С-4 (взрывчатка)
С-4 | |
---|---|
Тип | Высокопроизводительное химическое взрывчатое вещество |
Место происхождения | Соединенные Штаты |
История обслуживания | |
Используется | Соединенные Штаты |
Войны | Вьетнамская война Война с террором 2022 Вторжение России в Украину |
История производства | |
Разработанный | 1956 |
Произведено | 1956 – настоящее время |
Варианты | ПЭ-4, М112 |
Технические характеристики (М112) | |
Масса | 1,25 фунта (0,57 кг) [1] |
Длина | 11 дюймов (28 см) [1] |
Ширина | 2 дюйма (5,1 см) [1] |
Высота | 1,5 дюйма (3,8 см) [1] |
Наполнение | гексоген |
Вес наполнения | 91% |
Детонация механизм | тэна на основе Детонирующий шнур |
Взрывная мощность | Высокий |
C-4 или Состав C-4 — это распространенная разновидность семейства пластиковых взрывчатых веществ, известного как Состав C вещества используется гексоген , в котором в качестве взрывчатого . C-4 состоит из взрывчатых веществ, пластикового связующего, пластификатора, придающего ему пластичность, и обычно маркера или одорирующего химического вещества. C-4 имеет текстуру, похожую на глину для лепки , и ему можно придать любую желаемую форму. С-4 относительно нечувствителен и может быть взорван только ударной волной детонатора . или капсюля-детонатора
Аналогичная британская пластичная взрывчатка, также на основе гексогена , но с пластификатором, отличным от того, который используется в составе С-4, известна как PE-4 (Plastic Explosive No. 4).
Разработка
[ редактировать ]C-4 является членом семейства химических взрывчатых веществ состава C. Варианты имеют разные пропорции и пластификаторы и включают составы С-2, С-3 и С-4. [3] Оригинальный материал на основе гексогена был разработан британцами во время Второй мировой войны и переработан как Композиция C, когда он был представлен вооруженным силам США. Примерно в 1943 году он был заменен составом C-2, а затем примерно в 1944 году был переработан в состав C-3. Токсичность С-3 была снижена, концентрация гексогена увеличена, что повысило его безопасность при использовании и хранении. Исследования по замене С-3 были начаты до 1950 года, но опытное производство нового материала, С-4, началось только в 1956 году. [4] : 125 C-4 был подан на патент как «Твердое топливо и способ его приготовления» 31 марта 1958 года компанией Phillips Petroleum Company . [5]
Характеристики и использование
[ редактировать ]Состав
[ редактировать ]Состав C-4, используемый Вооруженными силами США, содержит 91% RDX («Взрывчатка исследовательского отдела», взрывчатое вещество нитроамин ), связанный смесью 5,3% диоктилсебацината (DOS) или диоктиладипата (DOA) в качестве пластификатора ( для повышения пластичности взрывчатого вещества), загущенный 2,1% полиизобутилена (ПИБ, синтетический каучук ) в качестве связующего и 1,6% минерального масла , часто называемого «технологическим маслом». маловязкое моторное масло . Вместо «технологического масла» при производстве С-4 гражданского назначения используется [6]
Британский PE4 состоит из 88,0% RDX, 1,0% диолеата пентаэритрита и 11,0% литиевой смазки DG-29 (соответствует 2,2% стеарата лития и 8,8% минерального масла BP ) в качестве связующего; метку (2,3-диметил-2,3-динитробутан, ДМДНБ ) добавляют минимум в количестве 0,10% массы пластического взрывчатого вещества, обычно в количестве 1,0% массы. Новый PE7 состоит из 88,0% RDX, 1,0% метки DMDNB и 11,0% связующего, состоящего из низкомолекулярного полибутадиена с концевыми гидроксильными группами , а также антиоксиданта и агента, предотвращающего затвердевание связующего при длительном хранении. PE8 состоит из 86,5% RDX, 1,0% метки DMDNB и 12,5% связующего, состоящего из ди(2-этилгексил)себацината, загущенного высокомолекулярным полиизобутиленом.
