Пластичное взрывчатое вещество (ПВВ)

9. Плотность : 1.44 г./куб см.

ПВВ в основном представляет собой смесь гексогена и пластифицирующих веществ (церезин, парафин и др.). Процентное содержание гексогена в пластите от 75 до 90%. Внешний вид и консистенция сильно зависит от применяемых пластификаторов. Может иметь консистенцию от пасты до плотной глины. Стандартный ПВВ-4 имеет консистенцию плотной глины коричневато-кремового цвета. На ощупь пластилин с песком.

 

 

 

 

2.2. История создания  ПВВ

 

История ПВВ началась благодаря  Альфреду Нобелю. Размышляя о том, как перевести нитроглицерин  из жидкого состояния в удобное для применения он начал смешивать его с разными наполнителями. Наконец попытка с кизельгуром (или инфузорной землей) в 1866году оказалась удачной. Нитроглицерин хорошо поглощался кизельгуром, смесь в соотношении 75/25 удовлетворяла минимальным требованиям по безопасности и имела пластичную консистенцию наподобие теста. Взрывчатые параметры этой композиции, впоследствии названной «Динамит №1» были не столь выдающимися как у чистого нитроглицерина, зато смесь была более-менее удобной в обращении. Таким образом, можно считать, что ПВВ в лице гурдинамита это первое бризантное взрывчатое вещество, получившее широкое применение на практике.

Существует вторая версия, что Нобель просто «украл» идею динамита у русского поручика Петрушевского. Известно, что проблемой снижения чувствительности нитроглицерина, Петрушевский занимался вместе с Зининым еще с 1854года. Отец Альфреда Нобеля был вхож в высшие военные круги России, т.к. владел заводом по производству морских мин, причем дачи Нобелей и Петрушевских находились по соседству. Скорее всего, Нобель просто сумел на своей родине «раскрутить» идею Петрушевского, которой в России не давали хода. К слову сказать, динамит Петрушевского после опубликования патента Нобеля очень быстро был одобрен в России и под названием «магнезиальный» (вместо кизельгура бралась магнезия) с успехом применялся на золотых рудниках в Сибири с 1867года.

 

 

2.3. ПВВ в различных странах. Производство. Интересные факты.

2.3.1. ПВВ в Германии

 

В середине 20-х, начале 30-х  годов, раньше, чем где-либо, в Германии начинается промышленное производство новых на тот момент бризантных ВВ повышенной мощности ТЭН-а и Гексогена (тоже, кстати, открытых в Германии —немцы тогда вели всю мировую химию). Без гексогена и ТЭНа немыслимо ни одно современное ПВВ. Эти вещества смешивают с различного рода пластификаторами и связующими, тем самым понижая мощность конечного ВВ в угоду удобству в применении. Таким образом, мощность понижается до уровня тротила или пикриновой кислоты. 

Слово «Пластит» (Plastite) тоже имеет немецкое происхождение, так немцы называли свои ПВВ во время второй мировой, также они производили ПВВ под маркой «гексопласт». Например, известен «гексопласт-75», содержащий 75% гексогена, 20% жидкой смеси динитротолуолов, 3.7% тротила и 1.3% нитроцеллюлозы.

Захваченные трофейные немецкие ПВВ были проанализированы, из чего было сделано заключение, что немцы  применяли 3 типа ПВВ:

1) Гексоген -69.5%, жидкая смесь  динитротолуолы+тротил - 21%, нитроцеллюлоза — 3.5% и 6% вазелина.

2) Гексоген -71.5%, жидкая смесь  динитротолуолы+тротил - 25%, нитроцеллюлоза - 3.5%.

3) Гексоген -74%, жидкая смесь  динитротолуолы+тротил - 22%, нитроцеллюлоза — 4%.

Германия производила  свои ПВВ в довольно большом количестве, на фронте ощущалась нехватка взрывчатых материалов, и гексоген использовали «какой есть» без лишней операции, связанной с разделением на фракции. В этом случае верхний предел содержания гексогена при сохранении нужной степени пластичности для такого связующего как раз и составляет 70-75%.

Учитывая специфику обращения  с ПВВ в Германии, довольно сложно определить, какие ПВВ они использовали в послевоенные годы. Можно отметить два варианта ПВВ фирмы «Динамит Нобель», по патенту DE2027709 от 1971 года:

Первый вариант ПВВ  содержал 85% ТЭН-а, 14% силиконового масла и 1% 12-оксистеарата цинка. Скорость детонации 7800м/с при 1.52г/см3.

Второй вариант содержал 91% гексогена, 8% вязкого силиконового масла и 1% 12-оксистеарата цинка. Скорость детонации 8000м/с при 1.59г/см3.

Оба варианта обеспечивали температурный диапазон применения от -40С до +50С.

