吳克剛,周明安,汪慶桃,陳志陽(yáng),陳丁丁
(1.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410083;2.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410073)
日軍苦味酸炮彈鑒別及裝藥安全剝離
吳克剛1,2,周明安2,汪慶桃2,陳志陽(yáng)2,陳丁丁2
(1.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410083;2.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410073)
介紹了對(duì)一枚日軍苦味酸炮彈鑒別及裝藥安全剝離的方法,通過認(rèn)真鑒別及自主摸索剝離方法,實(shí)踐證明方法可行,效率較高,為同類炮彈的鑒別及裝藥安全剝離提供了參考。
苦味酸炮彈;鑒別;裝藥安全剝離
1990年代初期,中南大學(xué)在進(jìn)行基建施工時(shí),挖掘出兩枚疑似侵華日軍遺留的廢舊炮彈,其形狀典型,銹跡斑斑。中南大學(xué)基建辦在上交一枚炮彈給長(zhǎng)沙市公安局后,另外一枚無(wú)引信炮彈一直保存在學(xué)校某庫(kù)房中,2015年正值抗戰(zhàn)勝利70周年,中南大學(xué)保衛(wèi)處決定把這枚炮彈的裝藥進(jìn)行安全處置,留下炮彈外殼,建立抗戰(zhàn)勝利紀(jì)念園,將這枚炮彈外殼作為歷史的見證品放置于園中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳統(tǒng)的愛國(guó)主義教育。在聯(lián)系多家單位未果的情況下,中南大學(xué)保衛(wèi)處向國(guó)防科大指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院求助,筆者一行接受邀請(qǐng)后,對(duì)該枚炮彈進(jìn)行了安全處置。
炮彈長(zhǎng)約900 mm,裝藥部分直徑約250 mm,重約45 kg,有尾翼,頭部無(wú)引信,有明顯引信空室。彈體表面銹跡斑斑,無(wú)文字及色帶標(biāo)志,中間裝藥部分為最大直徑處,與彈頭及尾翼部位分別用兩圈鉚釘結(jié)合,從空引信室朝炮膛內(nèi)看,有明顯的滿滿的黃色的裝藥。炮彈外觀見圖1。
圖1 炮彈外觀
因沒有明顯的文字及色帶標(biāo)志,炮彈表面僅有四圈鉚釘,文獻(xiàn)中也沒有相應(yīng)的記載。據(jù)中南大學(xué)發(fā)現(xiàn)炮彈者回憶,炮彈是在1990年代初期在岳麓山腳下校園某處基建工地發(fā)現(xiàn)的,這個(gè)地點(diǎn)正是以前國(guó)軍與日軍進(jìn)行長(zhǎng)沙會(huì)戰(zhàn)的指揮所位置,初步判斷應(yīng)為日軍的戰(zhàn)爭(zhēng)遺留炮彈。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載,日軍在侵華戰(zhàn)爭(zhēng)后期,因?yàn)閼?zhàn)線拉開太長(zhǎng),國(guó)力衰退,1945年后,很多炮彈的制造工藝簡(jiǎn)化,炮彈結(jié)合部位大多采用鉚釘直接鉚固的聯(lián)接方法,為了節(jié)省資金,裝藥也采用苦味酸來替代TNT。筆者從空引信室位置搗出少量裝藥粉末仔細(xì)觀察,裝藥呈黃色,較脆,點(diǎn)燃冒黑煙,可少量溶于水,并將水染成黃色,手接觸裝藥后,明顯感覺有很難洗掉的煙熏黃。在查閱大量資料后,綜合比較及鑒別,可判定該炮彈并不是傳統(tǒng)意義上的TNT裝藥炮彈,而是一枚日軍苦味酸炮彈。
苦味酸的化學(xué)名稱為2,4,6——三硝基苯酚,代號(hào)PA,實(shí)驗(yàn)式為C6H3N3O7,分子量為229.1。苦味酸由苯醋硝化制得,因有酸性和苦味而得名。它是一種古老的炸藥(也是一種染料),因其為黃色,故又稱黃色炸藥。
