Τι είναι το RDX; Λόγω του γεγονότος ότι χρησιμοποιούνται διαφορετικά ονόματα για αυτήν την ουσία σε διαφορετικές χώρες, η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Το TNT RDX είναι ένα εκρηκτικό σε πλαστική εκρηκτική σακούλα C-4. Το RDX είναι σταθερό στην αποθήκευση και θεωρείται ένα από τα πιο ενεργητικά και ισχυρά στρατιωτικά εκρηκτικά.
Άλλα ονόματα και ιστορία
Το RDX είναι επίσης γνωστό, αλλά λιγότερο συχνά, ως κυκλωνίτης, RDX (ειδικά στα Αγγλικά, Γαλλικά, Γερμανικά), Τ4 και χημικά ως κυκλοτριμεθυλενοτρινιτραμίνη. Στη δεκαετία του 1930, το Royal Arsenal, Woolwich ξεκίνησε έρευνα για τον κυκλωνίτη για χρήση κατά των γερμανικών υποβρυχίων, τα οποία κατασκευάζονταν με παχύτερο κύτος. Ο στόχος ήταν να αναπτυχθούν εκρηκτικά πιο ενεργητικά από το TNT. Για λόγους ασφαλείας, το Ηνωμένο Βασίλειο ονόμασε το ερευνητικό ινστιτούτο για τους κυκλωνίτες ως Τμήμα Έρευνας Εκρηκτικών (R. D. X.). Εμφανίστηκε ο όρος RDXστις Ηνωμένες Πολιτείες το 1946. Δεν ξέρουν τι είναι το εξογόνο, γιατί αυτή η λέξη για το RDX χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά στα ρωσικά. Πρώτη δημόσια αναφορά στο Ηνωμένο Βασίλειο στο όνομα RDX ή R. D. X. για να χρησιμοποιήσω το επίσημο όνομα εμφανίστηκε το 1948. Οι χορηγοί του ήταν ο υπεύθυνος χημικός, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich και Διευθυντής Royal Munitions, Explosives. και πάλι, αυτή η ουσία ονομάστηκε απλώς RDX.
Αίτηση
Τα εσωτερικά βομβαρδιστικά που χρησιμοποιήθηκαν στο Daidusters Raid περιείχαν 6.600 λίβρες (3.000 κιλά) Torpex. Οι βόμβες Tallboy και Grand Slam που σχεδίασε ο Wallis χρησιμοποιούσαν επίσης Torpex.
Το RDX πιστεύεται ότι χρησιμοποιήθηκε σε πολλές βόμβες, συμπεριλαμβανομένων των τρομοκρατικών βομβών.
Το RDX χρησιμοποιήθηκε και από τις δύο πλευρές στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Οι ΗΠΑ παρήγαγαν περίπου 15.000 τόνους το μήνα κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου και η Γερμανία περίπου 7.000 τόνους το μήνα. Το RDX είχε το μεγάλο πλεονέκτημα ότι είχε μεγαλύτερη εκρηκτική ισχύ από το TNT που χρησιμοποιήθηκε στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο και δεν απαιτούσε πρόσθετες πρώτες ύλες για την κατασκευή του.
