SeyrüseferMalzeme Bilgisi → PBX: Plastik Bağlı Patlayıcılar

PBX: Plastik Bağlı Patlayıcılar

Seyir Defteri - Malzeme Bilgisi
Pazartesi, 16 Eylül 2013

Mk-48 torpili PBX harp başlığına sahiptirPlastik bağlı patlayıcılar ya da İngilizce Plastic (Polymer) Bonded eXplosives'den kısaltılarak üretilen ismiyle PBX'ler günümüzde yaygın olarak kullanılan bir askeri patlayıcı sınıfını oluşturmaktadır. PBX'lerin geliştirilmesindeki temel hedef özellikle yeni nesil yüksek patlayıcı kristallerini ihtiyaca göre yumuşak veya sert bazı reçinelerin (matris) içine gömmek suretiyle duyarsızlaştırarak daha güvenli ve uyarlanabilir hale getirmek olmuştur.

İlk PBX bileşimi 1952 senesinde ABD'deki bir laboratuvarda geliştirilmiştir. Bu üründe RDX kristalleri dioktilfitalat kullanılarak polistiren içine gömülmüştür. Bu tarihten sonra pek çok PBX bileşimi üretilmiştir. Bu arada belirtmek gerkirse plastik patlayıcı olarak tanımlanan sınıf ile plastik bağlı patlayıcılar tamamen farklı malzemelerdir. Velhasıl PBX plastik patlayıcı değil kompozit patlayıcıdır.

HMX temelli PBX'ler 1960'lardan itibaren geliştirilmiştir ve başlangıçta bağlayıcı olarak teflon (politetrafloroetilen) kullanılmıştır. Ayrıca RDX ve RDX/PETN bileşimi olan Semtex esaslı PBX'ler de geliştirilmiştir. Plastik bağlayıcılı patlayıcılar TNT içeren patlayıcılara nazaran daha duyarsız ve güvenli olup raf ömürleri de daha uzundur.

PBX'ler ayrıca daha iyi ısıl kararlılığa sahiptir, büzülmesi diğer kompozit patlayıcılara göre çok düşük seviyededir. TNT temelli patlayıcılar harp başlığına doldurulduktan sonra ısıl gerilmeler sebebiyle büzülmeye meyillidirler ve bu sebeple başlık içinde çatlaklar ve boşluklar oluşabilmektedir. Ayrıca TNT temelli kompozit patlayıcılar dökümü esnasında RDX, HMX gibi bileşenlerin erimiş TNT ile yoğunluk farkı sebebiyle çökelmesi ve ayrışarak katmanlaşması da söz konusu olabilmektedir.

Bu alanda çalışmalar ve gelişmeler halen bağlayıcıların ve plastikleştiricilerin patlamanın gücüne katkı sağlayabilmek yönünde tepkili (enerji verici) olabilmesi alanında devam etmektedir. Döküm PBX geliştirmeleri üç farklı yol ile gerçekleştirilmeye devam etmektedir:

 

  1. Asal plastik bağlayıcılar ile oluşturulan bileşikler yoluyla; HTPB veya poliol temelli poliüretan bağlayıcılar
  2. Asal bağlayıcı ve tepkili plastikleştiriciler ile oluşturulan bileşikler yoluyla; BDNPA/F, FEFO, DFF gibi nitro plastikleştiriciler
  3. Tepkili bağlayıcılar ve tepkili veya tepkili olmayan plastikleştiriciler ile; PGN, GAP, BTTN, TMETN veya TEGDN, PolyNIMMO, K10 nitro gibi bağlayıcılar ve plastikleştiriciler

 

İlk zamanlarda kullanılan plastikleştiriciler ve bağlayıcılar tepkili olmayan asal reçinelerdi. Daha sonra geliştirilmeye başlanan enerji yüklü (tepkili) plastikleştiriciler ile istemsiz patlama tehlikesine sebep olmadan patlayıcının performansının daha da arttırılması mümkün olmuştur.

Plastikleştiricilerin eklenmesi ile PBX'lerin duyarlılığı azaltılır, bunun yanında işlenebilirliği ve mekanik özellikleri de iyileştirilir. Böylece uygulama ihtiyacına göre bir lastik gibi esnek ya da tornada işlenebilen çok sert PBX bileşimlerinin üretilebilmesi de mümkün olur.

