Состав пороха энциклопедия – из чего делают, состав, химическая формула, кто и где изобрёл, правила обращения, удельная теплота

Содержание

из чего делают, состав, химическая формула, кто и где изобрёл, правила обращения, удельная теплота

История человечества это история изобретений. Какие-то задумки забываются через пару лет после появления на свет, что-то меняет жизнь в корне. В военном деле сложно назвать более революционное изобретение, чем дымный порох.

Появление пороха означало закат целой эпохи, с его помощью уничтожались целые империи и народы. Годы тренировок с холодным оружием и дорогой доспех отныне равнялись куску металлической трубы и нескольким часам тренировки, а по прошествии нескольких лет последние и вовсе брали верх. То, что казалось ранее невозможным, подчинялось человеку, поставившему на службу порох.

Создание

Документально зафиксированного документа о том, кто и когда первым изобрел порох, то есть смешал селитру, уголь и серу, нет. Легенды и истории рассказывают различные версии, но во всех есть общая черта. Изобретатели пороха – алхимики, предшественники современных ученых. Нехватку знаний древние ученые компенсировали недюжинной энергией в проведении экспериментов и верой в свои силы.

Дымный порох из банки

Заветной мечтой любого алхимика были производство вещества, дававшего вечную молодость и способного превращать любой металл в золото. К сожалению, не вышло. Но смешивая самые разные ингредиенты, они получали первые представления о природе вещей и первые простейшие химические составы. Один из составов однажды сжег алхимику брови. По одной из версий это ученый мудрец Сунь Сы-мяо, живший в VII веке до нашей эры.

Кем бы ни был создатель пороха, его изобретение сначала не вызвало большого ажиотажа среди военных чинов. Магический взрывающийся порошок больше заинтересовал придворных устроителей праздников, использовавших его для фейерверков.

Лишь в ХI веке уже нашей эры, чудо порошок стали использовать в качестве боевой начинки для «Огненных стрел», прообраза современных ракет.

Попадание такого снаряда в толпу легкобронированных или не бронированных вовсе солдат противника вызывала чудовищные последствия. Правда, оружие это не отличалось точностью, хорошо, если из десятка в цель попадала одна, использование было скорее деморализующим.

В Европу порох попал, по мнению большей части исследователей, вместе с арабскими купцами по Великому Шелковому Пути. Существует легенда о монахе Бертольде Шварце, случайно получившем порох в XIV веке. Эта история при ближайшем рассмотрении не выдерживает критики. Стоит лишь сказать, что составные части пороха к этому времени были известны, дело стояло за изобретением орудия, с помощью которого порох будет метать снаряды.

Первые прообразы пушек, использованные на полях сражений Европы, ознаменовали революцию не только в военном деле, но и во всех смежных областях. Порох подстегнул промышленность, ведь для выстрела нужен ствол из качественного металла. Вызывало проблемы хранение пороха, требовалось развитие упаковки.

Дымный порох, рог и нож

Входящая в состав селитра, гигроскопичный материал, впитывающий влагу из окружающей среды, быстро приходил в негодность. Порох быстро отсыревал при неправильном хранении.

Одновременно порох сделал бесполезным практически любой доспех, лишив мастеров-бронников работы. Далеко вперед шагнула медицина, так как пулевые ранения и ожоги лечатся иначе, нежели колото-резаные раны. К слову, представители медицины не раз поднимали вопрос о запрещении пороха как «адского зелья, не делающего различий между богатыми и бедными, полководцами и новобранцами». И это только было только начало.

Порох использовали и против камня.

Высокие стены замков с распространением пушек ушли в прошлое, уже в XV веке оборонительная архитектура стремиться к толстым низким стенам. Инженеры стремятся закопаться, создать больше бастионов, апрошей и окопов. Для того, чтобы подорвать эти стены используют подкопы, в них закладываются бочки с порохом. Так была взята Казань войсками Ивана Грозного.

Подобные устройства назывались минами, и часто осажденные делали контр-мины, уничтожая отряды вражеских саперов. Закладывали мины и обороняющиеся солдаты. В таком случае часто погибал весь передовой отряд штурмующих, а у шедших за ними бойцов часто не хватало мужества пройти через брешь, в которой за секунду погибли несколько десятков товарищей.

С начала использования состава на войне краеугольным камнем стала проблема чистки порохового нагара. С эпохи Средних веков до наших дней этот момент не претерпел изменений. Ствол, даже современной снайперской винтовки, не прочищенный нерадивым или ленивым стрелком разрывает как и сотни лет назад.

Конечно, с использованием новых типов пороха чистка ствола стала менее актуальной проблемой, но любому уважающему себя владельцу оружия известно правило «пострелял-почисти». К слову, в эпоху Наполеоновских войн существовал метод экспресс-чистки ствола от нагара во время боя. Для этого достаточно было помочиться в ствол.

Из чего приготавливаются разные типы пороха

Первые образцы черного пороха изготавливались из серы, селитры и мёда с реальгаром, то есть моносульфидом мышьяка. Иногда использовались сушеные корни и прочие растения. Но наибольшего эффекта смесь достигала при смешивании серы, селитры и угля. Так появился классический черный порох. Важную роль играло процентное соотношение веществ при смешивании. Связано это было с особенностями самих веществ, так как:

  • сера, загорается при температуре всего 200 градусов по Цельсию, в классическом рецепте ее 10%;
  • селитра, подхватывает огонь и выделяет кислород, необходимый для горения следующего элемента, ее должно быть 75%;
  • уголь, обеспечивающий выделение газа и энергию, толкающую снаряд, 15 % вещества хватит.

Черный порох может содержать и другие пропорции, но в этих случаях баллистические характеристики могут серьезно отличаться как в большую, так и в меньшую сторону.

Слишком мощный порох так же был не нужен в войсках.

Несовершенство оружия при использовании сильного порошка приводило к быстрому износу ствола. Производство пороха обычно организовывали в малонаселенных частях города, недалеко от реки, на которой устраивали водяные мельницы, для перемалывания состава.

Иногда можно встретить осколки старого ремесла в городских названиях, так в Нижнем Новгороде существует Зеленский съезд. Зельем в старину называли порох, и на дне оврага, через который проложена дорога, производили порох для обороны нижегородского кремля.

Дымный порох охотничий

Важно понимать разницу между простым горением пороха и его детонацией для взрыва. На открытом пространстве порох – специфический горючий состав, с высокой скоростью горения и выделяемой теплотой, однако не обладающий взрывоопасностью. Иное дело горящий порох в оболочке. Выделяемые газы и дым создают давление, которое и приводит, в одном случае к взрыву, в другом, если имеются условия, к выстрелу.

Неугомонные военные, в поисках идеального оружия, с самого начала жаловались на главный недостаток дымного пороха, собственно, сам дым. При выстреле орудие или бойца застилали клубы дыма, при малом ветре они долго не рассеивались. Это демаскировало позицию, одновременно мешая целиться.

В русском языке сохранилась поговорка «Бой в Крыму, все в дыму…» с разными, более-менее приличными концовками.

Химики решили помочь армии, и в XIX веке сначала в одной, затем в другой, третьей, пятой стране стали появляться образцы пироксилинового пороха. В России состав этого пороха рассчитал сам Менделеев. По легенде, для этого ему всего лишь потребовался список въезжающих на территорию немецкой пороховой фабрики вагонов с сырьем.

Потребовалось некоторое время для того, чтобы сделать образец более устойчивым, но открытие было сделано и его уже не остановить. Это была еще одна революция, так как обладавший намного большей силой новый образец пороха толкнул вперед не только пули, но и промышленность, военное дело. Мировые войны и конфликты современности используют уже именно его.

Несмотря на фактическое завоевание бездымными видами пороха мирового господства, черный порох продолжает пользоваться широкой популярностью среди широких слоев населения. Его используют для фейерверков, охотничьих ружей, разных «мужских» игрушек типа самострелов, частенько стоящих пальцев играющим.

Дымный порох 1 сорт

Черный порох покупается в магазине, можно попробовать приготовить его и самому. Пошаговые рецепты находятся в широком доступе во множестве как книжных, так и электронных ресурсах. В любом случае, нужно помнить о безопасности, как своей, так и окружающих.

Помимо представленных видов пороха, появляются экзотические варианты. Например, жидкий порох, в состав которого входит керосин. Безумная, на первый взгляд идея, на испытаниях давала фантастический результат по бронепробиваемости.

Многая информация находится под грифом «секретно» до сих пор, но технические умы продолжают развивать и эту тему.

Довольно часто керосин используют в качестве основного компонента в фугасах (от лат. focus — огонь) и напалмах (napalm — от англ. naphthenic acid — нафтеновая кислота), но это уже несколько другая история.

Виды пороха и производители

Может показаться, что порох бывает нескольких разновидностей, в зависимости от химического состава, но это не так. Одна и та же формула может быть воплощена в совершенно разные вещества.

Так, в эпоху Наполеоновских войн самым качественным порохом обладала британская армия. Несмотря на одинаковые формулы, англичане использовали более качественные, добываемые в Индии, составляющие, за счет чего их порох так высоко ценился.

Дымный порох

Различался порох и степенями помола. Охотники и особые подразделения в армии, лучшие стрелки, имели несколько видов этого порошка. Самый лучший, тщательно отмерянный порох находился в специальных колбах, называемых берендейках. Его использовали только в том случае, когда выстрел должен был быть единственным и точным.

Артиллерийский порох так же отличался по помолу. Конечно, он был грубее охотничьего пороха, но в эпоху дульнозарядной артиллерии часты были дуэли между расчетами, особенно это касалось флота. Условно в артиллерию можно отнести и ракеты.

>Несмотря на «ужасную точность», эксперименты с этим оружием более-менее успешно велись минимум в двух армиях, русской и английской, на рубеже XVIII-XIX веков.

В этих ракетах так же использовался свой вид пороха, как правило, низкого качества.

В эпоху бездымного пороха специализация сильно усложнилось. Современные пороха различаются по плотности, размеру и по геометрическим фигурам порошинок, все это рассчитано и обусловлено своими характеристиками.

