Нитропорох

Вход

Малодымный или бездымный порох рискованно заряжать меркой, так как даже при самом аккуратном отмеривании легко всыпать 0,09—0,13—0,22 г (2—3 и до 5 долей) лишних (именно при сортах с зернами неправильной формы, как, например, первые выпуски лишевского пороха), а это может быть опасно для ружья, так как увеличение заряда нитропороха сильно отзывается на давлениях.

Лучшие из современных заграничных порохов, с правильной формой зерен и сильно графитованные, допускают и отмеривание, но очень аккуратное. Некоторые из них мало влияют на сталь ствола. Зато некоторые из них, как «Роттвейль», очень чувствительны к сжатию в гильзе.

И все-таки, вопреки некоторым уверениям, заряжание нитропороха меркой представляет риск. Не далее, как весной 1928 г., один из известнейших американских специалистов по оружию, капитан Аткинс, лишился не только ружья, но и части руки исключительно вследствие заряжания отмериванием.

Поучительны также опыты одного из защитников ненужности отвешивания бездымного пороха, А. А. Зернова, сообщаемые в его книге «Стрельба дробью», 1935 г., стр. 156 и 159. Здесь в таблице 14 приведен результат проверки на весах сорока зарядов германского пороха (пластинчатый «Роттвейль»), отмеренных А. А. Зерновым двумя разными мерками, причем при насыпании мерки с верхом излишек срезывался (сгребался), и если это выходило неаккуратно, то заряд перемеривался. При проверке весом из 20 зарядов одной мерки самый легкий заряд оказался в 1,772 г, самый тяжелый —1,864 г, т. е. разница в 92 мг. Б 20 зарядах другой мерки разница соответственно была 2,017 г и 2,105 г, т. е. колебания в 88 мг. А разница между меньшим и большим зарядами всех 40 отмериваний (2,105’—1,722) равна 0,333 г., что может быть опасным.

Отмеривание 20 зарядов без срезания или сглаживания, т. е. порох отмеривался с верхом (там же, таблица 16), дало колебания от 1,961 до 2,132 г, т. е. разницу в 0,171 г. Такая разница при нормальном ружье и нормальных зарядах не в жаркую погоду вряд ли опасна, но серия патронов, так снаряженных, конечно, хорошего, ровного боя не даст.

Эти пороха требуют особых, сильных пистонов и очень чувствительны к их качеству.

Хотя нитропороха почти не оставляют заметных на-глаз остатков в стволе, но их остатки сильно действуют на ствол, так как не охраняют ствола (как нагар черного пороха) от очень вредных остатков взрыва пистона, вызывающих ржавчину нередко даже на второй или третий день после чистки ствола.

Они крайне чувствительны ко всяким изменениям в условиях заряжания. Поэтому со всякими опытами с ними, со всякими изменениями в нормальном снаряжении надо быть до крайности осторожным.

В шомпольных ружьях их совершенно не следует применять.

Заменять сильный пистон подсыпкой в пистоны или на дно гильзы небольшого количества черного пороха в качестве затравки ни в коем случае не следует, так как в результате получается неровный бой, а иногда и опасные давления.

Наконец, нитропорох не всегда может храниться очень много лет, особенно в жарких местах. Его следует хранить в очень хорошо закрытых вместилищах, например, в стеклянных банках с хорошо притертыми и залитыми парафином или воском пробками. И все-таки через несколько лет (4—6 и более, смотря по совершенству промывки) может начаться разложение нитропоро-ха. Оно обнаруживается легче всего обесцвечиванием зерен, не эфирным, а резким кислотным запахом, затем появлением заметных в лупу мельчайших отверстий и желтоватых точек на поверхности, — и тогда запас этот следует частями сжечь или выбросить в воду.

Чем мельче зерна или тоньше пластинки, тем легче порох воспламеняется, а это очень важно при порохах коллоидального типа, трудно воспламеняемых. Крупные зерна и толстые пластинки в стволе определенной длины могут не успевать догорать; в этом случае они частью останутся не догоревшими в стволе (так как по вылете снаряда и давление и температура в стволе, конечно, резко падают), частью же будут выброшены наружу в недогоревшем виде.

Это — крупный недостаток. При открывании и закрывании ружья во время охоты несгоревшие порошинки могут попадать в затворные части и, будучи очень твердыми, мешать в закрывании хорошо пригнанного затвора. Кроме того, при самом выстреле, особенно при стрельбе вверх или же против ветра, несгоревшие или догорающие порошинки могут попадать в глаза стрелка и причинять неприятные и болезненные засорения и поранения глаз.