Άνοιγμα
Το Το Hexogen δημιουργήθηκε το 1898 από τον Georg Friedrich Henning, ο οποίος έλαβε γερμανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας (Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αρ. 104280) για την παρασκευή του με νιτρόλυση εξαμίνης (εξαμεθυλενοτετραμίνη) με πυκνό νιτρικό οξύ. Αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ανέφερε τις φαρμακευτικές ιδιότητες της ουσίας. Ωστόσο, τρία ακόμη γερμανικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που έλαβε ο Henning το 1916 περιέγραψαν το εξογόνο ωςουσία κατάλληλη για χρήση σε προωθητικά χωρίς καπνό. Ο γερμανικός στρατός ξεκίνησε την έρευνα για τη χρήση του το 1920, αναφερόμενος σε αυτό ως RDX. Τα αποτελέσματα της έρευνας και της ανάπτυξης δεν δημοσιεύτηκαν παρά μόνο όταν ο Edmund von Hertz, που περιγράφεται ως Αυστριακός και αργότερα Γερμανός πολίτης, έλαβε βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1921 και δίπλωμα ευρεσιτεχνίας των Ηνωμένων Πολιτειών το 1922. Και οι δύο αιτήσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας εξετάστηκαν στην Αυστρία. Οι αιτήσεις για βρετανικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας περιελάμβαναν την παραγωγή εκρηκτικού RDX με νίτρωση, τη χρήση του με ή χωρίς άλλα εκρηκτικά, ως εκρηκτική γόμωση και ως πυροκροτητή. Η αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ αφορούσε τη χρήση ενός κοίλου εκρηκτικού μηχανισμού που περιέχει RDX και ενός πώματος πυροκροτητή που περιέχει RDX. Στη δεκαετία του 1930, η Γερμανία ανέπτυξε βελτιωμένες μεθόδους για την παραγωγή RDX.
Τρίτο Ράιχ
Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, η Γερμανία χρησιμοποίησε τα ονόματα W S alt, SH S alt, K-method, E-method και KA-method για διαφορετικούς τύπους RDX. Αυτά τα ονόματα αντιπροσώπευαν τα αναγνωριστικά για τους προγραμματιστές των διαφόρων χημικών διαδρομών για το RDX. Η μέθοδος W αναπτύχθηκε από τον Wolfram το 1934 και έδωσε στην RDX την κωδική ονομασία "W-Salz". Χρησιμοποίησε σουλφαμικό οξύ, φορμαλδεΰδη και νιτρικό οξύ. Το SH-Salz (άλας SH) ελήφθη από τον Schnurr, ο οποίος ανέπτυξε μια διαδικασία παρτίδας για τη σύνθεση του εξογόνου το 1937-1938. με βάση τη νιτρόλυση εξαμίνης. Η μέθοδος Κ από τον Keffler περιλάμβανε την προσθήκη νιτρικού αμμωνίου στη διαδικασία δημιουργίας εκρηκτικών. Η μέθοδος E που αναπτύχθηκε από τον Ebel αποδείχθηκε ότι ήταν πανομοιότυπη με αυτές που περιγράφηκαν παραπάνω.μεθόδους.
Εκρηκτικά βλήματα που εκτοξεύτηκαν από το πυροβόλο MK-108 και την κεφαλή πυραύλων R4M, που χρησιμοποιούνται στο μαχητικό Luftwaffe ως επιθετικά όπλα, χρησιμοποίησαν το RDX ως εκρηκτική βάση τους. Ο αναγνώστης μπορεί να δει τον τύπο RDX στην παρακάτω εικόνα.
ΗΒ
Στο Ηνωμένο Βασίλειο (Μεγάλη Βρετανία), το RDX κατασκευάστηκε από το 1933 από το ερευνητικό τμήμα στο πιλοτικό εργοστάσιο στο Royal Arsenal στο Woolwich του Λονδίνου και στο μεγαλύτερο πιλοτικό εργοστάσιο που κατασκευάστηκε στο RGPF W altham Abbey κοντά στο Λονδίνο το 1939. Το 1939, μια βιομηχανική μονάδα δύο συστατικών σχεδιάστηκε για να εγκατασταθεί σε μια νέα τοποθεσία 700 στρεμμάτων (280 εκταρίων), το ROF Bridgwater, μακριά από το Λονδίνο, και η παραγωγή RDX ξεκίνησε στην πόλη Μπρίτζγουοτερ σε μια τοποθεσία τον Αύγουστο του 1941.