Разорванный ствол

Современный охотничий порох можно перечислять бесконечно, но имеется несколько образцов, базовых для производства патронов:

  • порох крук, украинская разработка, высочайшего качества, не имеющая в составе ингредиентов, повышающих износ ствола;
  • порох сунар 410, медленногорящий состав, быстро нашедший поклонников в охотничьей среде;
  • порох сильвер, один из самых мощных образцов на рынке охотничьих товаров;
  • порох тахо, испанский продукт, один из самых неоднозначных видов данного товара, выбор которого лежит исключительно на воле и желании самого охотника.

Разработаны и продаются многие другие виды черного пороха, но здесь любителям пострелять самостоятельно снаряженными патронами советы давать сложно, так как каждый сам выбирает для себя лучший товар для конкретных задач. Приоритеты все равно расставит мерка для пороха и опыт.

Порох на страницах книг и кино

Разумеется, такое важное изобретение не могло не оставить след в культуре. Однако сложно найти произведение, в котором черному пороху, или открытию черного пороха уделялось бы особое внимание. В самом деле, мы же не задумываемся, когда видим колесо в кино или книге? Многие народные высказывания так же касаются этого вещества.

Дымный порох - после выстрела

Откуда пошло хранить порох сухим? Если порох промок, боец не готов отражать атаку. Легендарное «Есть ли порох в пороховницах», означающее наличие или отсутствие сил для продолжения борьбы.

Между тем, есть несколько произведений, описывающих во всех подробностях операции с порохом. Для лучшего знакомства с процессами изготовления стоит обратиться к материалам, повествующим о затерянных на необитаемых местностях людях. Как правило, все они пытаются, с разной степенью успеха, самостоятельно получить порох.

Много внимания уделено пороху в английской литературе, описывающей эпоху Наполеоновских войн. Так, в цикле книг о похождениях стрелка Шарпа, в каждом томе есть как минимум одно подробное упоминание о заряжании мушкета «Браун Бесс» и реверанс в сторону английского пороха.

В телевизионном сериале, снятом по мотивам книг, так же пороху уделено достаточно большое внимание.

Артиллерийские пороха часто встречаются в книжной серии о капитане Королевского флота Джеке Обри Патрика О’Брайана. Большая часть технической стороны посвящена парусному флоту, но артиллерийской подготовке также уделено много внимания.

Описание пороха можно встретить в неожиданных произведениях. Львиная доля авторов игнорируют этот состав, считая само собой разумеющимся, но между строк можно прочитать об этом, безусловно, одном из самых главных изобретений человечества.

Название проникло в нашу жизнь, и мы можем спокойно наслаждаться чаем зеленый порох, слушать Машу Порох, не задумываясь о том, в честь чего названы перечисленные явления повседневности, и не чувствовать запаха пороха с полей сражений, проходивших в течение столетий.

Видео

warbook.club

история изобретения, состав, применение. Охотничий бездымный порох «Сокол» :: SYL.ru

Порох является неотъемлемым элементом, который используется для снаряжения патронов. Без изобретения этого вещества человечество никогда не узнало бы об огнестрельном оружии.

черный порох

Но мало кто знаком с историей появления пороха. А его, оказывается, изобрели совершенно случайно. Да и потом долгое время применяли лишь для запуска фейерверков.

Появление пороха

Это вещество было изобретено в Китае. Точную дату появления дымного пороха, который еще называется и черным, не знает никто. Однако случилось это приблизительно в 8 в. до нашей эры. В те времена императоров Китая очень заботило собственное здоровье. Они хотели жить долго и даже мечтали о бессмертии. Для этого императоры поощряли труды китайских алхимиков, которые пытались открыть волшебный эликсир. Конечно, все мы знаем о том, что чудотворной жидкости человечество так и не получило. Однако китайцы, проявляя свое упорство, проводили множество опытов, смешивая при этом самые разные вещества. Они не теряли надежду исполнить императорский заказ. Но порой испытания заканчивались неприятными инцидентами. Один из них произошел после того, как алхимики смешали селитру, уголь и кое-какие иные компоненты. Неизвестный истории исследователь при испытании нового вещества получил пламя и дым. Изобретенную формулу записали даже в китайскую летопись.

снаряжение патроновВ течение длительного периода времени черный порох использовался только для фейерверков. Однако китайцы пошли дальше. Они стабилизировали формулу этого вещества и научились применять его для взрывов.

В 11 в. было изобретено первое в истории пороховое оружие. Это были боевые ракеты, в которых порох вначале загорался, а затем происходил его взрыв. Использовали это пороховое оружие при осадах крепостных стен. Однако в те времена оно оказывало на противника больше психологическое, чем поражающее воздействие. Самым мощным оружием, которое придумали древние китайские исследователи, были глиняные ручные бомбы. Они взрывались и осыпали все вокруг осколками черепков.

Покорение Европы

Из Китая черный порох начал распространяться по всему миру. В Европе он появился в 11 в. Его привезли сюда арабские купцы, которые продавали ракеты для фейерверков. Применять это вещество в боевых целях стали монголы. Они использовали дымный порох при взятии ранее неприступных замков рыцарей. Монголами была использована довольно простая, но в то же время эффективная технология. Они делали под стенами подкоп и закладывали туда пороховую мину. Взрываясь, это боевое оружие с легкостью пробивало брешь даже в самых толстых заграждениях.

порох сокол В 1118 г. в Европе появились первые пушки. Они были применены арабами при захвате Испании. В 1308 г. пороховые пушки сыграли решающую роль при взятии Гибралтарской крепости. Тогда они были использованы испанцами, которые переняли это оружие у арабов. После этого изготовление пороховых пушек началось по всей Европе. Не стала исключением и Россия.

Получение пироксилина

Черным порохом вплоть до конца 19 в. заряжали мортиры и пищали, кремневые ружья и мушкеты, а также другое боевое оружие. Но при этом ученые не прекращали свои исследования по совершенствованию этого вещества. Примером тому могут служить опыты Ломоносова, который установил рациональное соотношение всех составляющих пороховой смеси. История помнит и о неудачной попытке замены дефицитной селитры на бертолетовую соль, которая была предпринята Клодом Луи Бертоле. Результатом этой замены послужили многочисленные взрывы. Бертолетовая соль, или хлорат натрия, оказалась очень активным окислителем.

Новая веха в истории пороходелия началась с 1832 г. Именно тогда французский химик А. Браконо впервые получил нитроклетчатку, или прироксилин. Это вещество является эфиром азотной кислоты и целлюлозы. В молекуле последней находится большое количество гидроксильных групп, которые и вступают в реакцию с азотной кислотой.

белый порох

Свойства пироксилина были исследованы многими учеными. Так, в 1848 г. русскими инженерами А.А. Фадеевым и Г.И. Гессом было установлено, что это вещество по своей мощности в несколько раз превосходит изобретенный китайцами черный порох. Были даже попытки использования пироксилина для стрельбы. Однако они закончились неудачей, так как пористая и рыхлая целлюлоза имела неоднородный состав и горела с непостоянной скоростью. Попытки спрессовать пироксилин также закончились неудачей. Во время этого процесса вещество часто возгоралось.

Получение пироксилинового пороха

Кто изобрел бездымный порох? В 1884 г. французским химиком Ж. Вьелем на основе пироксилина было создано монолитное вещество. Это и есть первый в истории человечества бездымный порох. Для его получения исследователь использовал способность пироксилина увеличиваться в объеме, находясь в смеси спирта и эфира. При этом получалась мягкая масса, которую после прессовали, делали из нее пластины или ленты, а далее подвергали сушке. Основная часть растворителя при этом улетучивалась. Незначительный его объем сохранялся в пироксилине. Он продолжал функционировать как пластификатор.

Такая масса и является основой бездымного пороха. Ее объем в этом взрывчатом веществе составляет порядка 80-95 %. В отличие от ранее полученной целлюлозы пироксилиновый порох показал свою способность сгорать с постоянной скоростью строго по слоям. Именно поэтому его и до настоящего времени используют для стрелкового оружия.

Преимущества нового вещества

Белый порох Вьеля стал настоящим революционным открытием в области огнестрельного стрелкового оружия. И причин, объясняющих этот факт, было несколько:

1. Порох практически не давал дыма, тогда как используемое ранее взрывчатое вещество уже после нескольких произведенных выстрелов значительно сужало поле зрения бойца. От появляющихся клубов дыма при применении черного пороха могли избавить только сильные порывы ветра. Кроме того, революционное изобретение позволяло не выдавать позицию бойца.

 порох охотничий2. Порох Вьеля позволял пуле вылететь с большей скоростью. Из-за этого ее траектория была более прямой, что значительно повышало точность стрельбы и ее дальность, которая составила порядка 1000 м.

3. В связи с большими характеристиками мощности, бездымный порох использовался в меньших количествах. Боеприпасы стали значительно легче, что позволило увеличить их количество при перемещении армии.

4. Снаряжение патронов пироксилином позволяло срабатывать им даже в мокром состоянии. Боеприпасы, в основе которых находился черный порох, обязательно должны были предохраняться от влаги.

Порох Вьеля прошел успешные испытания в винтовке Лебеля, которую тут же взяла на вооружение французская армия. Поспешили применить изобретение и другие европейские страны. Первыми из них были Германия и Австрия. Новое вооружение в этих государствах было введено в 1888 г.

Нитроглицериновый порох

Вскоре исследователями было получено новое вещество для боевого оружия. Им стал нитроглицериновый бездымный порох. Другое его название – баллистит. Основой такого бездымного пороха также являлась нитроцеллюлоза. Однако ее количество во взрывчатом веществе было снижено до 56-57 процентов. В качестве пластификатора в данном случае служил жидкий тринитроглицерин. Такой порох оказался очень мощным, и стоит сказать о том, что он до сих пор находит свое применение в ракетных войсках и артиллерии.

Пироколлодийный порох

В конце 19 в. свою рецептуру бездымного взрывчатого вещества предложил Менделеев. Русский ученый нашел способ, позволяющий получить растворимую нитроклетчатку. Ее он и назвал пироколлодием. Полученное вещество выделяло максимальное количество газообразных продуктов. Пироколлодийный порох прошел успешные испытания в орудиях различного калибра, которые были проведены на морском полигоне.

Однако не только в этом состоят заслуги Ломоносова перед военным делом и изготовлением пороха. В технологию производства взрывчатого вещества им было внесено важное усовершенствование. Ученый предложил обезвоживать нитроклетчатку не сушкой, а с помощью спирта. Это сделало производство пороха более безопасным. Кроме того, было повышено качество самой нитроклетчатки, так как при помощи спирта из нее вымывались менее стойкие продукты.

