C-4 или композиция C-4 - это обычная разновидность семейства пластических взрывчатых веществ, известная как композиция C , в которой в качестве взрывчатого вещества используется гексоген . С-4 состоит из взрывчатых веществ, пластикового связующего вещества, пластификатора , чтобы сделать его податливым, и обычно маркер или одоризацию метки , химического вещества. C-4 имеет текстуру, похожую на пластилин, и ему можно придать любую желаемую форму. С-4 метастабилен и может взорваться только ударной волной от детонатора или капсюля-детонатора .
С-4 | |
---|---|
Тип | Высокопроизводительное химическое взрывчатое вещество |
Место происхождения | Великобритания |
История обслуживания | |
Использован | Соединенные Штаты |
Войны | Вьетнамская война Война с террором |
История производства | |
Разработано | 1956 г. |
Произведено | 1956 – настоящее время |
Варианты | ПЭ-4, М112 |
Технические характеристики (M112) | |
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] |
Заполнение | Гексоген |
Вес наполнения | 91% |
Детонационный механизм | Детонирующий шнур на основе тэна |
Мощность взрыва | Высокая |
Аналогичное британское пластиковое взрывчатое вещество, также основанное на гексогене, но с другим пластификатором, чем состав C-4, известно как PE-4 (пластичное взрывчатое вещество № 4).
Разработка
C-4 является членом семейства химических взрывчатых веществ состава C. Варианты имеют разные пропорции и пластификаторы и включают композицию C-2, композицию C-3 и композицию C-4. [3] Исходный материал на основе гексогена был разработан британцами во время Второй мировой войны и переработан в состав C, когда его представили вооруженным силам США. Он был заменен Композицией C-2 примерно в 1943 году и позже переработан примерно в 1944 году как Композиция C-3. Токсичность C-3 была снижена, концентрация RDX увеличена, что повысило безопасность использования и хранения. Исследования по замене C-3 были начаты до 1950 г., но экспериментальное производство нового материала C-4 началось только в 1956 г. [4] : 125 C-4 был подан на патент как «Твердое топливо и процесс». для его приготовления »31 марта 1958 г., компания Phillips Petroleum . [5]
Характеристики и использование
Состав
Состав C-4, используемый вооруженными силами США, содержит 91% гексогена («Взрывчатое вещество отдела исследований», взрывоопасный нитроамин ), связанный смесью 5,3% диоктилсебацината (DOS) или диоктиладипата (DOA) в качестве пластификатора ( для увеличения пластичности взрывчатого вещества), загущенных 2,1% полиизобутилена (ПИБ, синтетический каучук ) в качестве связующего и 1,6% минерального масла, часто называемого «технологическим маслом». Вместо «технологического масла» при производстве C-4 для гражданского использования используется маловязкое моторное масло . [6]
Британский PE4 состоит из 88,0% гексогена, 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; теггант (2,3-динитро-2,3-диметилбутан, DMNB ) добавляют в количестве не менее 0,10% от массы пластического взрывчатого вещества, обычно при 1,0% масс. Новый PE7 состоит из 88,0% RDX, 1,0% DMNB taggant и 11,0% связующего, состоящего из низкомолекулярного полибутадиена с концевыми гидроксильными группами , а также антиоксиданта и агента, предотвращающего отверждение связующего при длительном хранении. PE8 состоит из 86,5% RDX, 1,0% DMNB-метки и 12,5% связующего, состоящего из ди (2-этилгексил) себацината, загущенного полиизобутиленом с высокой молекулярной массой.
