說起CL-20,很多人可能還覺得陌生,但它在軍工圈子里可是響當(dāng)當(dāng)?shù)摹按髿⑵鳌?。這玩意兒不是核彈,卻能爆發(fā)出驚人能量,夠讓全球大國都得掂量掂量。中國近年來在這上面發(fā)力,成了它的忠實(shí)粉絲,美軍那邊一看,壓力山大,覺得對壘起來勝算不大。
CL-20的全稱是六硝基六氮雜異伍茲烷,早先是上世紀(jì)80年代美國海軍研究出來的。地點(diǎn)就在加州的那個中國湖海軍武器中心,當(dāng)時他們想找一種新材料來改進(jìn)導(dǎo)彈推進(jìn)劑,減少煙跡啥的,提高隱蔽性。
結(jié)果搞出來這個化合物,分子式C6H6N12O12,密度高達(dá)2.044克每立方厘米,爆轟速度能到9500米每秒,比傳統(tǒng)HMX還高出不少。能量釋放也猛,相對效能因子1.9,意思是說比HMX多放出20%的能量,用在推進(jìn)劑上,導(dǎo)彈飛得更遠(yuǎn),燒得更干凈。
美國那邊一開始就看中它在火箭上的潛力,美國齊柯爾公司參與優(yōu)化,試著跟聚合物混用做低煙推進(jìn)劑。到了2010年代,他們開始在武器上試水,比如AeroVironment的“彈簧刀”300無人機(jī)就用上了CL-20,還有洛克希德·馬丁的AGM-158C遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈和AGM-158B聯(lián)合空對地導(dǎo)彈擴(kuò)展版,也在測試階段。
國會2023年批了資金,讓軍方用CL-20改裝導(dǎo)彈,目的是在太平洋地區(qū)拉長射程,對付潛在對手。印度武裝力量也早早盯上它,臺灣地區(qū)2022年建了生產(chǎn)設(shè)施,把它塞進(jìn)HF-2和HF-3導(dǎo)彈里頭。
不過,美國發(fā)明了CL-20,但大規(guī)模生產(chǎn)一直卡殼。成本高得離譜,每公斤幾萬美元,產(chǎn)量也就年產(chǎn)10噸左右。要想用到千噸級,得等三到五年擴(kuò)產(chǎn)。更麻煩的是,好多化學(xué)原料還得從中國進(jìn)口,這供應(yīng)鏈一卡,就尷尬了。
反觀中國,早從2010年代就投入攻關(guān),北京理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)優(yōu)化合成路線,2016年就實(shí)現(xiàn)噸級生產(chǎn),成本降到可控范圍。
2021年五角大樓的報告直言,中國是唯一有工業(yè)化能力的國家,已經(jīng)把CL-20用在新武器上。這讓美國國防界警鈴大作,覺得中國在高能材料上搶了先手,2022年國防雜志就警告說,中國和對手們在開發(fā)更猛的化學(xué)品,能讓彈頭飛更遠(yuǎn),威脅增大。
中國這邊也沒閑著,2023年軍科院團(tuán)隊用納米技術(shù)改進(jìn)了CL-20,使其抗沖擊性提升五倍。原來CL-20太敏感,容易意外引爆,現(xiàn)在穩(wěn)定多了,能大規(guī)模應(yīng)用在彈頭和推進(jìn)劑上。專家說,這能讓核武器小型化,洲際導(dǎo)彈飛得更遠(yuǎn)。
美方評估,中國用CL-20的導(dǎo)彈威力大增,射程延長20%,對美軍艦艇打擊更致命。2024年國防部中國軍力報告里,提到中國導(dǎo)彈發(fā)射測試超全球其他國家總和,隱隱指向CL-20等新材料的貢獻(xiàn)。
CL-20的強(qiáng)大,主要體現(xiàn)在能量密度和爆轟速度上。比起老大哥TNT,它能量高出近兩倍,同樣體積下,破壞力翻倍。HMX是傳統(tǒng)軍用炸藥,CL-20的相對效能1.9,意思是爆炸時沖擊波壓力高得多,能瞬間摧毀目標(biāo)。
2023年YouTube上有個視頻,說中國馴服了這個“最強(qiáng)大炸藥”,讓它安全五倍,適合實(shí)戰(zhàn)。確實(shí),中國科學(xué)家用新合成法,改進(jìn)了穩(wěn)定性,避免了空氣微泡和晶體裂紋導(dǎo)致的敏感問題。