Необходимо еще отметить, что скорость горения пороха в очень сильной степени зависит от давления и температуры; это создает существенную „разницу между нитропорохом винтовочным боевым, с одной стороны, и нитропорохом дробовым и для холостой стрельбы,—с другой.

Длинная, очень тяжелая (по калибру), твердая (оболочка) пуля, натуго врезывающаяся в крутые. нарезы винтовки, создает чрезвычайно сильное сопротивление проталкиванию ее вперед. Поэтому газы успевают достичь очень высокого напряжения и температуры прежде, чем пуля значительно сдвинется; да и далее горение по тем же причинам Идет очень интенсивно под сильным давлением. Так, в нашем боевом патроне среднее давление на протяжении всего ствола должно быть около 2800 атм,. чтобы протолкнуть пулю и придать ей требуемую скорость.

С другой стороны, в обычном дробовом патроне 12 калибра, даже пайковом, с сильной закруткой, требуется сила всего около 60 кг (3 пуда) или немного больше, чтобы протолкнуть снаряд в ствол; при нормальных условиях нужно среднее давление всего лишь около 150—200 атм. (наибольшее, смотря по количеству дроби, — около 400—600 атм.), чтобы придать дроби нужную скорость.

Из сказанного ясно, что для дробовика нужен порох, сравнительно быстро горящий, и мы видим, что порох Лишена имеет действительно толщину пластинки всего 0,12 мм (в 1 г—около 3800 зерен), а «сокол», хотя и пористый (следовательно, по строению зерна — легче торящий), имеет толщину также только 0,17 мм (в 1 г — около 1500 зерен).

Если мы возьмем такой порох в винтовочный патрон, то он— и без того для винтовки слишком быстро горящий — под сопротивлением боевой пули будет сгорать еще более быстро и потому даст чрезмерные давления в начале ствола и либо разорвет ружье, либо сорвет пулю с нарезов (а помимо этого может не дать в общей сложности и достаточной силы).

Для винтовки же, наоборот, нужен порох, который горел бы достаточно быстро только под сильным давлением, и мы видим, что пластинки боевого пороха имеют (берем образец, для которого построена трехлинейная винтовка, т. е. не для острой, позднейшей пули) толщину пластинки около 0,70 мм (конечно, этот порох имеет и другие отличия). Такой порох в дробовике не успеет сгореть даже наполовину и даст сильные затяжки или даже просто слабые вспышки (хотя сам по себе, по большему проценту входящего в его состав азота, он может быть сильнее дробового пороха). Не поможет и значительное увеличение заряда, так как заряд все равно будет гореть очень медленно, а когда общая поверхность зерен от прибавки заряда станет слишком большой, то первый момент вспышки заряда может дать сразу чрезмерно много газов и непосильные для казенника дробовика давления.

Словом, бездымный порох для дробовика и бездымный порох для сильной винтовки — совершенно разные типы пороха по их горению (хотя бы и очень близкие по составу); каждый из них должен употребляться лишь для той цели и в таких условиях, для которых он выработан (значит, черный порох—гораздо универсальнее бездымного).

Узнать, к какому типу принадлежит незнакомый порох,— очень легко, именно — по скорости его горения на воздухе. Вот как описывает этот простой прием д-р Сенкевич:.

«Берем полоску бумаги в палец или полтора шириной и в 6,5 см (длина обыкновенной короткой гильзы) длиной. Сгибаем ее вдоль желобком, предварительно отчеркнув (хотя бы ногтем или обугленной спичкой) один конец на поперечник той же гильзы (в 12 калибре — около 1,9 см). Отвешиваем или аккуратно отмериваем 0,25 г (6 долей) пробуемого пороха и по возможности ровнее насыпаем его в бумажный желобок вдоль всей длины бумажки, кроме отчеркнутого кончика около 1,75—2 см. Получаем таким образом ровную грядку пороха около 4,5 см длиной.

Кладем осторожно бумажку на край стола, так, чтобы как свободный конец бумажки (без пороха), так и самое начало пороховой дорожки — скажем, около 0,25 см — оказались на весу, и поджигаем спичкой конец бумажки. Когда огонь по бумажке дойдет до пороха, то порох вспыхнет и сгорит до конца. Заметив по секундной стрелке часов начало вспышки и конец горения пороховой грядки (вдвоем это легко сделать, если один следит за часами, а другой стуком по столу отмечает начало и конец горения пороха), мы и определим тип пороха. Дробовой нитропорох сгорит в этих условиях в 2—3 секунды (скорость горения грядки — 1,5—2 см в секунду), а боевой винтовочный’— в 7 или 8 секунд, т. е. скорость его горения—0,5—2/3 см в секунду, — примерно, втрое медленнее дробового».

