Ի՞նչ է հեքսոգենը. նյութի բաղադրություն, արտադրություն, կիրառություն, հզորություն

Բովանդակություն:

Ի՞նչ է հեքսոգենը. նյութի բաղադրություն, արտադրություն, կիրառություն, հզորություն
Ի՞նչ է հեքսոգենը. նյութի բաղադրություն, արտադրություն, կիրառություն, հզորություն
Anonim

Ի՞նչ է RDX-ը: Շնորհիվ այն բանի, որ տարբեր երկրներում այս նյութի համար օգտագործվում են տարբեր անվանումներ, այս հարցին պատասխանելն այնքան էլ պարզ չէ, որքան թվում է առաջին հայացքից։ TNT RDX-ը պայթուցիկ է C-4 պլաստիկ պայթուցիկ տոպրակի մեջ: RDX-ը կայուն է պահեստավորման մեջ և համարվում է ամենաեռանդուն և հզոր ռազմական պայթուցիկներից մեկը:

RDX փոշի
RDX փոշի

Այլ անուններ և պատմություն

RDX-ը նույնպես հայտնի է, բայց ավելի քիչ տարածված, որպես ցիկլոնիտ, RDX (հատկապես անգլերեն, ֆրանսերեն, գերմաներեն), T4 և քիմիապես որպես ցիկլոտրիմիթիլենետրինիտրամին: 1930-ականներին Վուլվիչի թագավորական Արսենալը սկսեց ցիկլոնիտի ուսումնասիրություն՝ գերմանական սուզանավերի դեմ օգտագործելու համար, որոնք կառուցվում էին ավելի հաստ կորպուսով: Նպատակը տրոտիլից ավելի էներգետիկ պայթուցիկներ ստեղծելն էր: Անվտանգության նկատառումներից ելնելով, Մեծ Բրիտանիան ցիկլոնիտի հետազոտական ինստիտուտն անվանել է Պայթուցիկ նյութերի հետազոտությունների վարչություն (R. D. X.): Հայտնվեց RDX տերմինըԱՄՆ-ում 1946թ. Նրանք չգիտեն, թե ինչ է hexogen, քանի որ այս բառը RDX օգտագործվում է գրեթե բացառապես ռուսերեն. Միացյալ Թագավորությունում առաջին հրապարակային հիշատակումը RDX կամ R. D. X անվանմանը: օգտագործել պաշտոնական անունը հայտնվել է 1948 թ. դրա հովանավորներն էին կառավարիչ քիմիկոս ՌՈՖ Բրիջուոթերը, Քիմիական հետազոտություն և զարգացում, Վուլվիչ և Թագավորական ռազմամթերքի, պայթուցիկ նյութերի տնօրեն; կրկին, այս նյութը պարզապես կոչվում էր RDX:

Դիմում

Daidusters Raid-ում օգտագործված ռմբակոծիչի ներքին մասերը պարունակում էին 6600 ֆունտ (3000 կգ) Torpex: Ուոլիսի նախագծած Tallboy և Grand Slam ռումբերը նույնպես օգտագործում էին Torpex:

Ենթադրվում է, որ RDX-ը օգտագործվել է բազմաթիվ ռումբերի, ներառյալ ահաբեկչական ռումբերի վրա:

RDX-ը օգտագործվել է երկու կողմերի կողմից Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ ԱՄՆ-ն արտադրում էր ամսական մոտ 15000 տոննա, իսկ Գերմանիան՝ ամսական մոտ 7000 տոննա: RDX-ն ուներ ավելի մեծ պայթուցիկ հզորություն, քան առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ օգտագործված տրոտիլը, և դրա պատրաստման համար ոչ մի լրացուցիչ հումք չէր պահանջվում:

