古代中国的炼丹术士在追求长生不老药的过程中,使用了硫磺、硝石(硝酸钾)和木炭等成分,发现这些成分在特定比例下混合会产生剧烈的爆炸和燃烧效果。最早的火药配方被记载在唐朝的一些炼丹书籍中。
宋朝(公元960-1279年)时期,火药开始被广泛应用于军事领域,被用来制造各种武器,如火箭、火炮和爆炸性投掷武器,《武经总要》详细记录了火药武器的制作方法和使用策略,使得火药技术得到了进一步的发展和推广,可以说在玩火药方面中国人是祖宗级别的。火药通过丝绸之路传到了阿拉伯世界和欧洲,对世界军事和科技发展产生了重大影响。
随着人类的发展和对火药的应用,对火药进行了很多次的重新配备,加入别的物质,或者干脆只是利用其原理(易爆物、助燃剂),制造出更加强烈的炸药。其中,CL-20被认为是现代炸药之王,“保加利亚军事”网站27日援引美国马里兰州高能材料科技研究中心总裁杜兰特的发言表示,中俄两国,尤其是东方大国中国,在最新的军用炸药的研究进展上远远超出西方,美国也落在下风。
炸药之王CL-20,中国走在前列CL-20,全称六硝基六氮杂异伍兹烷,被认为是现代最强大的炸药之一,能量密度和爆炸威力都远远超过了传统的炸药,如TNT(三硝基甲苯),最早由美国海军在1987年首次合成,能量密度约为每千克10.2 MJ(兆焦耳),爆速约为9400米/秒,爆压约为35 GPa(千兆帕)全面超越了TNT,爆炸威力是TNT的1.6到1.9倍,一般取1.8倍来计算。
近年来,中国和俄罗斯在该炸药的研究和生产上取得了显著进展,尤其是中国在这方面已经走在了世界前列。由于CL-20的高能量密度和高爆速,它被广泛应用于军用火箭弹、导弹战斗部以及其他需要高爆炸力的军事装备中,可以显著提升武器的破坏力和效能。例如,配备CL-20的火箭弹在爆炸时可以产生更高的温度和压力,增强对目标的毁伤效果。
试想一下,一颗战斗部几百公斤的弹道导弹,配备这样烈性的炸药,利用超音速的飞行和机动躲避拦截系统后,几百公斤的CL-20一同爆炸,即便是一艘战舰怕是也难以扛上一发。
在新型军用炸药领域,西方国家,尤其是美国,面临一些困难和挑战,因为研发和制造困难,所以近年来在军用炸药领域采取了保守态度,更注重于改进现有的高能材料,如TNT、RDX(环三亚甲基三硝胺)、HMX(高能密度材料)等,以提高其稳定性、安全性和应用性能。现有材料的生产成本和安全性较为成熟,这也是美国保持使用这些材料的一个重要原因。
新型高能材料的研发需要巨大的资金投入和长时间的研究,而且研究和应用存在技术风险,包括生产安全性、稳定性等问题,这使得西方国家在这方面更为谨慎,对新型高能材料的研发和应用审批和测试更加复杂,这延缓了新材料的推广速度。如今,美国需要CL-20的话,估计还得是从中国进口,而且这种落后,一时半会儿还追不上,一些关键原材料,西方还依赖中国生产。
在2023年5月,美国五角大楼提交了一份法案,要求提升对CL-20生产的投资,该法案旨在增加对CL-20生产的财政支持,希望缩小与中国在高能炸药领域的差距,提高CL-20的生产能力,确保美军在高能材料领域的竞争力和战略优势。但美国的立法和行政审批流程复杂,从法案的提出到最终批准和实施需要经过多个步骤,耗时较长,其管理涉及多个部门和利益相关方,协调和推进项目进展需要时间。
尽管美国在高能材料研究上有较强的基础,但与中国相比,在CL-20生产技术上的积累较少,需要时间进行技术攻关和工艺优化,尤其是需要建立专门的生产设施和供应链,在未来几年内,美国将重点进行CL-20的技术研发和小规模试生产,以验证技术可行性和工艺稳定性。但是需要到2025年左右,力争实现中等规模生产,为后续的大规模生产打下基础。
美国炸药生产有6种原材料,绕不开中国美国“含能材料技术中心”(ETC)曾经就高能炸药一事接受《福克斯》的采访,认为在相关领域的落后会使美国被中国打破头,而且美国高能炸药生产,有6种原材料需要依赖中国,短时间找不到替代的办法,在紧急的情况下,美国可能会被中国“卡脖子”,以至于难以再生产这种烈性炸药。
一般而言,这些材料可能包括高能氧化剂、塑料粘合剂、硝酸酯类、稳定剂、推进剂添加剂等。CL-20的生产需要高纯度氧化剂,这类原材料的全球供应链中,中国占据重要地位。在塑料粘合剂和硝酸酯类、稳定剂和添加剂方面,中国也都是主要的来源 。美国在含能材料领域的落后和对中国原材料的依赖,已成为其国防工业的重大隐患。
虽然美国拥有先进的炸药生产技术和研发能力,但在某些高能材料的生产规模和成本上,中国具有显著优势。例如,L-20的工业化生产在中国已经取得突破,美国则需要更多时间和投资来达到相同水平,目前估计美国RDX/HMX产能年产量在几万吨左右,CL-20产能可能在数百吨左右,JDAM年产量几千至几万枚;常规炸弹总产量大约几十万枚。
棉短绒是棉花加工过程中的副产品,主要成分是纤维素,经过一系列化学处理,可以制备成硝化纤维素,硝化纤维素是一种高能材料,可用于制造多种炸药,包括CL-20。中国是世界上最大的棉花生产国之一,因此棉短绒的产能也非常高。据统计,中国每年的棉花产量在数百万吨级别,而棉短绒作为棉花加工的副产品,年产量也在数十万吨至上百万吨之间。
德国《世界报》的报道指出了德国在弹药生产方面的挑战,以及欧洲多数军火制造商对中国棉短绒的依赖情,德国近年来面临着弹药短缺的挑战,军火制造商普遍依赖从中国进口的棉短绒;而欧洲几乎所有的军火制造商都从中国进口棉短绒。任何对中国棉短绒供应的中断或限制都可能对欧洲军事和国防工业造成重大影响,特别是在紧急需求或军事冲突期间。
玩火药,中国人过去是祖宗,现在也不例外,我们在相应方面也在持续的改进,持续的实现工业化生产,一旦实现工业化生产,那我们在相应领域中就占据这十多重要的优势,因为有些东西,我们的成本真的低,我们造了某种东西,西方跟还是不跟?不跟我们大规模造了,跟的话就得来咱这买原材料。
在欧美的军事领域,原材料、零部件对中国的依赖程度是相当高的,有些可能看起来不是在中国生产,但是其上游产业链可能还是在我们国家。过去作为世界工厂,我们生产衬衫袜子,但是西方还不满足,现在我们生产别的,它们不得不满足了,还可能求你少搞点,承受不住啊。