Из наших прежних дробовых нитропорохов лишевский (завода Виннера в Саблине) давал полнейшее удовлетворение нашим охотникам как по бою, так и по другим своим качествам.

«Сокол» требовал, как и лишевский, сильного воспламенителя (закрытый пистон «жевело» или обыкновенный, т. е. открытый, того же парижского об-ва, с зеленой массой). Но его многие избегали из-за того, что стрельба им гораздо сильнее портила стволы: никакой чисткой не удавалось сохранить их поверхность неизъязвленной. И давления при нем были повыше и не так ровны.

В 1924 г. Шлиссельбургским заводом был выпущен под названием «глухарь» новый дробовой нитропорох чисто коллоидного типа, очень плотный.

В основу выработки «глухаря» были положены два принципа:

1. Первый принцип: лучший порох — это такой, который но всей длине ствола дает одинаковые давления.

Это правило как-будто бесспорно; оно есть в каждом курсе внутренней баллистики. Да оно и действительно верно для боевых винтовок (и орудий), для которых все эти курсы написаны. Для дробовиков же это правило неверно; подобный порох для них является не лучшим, а негодным по двум причинам.

Во-первых, при более или менее равных давлениях по всему стволу и толщина его стенок по всей длине должна бы быть более или менее одинаковая. В винтовке это не только возможно, но и полезно (перевес на ствол облегчает выцеливание, толщина дула уменьшает вибрации, а также делает винтовку более пригодной для штыкового боя). А в дробовике это совершенно не допустимо, так как при тяжелой передней половине стволов теряется баланс ружья, и вскидка становится трудной и неверной.

Во-вторых, в винтовочном выстреле от каждой пули требуются только определенная скорость и верное направление полета. Для дробового же выстрела столь же необходима еще кучная и правильная осыпь убойного круга дробью, а этого не получается при высоких давлениях газов у дула: вырываясь из ствола при слишком большом давлении, газы раскидывают дробь.

2. Второй принцип, положенный в основу выработки «глухаря», состоит в том, что чем меньше давления в патроннике, тем лучше: хорошо, если их снизить до 300 атм., а если до 2S0 атм.,, то еще лучше.

Это в общем верно, но не всегда. Давление пороховых газов — это та сила, которою действует ружье и без которой нет боя.

Для определенной силы боя, т. е. для придания снаряду определенной скорости, необходима определенная высота давления газов, и если порох этого давления не дает, то никаким чудом снаряд нужной силы боя не получит.

Но это необходимое среднее давление (т. е. в среднем на протяжении всего ствола) может распределяться различно. Оно может быть очень высоким в патроннике и затем быстро падать или же может быть сравнительно невысоким в патроннике, но зато более высоким в дальнейших частях ствола. И если мы не жертвуем потребной для нормального боя средней величиной или общей суммой давлений на протяжении всего ствола, то понижение давления в патроннике возможно только и единственно за счет повышения давлений в передних частях ствола.

В винтовке с ее колоссальным запасом прочности в дульной половине ствола действительно выгодно повышать давления в этой половине за счет понижения их в патроннике. В двустоль-ном же дробовике обычного типа толщина ствола в конце средней трети его протяжения редко превышает 0,75 мм, тогда как у патронника эта толщина почти всегда более 3, а нередко и 4 мм (почему так приходится строить дробовые стволы, указано немного выше). А при такой конструкции добиваться крайнего понижения давлений в патроннике — значит, добиваться раздутий стволов в самой тонкой и слабой их части или же понижения скоростей.

Хорошие черные пороха в дробовом ружье давали и дают давления в патроннике около 450 атм. (400—500 атм.); ружья делались и делаются в расчете на эти давления с полуторным-двойным запасом прочности, и добиваться пороха с вдвое более низкими давлениями само по себе нелепо.

При бездымных же порохах слишком низкие давления ведут к недогару порошинок и затяжным выстрелам, и потому хорошие пороходельные фирмы прямо бракуют партии нитропоро-ха, показывающие давления в патроннике в 300 атм. или ниже.

Помимо этих двух принципиально ошибочных заданий, при выработке «глухаря» была сделана еще и крупная фактическая ошибка: почему-то считали, что нормальными для охотничьей стрельбы скоростями дроби являются скорости в 10 м от дула в 290—310 м/сек. (что при дроби № 1 соответствует начальной скорости около 325—350 м/сек.). Между тем, уже 30 лет назад нормой считалась начальная скорость не менее 360 м/сек., а современная норма—380 м/сек., что соответствует скорости в 10 м от дула уже не в 300, а в 330 м/сек. А при начальных скоростях, не превышающих 340 м/сек., как мы знаем уже десятки лет, при серьезной охоте получаются главным образом только подранки.