RDX-ի կոշտուկներ
RDX-ի կոշտուկներ

Բացում

Հեքսոգենը ստեղծվել է 1898 թվականին Գեորգ Ֆրիդրիխ Հենինգի կողմից, ով ստացել է գերմանական արտոնագիր (Արտոնագիր No. 104280) դրա արտադրության համար հեքսամինի (հեքսամեթիլենտետրամին) խտացված ազոտաթթվի նիտրոլիզով: Այս արտոնագրում նշվում էր նյութի բուժիչ հատկությունները. սակայն, ևս երեք գերմանական արտոնագրեր, որոնք ստացվել են Հենինգի կողմից 1916 թվականին, նկարագրել են հեքսոգենը որպեսնյութ, որը հարմար է առանց ծխի շարժիչների օգտագործման համար: Գերմանական զինվորականները դրա օգտագործման վերաբերյալ հետազոտություններ սկսեցին 1920 թվականին՝ այն անվանելով RDX: Հետազոտությունների և մշակումների արդյունքները չեն հրապարակվել մինչև Էդմունդ ֆոն Հերցը, որը նկարագրված է որպես Ավստրիայի, իսկ ավելի ուշ՝ Գերմանիայի քաղաքացի, ստացել է բրիտանական արտոնագիր 1921 թվականին, իսկ Միացյալ Նահանգների արտոնագիրը՝ 1922 թվականին։ Երկու արտոնագրային հայտերն էլ քննվել են Ավստրիայում։ Բրիտանական արտոնագրային հայտերը ներառում էին RDX պայթուցիկի արտադրությունը նիտրացիայի միջոցով, դրա օգտագործումը այլ պայթուցիկներով կամ առանց դրա, որպես պայթուցիկ լիցք և որպես պայթուցիչ: ԱՄՆ-ի արտոնագրի հայտը նախատեսված էր RDX պարունակող խոռոչ պայթուցիկ սարքի և RDX պարունակող պայթուցիչի գլխարկի օգտագործման համար: 1930-ականներին Գերմանիան զարգացրեց RDX-ի արտադրության բարելավված մեթոդներ:

Երրորդ Ռեյխ

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ Գերմանիան օգտագործում էր W S alt, SH S alt, K-method, E-method և KA-method անվանումները RDX-ի տարբեր տեսակների համար: Այս անունները ներկայացնում էին RDX-ի տարբեր քիմիական ուղիների մշակողների նույնացուցիչները: W-մեթոդը մշակվել է Wolfram-ի կողմից 1934 թվականին և RDX-ին տվել է «W-Salz» ծածկագիրը։ Նա օգտագործել է սուլֆամաթթու, ֆորմալդեհիդ և ազոտական թթու։ SH-Salz (SH աղ) ստացվել է Schnurr-ից, որը 1937-1938 թվականներին մշակել է հեքսոգենի սինթեզի խմբաքանակային գործընթաց: հիման վրա hexamine nitrolysis. Keffler-ի K-մեթոդը ներառում էր ամոնիումի նիտրատի ավելացում պայթուցիկ նյութերի ստեղծման գործընթացում: Ebel-ի մշակած E-մեթոդը պարզվեց, որ նույնական է վերը նկարագրվածներին:մեթոդներ.

Պայթուցիկ արկերը, որոնք արձակվել են MK-108 թնդանոթով և R4M հրթիռային մարտագլխիկով, որոնք օգտագործվում են Luftwaffe կործանիչում որպես հարձակողական զենք, որպես պայթուցիկ բազա օգտագործել են RDX: Ընթերցողը կարող է տեսնել RDX բանաձևը ստորև նկարում:

RDX մոլեկուլներ
RDX մոլեկուլներ

Մեծ Բրիտանիա

Միացյալ Թագավորությունում (Մեծ Բրիտանիա) RDX-ն արտադրվել է 1933 թվականից՝ հետազոտական բաժնի կողմից Լոնդոնի Վուլվիչ քաղաքում գտնվող Թագավորական Արսենալի փորձնական գործարանում և Լոնդոնի մոտակայքում գտնվող RGPF W altham Abbey-ում կառուցված ավելի մեծ փորձնական գործարանում: 1939 թվականին։ 1939 թվականին նախագծվեց երկու բաղադրիչ արդյունաբերական գործարան՝ տեղադրվելու 700 ակր (280 հա) նոր տարածքում՝ ROF Bridgwater, Լոնդոնից հեռու, և RDX-ի արտադրությունը սկսվեց Բրիջուոթեր քաղաքում՝ 1941 թվականի օգոստոսին:

ROF Bridgwater գործարանն օգտագործում էր և՛ ամոնիակը, և՛ մեթանոլը որպես հումք. մեթանոլը վերածվում էր ֆորմալդեհիդի, իսկ ամոնիակի մի մասը վերածվում էր ազոտաթթվի, որը կենտրոնանում էր RDX-ի արտադրության մեջ: Մնացած ամոնիակը փոխազդեցության է ենթարկվել ֆորմալդեհիդի հետ՝ ստանալով հեքսամին: Hexamine գործարանը կառուցվել է Imperial Chemical Industries-ի կողմից: Այն ներառում էր որոշ առանձնահատկություններ՝ հիմնված ԱՄՆ (ԱՄՆ) տվյալների վրա: RDX-ը պատրաստվել է նիտրատորում հեքսամինի և ազոտական թթվի սառեցված խառնուրդին անընդհատ ավելացնելով հեքսամին և խտացված ազոտաթթու: RDX-ի կազմը չի փոխվել։ RDX-ը մաքրվել և մշակվել է ըստ նախատեսվածի. վերականգնվել է նաև ևմեթանոլի և ազոտական թթվի վերաօգտագործում. Հեքսամինի նիտրացիայի և RDX մաքրման կայանները կրկնօրինակվել են՝ հրդեհի, պայթյունի կամ օդային հարձակման հետևանքով արտադրանքի կորստից որոշակի ապահովագրություն ապահովելու համար:

Միացյալ Թագավորությունը և Բրիտանական կայսրությունը առանց դաշնակիցների կռվեցին նացիստական Գերմանիայի դեմ մինչև 1941 թվականի կեսերը և պետք է ինքնաբավ լինեին: Այդ ժամանակ (1941 թ.) Բրիտանիան կարող էր արտադրել շաբաթական 70 տոննա (71 տ – 160,000 ֆունտ) RDX; և՛ Կանադան, և՛ ԱՄՆ-ը համարվում էին զինամթերքի և պայթուցիկ նյութերի, ներառյալ RDX-ի մատակարարման հաճախորդները: Մինչեւ 1942 թվականը RAF-ի տարեկան պահանջը գնահատվում է որպես 52000 տոննա (53000 տոննա) RDX, որի մեծ մասը գալիս էր Հյուսիսային Ամերիկայից (Կանադա և Միացյալ Նահանգներ): RDX բանաձևի մոդելը ներկայացված է ստորև նկարում:

Հեքսոգենի մոլեկուլների մոդել
Հեքսոգենի մոլեկուլների մոդել

Կանադա

Կանադայում վաղուց գիտեին, թե ինչ է հեքսոգենը: Այս երկրում այս պայթուցիկի արտադրության մեկ այլ մեթոդ է հայտնաբերվել և օգտագործվել, հնարավոր է, ՄակԳիլ համալսարանի քիմիայի բաժնում: Այս մեթոդը հիմնված էր պարաֆորմալդեհիդի և ամոնիումի նիտրատի ռեակցիայի վրա քացախաթթվի անհիդրիդում: Բրիտանական արտոնագրային հայտը ներկայացվել է Ռոբերտ Վալտեր Շիսլերի (Փենսիլվանիայի պետական համալսարան) և Ջեյմս Համիլթոն Ռոսի (ՄակԳիլ, Կանադա) կողմից 1942 թվականի մայիսին; Մեծ Բրիտանիայի արտոնագիրը տրվել է 1947 թվականի դեկտեմբերին։ Գիլմանը պնդում է, որ արտադրության նույն մեթոդն ինքնուրույն հայտնաբերել է Էբելը Գերմանիայում Շիսլերից և Ռոսից առաջ, բայց դա հայտնի չէր դաշնակիցներին: Ուրբանսկին մանրամասնում էարտադրության հինգ եղանակ, և նա այս մեթոդն անվանում է (գերմանական) էլեկտրոնային մեթոդ: Այժմ կան ոչ միայն դրա արտադրության ավելի արդյունավետ մեթոդներ, այլ, փաստորեն, նյութերը շատ ավելի հզոր են, քան հեքսոգենը։