Современное использование

В настоящее время порох, который основан на нитроцеллюлозе, используется в современном полуавтоматическом и автоматическом оружии. В отличие от черного пороха он практически не оставляет в стволах орудий твердых продуктов сгорания. Это и позволило осуществлять автоматическую перезарядку оружия при использовании в нем большого количества подвижных механизмов и частей.

 пироксилин используемый для производства бездымного пороха Различные разновидности бездымного пороха являются основной частью метательных взрывчатых веществ, которые применяются в стрелковом вооружении.Они имеют столь широкое распространение, что, как правило, слово «порох» подразумевает собой именно бездымный. Вещество, изобретенное древними китайскими алхимиками, используется только в сигнальных ракетницах, подствольных гранатометах и в некоторых патронах, предназначенных для гладкоствольного оружия.

Что касается охотничьей среды, то здесь принято использовать пироксилиновую разновидность бездымного пороха. Только иногда находят свое применение нитроглицериновые виды, но особой популярностью они не пользуются.

Состав

Из каких компонентов состоит взрывчатое вещество, применяемое в охотничьем деле? Состав бездымного пороха не имеет ничего общего с дымным его видом. В основном он состоит из пироксилина. Его во взрывчатом веществе находится 91-96 процентов. Кроме того, охотничий порох содержит в себе от 1,2 до 5 % таких летучих веществ, как вода, спирт и эфир. Для увеличения стойкости во время хранения сюда включено от 1 до 1,5 процентов стабилизатора дифениламина. Замедляют горение наружных слоев пороховых зерен флегматизаторы. Их в бездымном охотничьем порохе находится от 2 до 6 процентов. Незначительную часть (0,2-0,3%) составляют пламегасящие присадки и графит.

Форма

Пироксилин, используемый для производства бездымного пороха, обрабатывается окислителем, основу которого составляет спиртоэфирная смесь. В конечном итоге получается однородное желеобразное вещество. Полученная смесь подвергается механической обработке. В результате получают зерненную структуру вещества, цвет которого варьируется от желто-бурого до чисто черного. Порой в рамках одной партии возможен различный оттенок пороха. Для придания ему однородного цвета производится обработка смеси порошкообразным графитом. Этот процесс позволяет и нивелировать слипаемость зерен.

Свойства

Бездымный порох отличает способность равномерного газообразования и горения. Это, в свою очередь, при изменении размера фракции позволяет обеспечить контроль и отрегулировать процессы горения.

Среди привлекательных свойств бездымного пороха отмечают следующее:

— низкую гигроскопичность и нерастворимость в воде;
— больший эффект и чистоту, чем у дымного аналога;
— сохранение свойств даже при повышенной влажности;
— возможность просушки;
— отсутствие дыма после выстрела, который производится с относительно негромким звуком.

Однако стоит иметь в виду, что белый порох:

— выделяет при выстреле угарный газ, который опасен для человека;
— негативно реагирует на изменения температур;
— способствует более быстрому износу оружия из-за создания высокой температуры в стволе;
— должен храниться в герметичной упаковке в связи с вероятностью его выветривания;
— обладает ограниченным сроком хранения;
— может быть пожароопасен при высокой температуре;
— не используется в оружии, в паспорте которого указывается на это.

Старейший российский порох

Этим взрывчатым веществом снаряжают охотничьи патроны с 1937 г. Порох «Сокол» обладает достаточно большой мощностью, соответствующей разработанным мировым стандартам. Следует отметить, что состав этого вещества был изменен в 1977 г. Это было сделано из-за установления более строгих правил к данному виду взрывчатых элементов.

бездымный порохПорох «Сокол» рекомендуют для использования начинающим охотникам, предпочитающим производить самостоятельную зарядку патронов. Ведь это вещество способно простить им ошибку с навеской. Порох «Сокол» используется многими отечественными производителями патронов, такими как «Полиэкс», «Феттер», «Азот» и другие.

www.syl.ru

Кто изобрёл порох — История изобретений

 

Что такое порох

Чёрный порох или дымный порох — это смесь трёх веществ: серы, угля и калиевой селитры в отношении 2:3:15. Смесь изначально получалась путём давки в специальной ёмкости.

 

Состав и пропорции пороха

Порох изобрели китайцы?

Китайский фейверк

Если вы попробуете найти точную дату изобретения пороха, то у вас вряд ли что-то выйдет. Некоторые источники говорят о том, что порох был известен древним индийцам ещё за полторы тысячи лет до нашей эры, кто-то говорит о том, что порох был известен китайцам ещё в начале первого столетия нашей эры. Многие историки сходятся на том, что всё-таки первыми порох изобрели китайцы. Правда использовали они его не для военных целей. Селитра применялась в лечебном деле. Её смешивали с другими веществами (например, мёдом) и поджигали, получая «целебный» дым.  Также китайцы использовали порох в качестве развлечения на праздниках. Всем известные фейерверки появились впервые именно в Китае, а потом уже распространились в Европе. Китайцы заполняли кусок бамбука порохом и поджигали, направляя палочку в небо. Также существуют упоминания пороха в качестве оружия — это были бомбы «пи ли хо цю» (в переводе с китайского «огневой шар со звуком грома»). Их укладывали в катапульты и метали во врага.

Бомбы китайцев

Но китайцы и арабы так и не смогли догадаться использовать силу газа, чтобы пускать снаряды. Это сделали первыми именно европейцы. Везде можно встретить одну легенду, будто Бертольд Шварц случайно молол смесь пороха в ступе, а случайная искра попав туда, произвела взрыв в келье монаха. Правда нет достоверных сведений о Шварце, но всё-таки именно монахи первыми точно описали порох, а именно великий изобретатель Средневековья — Роджер Бэкон. Он точно запишет рецепт пороха, но не осмелится показать его дальше монашеского ордена, потому что считалось, что столь опасные вещи стоит прятать от глаз необразованных людей.

Всё же, тайна пороха вскоре была раскрыта и впервые применена в качестве оружия.

Порох как оружие

26 августа 1346 года. После многомесячных боёв за французскую корону английский король Эдуард III со своей утомлённой армией вышел к деревне Креси на севере Франции. В течение целого тысячелетия на полях сражений господствовали конники. Англичан было мало, но их воодушевляла вера в собственное оружие — длинные луки. Сражаясь долгие годы с шотландцами и валийцами, Эдуард по достоинству оценил качество этого мощного оружия. На рассвете английские войны начали укреплять свои позиции при Креси, ямы должны были стать ловушками для французской кавалерии. На подступах к боевым порядкам в землю вбивали колья, которые могли пронзить лошадь. Однако в первую очередь англичане возлагали надежды на свой главный козырь — длинный лук. Высотою с человеческий рост он был изготовлен из тиса, чтобы натянуть тетиву нужно было приложить усилие в 45 килограмм, а стрелы поражали противника до 200 метров. Натянуть тетиву лука была сложнее, чем тетиву арбалета, но стрельба из него велась гораздо быстрее. Пока английские лучники готовились встретить врага, на поле битвы прибывает Эдуард вместе с рыцарями, однако теперь английской коннице предстояло сражаться в пешем бою. Эдуард приказал рыцарям спешиться и занять позицию среди лучников, образовав построение в форме клина, получившая название борозда. «Англия и Святой Георгий! Англия и Святой Георгий!» — скандировали солдаты.

Французы не сомневались в победе, ведь их войско втрое превосходило англичан. Английским лукам они противопоставили мощные арбалеты. Французский король Филипп привёл с собой 6 тысяч генуэзских наёмников. Вооружённые арбалетами они спустились с холма и двинулись к боевым порядкам англичан.

Современный историк Джефри Бэйкер так описывает эту битву:

Французы устремились на англичан первыми. Арбалетчики шли на них под звуки труб, литавр и пронзительный вой, который оглашал округу громоподобным криком.

Однако стрелы арбалетчиков не долетали до англичан. Англичане стояли вне досягаемости генуэзских арбалетов. Тогда как стрелы длинных английских луков вполне доставали до арбалетчиков. Лучники сделали шаг вперёд и стали выпускать стрелы с такой скоростью, что они сыпались словно снег. Бросая своё оружие, генуэзцы обратились в бегство. Это зрелище так возмутило французского короля, что он приказал своим рыцарям атаковать врага в конном строю. Рыцари устремились вперёд сквозь расстроенные ряды отступающих арбалетчиков. Земля на поле сражения размокла после недавнего дождя. Вскоре боевые порядки французов превратились в бесформенную и перепачканную грязью кучу людей в тяжёлом снаряжении и лошадей, осыпаемых градом стрел англичан. Французы пришли в замешательство, и лишь немногие охваченные яростным порывом рыцари сумели приблизиться к англичанам вплотную. Здесь их уже ждали топоры, копья и мечи англичан. Очень много французов погибло, не получив ни одной раны, их просто задавили в толпе. После 16 бесплодных атак французы отступили, потерпев сокрушительное поражение. Англичане сохраняли боевой порядок вплоть до следующего утра.

Рибальда

На рассвете послы Эдуарда обнаружили 542 тела французских дворян и рыцарей, также 20 тысяч погибших солдат и лошадей. Англичане же потеряли 2 рыцарей и 18 пехотинцев. Победа англичан при Креси ошеломила Европу. Их тактика, в основе которой лежала мощь длинных луков стали полной неожиданностью для европейцев. Для пехотинцев наступала новая эра, конникам была суждено появляться на полях сражений ещё несколько столетий, но решать исход битвы будут уже не они. Эпоха рыцарской кавалерии подошла к концу, однако на поле битве в Креси был слышен звук не только английских, Эдуард выставил на позицию несколько бомбард. Это были небольшие примитивные пушки, которые стреляли камнями. Бомбарды были неточным оружием и главным образом лишь пугали французских лошадей своим грохотом. Однако именно их канонада возвестила о начале революции, которая навсегда должна была изменить мир, а также способ ведения войны — появления пороха.

В дальнейшем порох в военном деле начинает применяться всё чаще и уже как новая технология возвращается на восток. К примеру, крайне успешно новым видом вооружения сумел воспользоваться османский султан Мехмед II «Завоеватель». Он использовал технологию, предложенную ему Урбаном, венгерским инженером.