Таким образом, незнание того обстоятельства, что баллистика дробового выстрела и баллистика винтовочного столь же различны, как и конструкция этих двух типов ружей (и их снарядов), повело к тому, что пои выработке «глухаря:» поставлены были задания частью недостаточные, а частью прямо неправильные.

Результат получился естественный—совершенная практическая непригодность «глухаря». Пробовали его переделать, раскрошив на более мелкие пластинки (в 1 г около 4300 порошинок вместо 1630), но тогда получались высокие, превышающие 500 атм. давления.

Давления эти для нормального, не попорченного ружья не опасны, но этот порох трудно воспламеняем, в чем нет никакой надобности: давления в 500—600 атм. получаются и при неплотных, легко воспламеняемых порохах.

Пробовали дать среднюю величину резки, но и этот, уже третий, «глухарь» годился только для стрельбы при особо сильных пистонах. Впрочем, использовать «глухарь» все же возможно.

Во-первых, он годится (даже в большей степени, чем настоящие дробовые нитропороха, по понятной причине) для стрельбы из прочных винтовок очень (по их калибру) легкими пульками, например, около 4—5 г при калибре около 7,5 мм.

Во-вторых, наш военный капсюль зажигает его хорошо и. потому может быть применен в тех немногих охотничьих ружьях, которые этот капсюль разбивают безотказно (например, магазинки).

В-третьих, для дробовиков мелких калибров он, а также и третий образец «глухаря», является несколько более подходящим, чем для 12 и 16 калибров. Это и понятно, так как чем меньше калибр, тем при прочих равных условиях выше получаемые в стволе при выстреле давления, Значит, уменьшается опасность затяжных выстрелов, недогара порошинок, а также ускоряется горение пороха.

Наконец, можно несколько рассверливать запальные отверстия в гильзах и тем облегчать воспламенение пороха.

Все это, конечно, только частично улучшает дело.

Новейшие американские бездымные пороха, постепенно горящие вначале и поэтому не сминающие дробин даже очень тяжелого снаряда, дали возможность поднять бой прочных чоков на 10—15 м (15—20 шагов) выше обычного в Европе уровня боя.

Полезно подчеркнуть, что слабый порох вовсе не значит плохой порох. Это только значит, что для получения равной резкости при том же снаряде его надо брать больше на заряд. Да и тут надо оговориться, что более сильным капсюлем и увеличенным и более плотным пыжом можно значительно усилить слабый порох (ускорить его горение).

Так, довоенного «жемчужного мелкого» пороха приходилось в 12 калибре брать на заряд для получения той же резкости на 25 проц. больше, чем довоенного «царского мелкого». Но в огромном большинстве ружей он давал лучшие результаты, а именно, при равной резкости лучшую кучность, лучшую осыпь, более ровный бой, менее неприятную отдачу, не портящий боя при усиленной стрельбе нагар и меньшее давление на стволы. Но в чрезвычайно укороченных и очень казнистых стволах лучший бой давал не «жемчужный», а «царский» порох.

Вот интересные данные о хороших сортах нитропорохов по сравнению с некоторыми отличными черными порохами. Скорости здесь указаны в метрах в секунду на расстоянии 10 м от дула ружья, давления же — в атмосферах (килограмм на квадратный сантиметр) в патроннике и — в таблице 53 — еще в 112 и в 212 мм от казенного обреза.

Приводим в таблице 54 опыты Испытательной комиссии быв. охтенских пороховых заводов близ тогдашнего Петербурга, произведенные еще в 1897—1898 гг. с выработанным той же комиссией нитропорохом «Д» — совершенно замечательных свойств. Здесь снаряд дроби № 1 в 35 г. Скорость в метрах в секунду в 10 м от дула и давления в атмосферах в патроннике.

Источник: http://piterhunt.ru/Library/buturlin/drobovoe_rugyo/47.htm

История

Фитильное огнестрельное оружие, Китай, династия Мин (1368—1644)Ранние китайские ракеты

Первым представителем взрывчатых веществ был дымный порох — механическая смесь калиевой селитры, угля и серы, обычно в соотношении 15:3:2. Существует устойчивое мнение, что подобные составы появились ещё в древности и применялись главным образом в качестве зажигательных и разрушительных средств. Однако материальных или надёжных документальных подтверждений этого не найдено. В природе месторождения селитры встречаются редко, а калиевая селитра, необходимая для изготовления достаточно стабильных составов, особенно редко, в Индии и Чили.

