Lịch sử phát triển của nhân loại gắn liền với các phát minh sáng chế nhiều loại vũ khí mới về nguyên lý hoạt động, cải tiến và hoàn thiện chúng cũng như tận dụng các lợi ưu trong sản xuất, bảo quản, vận chuyển và hiệu quả sử dụng.
Hiện nhiều quốc gia sở hữu vũ khí hạt nhân, tuy vậy, không phải lúc nào loại vũ khí khủng khiếp này cũng có thể được sử dụng. Trong xung đột biên giới giữa hai quốc gia láng giềng, người ta cần những vũ khí nhỏ hơn, đơn giản hơn…
Đạn dùng thuốc súng thường có thể bảo quản hàng chục năm; Nguồn: militaryarms.ru
Nhiều người nghĩ rằng cuộc chạy đua vũ trang đã kết thúc từ lâu, nhưng trên thực tế, các cường quốc quân sự và kinh tế vẫn bí mật phát triển những loại vũ khí mới để tấn công và phòng vệ.
Theo đuổi nâng cao hiệu quả vũ khí đã làm xuất hiện ý tưởng thay thế thuốc súng truyền thống bằng một hóa chất đang ngày một phổ biến trong công nghiệp và thị trường, đó là peroxide hydro.
Peroxide hydro hiện đang được sử dụng ở đâu?
Peroxide hydro (tên Việt hóa là hidrô perôxit, có công thức hóa học H2O2) là một hợp chất dạng lỏng, có tính oxy hóa mạnh, dùng để tẩy trắng, tẩy uế, cũng như làm chất oxy hóa, sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp và làm tác nhân đẩy trong tên lửa.
Các ứng dụng ngày càng trở nên phong phú hơn do peroxide hydro được coi là chất thay thế tốt hơn so với các chất tẩy gốc clo về mặt môi trường.
Peroxide hydro được sử dụng trong nhiều hệ thống tên lửa hiện đại, bao gồm cả các hệ thống phóng dưới nước. Máy bay phản lực Me-163 do Đức sản xuất (vào những năm 1940) từng sử dụng dung dịch hydro peroxide đậm đặc thay cho các tác nhân oxy hóa thông thường.
Dung dịch peroxide hydro đậm đặc có thể gây vụ nổ tức thời từ chất xúc tác hoặc tiếp xúc với hầu hết các kim loại phổ biến.
Nhược điểm của peroxide hydro
Trong một thế kỷ qua, thế giới đã trải qua nhiều cú sốc, trong các cuộc chiến tranh và xung đột đã phải sử dụng sức mạnh quân sự, tuy nhiên, các nhà hóa học và nhà sản xuất vũ khí thậm chí không để mắt đến peroxide hydro. Lý do là hợp chất này có những nhược điểm và ưu điểm riêng của nó.
Nhược điểm quan trọng nhất của peroxide hydro là nó tương tác với kim loại bằng phản ứng phân hủy với sự giải phóng nhiệt (phát nổ) - điều làm phức tạp hóa quá trình đổ hóa chất vào viên đạn.
50 năm trước, peroxide hydro chỉ được bảo quản trong các bình thủy tinh và các chất polymer hiện đại chưa được các nhà hóa học biết đến hoặc có những khó khăn nhất định trong việc sản xuất chúng. Sự rò rỉ của HTP (85-98% peroxide hydro) từ các ngư lôi được cho là nguyên nhân làm nổ tàu ngầm Kursk của Nga năm 2000.
Peroxide hydro có thời hạn sử dụng không quá 2 năm. Trong thời gian này, dung dịch đậm đặc dần dần phân hủy thành nước thường với nhịp độ 1% mỗi tháng, đó là lý do tại sao nếu đưa vào áp dụng, ngành công nghiệp quân sự sẽ phải thay đổi hoàn toàn quy trình sản xuất, đặc biệt là bảo quản và vận chuyển các loại đạn này.
Nếu vào giữa thế kỷ trước, những suy nghĩ về đạn sử dụng peroxide hydro thậm chí chưa phát sinh, thì bây giờ người ta có cơ hội cho sự sáng tạo. Hy vọng với sự phát triển của tư duy khoa học, một số vấn đề lùi dần vào quá khứ và sẽ tìm ra giải pháp hợp lý.
Thực tế là trong toàn bộ quy trình tạo ra thuốc súng, rất cần axit nitric mà việc tổng hợp và sử dụng nó hoàn toàn không đơn giản.
Do đó, các nhà máy chế tạo thuốc súng là những tổ hợp có kích thước khổng lồ - mục tiêu cho máy bay và pháo binh của đối phương. Ngoài ra, axit nitric là cần thiết cho nông nghiệp, bởi vì, ngoài thuốc súng, lương thực, thực phẩm cũng rất cần trong chiến tranh.
