用。





硝化甘油及其衍生物系列炸藥,多半是諾貝爾發明的。諾貝爾用矽藻土吸收三倍重量的硝化甘油,製成安全炸藥,但這個生產過程極其危險,非專業人員絕對禁止實驗。 諾貝爾一生大多數發明專利和炸藥有關,為炸藥的快速進步貢獻很大。諾貝爾後來把專利獲得的收入,設立了「諾貝爾獎」而聞名世界,因此有人也戲稱諾貝爾獎為「炸藥獎」。





諾貝爾




TNT,全稱:三硝基甲苯




1863年,德國化學家維爾布蘭德發明了梯恩梯——TNT,全稱:三硝基甲苯。




三硝基甲苯可以視作苦味酸炸藥的堂兄弟。作為猛炸藥的高純度三硝基甲苯略比苦味酸優越。其熔點僅僅82攝氏度,用開水或熱蒸汽就能融化,特別有利於裝填。感度低,感度越低就越安全,越不容易爆炸---梯恩梯即使被子彈貫穿,都不會爆炸。起爆需要起爆葯雷汞引發,通常情況是與硝酸銨混合成為阿梅托炸藥,用於航空炸彈、高爆炮彈裝葯。




TNT在正常狀態下是黃色的晶體,也有軍用的,是黃色的片狀物。TNT是現代應用最廣泛的「安全」炸藥之一。由於熔點低,TNT可以方便的製成各種形狀。礦用版TNT,甚至可以用普通蒸鍋熔化成液體再澆鑄到需要的爆炸物里。軍隊工兵慣用的200gTNT葯塊,甚至被士兵們稱為「肥皂」。







苦味酸




苦味酸於1771年由英國人沃爾夫首先合成,學名是「三硝基苯酚」,化學結構和TNT很近似,也是猛炸藥的一種。苦味酸在發明之後近一個世紀時間裡,一直用作黃色染料。後因為偶然爆炸事故,其爆炸性質才被人們發現,成為世界上最早的合成炸藥。




因為苦味酸被用作黃色染料的歷史和極強的染黃能力,又被稱為「黃色炸藥」。日本在二戰期間使用的絕大多數炸藥,都是苦味酸的衍生品。由於苦味酸容易與彈體金屬反應,產生感度高的苦味酸鹽,所以時常發生彈藥的意外爆炸。




警告一下:


一旦發現日式的舊炮彈,千萬不要去碰!鬼子遺留在中國的炮彈,除了用安全性極低的苦味酸裝填,還可能是化學炮彈,以芥子氣為主,毒性極大,必須由專業防化部隊來處置。







硝酸銨




硝酸銨,也是一種非常常見的炸藥。純硝酸銨是無色無臭的透明結晶或呈白色的小顆粒。正常情況下很穩定,但受潮後的塊狀物一旦破碎,就發生爆炸,極端危險。




過去一般把低濃度的硝酸銨當成化肥使用,由於這種「化肥」稍微處理就可以當炸藥使用,而且非常不安全,發生過很多大事故。而且這種「化肥」可能落到暴恐分子手裡,危害極大,因此我國從上世紀末開始,就停止了一切硝酸銨化肥的生產和銷售。







雷汞




雷汞,1779年由英國化學家霍華德發明,是較為敏感又猛烈的起爆葯,微受碰撞、摩擦或與燃燒體、加熱體互相接觸,即發生爆炸,因此用於起爆用藥。







雷汞有毒,製備過程和爆炸時放出的氣體都有毒性,故雷汞目前已被更穩定的起爆葯所代替。由於所產生的物質會鏽蝕金屬,所以雷酸汞製造的底火被稱為鏽蝕性底火,射擊後不及時保養會加重槍械鏽蝕。







黑索金




黑索金又稱RDX,或環三次甲基三硝胺,1899年由德國人亨寧發明。外觀白色,密度1.816/cm3。原來設想用於醫藥(又是一種藥品),後來因發現爆炸威力巨大,比硝化甘油還猛烈,是TNT的158%,最終被當做炸藥用。




其爆速高達8750m/s,而且起爆容易,是綜合性極佳的炸藥。是現今主要軍用的猛炸藥之一。黑索金混合其他猛炸藥被用於大威力武器的裝葯中。







奧克托金




奧克托金,是現今軍事上使用的綜合性能最好的炸藥,學名「環四亞甲基四硝胺」或HMX。其長期存在於乙酸酐法製得的黑索金中,但是直到1941年才被發現並分離出來。




HMX的感度比TNT略高,容易起爆,安定性較好,但成本較高。通常用於高威力的導彈戰鬥部,也用作核武器的起爆裝葯和固體火箭推進劑的生產。







C4炸藥




傳說中的C4炸藥,C4已經在各類戰鬥遊戲中被宣傳成「塑膠炸藥」的代名詞。實際上塑膠炸藥是一個寬泛的炸藥種類,僅僅『C』系列炸藥就有6種。C4隻是因為製造容易、使用廣泛而知名。




C4塑膠炸藥原產捷克,現在美國也是主要生產國。這種炸藥能輕易躲過X光安全檢查,這一點容易被恐怖分子利用,C4在西方被認為是塑膠炸藥中的代表。實際上,比C4威力強的炸藥很多。中國目前的「塑」系列炸藥的任何一種,威力都不亞於C4。




C4炸藥的穩定性非常高,只能結合引爆劑,以電雷管引爆。即使受到槍擊也不會被引爆,甚至被放到火中,也只會慢慢地燃燒。越南戰爭時,美國士兵在巡邏期間,曾通過點燃C4炸藥來給自己取暖。







以上介紹了最常見的火炸藥,實際上目前火藥和炸藥的品種有數百種,而且軍工專家還在不斷研發新的高能炸藥。




特別提醒:


所有的火炸藥都是非常危險的!非專業人員千萬不要以為網上有所謂的製作教程,就敢私自試製!那樣會害人害己,應絕對避免!







近代以來,火炸藥成為現代武器、工業和交通建設、太空運載工具(火箭和飛船上都需要高能爆炸螺栓)所必須依靠的一種能材,對於維護國家安全,推動社會進步起了非常重要的作用。









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