Bileşime ayrıca duyarsızlaştırıcılar katılarak yapıdaki yüksek patlayıcı bileşenlerin darbe ve sürtünme hassasiyetlerini azaltmak da mümkün olabilmektedir. Duyarsızlaştırıcılar patlayıcı kristallerini yağlayan aynı zamanda bağlayıcı görevi gören parafin gibi çeşitli mumlar olabilmektedir.

 

PBX bileşimleri patlama nitelikleriyle üç sınıfa ayrılabilir;

 

  • Kırıcı bileşimler;  alüminyum içermez, genellikle çukur imlâlı (yönlendirilmiş enerjili) füze harp başlıklarında kullanılır
    • Örnek; PBXN-110
      • %88 HMX
      • %5,37 R45 (Bağlayıcı)
      • %5,37 IDP (Plastikleştirici)
      • %1.26 ? (Duyarsızlaştırıcı)
  • Alüminyumlu bileşimler; genellikle uçak bombalarında ve sualtı mühimmatlarında kullanılır
    • Örnek; PBXN-109
      • %64 RDX
      • %20 Alüminyum
      • %7,35 R45 (Bağlayıcı)
      • %7,35 DOA (Plastikleştirici)
      • %1,30 ? (Duyarsızlaştırıcı)
  • Basınçlı bileşimler; alüminyumun yanında oksitleyici (NH4ClO4) içerir ve özel olarak sualtı uygulamaları için geliştirilmiştir
    • Örnek; PBXN-105:
      • %7 RDX
      • %25,8 Alüminyum
      • %49,8 AP
      • %3,13 PEG (Bağlayıcı)
      • %12,92 NP (Plastikleştirici)
      • %1,35 ? (Duyarsızlaştırıcı)

 

Halen Türk Deniz Kuvvetleri tarafından da kullanılmakta olan 533mm; DM-2A4 ve 324mm; Mk46 ve Mk54 torpillerinin harp başlıkları PBX ihtiva etmektedir. 2019'dan itibaren hizmete alınması beklenen yeni nesil havadan bağımsız Tip 214 denizaltılarında kullanılacağı söylenen MK-48 ADCAP torpilleri de PBXN-105 harp başlığına sahiptir.

Çoğu standart PBX için patlayıcının belirli patlama niteliklerini doğrudan belirleyen alüminyum temel bileşen olarak kullanılır. Genelde her üç sınıf için de aynı veya benzer bağlayıcılar tercih edilir, en yaygın bağlayıcı ise üstün mekanik nitelikleri ile öne çıkan ve 1989'da kullanılmaya başlanan poliüretan HTPB'dir. Kullanılan temel yüksek patlayıcı bileşeni ise genellikle RDX veya HMX olur.

 


HMX Parçacıkları

Resim.1) PBX-9501 ağırlıkça %95 HMX ve %5 plastikten oluşur. Bu plastiğin ise yarısı polyester-poliüretan bağlayıcı ve yarısı da BDNPA/F nitro-plastikleştiriciden ibarettir. Bu resimde PBX-9501 içindeki HMX kristallerinin parçacık büyüklüklerinin dağılımı görülmektedir.

 

♦ Kaynaklar

1. Evaluation of Plastic Bonded Explosive (PBX) Formulations Based on RDX, Aluminum and HTPB for Underwater Applications, 2009, Adapaka S. Kumar - Vepakomma B. Rao
2. The Chemistry of Explosives Second Edition, 2004, Jacqueline Akhavan
3. Linear Thermal Expansion of PBX-9501 and PBX-9502 Plastic-Bonded Explosives, 2002, Geoffrey W. Brown - Racci DeLuca - Anna M. Giambra - Mary M. Sandstrom - Darla G. Thompson
4. Characteristics of cast PBX with aluminium, 2006, Gordana Antić - Vesna Džingalašević
5. Military High Explosives, 2004, Jörg Mathieu - Hans Stucki
6. Explosives Detection and Identification by PGNAA, 2006, E.H. Seabury - A.J. Caffrey
7. Services Textbook of Explosives, 1972, Command Of The Defence Council
8. Shock Initiation Experiments On Pbx 9501 Explosive At Pressures Below 3 Gpa With Associated Ignition And Growth Modeling, Steven K. Chidester - Darla G. Thompson - Kevin S. Vandersall - Deanne J. Idar - Craig M. Tarver - Frank Garcia - Paul A. Urtiew
9. Quasi-static studies of the deformation and failure of PBX 9501, 2001, P.J. Rael - S.J.P. Palmer - H.T. Goldrein - J.E. F ield - A.L. Lewis
 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.