Технические данные по данным Департамента армии для состава С-4 приведены ниже. [7]
Теоретическая максимальная плотность смеси, грамм на кубический сантиметр | 1.75 |
Номинальная плотность , грамм на кубический сантиметр | 1.72658 |
Теплота образования , калорий на грамм | от −32,9 до −33,33 |
Максимальная теплота детонации с жидкой водой, килокалорий на грамм | 1,59 (6,7 МДж/кг) |
Максимальная теплота детонации с газообразной водой, килокалорий на грамм | 1,40 (5,9 МДж/кг) |
Остается пластичным без экссудации, по Цельсию | от −57 до +77 |
Давление детонации плотностью 1,58 грамм на кубический сантиметр, килобар | 257 |
Производство
[ редактировать ]C-4 производится путем объединения вышеуказанных ингредиентов со связующими веществами, растворенными в растворителе . После смешивания ингредиентов растворитель экстрагируют путем сушки и фильтрации. Конечный материал представляет собой твердое вещество от грязно-белого до светло-коричневого цвета, с текстурой, напоминающей замазку, похожей на пластилин, и отчетливым запахом моторного масла. [7] [8] [9] В зависимости от предполагаемого использования и производителя существуют различия в составе С-4. Например, в техническом руководстве армии США 1990 года указано, что состав C-4 класса IV состоит из 89,9±1% гексогена, 10±1% полиизобутилена и 0,2±0,02% красителя, который сам состоит из 90% хромата свинца и 10% лампа черная . [7] Классы RDX A, B, E и H подходят для использования в C-4. Классы измеряются путем грануляции. [10]
Процесс производства состава C-4 предусматривает, что влажный гексоген и пластиковое связующее добавляются в смесительный котел из нержавеющей стали. Это называется процессом нанесения покрытия из водной суспензии. [11] Чайник переворачивают до получения однородной смеси. Эта смесь влажная и ее необходимо высушить после переноса на сушильные лотки. Для устранения избыточной влаги рекомендуется сушка принудительной вентиляцией в течение 16 часов при температуре от 50°C до 60°C. [7] : 198
C-4, производимый для использования военными США, коммерческий C-4 (также производимый в США) и PE-4 из Великобритании, каждый имеет свои уникальные свойства и не является идентичным. аналитические методы времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии Было продемонстрировано, что позволяют распознавать конечные различия в различных источниках C-4. Химические, морфологические структурные различия и вариации атомных концентраций можно обнаружить и определить. [12]
Детонация
[ редактировать ]С-4 очень стабилен и нечувствителен к большинству физических потрясений. С-4 нельзя взорвать выстрелом или падением на твердую поверхность. Он не взрывается при возгорании или воздействии микроволн . [13] волной Детонация может быть инициирована только ударной , например, при срабатывании вставленного в нее детонатора. [8] При взрыве C-4 быстро разлагается азота, воды и с выделением оксидов углерода , а также других газов. [8] Детонация происходит со скоростью взрыва 8092 м/с (26550 футов/с). [14]
Основным преимуществом C-4 является то, что ему можно легко придать любую желаемую форму, чтобы изменить направление возникающего взрыва. [8] [15] С-4 обладает высокой режущей способностью. Например, для полного разрезания двутавровой балки глубиной 36 сантиметров (14 дюймов) требуется от 680 до 910 г (от 1,50 до 2,01 фунта) C-4 при правильном нанесении тонкими листами. [16]
Форма
[ редактировать ]Военный класс C-4 обычно упаковывается как блок для сноса M112 . Подрывной заряд M112 представляет собой прямоугольный блок состава C-4 размером примерно 2 на 1,5 дюйма (51 мм × 38 мм), длиной 11 дюймов (280 мм) и весом 1,25 фунта (570 г). [1] [17] M112 упакован в контейнер из майларовой пленки иногда оливкового цвета с самоклеящейся лентой на одной поверхности. [18] [19]