Το εργοστάσιο ROF Bridgwater χρησιμοποιούσε αμμωνία και μεθανόλη ως πρώτη ύλη: η μεθανόλη μετατράπηκε σε φορμαλδεΰδη και μέρος της αμμωνίας μετατράπηκε σε νιτρικό οξύ, το οποίο συγκεντρώθηκε στην παραγωγή RDX. Η υπόλοιπη αμμωνία αντέδρασε με φορμαλδεΰδη για να δώσει εξαμίνη. Το εργοστάσιο εξαμίνης κατασκευάστηκε από την Imperial Chemical Industries. Περιλάμβανε ορισμένα χαρακτηριστικά με βάση τα δεδομένα των ΗΠΑ (ΗΠΑ). Το RDX παρασκευάστηκε με συνεχή προσθήκη εξαμίνης και συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος σε ένα παγωμένο μίγμα εξαμίνης και νιτρικού οξέος σε νιτρωτή. Η σύνθεση του RDX δεν άλλαξε. Το RDX καθαρίστηκε και υποβλήθηκε σε επεξεργασία όπως προβλεπόταν. αποκαταστάθηκε επίσης καιεπαναχρησιμοποίηση μεθανόλης και νιτρικού οξέος. Οι μονάδες επεξεργασίας νιτροποίησης εξαμίνης και RDX έχουν αντιγραφεί για να παρέχουν κάποια ασφάλεια έναντι απώλειας προϊόντος λόγω πυρκαγιάς, έκρηξης ή αεροπορικής επίθεσης.
Το Ηνωμένο Βασίλειο και η Βρετανική Αυτοκρατορία πολέμησαν χωρίς συμμάχους ενάντια στη Ναζιστική Γερμανία μέχρι τα μέσα του 1941 και έπρεπε να είναι αυτάρκεις. Εκείνη την εποχή (1941) η Βρετανία είχε την ικανότητα να παράγει 70 τόνους (71 τόνους – 160.000 λίβρες) RDX την εβδομάδα. Τόσο ο Καναδάς όσο και οι ΗΠΑ θεωρήθηκαν πελάτες για προμήθειες πυρομαχικών και εκρηκτικών, συμπεριλαμβανομένου του RDX. Μέχρι το 1942, η ετήσια απαίτηση της RAF εκτιμάται ότι ήταν 52.000 τόνοι (53.000 τόνοι) RDX, τα περισσότερα από τα οποία προέρχονταν από τη Βόρεια Αμερική (Καναδάς και Ηνωμένες Πολιτείες). Το μοντέλο του τύπου RDX φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
Καναδάς
Στον Καναδά, γνωρίζουν από καιρό τι είναι το εξογόνο. Στη χώρα αυτή, βρέθηκε και χρησιμοποιήθηκε άλλη μέθοδος παραγωγής αυτού του εκρηκτικού, πιθανώς στο τμήμα χημείας του Πανεπιστημίου McGill. Αυτή η μέθοδος βασίστηκε στην αντίδραση παραφορμαλδεΰδης και νιτρικού αμμωνίου σε οξικό ανυδρίτη. Μια αίτηση βρετανικού διπλώματος ευρεσιτεχνίας υποβλήθηκε από τον Robert W alter Schiessler (Κρατικό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια) και τον James Hamilton Ross (McGill, Καναδάς) τον Μάιο του 1942. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Ηνωμένου Βασιλείου εκδόθηκε τον Δεκέμβριο του 1947. Ο Gilman ισχυρίζεται ότι η ίδια μέθοδος παραγωγής ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα από τον Έμπελ στη Γερμανία πριν από τον Schiessler και τον Ross, αλλά αυτό δεν ήταν γνωστό στους Συμμάχους. Ο Urbansky δίνει λεπτομέρειες γιαπέντε μεθόδους παραγωγής, και αναφέρεται σε αυτή τη μέθοδο ως (γερμανική) μέθοδο E. Τώρα δεν υπάρχουν μόνο πιο αποτελεσματικές μέθοδοι για την παραγωγή του, αλλά, στην πραγματικότητα, οι ουσίες είναι πολύ πιο ισχυρές από το εξογόνο.