苦味酸為淡黃色和帶苦味的結(jié)晶,工業(yè)品一般為黃色。堆積密度為0.1~1.0 g/cm3,易被壓縮到1.63 g/cm3。純品凝固點(diǎn)為 122.5℃,工業(yè)品為120℃。熔化時(shí)成黃色油狀物,不分解,可注裝。它的吸濕性很小,但能溶解在水中并將水染成黃色。
易溶于乙醇和苯中。在硝酸、硫酸、鹽酸中都能溶解,但不起作用??辔端嵊卸?,其蒸汽具有很大的刺激性,但其揮發(fā)性小??辔端岬母卸取⑼忍荻魈荽笮?,但仍屬中等程度,爆速7350 m/s(ρ0=1.7 g/cm3)。
過去苦味酸主要用作裝填地雷及其它彈藥,但由于其能與金屬作用的嚴(yán)重缺點(diǎn),目前已被梯恩梯所代替,而是把它用來作為制備二硝基重氮酚的原料。
為將苦味酸裝藥從炮彈殼中剝離,保留完整的炮彈外殼,筆者綜合考慮,制定出相對(duì)合適的方案。首先經(jīng)仔細(xì)觀察,確定了炮彈尾翼部分沒有副引信,然后再進(jìn)行安全處置??辔端崤cTNT有很多性質(zhì)相似,但在將炮彈中的裝藥剝離出來時(shí),苦味酸與TNT裝藥卻有不同之處。兩者的熔點(diǎn)不同,TNT的熔點(diǎn)為80.2℃,通過煮沸的水或水蒸氣,可以將TNT直接熔化并從炮彈殼中倒出,且不會(huì)引起TNT爆炸,安全可靠??辔端岬娜埸c(diǎn)為122.5℃,煮沸的水或水蒸氣不能完全使苦味酸融化,只能將其表面融化,因此造成了剝離上的難度。為此,我們先用煮沸的水灌進(jìn)炮膛中浸泡幾分鐘,然后倒出,觀察發(fā)現(xiàn),能將表面一部分苦味酸融化為油狀物,并從炮膛中倒出。
倒出炮膛的油狀苦味酸很快就凝固,可以用鐵鏟從地面上直接鏟起收集起來。苦味酸的脆性比TNT好,用鋒利的鐵器或木桿搗,可以將苦味酸慢慢搗碎,但效率很低,且在炮膛中也不便操作,利用苦味酸溶于水的特點(diǎn),筆者找來高壓水槍,將水壓調(diào)高,水流調(diào)細(xì),對(duì)炮膛內(nèi)的苦味酸進(jìn)行高壓沖洗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)效果較好,有很多黃色的液體及碎塊苦味酸從炮膛流出,再配合使用煮沸的水進(jìn)行灌膛融化,兩種方法交替進(jìn)行,不到3 h,將炮彈殼中的約20 kg苦味酸裝藥全部剝離出來,剝離出的裝藥迅速凝固成固態(tài)。
對(duì)剝離出炮彈殼的苦味酸裝藥,采用燃燒法銷毀。先選取一塊空曠的場(chǎng)地,將苦味酸平鋪開來,大約寬30 cm,厚3~4 cm,并在下風(fēng)方向點(diǎn)火,點(diǎn)火端淋上少量柴油,直接用點(diǎn)燃的報(bào)紙進(jìn)行點(diǎn)火,點(diǎn)燃后,冒出濃濃的黑煙,發(fā)出明亮的火焰,人員撤離到上風(fēng)方向,不到20 min,燃燒銷毀完成。
通過這次對(duì)苦味酸炮彈的安全處置,筆者有以下幾點(diǎn)體會(huì):一是對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)遺留炮彈的鑒別不能想當(dāng)然,要仔細(xì)對(duì)裝藥性能進(jìn)行分析及檢查,準(zhǔn)確判斷裝藥種類;二是苦味酸裝藥炮彈筆者是首次發(fā)現(xiàn),在對(duì)裝藥安全剝離上也是自行摸索的方法,實(shí)踐證明可行,效率較高;三是在剝離方法上仍可以有進(jìn)一步改進(jìn)的空間,如是否可以用乙醇替代水來進(jìn)行溶解,可能效率會(huì)更高。
[1] 夏 軍,吳克剛.工程爆破技術(shù)[M].長(zhǎng)沙:國(guó)防科技大學(xué),2015.
[2] 周明安,夏 軍,肖志武,等.戰(zhàn)爭(zhēng)遺留爆炸物的檢查與銷毀探討[J].爆破,2007,24(2)82-86.
2016-08-28)
吳克剛(1975-),男,湖北仙桃人,副教授,博士研究生,主要從事彈藥工程與爆炸技術(shù)、安全技術(shù)及工程等方面的教學(xué)與研究,Email:wu_kegang@163.com。