Блоки для подрыва M112 C-4 обычно изготавливаются в виде «блока подрывного заряда» M183. [17] который состоит из 16 блочных зарядов для разрушения M112 и четырех капсюлей, упакованных в военный кейс M85. M183 используется для преодоления препятствий или разрушения крупных построек, где более крупные заряды требуются . Каждый воспламеняющий узел включает в себя детонирующий шнур длиной пять или двадцать футов (1,5 или 6,1 м), собранный с зажимами детонирующего шнура и закрытый на каждом конце усилителем. При детонации заряда взрывчатое вещество превращается в сжатый газ. Газ оказывает давление в виде ударной волны, которая разрушает цель, разрезая, пробивая или образуя кратеры. [1]
Другие формы включают в себя линейный заряд для разминирования и мину M18A1 Claymore . [11]
Безопасность
[ редактировать ]Состав C-4 указан в паспорте безопасности опасных компонентов армии США под номером 00077. [20] : 323 Испытания на удар, проведенные военными США, показывают, что состав C-4 менее чувствителен , чем состав C-3, и довольно нечувствителен. Нечувствительность объясняется использованием в его составе большого количества связующего. В ходе испытания, получившего название «испытание винтовочной пули», по флаконам, содержащим С-4, была произведена серия выстрелов. Только 20% флаконов сгорело, и ни один не взорвался. Хотя C-4 прошел армейские испытания на удар пули и осколков при температуре окружающей среды, он не прошел испытания на ударный стимул, симпатическую детонацию и испытания кумулятивной струи. [11] Были проведены дополнительные испытания, в том числе «испытание на трение маятника», в ходе которого измерялась пятисекундная температура взрыва от 263 до 290 °C. Минимальный требуемый инициирующий заряд составляет 0,2 грамма азида свинца или 0,1 грамма тетрила . Результаты испытания на тепло при 100 °C: потеря 0,13% за первые 48 часов, отсутствие потерь за вторые 48 часов и отсутствие взрывов за 100 часов. Испытание на стабильность вакуума при 100 °C дает 0,2 кубических сантиметра газа за 40 часов. Композиция С-4 практически негигроскопична . [7]
Ударная чувствительность С-4 связана с размером частиц нитрамина. Чем они тоньше, тем лучше они помогают поглощать и подавлять удары. Использование 3-нитротриазол-5-она (NTO) или 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензола (TATB) (доступен в двух размерах частиц (5 мкм, 40 мкм)) в качестве заменителя RDX также способен улучшить устойчивость к тепловым, ударным и ударным воздействиям/трению; однако ТАТБ нерентабелен, а НТО сложнее использовать в производственном процессе. [11]
Испытание на удар весом 2 килограмма / PA APP (% тротила) | >100 |
Испытание на удар весом 2 килограмма / BM APP (% тротила) | — |
Испытание на трение маятника , процент взрывов | 0 |
Тест на пулю из винтовки , процент взрывов | 20 |
Испытание на температуру взрыва , Цельсия | с 263 до 290 |
Минимальный детонирующий заряд, грамм азида свинца | 0.2 |
Бризанс , измеренный тестом Песка (% ТНТ) | 116 |
Бризанс измеряется тестом на вмятину на пластине. | от 115 до 130 |
Скорость детонации при плотности | 1.59 |
Скорость детонации метров в секунду | 8000 |
баллистическим маятником Процент испытания | 130 |
Анализ
[ редактировать ]Токсичность
[ редактировать ]С-4 оказывает токсическое воздействие на человека при попадании в организм. В течение нескольких часов возникают множественные генерализованные судороги, рвота, изменения психической деятельности. [21] сильная связь с дисфункцией центральной нервной системы . Наблюдается [22] При проглатывании пациентам можно ввести дозу активного угля для адсорбции некоторых токсинов, галоперидол внутримышечно и диазепам внутривенно, чтобы помочь пациенту контролировать судороги до тех пор, пока они не пройдут. Однако известно, что употребление небольших количеств C-4 не вызывает каких-либо долгосрочных нарушений. [23]
Расследование
