Создание за рубежом взрывчатых веществ пониженной чувствительности для оснащения артиллерийских боеприпасов (2019)

Майор Ю. Сергеев

В большинстве военных конфликтов противоборствующие стороны применяют артиллерийские системы и минометы. Как правило, от производства снарядов и мин до их последующего практического применения для ведения стрельбы проходит длительный период, в течение которого осуществляются их транспортировка и хранение.

Перевозка от места складирования боеприпасов до района боевых действий связана с вероятностью несанкционированного, то есть нежелательного, инициирования взрывчатых веществ (ВВ). Так, боеприпасы, сосредоточенные на складах и транспортных узлах для погрузки/выгрузки, являются одной из первоочередных целей для артиллерии и авиации противника.

Критерии оценки чувствительности ВВ

Индекс
критерия
Наименование
реакции
Описание реакции
I Детонация Срабатывание ВВ в штатном режиме за счет распространения детонационной волны. Характеризуется наибольшим поражающим эффектом. Образуется множество эффективных осколков
II Частичная
детонация
Частичное срабатывание ВВ в режиме детонации, образуется меньшее количество эффективных осколков
III Взрыв Образовавшиеся газы вызвали разрушение оболочки с образованием осколков, горящие и непрореагировавшие куски ВВ разлетаются
IV Дефлаграция Разрушение боеприпаса, часто с выбросом горящего заряда ВВ
V Горение ВВ выгорает, не разрушая корпус боеприпаса
VI Нет реакции  

В истории вооруженных конфликтов есть немало подобных примеров. Вот почему необходимо обеспечить безопасность эксплуатации боеприпасов, а также связанной с ними техники.

В интересах повышения безопасности эксплуатации боеприпасов, вооружения и военной техники в ведущих зарубежных странах осуществляется постепенный переход на боеприпасы, снаряженные взрывчатыми веществами пониженной чувствительности (ВВПЧ) к внешним воздействиям. При испытаниях стандарты НАТО предусматривают следующие варианты воздействия: медленный и быстрый нагрев; воздействие пулей и осколком, а также ударной волной и кумулятивной струей. Основными вариантами реакции на воздействие являются детонация, частичная детонация, взрыв, дефлаграция (процесс дозвукового горения), горение и отсутствие реакции на воздействие. По результатам воздействий осуществляется выбор оптимального состава для каждого типа боеприпаса.

Одним из основных способов повышения их безопасности является снижение чувствительности ВВ к внешним несанкционированным воздействиям, но при этом не должны снижаться боевые свойства вооружения. Командование сухопутных войск (СВ) ведущих зарубежных стран, преимущественно США, Франции и Германии, планирует увеличить число боеприпасов с взрывчатыми веществами пониженной чувствительности, в первую очередь для артиллерийских снарядов и ручных гранат.

В интересах СВ проводились всесторонние исследования в рамках выполнения программы по выбору ВВПЧ для артиллерийских снарядов лабораторией завода в г. Холстоне (штат Теннесси) совместно с научно-исследовательским центром вооружения (НИЦ) СВ США. Цель программы заключалась в определении оптимального состава ВВ для снаряжения боеприпасов, удовлетворяющих требованиям по чувствительности и себестоимости.

В таблице 1 представлены данные о критериях оценки чувствительности ВВ или категории реакций, предусмотренные стандартом НАТО STANAG 4491.

Таблица 2. Состав взрывчатых веществ пониженной чувствительности

Индекс ВВ Основной состав Назначение Состояние разработки
IMX-101 ДНАН + НТО + NQ Замена ТНТ в снарядах крупного и среднего калибров: 105, 120 и 155 мм Разработка завершена. Применяется для 155-мм ОФС М795; проходят испытания 155-мм ОФС М1122 и 105-мм ОФС
IMX-104 ДНАН + НТО + гексоген Замена состава ВВ в минах Разработка завершена. Проходят испытания 60-, 81- и 120-мм ОФМ
PAX-48 (OSX-8) ДНАН + НТО + октаген Замена состава ВВ в 120-мм минометных и танковых боеприпасах Разработка завершена. Проходят испытания 120-мм снарядов
OSX-12 ДНАН + НТО + гексоген + Al Замена состава РАХ-28 Проходят испытания
PAX-21 ДНАН + гексоген + AP + MNA Разрывной заряд 60-мм ОФМ М768 Состоит на вооружении
PAX-41 ДНАН + гексоген + MNA Разрывной заряд мины "Спайдер" Состоит на вооружении

Примечание:
ДНАН - динитроанизол; НТО - нитротриазалон; NQ - нитрогуанидин; Al - алюминий; AP - перхлорат аммония; MNA - метилнитрамин.

Основными задачами программы выбора взрывчатых веществ пониженной чувствительности являются: определение единого общего состава ВВ для наполнения всех артиллерийских и минометных боеприпасов; выбор двух составов ВВ, из которых один для замены тринитротолуола (ТНТ), а другой - для замены состава "В" (состав или композиция "В" - это одно из распространенных взрывчатых веществ, в его состав входят гексоген (60%) и ТНТ (40%).

В результате исследований был выбран состав IMX-101 (Insensitive Munitions eXplosive). Он разработан на основе 2,4-динитроанизола и нитротриазалона, обладающих пониженной чувствительностью.

Таблица 3 Характеристики состава IMX-101

Максимальная плотность, г/см3 1,67
Скорость детонации, м/с 6 900
Давление детонации, ГПа 20,56
Теплоотдача при детонации, кДж/см3 2,34
Плотность газообразования при детонации, см3/г 0,462
Температура плавления, °С 95
Начальная экзотермическая температура, °С 207
Текучесть при 96 °С, с 4
Термическая устойчивость по стандарту STANAG 4456, мл/г 0,115
Чувствительность к удару по стандарту STANAG 4489, см 220

Переход на IMX-101 позволит повысить живучесть складов и военной техники, транспортирующей и использующей снаряды с данным составом. Применение нового состава будет способствовать понижению класса опасности при транспортировке Чувствительность к удару по стандарту STANAG 4489 подразумевает падение груза массой 2,5 кг на взрывчатый состав. Фиксируется высота падения груза, при которой 50% образцов ВВ детонируют.

В таблице 4 представлены данные, позволяющие сравнить тринитротолуол (ТНТ) и состав IMX-101. Данные для состава IMX-101 приведены по результатам испытания снаряда М795.

По результатам исследований ожидается:
- серийное производство 155-мм снаряда M795 с ВВПЧ IMX-101;
- продолжение испытаний 105-мм снарядов с составом IMX-101.
Западные военные СМИ сообщали ранее, что кроме США разработкой ВВПЧ занимаются и европейские страны.

В частности, квалификационные испытания проводились в интересах стран Североатлантического союза с целью решения следующих задач:
- изучение свойств со временем при воздействии окружающей среды;
- анализ влияния на живучесть ствола при выстреле;
- определение дальности и точности стрельбы;
- оценка режимов инициирования, могущества, параметров осколочного поля.

В интересах создания новых взрывчатых веществ пониженной чувствительности исследования проводятся по нескольким областям, в том числе:
- определение условий детонации ВВПЧ;
- анализ процессов, происходящих при взаимодействии инициирующего состава и основного заряда из ВВПЧ;
- определение оптимального инициирующего состава для ВВПЧ.

Последовательность испытаний взрывчатых веществ. Для сравнения характеристик составов ВВ по чувствительности проводятся следующие основные испытания: медленный нагрев, воздействие пули, воздействие осколка.

Таблица 4 Сравнительные характеристики ТНТ и IMX-101 по чувствительности к внешним воздействиям

Наименование
состава
Быстрый
нагрев
Медленный
нагрев
Воздействие
пулей
Воздействие
осколком
Ударная
волна
Кумулятивная
струя
ТНТ III III IV IV I I
IMX-101 V V V V III III

Медленный нагрев проводится в соответствии со стандартом НАТО STANAG 4382:
- интенсивность нагрева 6 °С/ч;
- на снаряде устанавливаются три термопары;
- шесть термодатчиков расположены вокруг снаряда.

Воздействие пулей осуществляется по стандарту НАТО STANAG 4241:
- по три выстрела 12,7-мм пулями в разрывной заряд и инициирующий состав;
- скорость пули 850 ± 20 м/с;
- темп стрельбы 600 ± 50 выстр./мин;
- комплектация снаряда обычная;
- снаряд готов к стрельбе.

Воздействие осколками осуществляется по стандарту STANAG 4439:
- материал осколка - слабоуглеродистая сталь;
- форма - конусообразная;
- масса - 18,6 г;
- размеры - 15,556 × 14,3 мм;
- скорость 253 ± 90 м/с
- комплектация снаряда обычная;
- снаряд готов к стрельбе.

Точки попадания осколка представлены на рисунке.

По результатам испытаний поэтапно из 40 составов для снаряда М982 был выбран состав, обладающий пониженной чувствительностью и с удовлетворительными энергетическими параметрами.

Схема расположения датчиков при медленном нагреве снаряд Расположение точек прицеливания при испытаниях воздействием:
пули (слева) и осколка (справа)

Таким образом, следует ожидать, что для безопасности хранения и перевозки артиллерийских боеприпасов к местам их применения, работы по созданию взрывчатых веществ пониженной чувствительности будут продолжены, но при этом основное внимание будет уделяться вопросам выработки оптимального состава взрывчатого вещества, с тем чтобы не снижались боевые свойства вооружения.

Зарубежное военное обозрение. - 2019. - №8. - С. 48-51

Всего комментариев: 0
avatar