ΗΠΑ
Στις αρχές της δεκαετίας του 1940, οι μεγαλύτεροι κατασκευαστές εκρηκτικών στις ΗΠΑ, η E. I. Pont de Nemours & Company και η Hercules, είχαν χρόνια εμπειρίας στην παραγωγή τρινιτροτολουολίου (TNT) και ήταν απρόθυμοι να πειραματιστούν με νέα εκρηκτικά. Ο στρατός των ΗΠΑ είχε την ίδια άποψη και ήθελε να συνεχίσει να χρησιμοποιεί TNT. Το RDX δοκιμάστηκε από το Picatinny Arsenal το 1929 και θεωρήθηκε πολύ ακριβό και πολύ ευαίσθητο. Το Πολεμικό Ναυτικό πρότεινε τη συνέχιση της χρήσης του πικράτου αμμωνίου. Αντίθετα, η Εθνική Επιτροπή Έρευνας Άμυνας (NDRC), που επισκέφθηκε το Βασιλικό Οπλοστάσιο, στο Woolwich, πίστευε ότι χρειάζονται νέα εκρηκτικά. Ο James B. Conant, Πρόεδρος του Τμήματος Β, επιθυμούσε να συνεχίσει την έρευνα σε αυτόν τον τομέα. Έτσι, ο Conant δημιούργησε ένα Πειραματικό Εργαστήριο Εκρηκτικών στο Bureau of Mines, στις Βρυξέλλες, στην Πενσυλβάνια, χρησιμοποιώντας τις εγκαταστάσεις του Γραφείου Έρευνας και Ανάπτυξης (OSRD). Η χρήση του RDX ήταν κυρίως στρατιωτική.
Το 1941, μια αποστολή British Tizard επισκέφτηκε τα τμήματα Στρατού και Ναυτικού των ΗΠΑ και ορισμένες από τις πληροφορίες που παρέχονται περιελάμβαναν λεπτομέρειες της μεθόδου Woolwich για την παραγωγή RDX (RDX) και τη σταθεροποίησή του με την ανάμειξή του με κερί μέλισσας. Το ΗΒ ζήτησε από τις ΗΠΑ και τον Καναδά να προμηθεύουν μαζί 220 τόνους (440.000λίρες) RDX ανά ημέρα. Η απόφαση ελήφθη από τον William P. P. Blandy, Αρχηγό του Γραφείου Πυρομαχικών, και αποφασίστηκε να υιοθετηθεί το RDX για χρήση σε νάρκες και τορπίλες. Δεδομένης της άμεσης ανάγκης για RDX, η μονάδα μάχης των ΗΠΑ, κατόπιν αιτήματος του Blandy, κατασκεύασε ένα εργοστάσιο που αντέγραψε αμέσως τον εξοπλισμό και τη διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε στο Woolwich. Το αποτέλεσμα αυτού ήταν η φρουρά πυρομαχικών Wabash υπό την E. I. du Pont de Nemours & Company. Εκείνη την εποχή, σε αυτές τις εργασίες συμμετείχε το μεγαλύτερο εργοστάσιο νιτρικού οξέος στον κόσμο. Η διαδικασία Woolwich ήταν ακριβή. για κάθε λίβρα RDX χρειάστηκαν 11 λίβρες (5,0 κιλά) ισχυρού νιτρικού οξέος.