具體說,中國在CL-20上的突破,靠的是工藝創(chuàng)新。早年合成路線從苯甲胺和乙二醛入手,中間體氫解乙?;傧趸?,但成本高、難度大。中國團(tuán)隊優(yōu)化了氫解步驟,用廉價前體替換,反應(yīng)在連續(xù)流反應(yīng)器里跑,產(chǎn)量翻倍。
2025年1月,南華早報報道,中國科學(xué)家靈感來自蒸包,用碳化后的生物質(zhì)材料混入CL-20,性能提升20%。這材料進(jìn)到CL-20孔隙里,當(dāng)小反應(yīng)爐,燃燒更徹底,導(dǎo)彈射程拉長。化學(xué)工程教授曹雄團(tuán)隊在《兵工裝備工程學(xué)報》上發(fā)了論文,證實(shí)了這點(diǎn)。
軍用上,中國把CL-20融進(jìn)東風(fēng)系列導(dǎo)彈和潛射導(dǎo)彈,推進(jìn)劑燒得高效,尾焰低可見,雷達(dá)難抓。美軍情報說,中國有噸級產(chǎn)能,工廠年產(chǎn)遠(yuǎn)超美國。
2023年國會批CL-20項目,就是為了追趕,想用在JASSM-ER上,射程突破原有極限。但報告顯示,中國領(lǐng)先太多,美方依賴中國原料,供應(yīng)鏈脆弱。烏克蘭戰(zhàn)爭讓美國醒悟,得擴(kuò)產(chǎn)CL-20等材料,2023年國防部就投錢建廠,但進(jìn)度慢。
中國還探索CL-20的共晶形式,跟HMX混2:1,安全像HMX,威力卻大。理論上,一維鏈狀和網(wǎng)絡(luò)狀聚合物,能進(jìn)一步穩(wěn)固,寬帶隙半導(dǎo)體特性也潛力大。
2024年研究說,CL-20熱分解機(jī)制在不同溫度下變,軍方用點(diǎn)火和時間-壓力測試,優(yōu)化了CL-20/HMX基炸藥的點(diǎn)火增長。中國在高超音速武器上用CL-20,速度破馬赫5,攔截難。
總之,中國對CL-20的掌握,讓它從實(shí)驗室寶貝變實(shí)戰(zhàn)利器,威力升級不止一星半點(diǎn),美軍評估,對上這種裝備,傳統(tǒng)優(yōu)勢蕩然無存。
CL-20的興起,正改變?nèi)蜍娛缕胶?。中國領(lǐng)先應(yīng)用,讓武器小型化、效能高,彈頭輕了,載具多帶幾發(fā)。2023年福布斯報道,美國火力差距擴(kuò)大,中國導(dǎo)彈數(shù)量多、威力猛,臺灣海峽一打,美方吃虧。國防工業(yè)基地報告說,美國得解決訂單不穩(wěn)、供應(yīng)鏈斷、替換時間長等問題,否則對華沖突工業(yè)戰(zhàn)打不贏。
未來看,CL-20會推高新武器系統(tǒng)。中國2025年用蒸包法后,高超音速導(dǎo)彈范圍增20%,核反應(yīng)堆小型化也可能借力,雖非核,但機(jī)動性強(qiáng),應(yīng)用廣。美方2024年成立能源材料中心,投巨資模擬分子,追趕新材料。但中國導(dǎo)彈測試135發(fā)超全球,核潛艇艦隊擴(kuò)建,JL-2潛射導(dǎo)彈用CL-20,威懾海基。
國際上,亞洲歐洲安全形勢變。印度開發(fā)CL-20,俄羅斯類似材料,引發(fā)競賽。美歐強(qiáng)國覺得沖突點(diǎn)復(fù)雜,中國技術(shù)推廣,能幫小國提升軍力,戰(zhàn)術(shù)格局翻盤。2024年中國軍力報告強(qiáng)調(diào),解放軍現(xiàn)代化加速,新域力量如網(wǎng)絡(luò)空間增,無人智能作戰(zhàn)快推。CL-20是縮影,標(biāo)志中國從跟跑到領(lǐng)跑。
不過話說回來,這技術(shù)雙刃劍。威力大,安全得抓牢。中國已馴服它,穩(wěn)定性五倍增,減少意外。但全球得防擴(kuò)散,引發(fā)新軍備賽。烏克蘭戰(zhàn)暴露美工業(yè)弱點(diǎn),CL-20擴(kuò)產(chǎn)成關(guān)鍵??偟模袊袰L-20變新寵,不光軍力升,美軍對壘勝算小,全球格局正重塑,一切剛起步,得看各國怎么應(yīng)對。
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