2.3.2. ПВВ в Великобритании

 

Первое британское ПВВ  появилось непосредственно перед  первой мировой войной и ограниченно  использовалось при взрывных работах. Оно называлось PE-1 (plastic explosive №1), содержало 88% гексогена и 12% вязкого нефтяного масла. В отличие от «нитротолуольных» немецких ПВВ,  PE-1 содержало совершенно безвредное масло, не вызывало головной боли и отравлений при частом контакте незащищенными руками. Очень скоро обнаружился серьезный недостаток нового ПВВ - при хранении оно теряло пластичность. Исследования показали, что потеря пластичности была вызвана ростом более 5 крупных кристаллов гексогена при хранении состава, вызванного хоть и слабой, но все же растворимостью гексогена в масле.

 Смесь довольно быстро  модифицировали добавкой 0.6% эмульгатора  (лецитина), предотвращающего рост  кристаллов, и таким образом это  ВВ прошло всю вторую мировую под индексом  PE-2. Оно широко использовалось специальными подразделениями Великобритании против Германии.

Композиция  PE-3 прошла довольно незаметно, даже сейчас очень мало литературных источников, из которых можно было бы подчерпнуть, что это было за ПВВ. Его состав: 87.7%гексогена, 6.2% минерального масла, 4.1% парафинового масла, 0.5% лецитина и 1.5% газовой сажи. Сажа является модификатором, предотвращающим растекание масла  при повышенных температурах, свойственным тропикам.

Зато PE-4, ровесник американской С-4 очень даже известен. Появившись в тоже время, что и С-4 (50-ые годы 20В) он используется и поныне в армии Великобритании и в еще дюжине ее бывших колоний. PE-4 содержит 88% бимодального гексогена, 11% промышленной смазки “DG-29” (80% легкого парафинового масла и 20% загустителя — стеарата лития), а также 1% эмульгатора (эфира пентаэритрита и олеиновой кислоты), служащего все для тех же целей, а именно предотвращения роста кристаллов гексогена. Скорость детонации PE-4 соответствует скорости детонации C-4, т.е. 8000-8200м/с при плотностях 1.58-1.62г/см3. Его фугасность составляет 370мл (тротил — 285-300мл, гексоген 470-490мл). По спецификации, РЕ-4 сохраняет пластические свойства в пределах от -40С до +75С. Это весьма неплохое недорогое ПВВ, вполне адекватное современной реальности, оно используется как армейское ВВ для взрывных работ, так и для снаряжения боеприпасов.

 Несколько позже, в связи с разработкой специальных средств разминирования типа шланговых зарядов (Giant Viper), потребовалось создание пластичного ВВ, обладающего пониженным дробящим и повышенным фугасным эффектами. Таким образом, появилась алюминизированная версия PE-4, под индексом «PE-6». PE-6 содержало гексоген - 72.3%, связующее DG-29 – 11.9%, олеат пентаэритрита — 0.8% и 15% порошкообразного алюминия. Скорость детонации 7870м/с при 1.66г/см3 при диаметре заряда в 1 дюйм.

2.3.3. ПВВ в США

 

Для Америки период второй мировой войны ознаменовался  не столько потерями, сколько приобретением  новых технологий, что позволило  Штатам сделать качественный и количественный технологический рывок, пока другие страны оправлялись от самой разрушительной и масштабной войны в истории.

Первое американское штатное  ВВ (Composition C иногда называемое С-1) по составу было полностью идентично британскому PE-2 и применялось для тех же целей. Композиция «С» имела недостаток, который не выглядел существенным в мягком Английском климате. Смесь крошилась с уменьшением восприимчивости к детонационному импульсу при температурах ниже 0С, и становилась подвижной при температурах выше 40С, при этом наблюдалась экссудация (выделение) масла. Американцы заменили «масляный» пластификатор на пластификатор, подобный немецкому. Таким образом, появилась «композиция С-2».

Она содержала 77% гексогена  и 23% пластификатора — эвтектической  смеси из 12% динитротолуола, 5% тротила, 2.7% мононитротолуола, 0.3% нитроцеллюлозы и 1% остаточного растворителя - диметилформамида. С-2 была удовлетворительно пластичной в диапазоне -30С+50С, однако тут же выяснился один серьезный недостаток. При хранении улетучивался остаточный растворитель, и реология состава резко менялась; поэтому в последние годы второй мировой был разработан состав С-3, лишенный этих проблем (гексоген — 77%, динитротолуол — 10%, мононитротолуол — 5%, тротил — 4%, тетрил — 3% и 1% нитроцеллюлозы.) Такой, достаточно сложный смесевой пластификатор обеспечил те же температурные рамки применения, что и С-2, даже с некоторым увеличением до + 77С.

