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@旁观组:粗略估计,一场历时一个月的局部战争的弹药消耗所消费的甲醇约相当于国内当月甲醇产量的8%

美国纽约当地日期的2014924日,美国总统奥巴马在联合国大会发表演讲,将埃博拉病毒爆发、俄国在欧洲的侵略行径和在伊拉克及叙利亚的恐怖分子的残酷杀戮作为当下世界面临的威胁。对此,俄国外长拉夫罗夫在联大会议间隙时表示不满。无疑,世界不太平。

环顾周边,我国也有需要面对的各种情况。这里设想一下我国参与并打赢了一场历时一个月的高科技条件下的局部战争。众所周知,现代战争的消耗巨大且复杂多样,本人无力计算其总的物质代价,所以选择一个普通的角度分析其可能造成的冲击。这个角度就是简单估计战斗期间消耗的弹药,以及所需的作为炸药原料的甲醇数量。估计的逻辑如下:(1)所需弹药量及对应的炸药量,(2)生产相应炸药需要的与甲醇相关的中间品数量,并折算对应的甲醇需求。

一、弹药需求

以伊拉克战争为参照系,估计空中对地压制的弹药使用强度。伊拉克战争的进攻阶段始于2003320日,终于51日小布什总统宣布主要战斗行动结束,前后历时41天。美军共消耗各类炸弹和导弹29199枚。其中巡航导弹955枚,空对地导弹2148枚,集束炸弹908枚,GPS制导炸弹6542枚,激光制导炸弹8716枚。下表列出战斗中广泛使用的弹药的主要信息。

弹药型号

总重

装药重量

装药类型

装药成份

AGM-86C/D

3150

2000

Cyclotol

60% RDX+40%TNT

BGM-109

2900

1000

Cyclotol

60% RDX+40%TNT

AGM-65

462-670

126-300

 

 

AGM-114

100

20

 

 

AGM-154

1065-1095

145*3.4

PBXN-107

86% RDX

GBU-31

2000

945

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-32

1000

445

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-35

1000

445

PBXN-109

64% RDX+20% Al

CBU-103/105/107

950

202*3.4

PBXN-107

86% RDX

GBU-12

500

192

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-16

1000

445

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-24/27

2000

910

Tritonal

80% TNT+20% Al

其中,AGM-86C/DBGM-109是巡航导弹,AGM-65/114/154是空地导弹,GBU-31/32/35是名为“联合直接攻击弹药”(JDAM)的GPS制导炸弹,CBU-103/105/107是集束炸弹,GBU-12/16/24/27是激光制导炸弹。粗略估计,美军空袭消耗了至少10800吨制导弹药。考虑到美军使用的制导弹药占所使用的全部弹药的68%,空袭总共消耗的弹药应不低于16000吨。假设解放军空军的弹药使用强度(与杀伤效果不同)与美军类似,估计一个月的空袭至少需要消耗12000吨弹药。

除了空袭之外,地面战斗也会大量消耗弹药。根据James Dunnigan所著《怎样发动战争》中的统计,现代战争中,一个典型的陆军师每天消耗1200吨弹药,1000吨燃料和40吨辅助物资。假设我军陆军动用1个师,另6个旅,同时假设旅级单位的兵力和火力为师级单位的70%。那么,地面战斗一个月的弹药消耗约为18.7万吨。保守估计,即只考虑空袭和地面战斗的消耗,一个月的战斗至少需要弹药20万吨。

那么,制造这些弹药需要装填多少炸药呢?从上表看,空中打击武器的装药重量大约是弹药总重量的二分之一到三分之二。而由于不需要复杂的制导系统等高科技附加物,地面武器的装药量不会少于这个比例。保守估计,即假设地面武器弹药也符合上述比例,那么,仅为装填消耗掉的弹药就需要10万到13万吨炸药。

二、作为生产原料的甲醇需求量

炸药并非什么高科技产品,美军使用的炸药与世界其他各国使用的炸药并无多大区别。从上表可以发现,各类导弹、炸弹的战斗部或者装药的主要类型有Cyclotol(又称B类混合炸药),PBXN-107PBXN-109Tritonal。其中,B类混合炸药的主要成分是60%的黑索今(RDX,环三次甲基三硝胺),40%的梯恩梯(TNT,三硝基甲苯);PBXN-107的主要成分是86%的黑索今,PBXN-109则是64%的黑索今和20%的铝;Tritonal的成分是80%TNT20%的铝。

可以看出,实际使用的炸药主要有黑索今(或奥克托今)、太安和TNT。其中TNT(硝基化合物的代表)的工业制造方法是在甲苯中逐步引入三个硝基的三段硝化工艺流程。太安(硝酸酯的代表)的工业制造方法是硝酸和季戊四醇的酯化反应。这两种产品都不需要多少甲醇作为原料,只有制造黑索今(硝铵的代表)才大量用到甲醇。事实上,硝铵是军队中最常用的高能量密度炸药(高爆药)。比如,A类炸药即为钝化黑索今,主要用于炮弹、航弹的弹体装药。前面提到的B类炸药又称为熔铸炸药,主要用于杀伤弹、爆破弹、导弹的战斗部和航弹、水中兵器的装药。通常被称为塑性炸药的C类炸药含有77-91%的黑索今,主要用于水下爆炸装药和某些火箭弹的战斗部。

制造黑索今的常用工业方法有直接硝解法和醋酐法。直接硝解法的化学反应式是:乌洛托品+6硝酸=黑索今+6+3二氧化碳+2氮气。具体是将浓硝酸和乌洛托品按质量比11:1反应生成黑索今。这种方法理论上能得到1.58份的黑索今,但得率较醋酐法低,而且污染严重。两步醋酐法法的投料比(质量)为:乌洛托品(1)、硝酸(1.99)、硝酸铵(1.37)、醋酐(6.26)。理论上能得到3.17份黑索今。

下表列出了按照较先进的生产工艺生产和理想化的理论值计算,每生产一吨黑索今需要投入的原料数量。表的上两行表示乌洛托品可以由甲醛生产,甲醛可以由甲醇生产;下两行表示醋酐可以由甲醇和醋酸生产,而醋酸也可以由甲醇得到。数字表示生产一吨产品需要的相应中间品和原料投入量。计算表明,生产1吨黑索今保守地算约需要1.761.91吨甲醇。假设所有炸药都是高爆药,而1013万吨高爆黑索今就需要投入2325万吨甲醇。20144月全国甲醇产量为291万吨。以此为基准,相应消耗占月产量的8-9%

 

1吨黑索今需要1.76-1.91吨甲醇

乌洛托品(吨)

甲醛(吨)

甲醇(吨)

0.32

0.41

0.49-0.58

醋酐(吨)

醋酸(吨)+甲醇(吨)

甲醇(吨)

1.97

1.16+0.62

0.65-0.71+0.62

 

 

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