[ редактировать ]Если C-4 помечен меткой , например DMNB , его можно обнаружить с помощью детектора паров взрывчатых веществ до того, как он будет взорван. [24] Для идентификации C-4 можно использовать различные методы анализа остатков взрывчатых веществ. К ним относятся исследование с помощью оптического микроскопа и сканирующая электронная микроскопия непрореагировавшего взрывчатого вещества, точечные химические тесты, тонкослойная хроматография , рентгеновская кристаллография и инфракрасная спектроскопия продуктов взрывной химической реакции. Мелкие частицы С-4 можно легко идентифицировать, смешав их с кристаллами тимола и несколькими каплями серной кислоты . Смесь станет розовой при добавлении небольшого количества этилового спирта. [25]
RDX имеет высокое двойное лучепреломление , а другие компоненты, обычно встречающиеся в C-4, обычно изотропны ; это позволяет группам судебно-медицинских экспертов обнаруживать следы остатков на кончиках пальцев людей, которые, возможно, недавно контактировали с этим соединением. Однако положительные результаты сильно варьируются, а масса гексогена может варьироваться от 1,7 до 130 нг , поэтому каждый анализ необходимо проводить индивидуально с использованием увеличительного оборудования. Изображения в кросс-поляризованном свете, полученные в результате микроскопического анализа отпечатков пальцев, анализируются с использованием пороговой шкалы серого. [26] для улучшения контраста частиц. Затем контраст инвертируется, чтобы показать темные частицы гексогена на светлом фоне. Относительное количество и положение частиц гексогена были измерены на основе серии из 50 отпечатков пальцев, оставшихся после однократного контактного отпечатка. [27]
Военный и коммерческий C-4 смешивают с разными маслами. Различить эти источники можно, проанализировав эту нефть методом высокотемпературной газовой хроматографии-масс-спектрометрии . Масло и пластификатор необходимо отделить от образца C-4, обычно с помощью неполярного органического растворителя, такого как пентан, с последующей твердофазной экстракцией пластификатора на диоксиде кремния. Этот метод анализа ограничен производственными вариациями и методами распределения. [6]
Использовать
[ редактировать ]Вьетнамская война
[ редактировать ]Американские солдаты во время войны во Вьетнаме иногда использовали небольшое количество C-4 в качестве топлива для обогрева пайков, поскольку он будет гореть , если его не взорвать с помощью первичного взрывчатого вещества . [8] Однако при горении С-4 образуются ядовитые пары, и солдат предупреждают об опасности травм при использовании пластиковой взрывчатки. [28]
Среди полевых войск во Вьетнаме стало общеизвестным, что прием небольшого количества С-4 вызывает « кайф », аналогичный этанолу. [23] [21] Другие принимали C-4, обычно добываемый из шахты Клеймор , чтобы вызвать временное заболевание в надежде, что их отправят в отпуск по болезни. [29]
Использование в терроризме
[ редактировать ]Террористические группы использовали C-4 по всему миру в террористических актах и повстанческих движениях, а также во внутреннем терроризме и государственном терроризме .
13 мая 1985 года полицейское управление Филадельфии сбросило бомбу С-4 на дом организации MOVE . [30] убили одиннадцать человек, включая пятерых детей, и разрушили 61 дом в двух городских кварталах.
Состав C-4 рекомендуется в традиционной учебной программе Аль-Каиды по обучению работе со взрывчатыми веществами. [9] В октябре 2000 года группа использовала C-4 для нападения на военный корабль США «Коул» , в результате чего погибло 17 моряков. [31] В 1996 году саудовские террористы «Хезболлы» использовали C-4, чтобы взорвать Башни Хобар , американский военный жилой комплекс в Саудовской Аравии . [32] Состав С-4 также использовался самодельных взрывных устройствах в иракскими повстанцами . [9]
Галерея
[ редактировать ]- Установка капсюля-детонатора в блок С-4 для подготовки его к детонации.
- На упаковке C-4 указано, что она помечена для облегчения обнаружения . Даже если метка не используется, для выявления присутствия C-4 все равно можно использовать сложные судебно-медицинские методы.