Технические данные по составу C-4 по данным Министерства армии США 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 грамма на кубический сантиметр, килобар | 257 |
Производство
C-4 производится путем объединения вышеперечисленных ингредиентов со связующими, растворенными в растворителе . После смешивания ингредиентов растворитель экстрагируется путем сушки и фильтрации. Конечный материал представляет собой твердый материал от грязно-белого до светло-коричневого цвета, со структурой, напоминающей замазку, похожую на пластилин, и с отчетливым запахом моторного масла. [7] [8] [9] В зависимости от предполагаемого использования и производителя, существуют различия в составе C-4. Например, в техническом руководстве армии США 1990 г. 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] Все классы RDX A, B, E и H подходят для использования в C-4. Классы измеряются гранулированием. [10]
В процессе производства Композиции C-4 указано, что влажный гексоген и пластиковое связующее добавляются в смесительный котел из нержавеющей стали. Это называется процессом нанесения покрытия из водной суспензии. [11] Чайник переворачивают, чтобы получить однородную смесь. Эта смесь влажная и должна быть просушена после переноса на сушильные лотки. Рекомендуется сушка на принудительном воздухе в течение 16 часов при температуре от 50 ° C до 60 ° C для удаления избыточной влаги. [7] : 198
C-4, производимый для использования в вооруженных силах США, коммерческий C-4 (также производимый в Соединенных Штатах) и PE-4 из Соединенного Королевства, имеют свои уникальные свойства и не идентичны. Было продемонстрировано, что аналитические методы времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии позволяют различать конечные различия в различных источниках C-4. Химические, морфологические структурные различия и вариации в атомных концентрациях поддаются обнаружению и определению. [12]
Детонация
C-4 очень стабилен и нечувствителен к большинству физических ударов. C-4 не может быть взорван выстрелом или падением на твердую поверхность. Он не взрывается при поджоге или воздействии микроволн . [13] Детонация может быть инициирована только ударной волной , например, при выстреле вставленного в нее детонатора. [8] При взрыве C-4 быстро разлагается с выделением азота, воды и оксидов углерода, а также других газов. [8] Взрыв происходит со скоростью 8 092 м / с (26 550 фут / с). [14]
Основным преимуществом C-4 является то, что ему легко придать любую желаемую форму, чтобы изменить направление взрыва. [8] [15] C4 обладает высокой режущей способностью. Например, для полного разделения двутавровой балки глубиной 14 дюймов требуется от 1,5 до 2 фунтов C4 при правильной укладке на тонкие листы. [16]
Форма
Военного класса С-4 обычно упаковывают как M112 снос блока. Разрушающий заряд M112 представляет собой прямоугольный блок из состава C-4 размером примерно 2 на 1,5 дюйма (51 мм × 38 мм) и длиной 11 дюймов (280 мм), весом 1,25 фунта (0,57 кг). [1] [17] M112 завернут в контейнер из майларовой пленки иногда оливкового цвета с липкой лентой на одной поверхности. [18] [19]
Блоки подрыва M112 для C-4 обычно производятся в «сборку подрывных зарядов M183» [17], которая состоит из 16 блоков подрывных зарядов M112 и четырех сборок заправки, упакованных внутри военного переносного чемодана M85. M183 используется для преодоления препятствий или сноса больших конструкций, где требуются более крупные заряды ранца . Каждый заправочный узел включает в себя детонирующий шнур длиной пять или двадцать футов, собранный с зажимами детонирующего шнура и закрытый на каждом конце усилителем. Когда заряд взрывается, взрывчатое вещество превращается в сжатый газ. Газ оказывает давление в виде ударной волны, которая разрушает цель, разрезая, пробивая или образуя воронки. [1]
Другие формы включают в себя линейный заряд разминирования и Клейморскую мину M18A1 . [11]
Безопасность
Композиция C-4 существует в Паспорте безопасности опасных компонентов армии США на листе № 00077. [20] : 323 Испытания на удар, проведенные военными США, показывают, что композиция C-4 менее чувствительна, чем композиция C-3, и довольно нечувствительна. Нечувствительность объясняется использованием в его составе большого количества связующего. Была произведена серия выстрелов по флаконам, содержащим С-4, в ходе испытания, называемого «испытанием на пулю из винтовки». Только 20% флаконов сгорели, и ни один не взорвался. В то время как C-4 прошел армейские испытания на удар пули и осколки при температуре окружающей среды, он не прошел испытания на ударную стимуляцию, симпатическую детонацию и испытания реактивной струи кумулятивного заряда . [11] Были проведены дополнительные испытания, в том числе «испытание на трение маятником», в ходе которого была измерена температура взрыва за пять секунд от 263 ° C до 290 ° C. Минимальный требуемый инициирующий заряд составляет 0,2 грамма азида свинца или 0,1 грамма тетрила . Результаты испытания на нагревание при 100 ° C: потеря 0,13% в первые 48 часов, отсутствие потерь во вторые 48 часов и отсутствие взрывов в течение 100 часов. Тест на стабильность вакуума при 100 ° C дает 0,2 кубических сантиметра газа за 40 часов. Композиция C-4 по существу негигроскопична . [7]
