军用绿色照明弹

军事照明弹的环境改善也可能导致更清晰的烟花表演。
8月28日

关于绿色信号弹的讨论可能会让人想起颜色,但军队耀斑也关心他们的烟火环保证书。来自美国陆军皮卡廷尼兵工厂的杰西·萨巴蒂尼解释说:“你可能认为军事和环保是不相容的,但事实确实如此。”

随着对土壤和地下水污染的监管越来越严格,在军事靶场进行简单的训练可能会产生广泛的影响。萨巴蒂尼和他的同事贾里德·莫雷蒂正在努力使军事工具更加环保,在他们最近的工作中,他们用廉价且广泛使用的5-氨基四唑(5-AT)取代了照明弹中的高氯酸盐。Sabatini强调,目标是匹配正在使用的配方的性能,而不仅仅是满足最低要求。

高氯酸盐被广泛用作炸药和烟火的氧化剂,因为它们很稳定,但在燃烧时能提供大量的氧气。由于高氯酸盐被广泛使用且易于制造,所以它们也很便宜。然而,人们对高氯酸盐对人类健康的影响越来越关注,美国现在对饮用水中高氯酸盐的允许含量有严格的限制(联邦政府规定的上限为十亿分之十五,尽管一些州的限制甚至更低)。这导致一些军事靶场关闭进行清理,部队无法在战斗中使用照明弹进行广泛训练。

萨巴蒂尼已经提出了一个解决方案,或者说是两个,即用高氯酸盐代替高氮盐,分别用于红色和绿色耀斑。这证明了烟火可以用高氮化合物代替高氯酸盐,而高氯酸盐已经在推进剂和炸药研究中得到了证实。但是,萨巴蒂尼说,使用这种专门的化合物有很多缺点。“你有一个很大的成本问题,因为,首先,你必须进行两种不同的合成,而它们都不是市售的。“这显然增加了成本,”他解释说,并补充说,合格的成分和新的配方也增加了成本。

精力充沛的穿孔

因此,萨巴蒂尼和他的同事莫雷蒂合作,寻找一种更便宜的替代品,但仍然富含氮。富氮化合物不像高氯酸盐那样释放大量氧气,而是在分解释放氮气时释放大量能量。这种充满活力的冲击可以启动燃烧。

在尝试了各种看起来可能起作用的化合物之后,这对夫妇选定了小分子5-AT,这种化合物用于炸药、安全气囊和制药工业。这个巨大的市场意味着这种化合物比萨巴蒂尼的金属盐便宜得多。通过调整配方,萨巴蒂尼和莫雷蒂用5-AT制造了不含高氯酸盐的照明弹,其性能与目前使用的两种照明弹——红色的M126 A1和绿色的M192——相当。

德国慕尼黑大学(University of Munich)的托马斯Klapötke也在研究高能材料,他说:“萨巴蒂尼的工作总是给我留下深刻印象。”“这不仅在科学上是合理的,而且他也有正确的感觉使其适用。”如果价格上涨,用毒性较低的东西替代高氯酸盐就没有意义了。

当然,从实验室的成功到看到新配方取代旧配方还有很长的路要走。在新耀斑准备投入使用之前,还需要进行大量的测试。

但是,如果新配方在测试中效果良好,那么还有许多其他的烟火也可以重新配制以去除高氯酸盐,包括产生噪音的烟火和烟花。Klapötke补充说,对于这些应用,可能会有意想不到的好处- 5-AT产生清澈的氮气而不是烟雾。“如果你在篝火之夜出去看烟花,通常都是烟雾缭绕。如果你生产大量的N2你可以增加烟花的可见度。”这还有很长的路要走,但也许公众和军队都会从这种新方法中受益。

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