- Установка капсюлей-детонаторов в блоки взрывчатки С-4 (внизу), используемой для уничтожения неразорвавшихся компонентов артиллерии (баллонов)
- Подрывной заряд собирается из нескольких брусков С-4.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Взрывчатые вещества – составы» . GlobalSecurity.org . Архивировано из оригинала 19 августа 2022 года . Проверено 14 июля 2014 г.
- ^ Состав С-4 . Пол Лезика.
- ^ Рудольф Мейер; Йозеф Кёлер; Аксель Хомбург (сентябрь 2007 г.). Взрывчатые вещества . Вайли ВЧ. п. 63. ИСБН 978-3-527-31656-4 .
- ^ Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Military Explosives TM 9-1300-214 (PDF) , стр. A-13 (323), заархивировано из оригинала (PDF) 19 августа 2022 г.
- ^ D, GE «Патент США 3018203» . Гугл Патенты . Проверено 15 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Рирдон, Мишель Р.; Бендер, Эдвард К. (2005). «Дифференциация состава С4 на основе анализа технологического масла» . Журнал судебной медицины . 50 (3). Аммендейл, доктор медицинских наук: Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам, Лаборатория судебно-медицинской экспертизы: 1–7. дои : 10.1520/JFS2004307 . ISSN 0022-1198 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии США - Военные взрывчатые вещества (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Харрис, Том (20 июня 2002 г.). «Как работает С-4» . Как все работает . Как все работает . Проверено 14 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Введение во взрывчатые вещества» (PDF) . C4: Характеристики, свойства и обзор . Министерство внутренней безопасности США. стр. 4–5 . Проверено 18 июля 2014 г.
- ^ Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии США - Военные взрывчатые вещества (PDF) , стр. 8–37–38 (124–125).
- ^ Перейти обратно: а б с д Оуэнс, Джим; Винь, Пол. «Последние разработки в составе C-4: на пути к альтернативному связующему и пониженной чувствительности» (PDF) . Завод армейских боеприпасов в Холстоне: BAE Systems OSI. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2013 г.
- ^ Махони, Кристин М.; Фэйи, Альберт Дж.; Стеффенс, Кристен Л.; Беннер, Брюс А.; Ларо, Ричард Т. (2010). «Характеристика взрывчатых веществ состава C4 с использованием времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии». Аналитическая химия . 82 (17): 7237–7248. дои : 10.1021/ac101116r . ПМИД 20698494 .
- ^ Надь, Брайан. «Ртутный переключатель Grosse Point Blank для микроволновой печи C4» . Университет Карнеги-Меллон . Проверено 14 июля 2014 г.
- ^ «Страница продукта C4» . Ленточные взрывчатые вещества . Архивировано из оригинала 17 мая 2017 г. Проверено 21 мая 2014 г.
- ^ Нордин, Джон. «Взрывчатка и террористы» . Первый ответчик . АристаТек . Проверено 14 июля 2014 г.
- ^ Деннис, Джеймс А. (декабрь 1965 г.). «Резка стали фугасными зарядами» (PDF) . apps.dtic.mil . Форт Бельвуар, Вирджиния: Инженерные научно-исследовательские лаборатории армии США. Отчет 1839. Архивировано из оригинала (PDF) 2 мая 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Использование противотанковой мины: фугасной, тяжелой, M15 в качестве замены подрывного блока заряда, M37 или M183 . Штаб, Департамент армии. 1971.
- ^ «М112» (PDF) . Американский артиллерийский снаряд. Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2015 года . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ «Военная взрывчатка» (PDF) . Руководство для правоохранительных органов ATF по информированию о происшествиях, связанных с взрывчатыми веществами . Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2014 года . Проверено 15 июля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии США – Военные взрывчатые вещества (PDF) , стр. A-13 (323).
- ^ Перейти обратно: а б Стоун, Уильям Дж.; Палетта, Теодор Л.; Хейман, Эллиот М.; Брюс, Джон И.; Кнепшилд, Джеймс Х. (декабрь 1969 г.). «Токсические эффекты после проглатывания пластиковой взрывчатки C4». Arch Intern Med . 124 (6): 726–730. дои : 10.1001/archinte.1969.00300220078015 . ПМИД 5353482 .