ԱՄՆ

1940-ականների սկզբին ԱՄՆ-ի խոշորագույն պայթուցիկ արտադրողները՝ E. I. Pont de Nemours & Company-ն և Hercules-ը, ունեին երկար տարիների փորձ trinitrotoluene (TNT) արտադրության մեջ և չէին ցանկանում փորձարկել նոր պայթուցիկ նյութեր: ԱՄՆ բանակը նույն կարծիքին էր և ցանկանում էր շարունակել օգտագործել տրոտիլը: RDX-ը փորձարկվել է Picatinny Arsenal-ի կողմից 1929 թվականին և համարվել է չափազանց թանկ և չափազանց զգայուն: Ռազմածովային ուժերն առաջարկեցին շարունակել ամոնիումի պիկրատի օգտագործումը: Ի հակադրություն, Պաշտպանության ազգային հետազոտությունների կոմիտեն (NDRC), որն այցելեց Վուլվիչի թագավորական զինանոցը, կարծում էր, որ նոր պայթուցիկներ են անհրաժեշտ: Բ բաժնի նախագահ Ջեյմս Բ. Քոնանտը ցանկացավ շարունակել հետազոտությունն այս ոլորտում: Այսպիսով, Կոնանտը ստեղծեց Պայթուցիկ նյութերի փորձարարական լաբորատորիա Հանքերի բյուրոյում, Բրյուսել, Փենսիլվանիա, օգտագործելով Հետազոտությունների և զարգացման գրասենյակի (OSRD) հնարավորությունները: RDX-ի օգտագործումը հիմնականում ռազմական էր։

RDX պայթյուն
RDX պայթյուն

1941 թվականին բրիտանական Tizard առաքելությունն այցելեց ԱՄՆ բանակի և նավատորմի գերատեսչություններ, և տրամադրված որոշ տեղեկություններ ներառում էին RDX (RDX) արտադրության Վուլվիչի մեթոդի մանրամասները և այն կայունացնելու միջոցով այն մեղրամոմով խառնելով: Մեծ Բրիտանիան ԱՄՆ-ից և Կանադայից միասին պահանջել է մատակարարել 220 տոննա (440,000ֆունտ) օրական RDX: Որոշումն ընդունվել է Զինամթերքի բյուրոյի ղեկավար Ուիլյամ Պ Պ Բլենդիի կողմից, և որոշվել է ընդունել RDX-ը՝ ականների և տորպեդների մեջ օգտագործելու համար։ Հաշվի առնելով RDX-ի անմիջական անհրաժեշտությունը՝ ԱՄՆ մարտական ստորաբաժանումը, Բլենդիի խնդրանքով, կառուցեց գործարան, որն անմիջապես պատճենեց Վուլվիչում օգտագործվող սարքավորումներն ու գործընթացը: Դրա արդյունքը Wabash Ordnance Guard-ն էր E. I. du Pont de Nemours & Company-ի ղեկավարությամբ: Այն ժամանակ այդ աշխատանքներում ներգրավված էր աշխարհի ամենամեծ ազոտաթթվի գործարանը։ Woolwich գործընթացը թանկ էր. RDX-ի յուրաքանչյուր ֆունտի համար պահանջվում էր 11 ֆունտ (5,0 կգ) ուժեղ ազոտական թթու:

Խնդիրի մեթոդ

1941 թվականի սկզբին NCRR-ն ուսումնասիրում էր նոր գործընթացները: Woolwich պրոցեսը կամ ուղղակի նիտրացման պրոցեսն ունի առնվազն երկու լուրջ թերություն. այն օգտագործել է մեծ քանակությամբ ազոտաթթու և լուծարել ֆորմալդեհիդի առնվազն կեսը: Հեքսամեթիլենտետրամինի մեկ մոլը կարող էր տալ ոչ ավելի, քան մեկ մոլ RDX: Առնվազն երեք լաբորատորիաներ, որոնք չունեն նախնական պայթյունավտանգ փորձ, հանձնարարվել են մշակել RDX-ի արտադրության ավելի լավ մեթոդներ. դրանք հիմնված էին Կոռնելի, Միչիգանի և Փենսիլվանիայի պետական համալսարաններում: Վերներ Էմանուել Բախմանը Միչիգանից հաջողությամբ զարգացրեց «համակցված գործընթացը»՝ համատեղելով կանադական գործընթացը ուղղակի նիտրացիայի հետ: Համակցման գործընթացը պահանջում էր մեծ քանակությամբ քացախաթթվի անհիդրիդ՝ հին բրիտանական «վուլվիստի» գործընթացում ազոտաթթվի փոխարեն: Իդեալում, համակցված գործընթացը կարող է արտադրել երկու մոլ RDX յուրաքանչյուրիցխլուրդ հեքսամեթիլենտետրամին։

