光化學煙霧

[拼音]:fasheyao

[英文]:gun propellant

用於槍炮發射彈丸的火藥。黑火藥是最早的發射藥。因其燃燒產物有煙,汙染炮膛,到19世紀80年代以後,便為膠化良好的硝化棉系(見硝酸纖維素)無煙火藥所代替。

發射藥應具有下列特性:

(1)燃氣分子量小,無腐蝕性,含固體粒子少,不汙染內膛。

(2)爆溫不應過高,以免燒蝕內膛。

(3)不產生炮口焰、炮尾焰。

(4)燃燒有規律,產生良好的彈道效果。

(5)物理安定性和化學安定性好,便於長期貯存。

(6)生產成本低,資源豐富。

發射藥在槍炮膛內燃燒產物的質量形成速率決定於發射藥燃燒的線速度和瞬時表面積。因此,不同型別的火器,都要求按其彈道效能將發射藥製成不同的形狀和大小。常見的發射藥形狀有管狀、帶狀、片狀、球狀、粒狀、梅花狀等(見圖)。作為發射藥的硝化棉系火藥,按其成分又可分為單基火藥、雙基火藥和三基火藥等。此外,液體發射藥已在研製中,尚未正式使用,關鍵問題是控制燃燒速率尚有一定困難。

單基火藥

只含一種高分子爆炸基劑(如硝酸纖維素)及一些附加物的發射藥。將基劑溶於揮發性溶劑中,經過膨潤、塑化成型,然後除去溶劑即成。也稱硝化棉單基火藥。

組成

主要成分為硝化棉,其中的附加物都有特殊作用。如二硝基甲苯具有增塑、防吸溼、消焰作用;二苯胺和殘留溶劑起安定作用;石墨起光澤作用,增加火藥的填裝密度,並有防靜電、防藥粒互相粘結等作用。

生產方法

用揮發性醇醚溶劑製造硝化棉單基火藥的過程是:規定含氮量的硝化棉先經離心脫水,再用酒精驅水,再加一定量的乙醚在捏和機中混拌均勻。同時加入規定量的附加物如二苯胺等。然後在壓藥機上擠壓成型,經過切藥、涼藥、篩分、水浸、烘乾、調溼、混同、裝箱,即可外運使用。作為槍炮的發射藥,其優點是對槍炮管燒蝕小,燃速溫度係數小,缺點是揮發性組分易發生變化,不易製成大尺寸的藥體。

雙基火藥

作火箭火藥用時,又稱雙基推進劑。通常是將高分子炸藥和爆炸性溶劑兩類爆炸基劑,如硝化棉和硝化甘油,再混入少量附加物,經溶解塑化,成為均相物體,即可製成不同形狀的火藥。雙基火藥可用作槍炮的發射藥;改變成分配比後,也可用作火箭的推進劑。

組成

雙基火藥的主要成分為硝化棉、硝化甘油(也可用其他爆炸性溶劑如硝化乙二醇等取代)。其中的附加物也具有一定的作用:如二硝基甲苯、苯二甲酸酯類等用作增塑劑;中定劑、2-硝基二苯胺用作安定劑;炭黑、銅鹽用作燃速催化劑;硫酸鉀、冰晶石用作消焰劑;過氯酸鉀可用以改善點火。

雙基火藥的能量可高於單基火藥,且可調範圍大;缺點是燃速溫度係數較高,射擊過程中形成的炮口焰和炮管燒蝕通常均比單基火藥大。調整雙基火藥的成分,可使其爆溫低於單基火藥。

生產方法

硝化甘油雙基火藥的製造有兩種方法:

(1)揮發性溶劑法:與單基火藥的工藝類似,只是所使用的溶劑以乙醇-丙酮代替乙醇-乙醚。因為溶劑蒸氣中含不安全的硝化甘油蒸氣,故可省去溶劑回收裝置。

(2)無揮發性溶劑法:將硝化甘油、增塑劑和一些必要的附加物等溶合在一起,再與分散在水中的硝化棉一起於60℃下攪拌混合均勻,經離心除水後,形成以硝化甘油和硝化棉為主的吸收藥團。將吸收藥團通過雙滾機進一步去水和塑化,待壓延至藥料完全呈膠質狀態並達到規定厚度後,再經切藥機切成規定的尺寸,即製成片狀炮藥產品。

三基火藥

在雙基火藥中加入不溶解的爆炸基劑而製成的火藥。屬於複合雙基火藥一類。三基火藥是為了消除大口徑榴彈炮、加農炮在使用一般雙基火藥和單基火藥中所產生的炮管燒蝕、炮口焰、炮尾焰而發展起來的。1937年,德國用硝化二乙二醇、硝化棉和硝基胍等成分最先製成,又稱顧多(Gudol)火藥,主要成分(%)為:硝化棉(11.95%N)42.0,硝化二乙二醇18.5,硝基胍30.0。現代使用的配方(%)為:硝化棉28.0,硝化甘油22.5,硝基胍47.7,中定劑1.5,冰晶石0.3。這種火藥的優點是:火焰溫度低而定容火藥力大,燃速的溫度係數小。缺點是硝基胍的晶形和粒度較難控制,因而火藥的機械強度難以控制得均勻一致。它的製造方法同單基火藥一樣,僅在捏和時,加入定量的硝基胍而已。

現代三基火藥所用爆炸性溶劑除硝化二乙二醇和硝化甘油外,也可使用丁三醇三硝酸酯、混合硝酸酯等,不溶性炸藥除硝基胍外也可使用黑索今、奧克託今等。新型三基火藥也可用於火箭或導彈裝藥。