Чувствительность к удару С-4 связан с размером частиц нитрамина. Чем они тоньше, тем лучше поглощают и подавляют удары. Использование 3-нитротриазол-5-она (NTO) или 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензола (TATB) (доступно с двумя размерами частиц (5 мкм, 40 мкм)) в качестве заменителя Гексоген также способен улучшать устойчивость к термическому воздействию, удару и ударам / трению; однако TATB не является рентабельным, а NTO труднее использовать в производственном процессе. [11]
Испытание на удар с весом 2 кг / PA APP (% TNT) | > 100 |
Испытание на удар с весом 2 кг / BM APP (% TNT) | N / A |
Маятниковое испытание на трение ,% взрывов | 0 |
Испытание винтовочной пули , процент взрывов | 20 |
Испытание на температуру взрыва , по Цельсию | 263 по 290 |
Минимальный детонирующий заряд, грамм азида свинца | 0,2 |
Бризантность измерена с помощью песочного теста (% TNT) | 116 |
Бризанс измеряется тестом на вмятину пластины | 115 к 130 |
Скорость детонации при плотности | 1,59 |
Скорость детонации метров в секунду | 8000 |
Процент испытания баллистическим маятником | 130 |
Анализ
Токсичность
При проглатывании C-4 оказывает токсическое действие на людей. В течение нескольких часов возникают множественные генерализованные судороги, рвота и изменение умственной активности. [21] Наблюдается сильная связь с дисфункцией центральной нервной системы . [22] При проглатывании пациентам может быть введена доза активного угля для адсорбции некоторых токсинов, а также галоперидол внутримышечно и диазепам внутривенно, чтобы помочь пациенту контролировать приступы, пока они не пройдут. Однако прием небольших количеств C-4 не вызывает каких-либо долговременных нарушений. [23]
Расследование
Если C-4 помечен меткой, такой как DMNB, он может быть обнаружен детектором взрывоопасных паров до того, как он будет взорван. [24] Для идентификации C-4 могут использоваться различные методы анализа остатков взрывчатых веществ. К ним относятся исследование с помощью оптического микроскопа и сканирующая электронная микроскопия для определения непрореагировавшего взрывчатого вещества, точечные химические тесты, тонкослойная хроматография , рентгеновская кристаллография и инфракрасная спектроскопия для продуктов взрывоопасной химической реакции. Небольшие частицы C-4 можно легко идентифицировать, смешав с кристаллами тимола и несколькими каплями серной кислоты. При добавлении небольшого количества этилового спирта смесь приобретет розовый цвет. [25]
RDX имеет высокое двойное лучепреломление , а другие компоненты, обычно присутствующие в C-4, обычно изотропны ; это позволяет командам криминалистов обнаруживать следы на кончиках пальцев людей, которые, возможно, недавно контактировали с веществом. Однако положительные результаты сильно различаются, и масса гексогена может колебаться от 1,7 до 130 нг , каждый анализ должен проводиться индивидуально с использованием увеличительного оборудования. Изображения кросс-поляризованного света, полученные в результате микроскопического анализа отпечатка пальца, анализируются с помощью пороговой обработки 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 по серии из 50 отпечатков пальцев, оставленных после одного контакта. [27]
Военный и коммерческий C-4 смешивают с разными маслами. Эти источники можно различить, анализируя это масло методом высокотемпературной газовой хроматографии-масс-спектрометрии . Масло и пластификатор должны быть отделены от образца C-4, как правило, с использованием 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
вьетнамская война
Американские солдаты во время войны во Вьетнаме иногда использовали небольшие количества C-4 в качестве топлива для разогрева пайков, поскольку он сгорает, если не взорвать первичное взрывчатое вещество . [8] Однако при сжигании C-4 образуются ядовитые пары, и солдат предупреждают об опасности получения травм при использовании пластиковой взрывчатки. [28]
Среди полевых войск во Вьетнаме стало общеизвестным, что употребление небольшого количества C-4 вызовет « кайф », аналогичный эффекту этанола. [23] [21] Другие употребляли C-4, который обычно добывают на шахте Клеймор , чтобы вызвать временное заболевание в надежде, что их отправят в отпуск по болезни. [29]
Использование в терроризме
Террористические группы использовали C-4 по всему миру в террористических и повстанческих актах , а также во внутреннем терроризме и государственном терроризме .