Μέθοδος προβλήματος
Στις αρχές του 1941, το NCRR μελετούσε νέες διαδικασίες. Η διαδικασία Woolwich, ή η διαδικασία άμεσης νίτρωσης, έχει τουλάχιστον δύο σοβαρά μειονεκτήματα: χρησιμοποίησε μεγάλες ποσότητες νιτρικού οξέος και διέλυσε τουλάχιστον τη μισή φορμαλδεΰδη. Ένα mole εξαμεθυλενοτετραμίνης δεν θα μπορούσε να δώσει περισσότερα από ένα mole RDX. Τουλάχιστον τρία εργαστήρια χωρίς προηγούμενη εκρηκτική εμπειρία έχουν επιφορτιστεί με την ανάπτυξη καλύτερων μεθόδων κατασκευής για RDX. βασίστηκαν στα δημόσια πανεπιστήμια του Cornell, του Michigan και της Pennsylvania. Ο Werner Emmanuel Bachmann από το Μίσιγκαν ανέπτυξε με επιτυχία τη «συνδυασμένη διαδικασία» συνδυάζοντας την καναδική διαδικασία με την άμεση νίτρωση. Η διαδικασία συνδυασμού απαιτούσε μεγάλες ποσότητες οξικού ανυδρίτη αντί για νιτρικό οξύ στην παλιά βρετανική διαδικασία «vulvist». Στην ιδανική περίπτωση, η διαδικασία συνδυασμού μπορεί να παράγει δύο mole RDX από το καθέναmole εξαμεθυλενοτετραμίνης.
Η τεράστια παραγωγή RDX δεν μπορεί να συνεχίσει να βασίζεται στη χρήση φυσικού κεριού μέλισσας για απευαισθητοποίηση. Το ερευνητικό εργαστήριο της Bruceton Explosives έχει αναπτύξει ένα υποκατάστατο σταθεροποιητή με βάση το πετρέλαιο.
Περαιτέρω παραγωγή
Η NERC ανέθεσε σε τρεις εταιρείες να αναπτύξουν πιλοτικές μονάδες. Αυτές ήταν: η Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company και η Tennessee Eastman Company, μέρος της Eastman Kodak. Στην Eastman Chemical Company (TEC), κορυφαίο κατασκευαστή οξικού ανυδρίτη, ο Werner Emmanuel Bachmann ανέπτυξε μια συνεχή διαδικασία για τη δημιουργία RDX. Το RDX ήταν κρίσιμο για τις στρατιωτικές επιχειρήσεις και η διαδικασία παραγωγής του ήταν πολύ αργή εκείνη την εποχή. Τον Φεβρουάριο του 1942, η TEC άρχισε να παράγει μικρούς όγκους RDX στο πιλοτικό της εργοστάσιο, στο Wexler Bend, κάτι που οδήγησε στην κυβέρνηση των ΗΠΑ να επιτρέψει στην TEC να σχεδιάσει και να κατασκευάσει το Works of Holston Ordnance Works (HOW) τον Ιούνιο του 1942. Μέχρι τον Απρίλιο του 1943, το RDX κατασκευαζόταν εκεί. Στα τέλη του 1944, το εργοστάσιο του Χόλστον και το εργοστάσιο πυρομαχικών Wabash, το οποίο χρησιμοποιούσε τη διαδικασία Woolwich, παρήγαγε 25.000 τόνους (23.000 τόνους - 50 εκατομμύρια λίβρες) σύνθεσης "Β" το μήνα.
Εναλλακτική διαδικασία
Η διαδικασία Bachmann για τη σύνθεση RDX βρέθηκε να είναι πιο αποτελεσματική όσον αφορά την απόδοση από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό οδήγησε αργότερα στην παραγωγή RDX χρησιμοποιώντας τη διαδικασία Bachmann.
Αποτέλεσμα
Ο στόχος του Ηνωμένου Βασιλείου στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ήταν να χρησιμοποιήσει ένα "απευαισθητοποιημένο" RDX. Στην αρχική διαδικασία Woolwich RDX, το RDX φλεγματίστηκε με κερί μέλισσας, αλλά αργότερα χρησιμοποιήθηκε κερί παραφίνης με βάση την εργασία που έγινε στο Bruceton. Σε περίπτωση που το ΗΒ δεν μπορούσε να αποκτήσει αρκετό RDX για να καλύψει τις ανάγκες του, ορισμένες από τις ελλείψεις στις μεθόδους παραγωγής διορθώθηκαν με την αντικατάσταση της amatol, ενός μείγματος νιτρικού αμμωνίου και TNT. Αυτές οι πληροφορίες θα είναι χρήσιμες σε όλους όσοι δεν γνωρίζουν ακόμα τι είναι το εξογόνο.
