Characterization of MCX-8100

Uavhengig av hva en sprengstoffkomposisjon skal brukes til, er det noen egenskaper som er viktig å ha kjennskap til. Virkningen til sprengstoff er avhengig av egenskaper som detonasjonshastighet og detonasjonstrykk, mens følsomhet til ammunisjon er avhengig av egenskaper som kritisk diameter for å kunne oppfylle kravet til IM. MCX-8100 er en av de nye komposisjonene utviklet med stor kritisk diameter for å motstå trusselen fra sjokk. For IM testene Bullet Attack, Fragment Impact, Sympathetic Detonation og Shape Charged Jet Attack er hovedtrusselen sjokk som gir sjokkinitiering av sprengstoffet. Komposisjonen MCX-8100 er utviklet og produsert av Chemring Nobel. Det er en smeltestøpt komposisjon som kan anvendes i større kalibre som 120 mm og 155 mm granater. Vi har karakterisert komposisjonen utfra dens potensiale for bruk i denne type ammunisjon. MCX-8100 har DNAN som bindemiddel. Faststoffet er en blanding av NTO og RDX. Nominell sammensetning for MCX-8100 er NTO/DNAN/HMX (53/35/12). Ved å bruke DNAN som bindemiddel kan alle fyllingsanlegg for TNT eller TNT-baserte komposisjoner også benyttes til fylling av MCX-6100. I denne rapporten har ulike prøver av MCX-8100 blitt karakterisert med hensyn på kritisk diameter, detonasjonshastighet og detonasjonstrykk. I tillegg er teoretiske beregninger av virkning ved ulike tettheter blitt utført ved bruk av Cheetah 2.0. De støpte testlegemene varierer i kvalitet med hensyn på tetthet. De fleste testlegemer hadde en tetthet på 97+2 % av TMD. Røntgenbilder av ladningene viser lavere tetthet i toppen enn i bunnen. I tillegg inneholder de støpte ladningene luftbobler/porer som også i stor grad er konsentrert til den øvre halvdel av ladningene. Benyttet støpeprosedyre har derfor utvilsomt potensiale for forbedringer. Kritisk diameter for MCX-8100 Lot DDP13A0002E er reproduserbar. Fire testobjekter er testet og har alle en kritisk diameter på 19,7 mm. Detonasjonshastighet er bestemt for ladninger med diameter 36+1 mm. Detonasjonshastigheten varierer med tettheten på testladningen. Gjennomsnittshastigheten for de fire testlegemene med gjennomsnittlig tetthet 1,72+0,02 g/cm3 er målt til 7106+148 m/s. Dette resultatet er 3-400 m/s lavere enn den teoretisk beregnede detonasjonshastigheten med Cheetah 2.0. Detonasjonstrykk bestemt ved bruk av Plate Dent-test for to testladninger gir et gjennomsnittlig trykk på 208 kbar. Eksperimentelt målt detonasjonstrykk er lavere enn teoretisk beregnet med Cheetah 2.0. Forskjellen er i størrelsesorden 20+10 kbar.