Композиция C-4 рекомендуется в традиционной учебной программе Аль-Каиды по обучению работе с взрывчатыми веществами. [9] В октябре 2000 года группа использовала C-4 для атаки на военный корабль США « Коул» , убив 17 моряков. [30] В 1996 году саудовские террористы " Хезболла" использовали C-4 для взрыва башни Хобар , жилого комплекса американских военных в Саудовской Аравии . [31] Композиция С-4 также была использован в самодельных взрывных устройствах по иракским боевикам . [9]
Смотрите также
- Бомбить
- Композиция B
- Предохранитель
- Взрывчатое вещество на полимерной связке
- ANFO
- Семтекс
- Используйте формы взрывчатых веществ
Рекомендации
- ^ a b c d e f Пайк, Дж. «Взрывчатые вещества - составы» . GlobalSecurity.org . Проверено 14 июля 2014 года .
- ^ Композиция С-4 (PDF) . Пол Лезика . Проверено 18 июля 2014 года .
- ^ Рудольф Мейер; Йозеф Кёлер; Аксель Хомбург (сентябрь 2007 г.). Взрывчатка . Wiley-VCH. п. 63. ISBN 978-3-527-31656-4.
- ^ Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии - Военные взрывчатые вещества (PDF) , стр. A-13 (323).
- ^ D, GE "Патент США 3018203" . Патенты Google . Проверено 15 июля 2014 года .
- ^ а б Рирдон, Мишель Р .; Бендер, Эдвард С. (2005). «Дифференциация состава C4 на основе анализа технологической нефти» . Журнал судебной медицины . Аммендейл, Мэриленд: Бюро по алкоголю, табаку, огнестрельному оружию и взрывчатым веществам, Лаборатория судебной экспертизы. 50 (3): 1–7. DOI : 10,1520 / JFS2004307 . ISSN 0022-1198 .
- ^ а б в г д Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии - Военные взрывчатые вещества (PDF) .
- ^ а б в г д Харрис, Том. «Как работает C-4» . Как работает материал . HowStuffWorks . Проверено 14 июля 2014 года .
- ^ а б в «Введение во взрывчатые вещества» (PDF) . C4: Характеристики, свойства и обзор . Министерство внутренней безопасности США. С. 4–5 . Проверено 18 июля 2014 года .
- ^ Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии - Военные взрывчатые вещества (PDF) , стр. 8–37–38 (124–125).
- ^ а б в г Оуэнс, Джим. «Последние разработки в композиции C-4: на пути к альтернативному связующему и пониженной чувствительности» (PDF) . Армейский завод боеприпасов Холстона: BAE Systems OSI. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Махони, Кристин М .; Фэи, Альберт Дж .; Steffens, Kristen L .; Беннер, Брюс А .; Ларо, Ричард Т. (2010). «Определение характеристик взрывчатых веществ состава C4 с использованием времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии». Аналитическая химия . 82 (17): 7237–7248. DOI : 10.1021 / ac101116r . PMID 20698494 .
- ^ Надь, Брайан. "Ртутный выключатель для микроволновой печи Grosse Point Blank C4" . Университет Карнеги-Меллона . Проверено 14 июля 2014 года .
- ^ «Страница продукта C4» . Ленты Взрывчатые . Архивировано из оригинала на 2017-05-17 . Проверено 21 мая 2014 .
- ^ Нордин, Джон. «Взрывчатые вещества и террористы» . Первый ответчик . AristaTek . Проверено 14 июля 2014 года .
- ^ https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/479244.pdf
- ^ а б Использование мин, противотанковых: осколочно-фугасных, тяжелых, M15 в качестве замены для разрушения сборок заряда, M37 или M183 . Штаб, Управление армии. 1971 г.
- ^ «М112» (PDF) . Американские боеприпасы. Архивировано из оригинального (PDF) 22 марта 2015 года . Проверено 19 июля 2014 года .
- ^ «Военная взрывчатка» (PDF) . Руководство для правоохранительных органов ATF по сообщению об инцидентах со взрывчатыми веществами . Бюро алкоголя, табака, огнестрельного оружия и взрывчатых веществ. Архивировано из оригинального (PDF) 19 июля 2014 года . Проверено 15 июля 2014 года .
- ^ а б Штаб-квартира Министерства армии США (25 сентября 1990 г.), Техническое руководство Министерства армии - Военные взрывчатые вещества (PDF) , стр. A-13 (323).
- ^ а б Стоун, Уильям Дж .; Paletta, Theodore L .; Heiman, Elliott M .; Брюс, Джон I .; Непшилд, Джеймс Х. (декабрь 1969 г.). «Токсические эффекты при проглатывании пластического взрывчатого вещества C4». Arch Intern Med . 124 (6): 726–730. DOI : 10,1001 / archinte.1969.00300220078015 . PMID 5353482 .
- ^ Вуди, Роберт С.; Кирнс, 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. DOI : 10.3109 / 15563658608992595 . PMID 3746987 .
- ^ а б К. Фихтнер, доктор медицины (май 2002 г.). «Пластическая взрывчатка через рот» . Журнал Королевского медицинского общества . Госпиталь армии США, Кэмп Бондстил, Косово. 95 (5): 251–252. DOI : 10,1258 / jrsm.95.5.251 . PMC 1279680 . PMID 11983768 .
C4 содержит 90% циклотриметилентринитрамина (RDX)
- ^ Комитет по маркировке, обезвреживанию 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 от незаконных бомбардировок: комплексная национальная стратегия маркировки, маркировки, обезвреживания и лицензирования взрывчатых веществ и их прекурсоров . Национальная академия прессы. п. 46. ISBN 978-0-309-06126-1.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Оллман-младший, Роберт. «Взрывчатка» . chemstone.net . Проверено 19 июля 2014 года .
- ^ Браун, Лью. «Установление пороговых значений в визуализации анализа частиц (серия из четырех частей)» (PDF) . www.particleimaging.com . ParticleImaging.com. Архивировано 3 апреля 2015 года из оригинального (PDF) . Проверено 19 июля 2014 года .
- ^ Verkouteren, Jennifer R .; Коулман, Джессика Л .; Чо, Инхо (2010). «Автоматическое картирование частиц взрывчатых веществ в отпечатках пальцев состава C-4» (PDF) . Журнал судебной медицины . 55 (2): 334–340. DOI : 10.1111 / j.1556-4029.2009.01272.x . PMID 20102455 . S2CID 5640135 .
- ^ «Глава 1: Военные взрывчатые вещества» (PDF) . FM 3–34.214 (FM 5–250) Взрывчатые вещества и снос . Вашингтон, округ Колумбия: Департамент армии США. 27 августа 2008. с. 6.
Взрывчатое вещество состава C4 ядовито и опасно при жевании или проглатывании; при его взрыве или горении образуются ядовитые пары.
- ^ Герр, Майкл (1977). Отправки . Кнопф. ISBN 9780679735250.
- ^ Уитакер, Брайан (21 августа 2003 г.). «Тип и тактика бомбы указывают на Аль-Каиду» . Хранитель . Лондон: Guardian Media Group . Проверено 11 июля 2009 года .
- ^ Эшкрофт, Джон (21 июня 2001 г.). «Генеральный прокурор по обвинению в Хобар Тауэрс» (пресс-релиз).
Внешние ссылки
- Статья HowStuffWorks
- Поваренная книга первоначального анархиста, гл. 137. «Восстановление гексогена из взрывчатки C-4» Веселого Роджера.
- Энциклопедия взрывчатых веществ и сопутствующих товаров Том 3
- Техническое руководство армии США: военные взрывчатые вещества
- Техническое описание блока подрыва American Ordnance M112
- Техническое описание подрывного заряда American Ordnance M183
- Спецификация блока для сноса Ensign-Bickford M112