И хотя С-3 производился достаточно долго, применялся в Корее и во Вьетнаме, американским разработчикам уже в конце 40-х стало ясно, что использование в качестве пластификатора нитрованных ароматических углеводородов не совсем соответствует концепции удобного в обращении ВВ, которое можно спокойно держать в руках. Все эти вещества были весьма токсичны и проникали через кожу. При непродолжительном кожном контакте токсичность пластификатора не проявлялась, но в условиях военных конфликтов, саперы постоянно пользовались ВВ и наблюдались случаи отравлений. Таким образом, еще в 1949 году американцы возвратились к малотоксичным ПВВ.

В «Пикатинни Арсенал» Оттосоном было разработано ПВВ, впоследствии ставшее именем нарицательным - «С-4». Патент на С-4 появился в 1967 году (US3321341 по заявке от 1961г), полупромышленное производство началось уже в 1956году и постоянно наращивалось. С-4 с успехом применялся во Вьетнамской войне, и представляет собой грязно-белую или светло-коричневую тестообразную нетоксичную массу, пластичную в широком диапазоне температур — от -57С до + 77С.

На данный момент С-4, благодаря  очень удачному сочетанию своих  свойств, заменило все типы пластичных ВВ в армии США, и в зависимости от состава выпускается трёх классов:

1. Класс 1: (Наиболее распространенный в армии тип С-4) Гексоген (фракция А или В) — 61%, гексоген — фракция Е — 30%, полиизобутиленовое связующее — 9%.
2. Класс 2: Гексоген (фракция Н) — 92%, полиизобутиленовое связующее — 8%
3. Класс 3: Гексоген (смесь фракций) - 89.8%, 10% - полиизобутиленовое связующее, 0.2% красящего пигмента.

Полиизобутиленовым связующим  называют композицию, содержащую 25% высокомолекулярного полиизобутилена марки «Vistanex», 16% моторного масла SAE-10 и 59% этилгексилсебацината. Именно в таком сочетании компоненты смеси не расслаиваются и придают исходному ВВ широкий температурный диапазон применения.

С-4 обеспечивает скорость детонации 8040м/с при 1.59г/см3 при чувствительности к удару меньшей, чем у тротила (19 дюймов против 14), тротиловый эквивалент в баллистической мортире 1.19 т.е. это ПВВ сильнее тротила в 1.19 раза. Первые партии С-4 изготавливались при помощи бензина-растворителя, впоследствии была внедрена водно-эмульсионная технология, позволившая отказаться от использования огнеопасного бензина.

Надо отметить, что профессионализм  рядовых американских солдат времен вьетнамской войны отсутствовал. В связи с чем, даже при использовании такого сравнительно безопасного продукта как С-4 наблюдалось 2 типа несчастных случаев: Первый был связан с тем, что штатный американец всегда жует жвачку, при острой нехватке жвачки во Вьетнаме американские солдаты пытались жевать куски С-4. Гексоген, входящий в состав этого ПВВ весьма токсичен при попадании в желудок, поэтому такие солдаты незамедлительно получали отравления различной степени тяжести, в связи с чем, саперам даже была издана соответствующая инструкция — «не жевать С-4».

Второй тип несчастных случаев связан с подогревом пищи на костре из С-4. ПВВ довольно безопасно сгорают даже в приличных количествах (если, конечно, туда случайно не попал детонатор). Но в пламени такого костра опять же присутствуют пары гексогена, так что если жарить сосиску на брикете пластичного ВВ, эта сосиска насыщается гексогеном и становится ядовитой. Поэтому американским саперам добавилась вторая инструкция — «не готовить еду на С-4».

Во второй половине 80-х  годов 20 века в связи с достаточным  развитием производства октогена в США, появилась «октогеновая» версия С-4, получившая индекс NM-91. Она отличалась от С-4 только заменой гексогена на октоген и добавкой 0.02% газовой сажи для идентификации. Впрочем октоген — ВВ хоть и массовое, но достаточно дорогое, поэтому данное ПВВ нашло практическое применение преимущественно в авиационных боеприпасах специального назначения.

Стоит отметить, что запатентовано  некоторое количество ПВВ, содержащих  низкомолекулярный полиизобутилен, который по консистенции больше похож  на липкую «соплю», нежели на привычные  полимеры. Однако низкомолекулярные сорта ПИБ-а для производства массовых ВВ экономически нецелесообразны. Потому что гораздо дешевле «разбавлять» твердые высокомолекулярные полимеры (похожие на привычную нам пластмассу) пластификаторами типа минеральных масел и сложных эфиров себациновой, фталевой кислот, получая ту же липкую «соплю», пригодную для связывания частиц гексогена.

2.3.4. ПВВ в Чехии

 

Чешское ПВВ «Семтекс» (SEMTEX) или по терминологии переводчика «с прищепкой» «синтекс» на западе твердо ассоциируется с коварными террористами. Дело в том, что бойцы Ирландской Республиканской Армии иногда использовали это ПВВ в своей «работе». Большинство террористов всё подрывало «чешским пластиком».