Հրդեհ RDX պայթյունից հետո
Հրդեհ RDX պայթյունից հետո

RDX-ի հսկայական արտադրությունը չի կարող շարունակել ապավինել բնական մեղրամոմի օգտագործմանը զգայունացման համար: Bruceton Explosives-ի հետազոտական լաբորատորիան մշակել է նավթի վրա հիմնված կայունացուցիչ փոխարինող:

Հետագա արտադրություն

NERC-ը երեք ընկերությունների հանձնարարել է պիլոտային կայաններ մշակել: Դրանք են՝ Western Cartridge Company-ն, E. I. du Pont de Nemours & Company-ն և Tennessee Eastman Company-ը՝ Eastman Kodak-ի մաս: Eastman Chemical Company-ում (TEC), որը քացախային անհիդրիդների առաջատար արտադրող է, Վերներ Էմանուել Բախմանը մշակել է RDX-ի ստեղծման շարունակական գործընթաց: RDX-ը կարևոր նշանակություն ուներ ռազմական գործողությունների համար, և դրա արտադրության գործընթացն այն ժամանակ չափազանց դանդաղ էր: 1942 թվականի փետրվարին TEC-ը սկսեց արտադրել RDX-ի փոքր ծավալներ իր փորձնական գործարանում՝ Wexler Bend-ում, ինչը հանգեցրեց նրան, որ ԱՄՆ կառավարությունը թույլատրեց TEC-ին նախագծել և կառուցել «Holston Ordnance Works»-ը (HOW) 1942 թվականի հունիսին: 1943 թվականի ապրիլին այնտեղ արտադրվում էր RDX: 1944 թվականի վերջին Հոլսթոնի գործարանը և Վաբաշ Օդնանս գործարանը, որն օգտագործում էր Վուլվիչի գործընթացը, ամսական արտադրում էին 25000 կարճ տոննա (23000 տոննա - 50 միլիոն ֆունտ) «B» բաղադրություն։։

Այլընտրանքային գործընթաց

Բախմանի գործընթացը RDX սինթեզի համար պարզվեց, որ ավելի արդյունավետ է թողունակության առումով, քան Միացյալ Թագավորությունում օգտագործվող մեթոդը: Սա հետագայում հանգեցրեց RDX-ի արտադրությանը՝ օգտագործելով Բախմանի գործընթացը:

Հարձակում հեքսոգենով
Հարձակում հեքսոգենով

Արդյունք

Միացյալ Թագավորության նպատակը Երկրորդ համաշխարհային պատերազմում «դեզգայունացված» RDX-ի օգտագործումն էր: Բնօրինակ Woolwich RDX գործընթացում RDX-ը ֆլեգմատիզացվում էր մեղրամոմով, սակայն հետագայում պարաֆինային մոմը օգտագործվում էր Բրյուստոնում կատարված աշխատանքի հիման վրա: Այն դեպքում, երբ Մեծ Բրիտանիան չկարողացավ բավարար քանակությամբ RDX ստանալ իր կարիքները բավարարելու համար, արտադրության մեթոդների որոշ թերություններ շտկվեցին՝ փոխարինելով ամաթոլը՝ ամոնիումի նիտրատի և տրոտիլի խառնուրդը: Այս տեղեկատվությունը օգտակար կլինի բոլորին, ովքեր դեռ չգիտեն, թե ինչ է հեքսոգենը։

Խորհուրդ ենք տալիս: