ما هي مادة RDX؟ نظرًا لحقيقة استخدام أسماء مختلفة لهذه المادة في بلدان مختلفة ، فإن الإجابة على هذا السؤال ليست بسيطة كما تبدو للوهلة الأولى. مادة TNT RDX عبارة عن مادة متفجرة في كيس متفجر بلاستيكي C-4. مادة RDX مستقرة في التخزين وتعتبر من أكثر المتفجرات العسكرية نشاطا وقوة.
أسماء أخرى وتاريخ
RDX معروف أيضًا ، ولكن أقل شيوعًا ، مثل cyclonite و RDX (خاصة باللغات الإنجليزية والفرنسية والألمانية) و T4 وكيميائيًا مثل cyclotrimethylenetrinitramine. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، بدأ وولويتش الملكي في أرسنال البحث في السيكلونيت لاستخدامه ضد الغواصات الألمانية ، التي كانت تُبنى بهيكل أكثر سمكًا. كان الهدف هو تطوير متفجرات أكثر نشاطًا من مادة تي إن تي. لأسباب أمنية ، قامت المملكة المتحدة بتسمية معهد أبحاث السيكلونايت بقسم أبحاث المتفجرات (R. D. X.). ظهر مصطلح RDXفي الولايات المتحدة عام 1946. إنهم لا يعرفون ما هو مادة الهكسوجين ، لأن هذه الكلمة الخاصة بـ RDX تُستخدم بشكل حصري تقريبًا باللغة الروسية. أول إشارة عامة في المملكة المتحدة لاسم RDX أو R. D. X. لاستخدام الاسم الرسمي ظهر عام 1948 ؛ كان رعاتها الكيميائي المسؤول ، ROF Bridgewater ، البحث والتطوير الكيميائي ، وولويتش ومدير الذخائر الملكية ، المتفجرات ؛ مرة أخرى ، هذه المادة كانت تسمى ببساطة RDX.
التطبيق
المكونات الداخلية للقاذف المستخدمة في غارة Daidusters تحتوي على 6600 رطل (3000 كجم) من Torpex. استخدمت قنابل Tallboy و Grand Slam التي صممها Wallis أيضًا Torpex.
يعتقد أنه تم استخدام RDX في العديد من القنابل ، بما في ذلك القنابل الإرهابية.
تم استخدام RDX من قبل الجانبين في الحرب العالمية الثانية. أنتجت الولايات المتحدة حوالي 15000 طن شهريًا خلال الحرب العالمية الثانية وأنتجت ألمانيا حوالي 7000 طن شهريًا. تتمتع RDX بميزة كبيرة تتمثل في امتلاكها لقوة تفجيرية أكثر من مادة TNT المستخدمة في الحرب العالمية الأولى ، ولا تتطلب أي مواد خام إضافية لصنعها.
افتتاح
تم إنشاءHexogen في عام 1898 من قبل Georg Friedrich Henning ، الذي حصل على براءة اختراع ألمانية (رقم براءة الاختراع رقم 104280) لتصنيعه عن طريق التحليل النتري لهكسامين (hexamethylenetetramine) باستخدام حمض النيتريك المركز. ذكرت هذه البراءة الخصائص الطبية للمادة ؛ ومع ذلك ، وصفت ثلاث براءات اختراع ألمانية أخرى حصل عليها هينينج في عام 1916 مادة الهكسوجين بأنهامادة مناسبة للاستخدام في الوقود الذي لا يدخن. بدأ الجيش الألماني البحث في استخدامه في عام 1920 ، مشيرًا إليه باسم RDX. لم تُنشر نتائج البحث والتطوير حتى حصل إدموند فون هيرتز ، الذي وُصف بأنه مواطن نمساوي ولاحقًا مواطنًا ألمانيًا ، على براءة اختراع بريطانية في عام 1921 وبراءة اختراع أمريكية في عام 1922. تم فحص كلا طلبي البراءة في النمسا. تضمنت طلبات براءات الاختراع البريطانية إنتاج مادة RDX المتفجرة بالنترت ، واستخدامها مع أو بدون متفجرات أخرى ، كشحنة متفجرة ، وكمفجر. كان طلب براءة الاختراع الأمريكية لاستخدام عبوة ناسفة مجوفة تحتوي على مادة RDX وغطاء مفجر يحتوي على مادة RDX. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، طورت ألمانيا طرقًا محسنة لإنتاج مادة RDX.
الرايخ الثالث
خلال الحرب العالمية الثانية ، استخدمت ألمانيا الأسماء W S alt و SH S alt و K-method و E-method و KA-method لأنواع مختلفة من RDX. تمثل هذه الأسماء معرفات مطوري المسارات الكيميائية المختلفة لـ RDX. تم تطوير طريقة W بواسطة Wolfram في عام 1934 ومنح RDX الاسم الرمزي "W-Salz". استخدم حامض السلفاميك والفورمالديهايد وحمض النيتريك. تم الحصول على SH-Salz (ملح SH) من شنور ، الذي طور عملية دفعية لتخليق الهكسوجين في 1937-1938. على أساس تحلل نترات الهكسامين. تضمنت طريقة K من Keffler إضافة نترات الأمونيوم إلى عملية صنع المتفجرات. تبين أن الطريقة الإلكترونية التي طورها إبيل مطابقة لتلك المذكورة أعلاه.الأساليب.
المقذوفات المتفجرة التي أطلقها مدفع MK-108 والرأس الحربي للصاروخ R4M ، المستخدمة في مقاتلة Luftwaffe كأسلحة هجومية ، استخدمت RDX كقاعدة متفجرة. يمكن للقارئ رؤية صيغة RDX في الصورة أدناه.
المملكة المتحدة
في المملكة المتحدة (بريطانيا العظمى) ، تم تصنيع RDX من عام 1933 بواسطة قسم الأبحاث في المصنع التجريبي في Royal Arsenal في وولويتش ، لندن ، وفي المصنع التجريبي الأكبر الذي تم بناؤه في RGPF W altham Abbey بالقرب من لندن في عام 1939. في عام 1939 ، تم تصميم مصنع صناعي مكون من عنصرين ليتم تثبيته على موقع جديد بمساحة 700 فدان (280 هكتار) ، ROF Bridgwater ، بعيدًا عن لندن ، وبدأ إنتاج RDX في مدينة Bridgwater في موقع واحد في أغسطس 1941.
استخدم مصنع ROF Bridgwater كلاً من الأمونيا والميثانول كمواد وسيطة: تم تحويل الميثانول إلى فورمالديهايد وتم تحويل بعض الأمونيا إلى حمض النيتريك ، والذي يتركز في إنتاج RDX. تم تفاعل بقية الأمونيا مع الفورمالديهايد لإعطاء الهكسامين. تم بناء مصنع الهكسامين بواسطة شركة Imperial Chemical Industries. تضمنت بعض الميزات بناءً على بيانات الولايات المتحدة (الولايات المتحدة الأمريكية). تم تصنيع RDX عن طريق إضافة الهكسامين وحمض النيتريك المركز باستمرار إلى خليط مبرد من الهكسامين وحمض النيتريك في نترات. لم يتغير تكوين مادة RDX. تمت تنقية مادة RDX ومعالجتها على النحو المنشود ؛ تم ترميمه أيضًا وإعادة استخدام الميثانول وحمض النيتريك. تم تكرار محطات معالجة نترات الهكسامين و RDX لتوفير بعض التأمين ضد فقد المنتج بسبب الحريق أو الانفجار أو الهجوم الجوي.
قاتلت المملكة المتحدة والإمبراطورية البريطانية بدون حلفاء ضد ألمانيا النازية حتى منتصف عام 1941 وكان لابد من تحقيق الاكتفاء الذاتي. في ذلك الوقت (1941) كانت بريطانيا قادرة على إنتاج 70 طنًا (71 طنًا - 160 ألف رطل) من مادة RDX في الأسبوع ؛ تم اعتبار كل من كندا والولايات المتحدة كعملاء لتوريد الذخيرة والمتفجرات ، بما في ذلك RDX. بحلول عام 1942 ، قدرت المتطلبات السنوية لسلاح الجو الملكي بنحو 52000 طن (53000 طن) من RDX ، جاء معظمها من أمريكا الشمالية (كندا والولايات المتحدة). نموذج صيغة RDX في الصورة أدناه.
كندا
في كندا ، عرفوا منذ فترة طويلة ما هو الهكسوجين. في هذا البلد ، تم العثور على طريقة أخرى لإنتاج هذه المتفجرات واستخدامها ، ربما في قسم الكيمياء في جامعة ماكجيل. اعتمدت هذه الطريقة على تفاعل بارافورمالدهيد ونترات الأمونيوم في أنهيدريد الخل. تم تقديم طلب براءة اختراع بريطاني من قبل روبرت والتر شيسلر (جامعة ولاية بنسلفانيا) وجيمس هاميلتون روس (ماكجيل ، كندا) في مايو 1942 ؛ تم إصدار براءة الاختراع البريطانية في ديسمبر 1947. يدعي جيلمان أن إبيل اكتشفت طريقة الإنتاج نفسها بشكل مستقل في ألمانيا قبل شيسلر وروس ، لكن هذا لم يكن معروفًا لدى الحلفاء. يقدم Urbansky تفاصيل حولخمس طرق للإنتاج ، ويشير إلى هذه الطريقة بالطريقة الإلكترونية (الألمانية). الآن لا توجد فقط طرق أكثر كفاءة لإنتاجه ، ولكن في الواقع ، المواد أقوى بكثير من مادة الهكسوجين.
الولايات المتحدة الأمريكية
في أوائل الأربعينيات من القرن الماضي ، كان لدى أكبر مصنعي المتفجرات في الولايات المتحدة ، E. I. Pont de Nemours & Company و Hercules ، سنوات من الخبرة في إنتاج trinitrotoluene (TNT) وكانوا مترددين في تجربة متفجرات جديدة. اتخذ الجيش الأمريكي نفس الرأي وأراد الاستمرار في استخدام مادة تي إن تي. تم اختبار مادة RDX بواسطة Picatinny Arsenal في عام 1929 واعتبرت مكلفة للغاية وحساسة للغاية. اقترحت البحرية الاستمرار في استخدام بيكرات الأمونيوم. في المقابل ، اعتقدت لجنة أبحاث الدفاع الوطني (NDRC) ، التي زارت نادي وولويتش الملكي ، أن هناك حاجة إلى متفجرات جديدة. جيمس ب. كونانت ، رئيس القسم "ب" ، رغب في مواصلة البحث في هذا المجال. وهكذا ، أنشأ كونانت مختبرًا تجريبيًا للمتفجرات في مكتب المناجم ، بروكسل ، بنسلفانيا ، باستخدام مرافق مكتب البحث والتطوير (OSRD). كان استخدام RDX عسكريًا بشكل أساسي.
في عام 1941 ، زارت بعثة بريطانية من Tizard أقسام الجيش والبحرية الأمريكية ، وتضمنت بعض المعلومات المقدمة تفاصيل عن طريقة Woolwich لإنتاج RDX (RDX) وتثبيتها عن طريق مزجها بشمع العسل. طلبت المملكة المتحدة من الولايات المتحدة وكندا توريد 220 طنًا (440.000جنيه) RDX في اليوم. اتخذ القرار من قبل William P. P. Blandy ، رئيس مكتب الذخائر ، وتقرر اعتماد RDX لاستخدامه في المناجم والطوربيدات. نظرًا للحاجة الفورية إلى RDX ، قامت الوحدة القتالية الأمريكية ، بناءً على طلب Blandy ، ببناء مصنع قام على الفور بنسخ المعدات والعمليات المستخدمة في Woolwich. وكانت نتيجة ذلك حرس الذخائر Wabash تحت إشراف E. I. du Pont de Nemours & Company. في ذلك الوقت ، شارك أكبر مصنع لحمض النيتريك في العالم في هذه الأعمال. كانت عملية وولويتش مكلفة ؛ لكل رطل من مادة RDX أخذ 11 رطلاً (5.0 كجم) من حمض النيتريك القوي.
طريقة المشكلة
بحلول أوائل عام 1941 ، كان NCRR يدرس العمليات الجديدة. عملية وولويتش ، أو عملية النترات المباشرة ، لها عيبان خطيران على الأقل: تستخدم كميات كبيرة من حمض النيتريك وتذيب نصف الفورمالديهايد على الأقل. لا يمكن أن يعطي مول واحد من hexamethylenetetramine أكثر من مول واحد من مادة RDX. تم تكليف ما لا يقل عن ثلاثة مختبرات بدون خبرة سابقة في مجال التفجير بتطوير طرق تصنيع أفضل لـ RDX ؛ كان مقرهم في جامعات كورنيل وميشيغان وبنسلفانيا العامة. نجح فيرنر إيمانويل باخمان من ميتشيغان في تطوير "العملية المدمجة" من خلال الجمع بين العملية الكندية والنترة المباشرة. تتطلب عملية الدمج كميات كبيرة من أنهيدريد الخل بدلاً من حمض النيتريك في عملية "الفلفي" البريطانية القديمة. من الناحية المثالية ، يمكن أن تنتج عملية الدمج مولين من مادة RDX من كل منهماالخلد hexamethylenetetramine
لا يمكن أن يستمر الإنتاج الضخم لـ RDX في الاعتماد على استخدام شمع العسل الطبيعي لإزالة التحسس. طور مختبر أبحاث Bruceton Explosives بديلاً لمثبتات النفط.
مزيد من الإنتاج
كلفت NERC ثلاث شركات لتطوير مصانع تجريبية. كانت هذه: شركة Western Cartridge ، و E. I. du Pont de Nemours & Company ، و Tennessee Eastman Company ، وهي جزء من Eastman Kodak. في شركة Eastman Chemical Company (TEC) ، الشركة الرائدة في تصنيع أنهيدريد الخل ، طور Werner Emmanuel Bachmann عملية مستمرة لإنشاء RDX. كانت RDX حاسمة للعمليات العسكرية وكانت عملية إنتاجها بطيئة للغاية في ذلك الوقت. في فبراير 1942 ، بدأت TEC في إنتاج كميات صغيرة من RDX في مصنعها التجريبي ، Wexler Bend ، مما أدى إلى السماح للحكومة الأمريكية لـ TEC بتصميم وبناء أعمال Holston Ordnance Works (HOW) في يونيو 1942. بحلول أبريل 1943 ، تم إنتاج RDX هناك. في نهاية عام 1944 ، كان مصنع هولستون ومصنع واباش الذخائر ، اللذان يستخدمان عملية ولويتش ، ينتجان 25 ألف طن قصير (23 ألف طن - 50 مليون رطل) من التكوين "ب" شهريًا.
عملية بديلة
تم العثور على عملية Bachmann لتوليف RDX أكثر كفاءة من حيث الإنتاجية من الطريقة المستخدمة في المملكة المتحدة. أدى ذلك لاحقًا إلى إنتاج مادة RDX باستخدام عملية باخمان.
نتيجة
كان هدف المملكة المتحدة في الحرب العالمية الثانية هو استخدام مادة RDX "غير الحساسة". في عملية Woolwich RDX الأصلية ، تمت معالجة مادة RDX بشمع العسل ، ولكن بعد ذلك تم استخدام شمع البارافين بناءً على العمل المنجز في Bruceton. في حالة عدم تمكن المملكة المتحدة من الحصول على ما يكفي من RDX لتلبية احتياجاتها ، تم تصحيح بعض أوجه القصور في طرق الإنتاج عن طريق استبدال amatol ، وهو مزيج من نترات الأمونيوم و TNT. ستكون هذه المعلومات مفيدة لكل من لا يزال لا يعرف ما هو مادة الهكسوجين.