- ^ Вуди, Роберт С.; Кернс, Грегори Л.; Брюстер, Мардж А.; Терли, Чарльз П.; Шарп, Грегори Б.; Лейк, Роберт С. (1986). «Нейротоксичность циклотриметилентринитрамина (RDX) у ребенка: клиническая и фармакокинетическая оценка». Клиническая токсикология . 24 (4): 305–319. дои : 10.3109/15563658608992595 . ПМИД 3746987 .
- ^ Перейти обратно: а б К. Фихтнер, доктор медицинских наук (май 2002 г.). «Пластиковая взрывчатка через рот» . Журнал Королевского медицинского общества . 95 (5). Госпиталь армии США, Кэмп Бондстил, Косово: 251–252. дои : 10.1177/014107680209500510 . ПМК 1279680 . ПМИД 11983768 .
C4 содержит 90% циклотриметилентринитрамина (RDX).
- ^ Комитет по маркировке, инертизации и лицензированию взрывчатых материалов; Национальный исследовательский совет; Отдел инженерных и физических наук; Комиссия по физическим наукам, математике и приложениям (27 мая 1998 г.). Сдерживание угрозы незаконных взрывов: комплексная национальная стратегия маркировки, маркировки, инертизации и лицензирования взрывчатых веществ и их прекурсоров . Издательство национальных академий. п. 46. ИСБН 978-0-309-06126-1 .
- ^ Оллман-младший, Роберт. «Взрывчатка» . chemstone.net . Архивировано из оригинала 23 июля 2014 года . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ Браун, Лью. «Пороговое значение при визуализационном анализе частиц (серия из четырех частей)» (PDF) . www.particleimaging.com . ParticleImaging.com. Архивировано из оригинала (PDF) 3 апреля 2015 года . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ Веркутерен, Дженнифер Р.; Коулман, Джессика Л.; Чо, Инхо (2010). «Автоматическое картирование частиц взрывчатого вещества в отпечатках пальцев состава C-4» (PDF) . Журнал судебной медицины . 55 (2): 334–340. дои : 10.1111/j.1556-4029.2009.01272.x . ПМИД 20102455 . S2CID 5640135 .
- ^ «Глава 1: Военные взрывчатые вещества» (PDF) . FM 3–34.214 (FM 5–250) Взрывчатые вещества и снос . Вашингтон, округ Колумбия: Министерство армии США. 27 августа 2008 г. с. 6.
Взрывчатое вещество состава C4 ядовито и опасно при жевании или проглатывании; при его детонации или горении образуются ядовитые пары.
- ^ Герр, Майкл (1977). Отправки . Кнопф. ISBN 978-0-679-73525-0 .
- ^ «13 мая 1985 года: полиция Филадельфии заминировала взрыв» . Образовательный проект Зинн . Проверено 13 мая 2024 г.
- ^ Уитакер, Брайан (21 августа 2003 г.). «Тип бомбы и тактика указывают на Аль-Каиду» . Хранитель . Лондон . Проверено 11 июля 2009 г.
- ^ Эшкрофт, Джон (21 июня 2001 г.). «Генеральный прокурор по обвинительному заключению Башен Хобар» (пресс-релиз).
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Статья HowStuffWorks в архиве
- Оригинальная кулинарная книга анархиста, гл. 137. «Восстановление гексогена из взрывчатки С-4», Веселый Роджер.
- Энциклопедия взрывчатых веществ и связанных с ними предметов, том 3 (в архиве)
- Взрывчатка военная ТМ 9-1300-214 В архиве
- Техническое описание американского Ordnance M112 Demolition Block в архиве
- Техническое описание американского заряда для подрыва боеприпасов M183. Архивировано.
- Техническое описание блока для сноса Ensign-Bickford M112 Архивировано
- Техническое описание блока для сноса Accurate Energetic Systems M112 Архивировано