Турецкая пушка, изготовленная по той же технологии

Мехмед разработал план осады города. Он установил пушку напротив главных ворот города. 12 апреля 1453 года она наконец «заговорила». Мощные стены, которые защищали христианство в течение столетий, рухнули за несколько недель. Эта сверхпушка Мехмеда сумела изменить ход истории, однако такое орудие оказалось не слишком удобным для ведения осады. Для его перевозки требовалось 60 быков и 200 человек, чтобы зарядить оружие на позиции, уходило не менее часа. Отдача была столь велика, что новый выстрел можно было провести лишь через 3 часа после предыдущего.

Дальнейшее развитие этой технологии в военном приводит к появлению огромного числа ружей, пушек, мортир и прочего вооружения. Но данный вид пороха был ещё недостаточно совершенен для военных целей по многим причинам. Одна из основных причин — это выделение большого количества дыма, которое при стрельбе обозначало позицию стрелка, но при этом мешало вести прицельный огонь. Во-вторых, дымный порох является крайне чувствительным к возгоранию. Описывается множество случаев, когда бочки с порохом взрывались прямо на складах из-за разного рода мелочей (маленькая искра или просто удар металлическим предметом). Всё это и многое другое заставило думать в сторону того, как сделать порох бездымным.

Как изобрели порох в России

Поначалу дымный чёрных порох использовался при стрельбе в виде мякоти пороха порошкоообразного вида., само же слово «порох», или «прах», означает пыль. Использоваться такую пороховую мякоть было тяжело из-за прилипания её к стенкам орудий. В результате обдумывания этой проблемы, было решено делать порох в виде комочков, что позволяло легче заряжать пушки, а при воспламенении таким образом получать значительно больший объём газа. Где-то в середине 15 века мы начали использовать зелёный порох. Его можно было получить, раскатывая в тесто мякоть пороха вместе со спиртом и другими примесями, затем тесто пропускали через специальное решето. Развитие отечественного производства пороха получает значительный всплеск во времена правления Ивана Грозного, а также Петра I. При Петре Великом были построены сразу три завода по производству пороха: Петербургский, Сестрорецкий, а также Охтинский.

Изучением пороха в России занимался Ломоносов, который произвёл теоретические выкладки, а также ряд экспериментов над дымным порохом. Позже его наработки использовались французскими учёными, которые получили наиболее удачный состав смеси, о котором написано в начале статьи:75 % калиевой селитры, 10 % серы и 15 % угля.

В начале XIX века русских порох стал считаться одним из самых высококачественных в мире, но, как известно, чёрный порох обладал значительными недостатками, такими как забивания дула ружья в результате налипания частиц пороха, а также огромное количество дыма при ведении стрельбы. Ещё одним существенным недостатком было образование серных соединений, вплоть до сернистой кислоты, которая разъедала металлические части оружия.

К концу XIX века был изобретён белый порох, позже названный бездымным, в основе которого лежала нитроцеллюлоза. Такой порох горел послойно, что улучшало баллистические свойства снарядов. Белый порох при горении производил гораздо меньшее количество дыма, что произвело целый рывок в развитии артиллерии.

В 1884 году был изобретён пироксилиновый порох во Франции, который оказывался более мощным, чем чёрный порох, но более непредсказуемым, поэтому его использовали только в небольших орудиях.

В 1887 году Альфред Нобель изобретает баллиститный порох. В Англии в 1889 году создают кордитный порох, на основе баллиститного пороха Нобеля. Новые вещества были более мощными, но при этом более стабильными, чем белый порох или пироксилиновый порох.

В 1891 году Дмитрий Иванович Менделеев создаёт пироколлодийный порох и спустя год начинаются его испытания для военных целей. В результате он принимается на вооружение. Д. И. Менделеев крайне скрупулёзно сравнивает в своих работах своё изобретение с другими видами пороха и отмечает его преимущества: стабильность состава, гомогенность, отсутствие «следов детонации».

Именно в СССР были созданы первые реактивные системы залпового огня. Мы успешно применяли для зарядов реактивных систем баллиститный порох, а в конце 1940-х годов создали смесевые виды пороха, которые использовали в двигателях ракет.

Ничто не стоит на месте, ведь создаются всё новые виде вооружения, а от войны никто не спешит отказываться, значит порох ещё долго будет иметь спрос и работу …

 

Можете также посмотреть документальный фильм о порохе:

kakizobreli.ru

XuMuK.ru — ПОРОХА — Химическая энциклопедия


ПОРОХА (т. наз. метательные ВВ), твердые смеси орг. и(или) неорг. соединений, способные устойчиво (без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш. давлений (0,1-1000 МПа). Пороха-источники энергии для сообщения снарядам, ракетам и т. д. необходимой скорости полета к цели.

Для создания режима устойчивого горения с регламентир. скоростью тепло- и газовыделения пороха формуют в виде монолитных плотных зарядов с высокой мех. прочностью, не допускающей их разрушения в момент выстрела в стволе орудия или при горении в ракетном двигателе. При сохранении сплошности заряда горение порохов происходит послойно -параллельными слоями в направлении, перпендикулярном пов-сти горения заряда. Скорость тепло- и газовыделения определяется величиной пов-сти заряда и линейной скоростью горения. Пов-сть заряда порохов определяется размером и формой его элементов, выполненных в виде цилиндров с одним или несколькими каналами, пластин, лент, сфер и т. д. В зависимости от формы элементов величина пов-сти заряда при горении изменяется по-разному. Горение с уменьшением пов-сти заряда наз. дегрессивным и сопровождается уменьшением скорости газовыделения, горение с увеличением пов-сти наз. прогрессивным. В случае постоянной или слабо увеличивающейся пов-сти горящего заряда давление в стволе орудия или ракетной камере остается приблизительно постоянным.

Скорость горения порохов U увеличивается с повышением давления р окружающего газа и т-ры заряда Т0 по ур-нию: U = Bpv(l — АТ0), где А, B и v эмпирич. постоянные, зависящие от состава порохов. В ракетной камере с рабочим давлением ~ 10 МПа скорость горения порохов составляет 1 см/с, в ствольных системах с рабочим давлением 100-1000 МПа-10-100 см/с. Время сгорания порохового заряда определяется не только скоростью горения, но и величиной наим. размера отдельного элемента, т. наз. толщиной горящего свода, к-рая может колебаться от 0,1 мм для короткоствольных систем до неск. дм для ракетных двигателей. В ствольных системах порох сгорает за сотые и тысячные доли с, в ракетных двигателях-за десятки с. При горении порохов выделяется большое кол-во газов (до 1 м3/кг) с т-рой 1200-3700 °С.

Пороха характеризуют теплотой сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0 и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой, к-рую производят газообразные продукты взрыва 1 кг пороха,-т. наз. силой пороха f= p0u0Tг/273 в Н·м/кг, где p0-атм. давление, Tг-макс. т-ра газов; для ракетных систем работоспособность пороха-единичный импульс (в Н·с/кг), к-рый соответствует величине уд. тяги, развиваемой ракетным двигателем при сгорании 1 кг пороха.

В зависимости от хим. состава обычно различают нитро-целлюлозные и смесевые пороха. Основа всех нитроцеллюлоз-ных (бездымных) порохов-целлюлозы нитраты, пластифицированные разл. р-рителями. В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести р-рителя различают пироксилиновые пороха, баллиститы и кордиты. Пироксилиновые пороха содержат пироксилин (12,2-13,5% N), следы летучего р-рителя — пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром), небольшие кол-ва стабилизатора хим. стойкости порохов (напр., дифениламин) и флегматизатора (напр., камфора), др. добавки. При изготовлении пироксилиновых порохов после смешения компонентов и их пластификации полученную массу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (1,5-2,0 см), из к-рых затем удаляют р-ритель. Теплота сгорания пироксилиновых порохов ок. 4000 кДж/кг, объем газообразных продуктов ок. 1000 л/кг, сила пороха ок. 106 Н·м/кг. Применяют их только в ствольных системах. Баллиститы и кордиты-бездымные пороха для ствольных систем и твердые ракетные топлива.

Смесевые пороха-гетерог. композиции, состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя (обычно NH4C1O4, 70-80% по массе) и горючего полимерного связующего (обычно синтетич. каучуки и смолы, 10-20%). Кроме того, смесевые пороха могут содержать пластификаторы, порошкообразный А1 (10-20%), катализаторы горения, отверждающие добавки и др. Изготовление смесевых порохов включает тщательное смешение всех компонентов (связующее находится в вязкотекучем состоянии), заполнение полученной массой изложницы или непосредственно ракетного двигателя, отверждение заряда при нагревании. Применяют в качестве смесевых твердых ракетных топлив. По сравнению с баллиститами смесевые пороха обладают более высокой уд. тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и т-ры, возможностью регулирования физ.-мех. характеристик и скорости горения при помощи присадок. Благодаря высоким эластич. св-вам смесевых порохов можно изготовлять заряды жестко-скрепленными (на клеевой основе) со стенкой двигателя, что резко увеличивает коэф. наполнения топливом двигательной установки.

К смесевым порохам относят также дымные (черные) пороха. Окислителем в таких порохах служит KNO3 (70-80% по массе), горючим-уголь (10-20%), связующим-сера (8-10%). Дымный порох легко воспламеняется под действием искры и пламени; т. всп. ок. 300 °С; более чувствителен к удару, чем нек-рые бризантные ВВ. Скорость горения запрессованных зарядов таких порохов при атм. давлении 8-10 мм/с.

Процесс изготовления дымного пороха включает измельчение исходных компонентов, их смешение, уплотнение смеси, зернение, полирование и сортировку. Применяют дымный порох в патронах для охотничьих ружей, снаряжения дистанц. колец в трубках и огнепроводных шнуров, в воспламенителях к зарядам из нитроцеллюлозных порохов, зарядах типа шрапнели.

Раньше всех был применен дымный порох, место и время изобретения к-рого точно не установлены. Наиб. вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. В Европе (в т.ч. в России) дымный порох начали применять в 13 в.; до сер. 19 в. он оставался единственным ВВ для горных работ и до кон. 19 в.-метательным ср-вом. Пироксилиновый порох впервые получен в 1884 П. Вьелем, кордитный — в кон. 19 в. в Великобритании, баллиститный — в 1887 А. Нобелем. В России произ-во бездымного пороха осуществлено в 1890 благодаря работам Д. И. Менделеева. Заряды из баллиститных порохов для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и использовались в Великую Отечественную войну в гвардейских минометах «Катюша».

