有這樣一種炸藥,它的爆炸威力比TNT還要大,爆破力一般的炸藥都引爆不瞭;而當戰場不需要時,它甚至可以拿來燒火做飯,實在閑得沒事,當成橡皮泥揉搓著玩也不是不行。
這就是被美軍士兵稱為“殘酷口香糖”的C4炸藥。在二十世紀五十年代,前捷克斯洛伐克的軍事技術學傢團隊根據第二次世界大戰時期C1、C2以及C3三種高威力炸藥的發明原理,整合催生瞭C4炸藥的問世。到六七十年代的美國侵略越南戰爭,這種炸藥被第一次應用於實踐。
耐人尋味的是,通過越南戰場的實際應用,美軍士兵們發現這種炸藥不僅能夠殺傷敵人,在行軍休息時還能用來生火做飯。當時的美國隨軍記者在軍營中拍下瞭這不可思議的一幕,一位美國士兵居然在用炸藥粉末烹煮罐頭。
就這樣,C4炸藥以其出色的戰爭作用和妙至毫巔的穩定性迅速擁有瞭知名度,世界各國都知道瞭美軍手中還有這樣一種神奇的武器。然而,看似安全性十足的C4炸藥其實也並不是沒有缺點。
今天我們就來一起聊一聊炸藥這種毀天滅地的可怕武器,探究一下神奇的C4背後的科學原理。
從幾點火星到毀滅世界
你知道世界上最早的炸藥是在哪裡發明的嗎?作為四大文明古國的之一,現代世界的很多發明在古代中國都有體現。
通過歷史記載,至少在唐代末期,中原大地上就已經出現瞭有關火藥的制取和使用說明,是我們國傢享譽世界的古代“四大發明”之一。而且根據當時記載的成熟性來看,火藥被發明的時間還很有可能更早。到瞭宋代,火藥開始應用於戰爭,明清時期摧城拔寨的紅衣大炮(紅夷大炮)所使用的炸藥,也是以此為技術基礎。
那麼看到這裡你可能會有疑惑,火藥跟我們說的炸藥有什麼關系和區別呢?
火藥其實是我們口語中對中國古代炸藥的習慣性稱呼,它在國際上的官方名稱叫做“黑色炸藥”。因為我們的火藥通過幾種成分的配比之後,最終的形態呈黑色粉末狀,而且需要明火引燃才能顯現威力。
這麼一說也許大傢就明白瞭,中國古代發明的火藥在現在來看屬於是炸藥的一種,也是炸藥最早的種類。
到瞭公元十九世紀,近代歐洲在化學領域誕生瞭一位人類文明史上赫赫有名的人物——諾貝爾。這個脾氣倔強的瑞典人不惜以生命為代價,畢生投入到炸藥的發展研制當中。1875年,諾貝爾讓炸藥徹底擺脫瞭以明火為必要引爆條件。
不僅在燃爆方法效率上得到提高,炸藥作為一種高殺傷性武器的爆炸威力也在逐步擴大。
中國古代的火藥隻是炮彈發射的助力,因為我們當時的炮彈一般都是實心鐵球或者石塊,隻對打擊物體造成物理性傷害,而並沒有撞擊後的爆破。
諾貝爾的成就聲名鵲起後,他的炸藥研究結論也迅速得到瞭歐美列強的青睞。有瞭無需明火的炸藥,這些資本主義國傢就可以進一步開拓礦山、對外侵略。二十世紀上半葉的兩次世界大戰期間,隨著戰爭在世界各地的頻繁發生,作為主要武器的炸藥技術得到瞭火箭般的飛速發展。
到二戰結束的前一刻,美國人向日本投下瞭毀天滅地的原子彈,這也是人類文明迄今為止研發出的最恐怖炸藥武器。兩顆引爆彈珠輕輕觸碰的一瞬間,一座城市即刻化為灰燼。
而且,以原子彈為代表的核武器最可怕的一點並不在於爆炸威力,而是它在引爆後釋放出的放射性核污染,不僅能夠將一座城市夷為平地、殺死一切生命體,還能讓這個地方在相當長的時間裡寸草不生。
而正如前文所說,C4炸藥也是萌芽於第二次世界大戰期間,它雖然沒有原子彈那樣可怕,卻擁有原子彈也不曾擁有的神奇特質。
神奇的C4炸藥
“C4”這個名字其實就是來源於簡單的化學字符表達,以字母C代表化學元素表中的碳元素,C4顧名思義就是指其每個分子結構中都帶有四個碳原子。就像我們熟知的水分子的一樣,它的化學式“H2O”就是代表由兩個氫原子和一個氧原子組成。
而組成C4炸藥的碳元素在自然界中的分佈十分廣泛,人類對其的開發利用也同樣非常充分。生命體尤其是植物體中就含有大量的碳,看起來晶瑩剔透的鉆石其實也是碳元素的排列組合。之所以將碳作為C4炸藥的主要組成部分,就是因為它易燃易爆的化學特性。
當然,在實際的炸藥制作過程中,並不是真的拿碳原子一粒一粒進行拼接,而是用含碳的環三亞甲基三硝胺,俗稱“黑索金”。這種物體在整個C4炸藥的組成中占到九成以上的質量比,也是C4炸藥能否實現爆炸威力的關鍵所在。
正是因為黑索金的作用,C4炸藥在引爆後的爆炸速度能夠做到每秒擴展八千多米。這是一個什麼概念?