Ưu điểm của peroxide hydro
Toàn bộ quá trình từ điện phân đến tinh chế peroxide hydro công suất khoảng 15.000 tấn mỗi năm có thể được thực hiện trong khuôn viên bằng kích thước một hầm ngầm.
Việc sử dụng peroxide sẽ thay đổi kích thước và trọng lượng của viên đạn, ảnh hưởng tích cực đến tầm bắn của viên đạn. Không những vậy, nhờ điều này số lượng đạn trong một băng tiếp đạn cũng tăng lên. Một khẩu tiểu liên có hộp tiếp đạn 20 và 44 viên đạn (dùng thuốc súng) có thể nạp 40 và 80 viên đạn dùng peroxide hydro.
 Phân xưởng sản xuất peroxide hydro có thể sản xuất 15.000 tấn mỗi năm; Nguồn: militaryarms.ru |
Peroxide hydro không cần phải được đốt cháy như thuốc súng, nhưng cần một lượng rất nhỏ chất xúc tác. Một thực tế quan trọng khác là sức mạnh của peroxide vượt xa thuốc súng. Một lít dung dịch 80% peroxide hydro khi nổ giải phóng nhiệt lượng và khoảng 6.000-7.000 lít khí xả, trong khi một kg thuốc súng chỉ tạo ra 970 lít.
Vấn đề nổ của peroxide hydro khi tiếp xúc với vỏ kim loại được giải quyết dễ dàng bằng cách sử dụng các viên nang polymer hiện đại bên trong viên đạn như polystyrene, polyethylen, polyvinyl clorua và các loại khác.
Lựa chọn tốt nhất là polystyrene, vì nó bền nhất trong số các chất trên và khi peroxide hydro bốc cháy, sẽ phản ứng với khí xả, ở nhiệt độ trên 300 độ C, nó phân hủy thành styrene, cũng đốt cháy tốt và phát nổ.
Việc sản xuất một nang polystyrene cũng dễ dàng hơn nhiều so với vỏ đạn dùng thuốc súng thông thường. Sử dụng máy ép nhiệt, có thể sản xuất hàng trăm, nếu không phải là hàng ngàn nang một lần.
Giải pháp và triển vọng
Xem xét tất cả các ưu và nhược điểm của peroxide hydro, có thể thấy, đó là một hợp chất đầy hứa hẹn đối với ngành công nghiệp quân sự; quá trình chuyển đổi hoàn toàn sang sử dụng peroxide hydro thay cho thuốc súng đòi hỏi đầu tư đáng kể; thời hạn sử dụng sẽ không cho phép lưu trữ thành phẩm trong nhiều thập kỷ, nhưng nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách chỉ nạp peroxide hydro cho những lô đạn có kế hoạch sử dụng.
 Hình mặt cắt đạn dùng peroxide hydro; Nguồn: topwar.ru |
Nếu trong sản xuất đạn thông thường, viên đạn được nhồi thuốc súng trước khi lắp đầu đạn, thì trong trường hợp hydro peroxide, giai đoạn cuối cùng sẽ là bơm hóa chất vào viên đạn đã được lắp ráp hoàn chỉnh.
Peroxide hydro có thể được đổ vào nang đã được cài đặt trong viên đạn bằng kim bơm nhỏ (nhôm hoặc thép không gỉ - vật liệu có thể chấp nhận để tiếp xúc với chất này), sau đó hàn kín lại.
Vì trong thời bình có thể sản xuất một cơ số nhất định đạn “khô” dự trữ, để trong trường hợp chiến tranh, chỉ triển khai việc sản xuất peroxide hydro và dùng thiết bị nạp nó vào các viên đạn có sẵn.
Hoặc, một số lượng đạn có thể được bảo quản trong kho ở trạng thái đã nạp hóa chất. Sau ngày hết hạn, peroxide hydro có thể được thay mới mà không cần tháo rời đạn bằng cách dùng kim nhỏ, hút peroxide hydro cũ ra, sau đó nạp peroxide hydro mới.
Chắc chắn, sử dụng peroxide hydro, quân đội sẽ có được rất nhiều lợi thế như trọng lượng viên đạn bé hơn, số lượng đạn dự trữ lớn hơn, hiệu quả của từng phát bắn tăng...
Sự đơn giản tương đối của sản xuất nang nhựa cho phép dễ dàng sản xuất hàng loạt và mở rộng sản xuất khi cần. Mặc dù ý tưởng đạn dùng peroxide hydro đang được phát triển và hoàn chỉnh, nhưng quá sớm để khẳng định tương lai nó có được áp dụng trong thực tiễn hay không./.