Лшп.: Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969; Горст А. Р., Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972. Б. С. Светлов.

www.xumuk.ru

Сорта и марки дымного пороха, состав, свойства, характеристики

Современные дымные пороха изготовляются в виде зерен неправильной формы. В зависимости от состава компонентов различают четыре сорта дымного пороха : военный, охотничий, бессерный с размером зерен 0,75-1,25 мм, и шнуровой порох, в 1 грамме которого содержится от 400 до 7000 зерен. 

В зависимости от размера зерен (частиц) различают следующие марки военного дымного пороха :

— Пушечный призматический, размер зерен 25,0-40,0 мм.
— Пушечный, 7,0-21,0 мм.
— Крупнозернистый дымный ружейный порох, КЗДП — 5,1-10,2 мм.
— Дымный ружейный порох ДРП №1 — 1,25-2,0 мм.
— Дымный ружейный порох ДРП №2 — 0,75-1,25 мм.
— Дымный ружейный порох ДРП №3 — 0,15-0,75 мм.

Составы дымного пороха установлены окончательно в конце 17 века и не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Дымный порох включает в себя следующие вещества в различных соотношениях : окислитель — калиевую селитру, горючее — древесный уголь и цементатор — серу.

Компонентный состав дымного пороха, военного, охотничьего, шнурового, бессерного.

Компонентный состав дымного пороха, военного, охотничьего, шнурового, бессерногоКомпонентный состав дымного пороха, военного, охотничьего, шнурового, бессерного

Селитра является окислителем и при нагревании легко отдает кислород. Выделяющийся кислород окисляет серу и уголь. С увеличением содержания селитры в порохе до определенного предела (~80%) сила пороха возрастает и увеличивается скорость его горения.

В природе много веществ, богатых кислородом, но для целей пороходелия находит применение почти исключительно калиевая селитра, так как она в наибольшей степени удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к окислителям в составе пороха. Имеет малую гигроскопичность и невысокую чувствительность.

Уголь является горючим веществом. Для пороходелия употребляется древесный уголь (преимущественно ольховый или крушинный) с содержанием 72—80% углерода. Уголь из смолистых пород деревьев применять нежелательно, так как пороха, приготовленные с использованием такого угля, трудно воспламеняются. При увеличении количества угля в порохе скорость горения пороха снижается, но с увеличением содержания углерода в угле — увеличивается.

Сера (S) служит цементатором между селитрой и углем, придавая пороху определенную механическую прочность. Кроме того, сера является горючим компонентом и облегчает воспламенение пороха, так как воспламеняется при более низкой температуре, чем уголь. Температура воспламенения серы ниже, чем у древесного угля.

От увеличения содержания серы в порохе сила пороха и скорость горения уменьшаются. Сера встречается в кристаллической и аморфной формах. В пороходелии применяется сера только кристаллической формы с температурой плавления 114,5 градуса.

Дымный порох является малогигроскопичным веществом, что определяется свойствами компонентов. Древесный уголь плохо смачивается (гигрофобное вещество), а калиевая селитра и сера имеют малую гигроскопичность. Дымный порох обладает высокой химической стойкостью, то есть характеризуется высокой сохраняемостью при нормальных условиях эксплуатации.

Цвет дымных порохов бывает от сине-черного до серо-черного с металлическим блеском. Интенсивно черный цвет указывает на присутствие в порохе большого количества влаги. Хороший порох сравнительно трудно раздавливается между пальцами, не пачкает рук и при высыпании его на бумагу даже с высоты 1 метр совершенно не оставляет пыли.

Насыпанный на лист бумаги порох при зажжении должен быстро вспыхнуть и образовать вертикальный столб дыма, при этом бумага не должна загораться и на ней не должно оставаться следов копоти (обугливания).

Дымный порох легко воспламеняется под действием пламени и искры. Температура вспышки его около 300 градусов. Удар молнии всегда вызывает взрыв. Небольшие количества пороха только вспыхивают при зажжении, а большие взрываются.

Увеличение количества влаги оказывает значительное влияние на воспламеняемость пороха. При содержании влаги свыше 2% порох трудно воспламеняется, а при 15% влаги он совсем теряет способность к воспламенению.

Скорость горения дымного пороха зависит от его состава, внешнего давления и от плотности пороховых элементов. Скорость горения дымных порохов, запрессованных в дистанционные кольца, при сжигании на воздухе 8—10 мм/с. При определенной плотности порох имеет свойство гореть параллельными слоями. Этим свойством широко используются при изготовлении всякого рода замедлителей.

Дымный порох чувствителен к удару и трению. По чувствительности к удару он превосходит некоторые бризантные ВВ. При простреле пулей воспламеняется. Удар пули при скорости более 500 м/с вызывает почти всегда взрыв пороха. При трении между поверхностями железа или камня дымный порох вспыхивает или взрывает. Большое количество пороха при зажигании, как правило, взрывается. Особенно легко взрывается пороховая пыль.

Дымный порох имеет невысокие по сравнению с другими видами порохов энергетические и баллистические характеристики. Скорость горения дымного пороха в сильной степени зависит от плотности зерен (изделий из пороха) и давления окружающей среды. Плотность изменяется в пределах от 1600 до 1900 кг/м3. При давлении окружающей среды до 10 МПа и плотности равной и более 1700 кг/м3 порох сгорает параллельными слоями.

Величины теплоты горения (Qw) и температуры горения (Т1) находятся в нижнем пределе значений. Малый объем газообразных продуктов, образующихся при сгорании дымного пороха определяет низкое значение удельного объема газое (Wi) и «силы пороха» (f). При сгорании дымного пороха в газы превращается всего около 43,6% общего весового количества пороха.

Энергетические и баллистические характеристики порохов.

Энергетические и баллистические характеристики пороховЭнергетические и баллистические характеристики порохов

Наличие невысоких энергетических и баллистических характеристик исключает возможность использования дымного пороха для метательных зарядов артиллерийских систем. Однако дымный порох широко применяется на практике :

— В воспламенителях основных зарядов в ствольной артиллерии и ракетных системах (КЗДП, ДРП №1, ДРП №2, ДРП №3, бессерный).
— В замедлителях и усилителях огня в дистанционных устройствах снарядов (трубках и взрывателях) для обеспечения разрыва снарядов в любой точке траектории (ДРП № 1,2,3).
— В вышибных зарядах для снарядов шрапнельного типа, зажигательных и осветительных снарядах.
— В огнепроводных шнурах (шнуровой порох).
— В охотничьих ружьях (охотничий).
— В горном деле, при добыче декоративного камня, например, мрамора и гранита, которые нужно откалывать глыбами, а не дробить на мелкие куски, то есть без бризантного эффекта.
— В других областях.

Все изделия из дымного пороха можно разделить на две группы. К первой группе относятся фигурные пороха — пороха кубической и призматической формы, воспламенители, петарды для капсюльных втулок и некоторые другие (КЗДП, ДРП №1). Эта пороховые элементы изготавливаются отдельно от деталей элементов выстрела, в которые они затем вставляются.

Сорта и марки дымного пороха, состав, свойства, энергетические и баллистические характеристики, изделия из дымного порохаСорта и марки дымного пороха, состав, свойства, энергетические и баллистические характеристики, изделия из дымного пороха

Ко второй группе относятся пороховые детали взрывателей — пороховые замедлители, предохранители и усилители. Эти изделия чаще всего впрессовывают в соответствующую деталь трубки или взрывателя (ДРП №2, ДРП №3).

Отдельно выделяется огнепроводный шнур, который представляет собой слабоспрессованную сердцевину из шнурового пороха, плотно охваченную снаружи хлопчатобумажной пряжей. Внутри пороховой сердцевины для равномерного распределения пороха по всей длине шнура пропущена направляющая хлопчатобумажная нить.

Дымный порох можно использовать (и длительное время использовали) в качестве ракетных зарядов. Однако, его недостаточные энергетические характеристики, ограниченность возможных конструктивных форм зарядов и их габаритов, а также хрупкость, опасность производства и применения — все это тормозило развитие ракетной техники на основе дымного пороха.

По материалам книги «Взрывчатые вещества и пороха».
А.Н. Каляженков, Д.П. Мальгин.

Статьи схожей тематики:

  • Снайперская стрельба по движущейся цели, вычисление движения и упреждений, способы стрельбы по движущейся цели.
  • 9-мм охотничий карабин Тигр-9, назначение, модификации, характеристики, устройство, особенности конструкции, обзор.
  • Отмеривание и взвешивания заряда дроби для снаряжения охотничьих патронов, завальцовка дульца гильзы, калибровка бумажной и пластмассовой гильзы.
  • Порох для охотничьих патронов, дымный и бездымный порох, свойства, преимущества, недостатки и особенности применения в патронах.
  • Охотничьи пороха, дымные и бездымные, состав, свойства, особенности применения, положительные и отрицательные качества.
  • Проверка и пристрелка гладкоствольного охотничьего ружья дробью, мишени, точность и кучность боя, оценка возможности поражения дичи.

survival.com.ua

Бездымный порох — Википедия

Охотничий бездымный порох «Сокол» (Россия) Бездымный порох

Безды́мный по́рох (англ. Smokeless powder) или нитропорох (англ. nitro powder) — групповое название метательных взрывчатых веществ, используемых в огнестрельном оружии и артиллерии, в твердотопливных ракетных двигателях, которые при сгорании не образуют твёрдых частиц (дыма), а только газообразные продукты сгорания, в отличие от дымного (чёрного) пороха.

Типы бездымного пороха включают кордит, баллистит и, традиционно, белый порох (англ. Poudre B). Они классифицируются на одноосновный, двухосновный и трёхосновный.

Описание

Бездымный порох состоит из нитроцеллюлозы (одноосновный), обычно с добавлением до пятидесяти процентов нитроглицерина (двухосновный), и иногда нитроглицерина в сочетании с нитрогуанидином (трёхосновный). Конечный продукт гранулируется в сферические частицы или прессуется в цилиндры или хлопья при помощи растворителей типа эфира. Также дополнительной составляющей бездымного пороха могут быть стабилизаторы и баллистические модификаторы.

Двухосновные порохи обычно используются в изготовлении патронов для стрелкового и охотничьего оружия, в то время как трёхосновные более широко применяются в артиллерии и двигателях ракет небольшого калибра.

Причина бездымности этих порохов состоит в том, что продукты окисления их ингредиентов в основном газообразны, по сравнению с чёрным порохом, выделяющим при сгорании до 55 % твердых веществ (карбонат калия, сульфат калия и пр.).

Бездымный порох горит только по поверхности гранул, хлопьев или цилиндров — для краткости, гранул. Бóльшие гранулы сгорают медленнее и скорость их сгорания также контролируется специальным покрытием, мешающим горению, основная функция которого — регулировать более-менее постоянное давление на вращающуюся пулю или снаряд, ещё не покинувшие ствол орудия, что позволяет им достигать максимальной скорости.

Самые большие гранулы в пушечном порохе. Они представляют собой цилиндр, достигающий размера пальца руки, в котором проделаны семь отверстий (одно по оси симметрии, а остальные шесть — расположены по кругу центрального поперечного сечения). Эти отверстия стабилизируют процесс горения благодаря тому, что пока внешняя поверхность, сгорая, уменьшает внешнюю площадь горения, сгорает и внутренняя поверхность, увеличивая внутреннюю площадь горения. Изнутри горение в грануле происходит быстрее, таким образом позволяя поддерживать давление в стволе постоянным, при увеличении в нём свободного пространства из-за движения пули/снаряда вперёд.

Быстрогорящие пистолетные пороха делаются таким образом, чтобы поверхность их гранул была максимальной, как у хлопьев или плоских дисков.

Сушат порох в основном в вакууме. При сушке растворители конденсируются и могут быть снова использованы в процессе изготовления. Гранулы также покрываются графитом, с целью избежать их возгорания от искр статического электричества.

Видео по теме

История

До внедрения бездымного пороха, первый же залп окутывал огневую позицию густым непроглядным дымом, делая дальнейшую стрельбу нецелесообразной пальбой наугад

Пироксилин

Со времен Наполеона командующие войсками жаловались на неспособность отдавать приказы в бою из-за сильного задымления, вызванного порохом, использовавшимся в ружьях.

Большой прорыв вперёд был сделан с изобретением пироксилина — материала, основанного на нитроцеллюлозе. Он нашёл широкое применение в артиллерии.

Однако пироксилин имел ряд существенных недостатков. Пироксилин был более мощным, чем дымный порох, но в то же время менее стабильным, что делало его неподходящим для использования с огнестрельным оружием малых размеров — не только из-за большей опасности в полевых условиях, но и из-за повышенного износа оружия. Оружие, которое могло выстрелить тысячи раз обычным порохом, приходило в негодность после нескольких сотен выстрелов с более мощным пироксилином. Также происходило множество взрывов на фабриках по производству пироксилина из-за небрежного отношения к его нестабильности и средствам стабилизации.

По этим причинам применение пироксилина было приостановлено на двадцать с лишним лет, до тех пор пока люди не научились его «приручать». Лишь в 1880 году пироксилин стал жизнеспособным взрывчатым веществом.

Белый порох

В 1884 году Поль Вьель (Paul Vieille) изобрёл бездымный порох, названный Poudre B, который был основан на желатинизированной нитроклетчатке (68% нерастворимой в диэтиловом эфире тринитроцеллюлозы смешана с 30% растворённой в эфире динитроцеллюлозы с добавкой 2% парафина), с дальнейшим образованием пороховых элементов и последующей сушкой зёрен пороха.

Конечное взрывчатое вещество, которое в наши дни называют нитроцеллюлозой, содержит несколько меньшее количество азота, чем пироксилин, поэтому оно легче желатинизируется спирто-эфирной смесью. Большим достоинством данного пороха было то, что он, в отличие от пироксилина, горит послойно, что делало его баллистические свойства предсказуемыми.

Порох Вьеля произвёл революцию в мире стрелкового огнестрельного оружия по нескольким причинам:

  • Больше практически не было дыма, тогда как ранее после нескольких выстрелов с использованием чёрного пороха поле зрения солдата сильно сужалось из-за клубов дыма, что мог исправить только сильный ветер. Кроме того, позиция стрелка не выдавалась клубом дыма из винтовки.
  • Poudre B давал большую скорость вылета пули, что означало более прямую траекторию, что повышало точность и дальность стрельбы; дальность стрельбы достигла 1000 метров.
  • Так как Poudre B был в три раза мощнее чёрного пороха, то его требовалось намного меньше. Боеприпасы облегчались, что позволяло войскам носить с собой большее количество боеприпасов при той же их массе.
  • Патроны срабатывали, даже будучи мокрыми. Основанные же на чёрном порохе боеприпасы должны были храниться в сухом месте, поэтому их всегда переносили в закрытых упаковках, препятствовавших попаданию влаги.

Порох Вьеля был использован в винтовке Лебеля, которую сразу же приняла на вооружение французская армия, чтобы использовать все преимущества нового пороха над чёрным. Другие европейские страны поспешили последовать примеру французов и тоже перешли на аналоги Poudre B. Первыми были Германия и последовавшая за ней Австрия, которые ввели новое вооружение в 1888 году.

Баллистит и кордит

Примерно в одно время с Вьелем в 1887 году в Великобритании Альфред Нобель разработал баллистит, один из первых нитроглицериновых бездымных порохов, состоящий из равных частей пороха и нитроглицерина, и получил на него британский патент.

Баллистит был модифицирован Фредериком Абелем и Джеймсом Дьюаром в новый состав, названный кордит. Он также состоит из нитроглицерина и пороха, но использует самую нитрированную разновидность пороха, нерастворимую в смесях эфира и спирта, в то время как Нобель использовал растворимые формы. Кордит стал основным видом бездымных взрывчатых веществ на вооружении британской армии в течение XX века.

Кордит стал предметом судебных исков между Нобелем и британским правительством в 1894 и 1895 гг. Нобель считал, что его патент на баллистит также включает и кордит, на практике невозможно приготовить одну из форм в чистом виде, без примеси второй. Суд вынес постановление не в пользу Нобеля.

В 1889 году британский патент на похожий состав также получил оружейник Хайрем Максим, а в 1890 году его брат Хадсон Максим запатентовал этот состав в США.

Эти новые взрывчатые вещества были более стабильными и более безопасными в обращении, чем белый порох, и, что немаловажно — более мощными.

Пироколлодийный порох

23 января 1891 года Дмитрий Иванович Менделеев создал и дал название этому пороху «пироколлодийный» — по полученному и названному им же виду нитроклетчатки — «пироколлодий». Вид нитроцеллюлозного пороха, в состав которого входит хорошо растворимая нитроклетчатка и собственно растворитель, дополнительными компонентами являются различные присадки, предназначенные для стабилизации газообразования. Началось производство на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года, с участием главного инспектора артиллерии морского флота адмирала С. О. Макарова, испытан пироколлодийный порох. За полтора года под руководством Д. И. Менделеева разработана технология пироколлодия — основы российского бездымного пороха. После испытаний 1893 адмирал С. О. Макаров подтвердил пригодность нового «бездымного зелья» для использования в орудиях всех калибров.[1]

В 1895—1896 годах «Морской сборник» печатает две большие статьи Д. И. Менделеева под общим заголовком «О пироколлодийном бездымном порохе», где особо рассматривается химизм технологии и приводится реакция получения пироколлодия. Характеризуется объём газов, выделяемых при его горении, последовательно и подробно рассматривается сырьё. Д. И. Менделеев, скрупулёзно сравнивая по 12 параметрам пироколлодийный — с другими порохами, демонстрирует его неоспоримые достоинства, прежде всего — стабильность состава, гомогенность, отсутствие «следов детонации».[2]

Желатиновый порох

Иван Платонович Граве — профессор Михайловской артиллерийской академии, полковник, — в 1916 году усовершенствовал французское изобретение: получил бездымный порох на другой основе — на нелетучем растворителе, — коллоидный, или желатиновый, порох. Он легко поддавался формовке и даже обработке на токарном станке. Применялся желатиновый порох в виде пороховых элементов с большой толщиной стенки (более нескольких миллиметров).

Граве получил патент на это изобретение в 1926 году уже в другой стране — Советской России. Главное артиллерийское управление (ГАУ) подтверждает его авторство в разработке пороха и снарядов для «Катюши»[3].

Применение

В наши дни пороха, основанные только на нитроцеллюлозе, известны как одноосновные, а кордитоподобные известны как двухосновные. Также были разработаны трёхосновные кордиты (Cordite N и NQ) с добавкой нитрогуанидина, изначально использовавшиеся в больших пушках морских боевых кораблей, но нашедшие своё применение и в танковых войсках, а ныне использующиеся и в полевой артиллерии. Основное преимущество трехосновных порохов, по сравнению с двухосновными, состоит в существенно более низкой температуре пороховых газов при аналогичной эффективности. Перспективы дальнейшего использования порохов, содержащих нитрогуанидин, связаны с авиационными и зенитными орудиями малого калибра, имеющими высокий темп стрельбы.

Бездымный порох позволил произвести на свет современное полуавтоматическое и автоматическое оружие. Чёрный порох оставлял большое количество твердых продуктов (40-50% от массы пороха) в стволах орудий. Основные твердые продукты сгорания дымного пороха, полисульфиды (K2Sn, где n=2-6) и сульфид калия (K2S), притягивают влагу и гидролизуются до калийной щелочи и сероводорода. При сгорании бездымных порохов образуется не более 0,1 — 0,5% твердых продуктов, что позволило осуществлять автоматическую перезарядку оружия с использованием множества подвижных частей. Стоит учесть, что продукты сгорания всех бездымных порохов содержат много оксидов азота, что повышает их корродирующее действие на металл оружия.

Одно- и двухосновные бездымные пороха в наше время составляют основную часть метательных взрывчатых веществ, использующихся в стрелковом оружии. Они настолько распространены, что большинство случаев использования слова «порох» относится именно к бездымному пороху, в частности, когда речь идёт о ручном огнестрельном оружии и артиллерии. Дымные пороха используются в качестве МВВ только в подствольных гранатометах, сигнальных ракетницах и некоторых патронах для гладкоствольного оружия.

В некоторых случаях, например, в ряде кустарных ручных гранат и импровизированных артиллерийских снарядов, бездымный порох может использоваться и в качестве бризантного взрывчатого вещества, для чего плотность заряжания доводят до величины, соответствующей детонации, и используют мощные детонаторы. В отличие от многих взрывчатых веществ, для использования бездымного пороха не обязателен капсюль-детонатор, вполне достаточно любого воспламенителя. Эффективность использования бездымных порохов в качестве БВВ, в случае воспламенения, сравнима с эффективностью использования минного дымного пороха. При использовании мощных детонаторов (на практике не менее 400-600 гр. ТНТ) эффективность находится на уровне большинства индивидуальных БВВ.

Нестабильность и стабилизация

Нитроцеллюлоза со временем разлагается с выделением оксидов азота, которые катализируют дальнейший распад компонентов пороха. В процессе реакций разложения выделяется теплота, которой, в случае длительного хранения большого количества пороха или хранения пороха при высоких температурах (на практике, выше 25*С), может быть достаточно для самовоспламенения.

Одноосновные нитроцеллюлозные пороха наиболее подвержены разложению; двухосновные и трёхосновные разлагаются более медленно, что связано с более высоким содержанием стабилизаторов химической стойкости и их более равномерным распределением в объеме пороха, так как нитроглицерин и другие пластификаторы способствуют переводу нитроцеллюлозы в состояние однородного пластика. Кислотные продукты химического распада (главным образом, оксиды азота, азотистая и азотная кислоты) энергонасыщенных компонентов пороха могут вызвать коррозию металлов гильзы, пули и капсюля снаряженных боеприпасов или металлов упаковки пороха при отдельном хранении последнего.

Чтобы избежать накопления в составе пороха кислотных продуктов распада, добавляют стабилизаторы, самыми популярными из которых являются дифениламин и центролиты (№1 и №2). Также применяют 4-нитродифениламин, N-нитрозодифениламин и N-метил-п-нитроанилин. Стабилизаторы добавляются в количествах порядка 0,5-2 % от общей массы состава; большие же количества могут несколько ухудшить баллистические характеристики пороха за счет смещения кислородного баланса. Количество стабилизатора со временем уменьшается за счет расходования на реакции с кислотными продуктами разложения пороха, что может привести к самовозгоранию, поэтому взрывчатые вещества должны периодически тестироваться на количество стабилизаторов. Повышение содержания стабилизаторов химической стойкости способствует увеличению продолжительности хранения любых метательных ВВ, но снижает баллистические качества порохового заряда.

Бездымные взрывчатые компоненты

В состав разных сортов пороха могут входить различные активные и вспомогательные компоненты:

  • Взрывчатые вещества:
  • Мягчители, делающие гранулы менее хрупкими
  • Вяжущие вещества, поддерживающие форму гранул
  • Стабилизаторы, предотвращают или тормозят самораспад
  • Размеднители — добавки, препятствующие накоплению остатков меди (из капсюлей) на внутренней поверхности ствола оружия
  • Пламегасящие добавки — для того, чтобы уменьшить яркость свечения вырывающихся из ствола при выстреле продуктов сгорания, и тем самым уменьшить демаскировку стрелка, а также его ослепление (особенно при стрельбе в ночное время)
  • Добавки, уменьшающие износ ствола USA 16″/50 (40.6 cm) Mark 7
  • Катализаторы — добавки, ускоряющие реакцию горения
    • Нитраты диэтиленгликоля (используется в большинстве случаев динитрат диэтиленгликоля)
    • Нитроксиэтилнитрамины
  • Другие добавки

Свойства пороха сильно зависят от размера и формы его гранул. Поверхность гранул влияет на изменение их формы и скорость сгорания. Варьируя форму гранул можно повлиять на давление и кривую процесса сгорания пороха по времени.

Составы, сгорающие быстрее, дают большее давление при более высокой температуре, но также увеличивают износ стволов орудий.

Порох Primex содержит 0—40 % нитроглицерина, 0—10 % дибутилфталата, 0—10 % polyester adipate, 0—5 % канифоли, 0—5 % этилацетата, 0,3—1,5 % дифениламина, 0—1,5 % N-нитрозодифениламина, 0—1,5 % 2-нитрофениламина, 0—1,5 % нитрата калия, 0—1,5 % сульфата калия, 0—1,5 % оксида олова, 0,02—1 % графита, 0—1 % карбоната кальция, и остаток от 100 % — нитроцеллюлозы. USA smokeless powder manufacturer’s Material Safety Data Sheet

См. также

Примечания

  1. ↑ Летопись жизни и деятельности Д. И. Менделеева. Л.: Наука. 1984. С. 313
  2. Менделеев Дмитрий Иванович. Менделеев, Д. И. Сочинения: в 25 т. / Ответственный редактор акад. В. Г. Хлопин; Кураторы тома: проф. С. П. Вуколов и засл. деят. науки Л. И. Багал. — Л.—М.. — Академия Наук СССР. — Ленинград—Москва: Академия Наук СССР, 1949. — С. 181-253. — 314 с.
  3. ↑ Один из создателей «Катюши».

wiki2.red

История изобретения пороха

Время и место изобретения пороха сейчас точно установить невозможно. Считается, что он был изобретен в Китае, и долгое время его использовали только для фейерверков.

Кто и как догадался соединить вместе три основных компонента дымного пороха и поджечь, неизвестно. Некоторые исследователи утверждают, что порох был получен как побочный продукт при изготовлении «пилюли бессмертия» китайскими даосами – представителями религиозно‑мистического течения.

Основные составные части пороха люди знали издревле. Поскольку серой, помимо химического элемента, раньше называли любые горючие вещества, есть основания полагать, что человек давно заметил особенность серы гореть, образовывая при этом дым с сильным запахом. Возможно, это свойство использовалось для уничтожения вредных насекомых в жилищах.

Древесный уголь люди получали, пережигая дрова без доступа воздуха. Он выделял при сгорании намного больше тепла, чем обычная древесина.

Оба вышеназванных компонента не могли гореть без доступа воздуха. Поэтому требовался сильный окислитель, разлагающийся при нагревании с выделением кислорода. Таким ингредиентом стала калийная селитра К2С03. Она была продуктом разложения и гниения органических остатков. Следствием этого стало накопление в почве смесей различных нитратов. Но для выделения из них чистой калийной селитры требовались специальные знания химии и технологии. Считается, что первыми технологию очистки калийной селитры от добавок разработали китайцы.

Итак, родиной дымного пороха считается Китай, где, по сведениям историков, он был известен еще в конце VI – начале VII века.

Но его применение, повторяем, ограничивалось производством «ракет» для фейерверков. Для большего эффекта в порох добавляли другие вещества, не улучшавшие горение, но увеличивавшее искрение, например поваренную соль.

В Византии применялся аналог пороха – греческий огонь. Там вместо угля применялась нефть.

В 670 и 718 годах при помощи греческого огня, так утверждают историки, были уничтожены корабли арабского флота, осаждавшие Константинополь. Возможно, в составе «греческого огня» не содержалось селитры, и, соответственно, он не мог гореть без доступа воздуха.

Из разных описаний (например, «Огненная книга» Марка Грека, 1250 г.) можно сделать вывод, что в состав «греческого огня» входили смола, сера, нефть, масла. Возвратившиеся из неудачного похода на Царьград в 941 г. дружинники князя Игоря рассказывали: «У греков в руках точно молние небесное, которое они пускали трубами и жгли нас: вот почему и не одолели мы их». Вполне вероятно, что «греческий огонь» в то время уже содержал селитру, поскольку смесь, не содержащая окислителя (селитры), не могла бы гореть в трубах.

Первым европейцем, описавшим изготовление пороха примерно в 1250 г., был Роджер Бэкон. Но он зашифровал свою книгу, полностью ее смогли расшифровать только в XIX в. Примерно в то же время Марк Грек описал «гремящие» и «летающие» трубы с пороховой смесью – первые бомбы и ракеты. В 1300 г. во Фрайбурге (Германия) была отлита первая европейская пушка. В этом городе жил монах Бертольд Шварц, составивший в 1388 г. рецепт приготовления пороха высокого качества, чем и обессмертил на века свое имя.

Первый порох применялся в виде порошка – пороховой мякоти (отсюда прах, пыль), получаемой механическим смешением калиевой селитры, угля и серы в соотношении, примерно, 75:15:10. На Руси он долгое время назывался зельем. У него была низкая плотность, что затрудняло заряжание орудий и, особенно, ружей.

Огнестрельное оружие было впервые использовано в 1326 г. в Англии и Флоренции, в 1331 г. – в Германии. На Руси первое боевое применение пушек произошло в 1382 г. при обороне Москвы от орды хана Тохтамыша.

Первые артиллерийские орудия оказывали, в основном, психологическое воздействие на противника, в частности на лошадей, пугавшихся громких взрывов.

Большое влияние порох оказал на методы осады городов. Вместо стенобитных орудий осаждающие с большим успехом стали применять подкопы под крепостные стены – «тихую сапу». Затем под стену подводился мощный пороховой заряд. Взрыв проделывал в ней брешь, в которую врывались атакующие.

В XV в. вместо пороховой мякоти стали применять зернистый порох. Он горел более равномерно, что давало возможность увеличить заряды и повысить исходные скорости снарядов. Пропорции компонентов пороха изменялись в зависимости от калибра оружия.

Вплоть до XIX в. порох оставался единственным взрывчатым веществом. После изобретения в 1831 г. в Англии Бикфордом огнепроводного шнура, дымный порох стал применяться для его изготовления.

В середине XIX в. дымный порох стал широко применяться как бризантное взрывчатое вещество в подводных минах В. С. Якоби и как метательное взрывчатое вещество в боевых ракетах К. И. Константинова.

Но в середине XIX в. появились другие взрывчатые вещества – пироксилин, динамит, нитроглицерин, тротил.

В огнестрельном оружии долгое время воспламенение происходило при помощи трута или искры. В 1799 г. Говардом было изобретено вещество, вызывающее детонацию пороха, – гремучая ртуть. Это позволило увеличить надежность огнестрельного оружия, сделав восгорание пороха независимым от дождя и сильного ветра.

Появление гремучей ртути привело к созданию унитарного патрона, объединяющего снаряд или пулю, гильзу, в которой находился порох, и капсюль, содержавший гремучую ртуть, предназначенный для воспламенения порохового заряда. Это ускорило заряжание оружия и его скорострельность. Одновременно возникла проблема, заключавшаяся в ухудшении видимости и затруднении прицеливания из‑за большой задымленности. Это вызвало потребность в порохе, не выделявшем при горении большое количество дыма.

В 1884 г. француз Вьель изобрел бездымный пироксилиновый пластинчатый порох, получивший название пороха «В».

Первые испытания пироксилинового пороха при стрельбе из ружья Лебеля и 65‑миллиметровыми пушки показали исключительные преимущества нового пороха, по сравнению с дымным. Было установлено, что полученный Вьелем порох не дает при стрельбе дыма, не оставляет нагара в канале ствола, горит параллельными слоями, его сила в три раза превышает дымный порох и позволяет значительно увеличить начальные скорости снарядов при меньшем, по сравнению с дымным порохом, весе заряда. В России пироксилиновый порох, независимо от Вьеля, получил Г. Г. Сухачев в 1887 году.

В 1888 г. шведским инженером Альфредом Нобелем был предложен пироксилино‑нитроглицериновый порох – твердый раствор коллодионного хлопка (коллоксилина) в нитроглицерине. Количество нитроглицерина в порохе Нобеля составляло 40–60 %. Позже в состав этого пороха добавлялись инертные примеси (например камфара) для снижения скорости горения и дифениламин для повышения химической стойкости пороха.

Порох Нобеля под названием «баллистит» был принят на вооружение в Германии и Австрии, под названием «филит» – в Италии.

Баллистит имел существенные преимущества перед пироксилиновым порохом. Он не впитывал при хранении влаги, его изготовление занимало примерно один день, в то время как пироксилиновый порох должен был сушиться неделями и даже месяцами.

Другой тип нитроглицеринового пороха под названием «кордит» был предложен в 1889 г. Абелем и Дюаром в Англии. (Название «кордит» происходит от английского слова cord , что значит «шнур» или «струна».)

При изготовлении этого пороха применялся нерастворимый пироксилин, пластификация которого осуществлялась нитроглицерином и ацетоном в мешателях при обычной температуре. Для повышения химической стойкости и снижения скорости горения добавлялся вазелин. Масса прессовалась через матрицы гидравлического пресса в виде шнуров без канала, которые резались затем на стержни. Ацетон после получения пороха удалялся из него длительной сушкой.

Принципиально способ приготовления кордита не отличается от способа приготовления пироксилинового пороха.

Первый образец кордита в виде струны содержал в своем составе 58 % нитроглицерина, 37 % нерастворимого пироксилина и 5 % вазелина и предназначался для винтовок и малокалиберных орудий. Для снижения степени выгорания каналов крупных орудий был разработан кордит «MD», содержавший 30 % нитроглицерина, 65 %, пироксилина и 5 % вазелина.

Широкие опыты по разработке метода производства пироксилиновых порохов и создание промышленности бездымных порохов были начаты в России в конце 1888 г. под непосредственным руководством начальника мастерской Охтинского завода 3. В. Калачева и при участии С. В. Панпушко, А. В. Сухинского и Н. П. Федорова.

К концу 1889 г. Охтинский завод разработал образец винтовочного пироксилинового пороха в виде пластинок, который при стрельбе из ружья Лебеля дал требуемую начальную скорость при допустимом давлении и значительно меньшем, по сравнению с дымным порохом, весе заряда. Но при дальнейшем испытании из отечественного оружия этот порох оказался неудовлетворительным.

При стрельбе из винтовки Мосина образчик пороха, изготовленный из нерастворимого пироксилина с применением в качестве растворителя ацетона, дал недопустимо высокие давления, достигающие 4000 кг/см2, хотя при стрельбе из французского ружья Лебеля этот порох давал вполне удовлетворительные результаты, давление пороховых газов не превышало 2500 кг/см2.

Вследствие этого были предприняты изыскания другого образца пороха, который давал бы в этой винтовке начальную скорость 615 м/с при допустимом давлении не выше 2500 кг/см2.

Опыты по приготовлению такого пороха были поручены С. А. Броунсу, тот в середине 1890 г. предложил образец пороха, где в качестве растворителя применялась смесь ацетона и эфира. Для уменьшения скорости горения пороха в состав пороховой массы было введено 2 % касторового масла. Порох на ацетоноэфирном растворителе имел большую механическую прочность и при стрельбе из винтовки Мосина давал вполне удовлетворительные баллистические результаты как по величине начальных скоростей и давлений, так и по однообразию действия отдельных зарядов. В том же 1890 г. 3. В. Калачевым на Охтинском заводе были приготовлены образцы пороха из смесевого пироксилина на спиртоэфирном растворителе, которые отвечали полностью предъявляемым к нему требованиям.

Работы с порохом на ацетоноэфирном растворителе, как более дорогом и менее доступном для массового применения, были прекращены.

С начала 1890‑х годов Д. И. Менделеев и его сотрудники вели работы по синтезу пироколлодия и разработке на его основе бездымного пороха.

В 1892 г. были получены образцы пироколлодийного пороха и произведена ими стрельба из морских орудий. По заключению специалистов, производивших испытания, пироколлодийный порох оказался первым бездымным порохом из всех ранее испытанных, который не показал каких‑либо неожиданностей. Порох Д. И. Менделеева сразу же вызвал доверие к себе, поскольку все теоретические предположения о его свойствах были подтверждены опытными данными, полученными стрельбой из дальнобойных морских орудий.

В июне 1893 г. в России была произведена стрельба пироколлодийным порохом из 12‑дюймового орудия, и инспектор морской артиллерии адмирал С. О. Макаров поздравил Д. И. Менделеева с блестящим успехом.

После того как пироколлодийный порох выдержал испытания при стрельбе из морских орудий всех калибров, Д. И. Менделеев считал задачу по разработке бездымного пороха выполненной и больше не возвращался к исследованиям в области порохов.

Пироколлодийный порох Д. И. Менделеева был принят на вооружение американского военно‑морского флота в 1897 г., а в армии – в 1899 г. Он производился в громадных количествах на заводах США в период Первой мировой войны и после нее до замены его беспламенными негигроскопическими порохами. В России же этот порох не использовался.

В 1893 г. профессор Монро в Америке взял патент на изготовление пороха из нерастворимого пироксилина, пластифицированного нитробензолом. После приготовления пороха нитробензол удалялся из него обработкой в горячей воде, а порох при этом «затвердевал», становился более плотным. Такой порох был назван индюритом (от английского induration –  затвердевание).

Индюрит вследствие ряда недостатков не нашел широкого применения и вскоре был снят с производства.

Впоследствии все они получили название бездымного пороха коллоидного типа.

В России и Франции были приняты на вооружение пироксилиновые порохи, в Соединенных Штатах Америки – пироколлодийные, в Германии и Италии – баллиститные, в Англии – кордитные. Необходимо заметить, что общие принципы производства нитроцеллюлозного пороха и качественный его состав не претерпели существенных изменений. Вместе с тем современные вещества имеют значительные отличия от своих предков по составу, форме и методам производства. За прошедшее время с момента появления нитроцеллюлозного пороха возникало много проблем в порохопроизводстве, которые постепенно разрешались в научных лабораториях и на заводах.

В 30‑е годы XX в. в СССР был создан баллиститный порох для реактивных снарядов, применявшихся в реактивных системах залпового огня («катюшах»). В конце 40‑х годов был разработан смесевый порох для ракетных двигателей.

В настоящее время различают два вида пороха: нитроцеллюлозный (бездымный) и смесевый (в том числе дымный). Порох, применяемый в ракетных двигателях, называется твердым ракетным топливом. Основу нитроцеллюлозных порохов составляют нитроцеллюлоза и растворитель. Помимо основных компонентов они содержат присадки.

По составу и типу растворителя они делятся на пироксилиновые, баллиститные и кордитные.

Пироксилиновый применяется в стрелковом оружии и в артиллерии. В зависимости от присадок и назначения, помимо обычных пироксилиновых, имеются специальные порохи: пламегасящие, малогигроскопичные, малоградиентные (с малой зависимостью скорости горения от температуры заряда), малоэрозионные (с пониженным разгарно‑эрозионным воздействием на канал ствола), флегматизированные (с пониженной скоростью горения поверхностных слоев), пористые и другие.

Баллиститные делятся на ракетные (для зарядов к ракетным двигателям и газогенераторам), артиллерийские (для метательных зарядов к артиллерийским орудиям) и минометные (для метательных зарядов к минометам). По сравнению с пироксилиновыми, баллиститные порохи отличаются меньшей гигроскопичностью, быстротой изготовления (6–8 часов), возможностью получения крупных зарядов (до 1 метра в диаметре), высокой физической стойкостью и стабильностью баллистических характеристик. Недостатком баллиститного пороха является взрывоопасность в производстве, обусловленная наличием в их составе нитроглицерина, очень чувствительного к внешним воздействиям.

Кордитные порохи содержат высокоазотный пироксилин, для растворения которого требуется кроме нитроглицерина добавка летучих растворителей (спиртоэфирная смесь, ацетон). Их преимущество – большая мощность, однако они вызывают повышенный разгар (нагрев) стволов.

Твердые ракетные топлива содержат примерно 60–70 % перхлората аммония (окислитель), 15–20 % полимерного связующего (горючее), 10–20 % порошкообразного алюминия и различных присадок. Они обладают рядом преимуществ перед баллиститными порохами: более высокая удельная тяга, меньшая зависимость скорости горения от давления и температуры, большой диапазон регулирования скорости горения при помощи различных присадок. Благодаря их высоким эластичным свойствам можно изготовлять заряды жесткоскрепленными со стенкой двигателя, что повышает коэффициент наполнения топливом двигательной установки.

Современный дымный порох изготовляется в виде зерен неправильной формы. Роль окислителя выполняет калиевая селитра, а основного горючего – древесный уголь. Сера является цементирующим веществом, понижающим гигроскопичность пороха, облегчающим его воспламенение. Существуют следующие сорта дымного пороха: шнуровой (для огнепроводных шнуров), ружейный (для воспламенителей к зарядам из нитроцеллюлозных порохов и смесевых твердых топлив, а также для вышибных зарядов в зажигательных и осветительных снарядах), крупнозернистый (для воспламенителей), медленногорящий (для усилителей и замедлителей в трубках и взрывателях), минный (для взрывных работ), охотничий.

Древняя пиротехническая смесь сохраняет значение и в наше время. Сейчас ведутся разработки новых рецептур и создание новых видов пороха.

Как, вы еще не читали? Ну, это зря…

izobretaika.in.ua

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о