目前全世界最大的航空母艦是美國的尼米茲級航母,全美共有十艘。在絕對理論的環境下,把這十艘尼米茲級航空母艦擺在一起,隻需要半秒的時間就會被足量的C4炸藥全部炸毀。
如此可怕的威力,使得C4炸藥也像原子彈這種大型殺傷性武器一樣被保護起來,輕易不會使用。若是真像文章一開頭說的那樣,雖然隻是微量使用,但是美軍士兵敢在毫無保護的前提下拿C4炸藥生火做飯,不僅自己的性命難保,就連身旁附近的戰友都要遭殃。
這就要說到C4炸藥身上的第二層奧秘——安全穩定。使其能擁有如此特性的秘密,就是包裹在炸藥外面的塑料粘合劑——聚異丁烯。
聚異丁烯的化學特性也很有意思,首先就是氣密性高。簡單來說,就是被這種材質包裹的東西不易漏風,密封性極強。
而在燃燒需要產生的條件中,通風環境和含氧量是非常重要的指標,聚異丁烯把C4炸藥的核心黑索金牢牢保護在這層塑料外殼之中,使其即便在高溫環境下也不能充分與空氣中的氧氣發生反應。既然必要條件缺失,那麼燃燒至C4炸藥引爆的情況理論上就不可能發生,這也就是美軍士兵之所以敢拿它生火做飯的關鍵所在。
即便是在明火裡,C4炸藥因為聚異丁烯外殼的保護也不會爆炸,隻會通過火焰的燃燒慢慢消耗內部的碳等可燃物質。
除瞭安全性高,聚異丁烯還賦予瞭C4炸藥可塑性強的特點。根據一些士兵的描述,它們甚至可以像橡皮泥一樣被隨意揉搓。
可是你也許會問瞭,可塑性強對於一種炸藥來說算什麼優點呢?
那我們就得發散一下思維,不要把炸藥的用途隻局限在攻城略地的戰爭當中。現代化的工業生產同樣離不開炸藥的幫助,尤其是在礦業開采和建築施工等大型重工領域。
我們就拿開礦來說,那麼大一座礦山擺在那裡,隻有挖通山體表面才能得到礦產資源。按照現在的挖礦技術,總不能還像愚公和大禹那樣通過人力隨山刊木吧?肯定是要用炸藥炸出一個洞口,不僅效率高,更重要的是避免人工挖掘的危險。
而不同礦山的山口形狀又是形態各異,普通炸藥的裝配外形不一定適合所有山口。
因此,C4炸藥的特點便在此時顯現出來。可塑性強也就意味著它可以根據各種不同的實際情況,來調整炸藥包的形狀和擺放,真的像橡皮泥一樣被工作人員捏成實際所需的樣子。再加上前文講過的安全性高的特點,明火都不會引發爆炸,手工揉搓更不必擔心擦槍走火。
但是,正是因為C4炸藥的種種優點,它最大的缺點卻也隨之產生:人們對此防范意識弱。真可謂是“福兮禍所依,禍兮福所存”,禍福之間的辯證關系太適合用在C4炸藥身上瞭。因其獨特的性質,很多恐怖分子盯上瞭C4炸藥,捏成小塊隨身攜帶,甚至能逃過一些國傢的安檢設施,最終造成瞭多起慘劇。
所以對於世界各國來說,C4炸藥最大的意義並不是能夠造成怎樣的殺傷或者穩定效果,而是因為有它在才能維護一方平安。如果C4炸藥恰恰換來瞭災禍,那它不再是神奇炸藥,而是實打實的禍星。