Существуют надёжные многочисленные свидетельства, что порох был изобретён в Китае. К середине первого века нашей эры селитра была известна в Китае и есть убедительные доказательства использования селитры и серы в различных комбинациях в основном для приготовления лекарств. Китайский алхимический текст Тао Хунцзина «Бэньцао цзин цзичжу » («Фармакопея с подборкой комментариев», кит. трад. 本草經集注), датированный 492 годом, описывает практический и надёжный способ отличить калийную селитру от других неорганических солей, служащий алхимикам для оценки и сравнения методов очистки — при сжигании калийной селитры образуется фиолетовое пламя. Древние арабские и латинские способы очистки селитры опубликованы после 1200 года. Первое упоминание о напоминающей порох смеси появилось в Taishang Shengzu Danjing Mijue по Qing Xuzi (около 808 года) — описывается процесс смешивания шести частей серы, шести частей селитры на одну часть кирказона (травы, которая обеспечивала смесь углеродом). Первым описанием зажигательных свойств таких смесей является Zhenyuan miaodao yaolüe — даосский текст предварительно датируемый серединой IX века нашей эры: «Некоторые нагревали вместе серу, реальгар и селитру с мёдом — в результате возникали дым и пламя, так что их руки и лица были сожжены, и даже весь дом, где они работали, сгорел». Китайское слово «порох» (от 火药/火药; пиньинь: Хо Яо / xuou yɑʊ /, что буквально означает «Огонь медицины») вошло в употребление через несколько веков после открытия смеси. Таким образом, в IX веке даосские монахи и алхимики в поисках эликсира бессмертия по случайности наткнулись на порох. Вскоре китайцы применили порох для развития оружия: в последующие века они производили различные виды порохового оружия, включая огнеметы, ракеты, бомбы, примитивные гранаты и мины, прежде чем было изобретено огнестрельное оружие, использующее энергию пороха собственно для метания снарядов.

Уцзин цзунъяо (кит. трад. 武經總要, упр. 武经总要, пиньинь: wǔ jīng zǒng yào, буквально: «собрание наиболее важных военных методов») — китайский военный трактат, созданный в 1044 году при династии Северная Сун, составленный известными учёными Цзэн Гунлян, Дин Ду и Ян Вэйдэ, труд является первым в мире манускриптом, в котором приведены рецепты пороха, даёт описание различных смесей, в состав которых включены продукты нефтехимии, а также чеснок и мёд. Среди прочего упоминаются способы замедления горения пороха для создания фейерверков и ракет — если смесь не содержит достаточного для создания взрыва количества селитры (максимально количество селитры уменьшается на 50 %), то она просто горит. Вместе с тем, Собрание наиболее важных военных методов написано чиновником во времена династии Сун и нет достаточных свидетельств того, что он имел непосредственное отношение к военным действиям. Также нет никаких упоминаний применения (использования) пороха в летописях, описывающих войны Китая против тангутов в XI веке. Впервые опыт применения «Огненного копья» упоминается при описании осады Дэаня в 1132 году.

На сегодняшний день принят основной научный консенсус о том, что порох был изобретён в Китае и затем распространился по Ближнему Востоку, а позже попал в Европу. Возможно, это было сделано в IX веке, когда алхимики искали эликсир бессмертия. Его появление привело к изобретению фейерверков и ранних образцов огнестрельного оружия. Распространение пороха в Азии из Китая в значительной степени приписывается монголам. Гипотетически, порох попал в Европу через несколько веков. Однако существуют споры о том, насколько китайский опыт применения пороха в боевых действиях повлиял на поздние достижения на Ближнем Востоке и в странах Европы.

Первой в истории, подробно раскрывшей процесс очищения нитрата кальция, и описавшей способы приготовления чёрного пороха в правильном количественном соотношении для получения взрыва была книга ученого мамлюкского султаната Хасана Аль Раммаха. Работы по синтезу взрывоопасного пороха Хасаном аль Раммахом дала толчок к развитию пушек и ракет. Это позволило мамлюкам Египта стать одними из первых, кто стал применять пушки в военном деле регулярно.

Изготовление калиевой селитры требует разработанных технологических приёмов, которые появились лишь с развитием химии в XV—XVI веках и получением Глаубером азотной кислоты в 1625 году. Изготовление углеродных материалов с высокоразвитой удельной поверхностью типа древесных углей также требует развитой технологии, появившейся лишь с развитием металлургии железа. Наиболее вероятным является использование различных природных селитросодержащих смесей с органикой, обладающих свойствами, присущими пиротехническим составам. Одним из изобретателей пороха принято считать монаха Бертольда Шварца.

  • Формула для изготовления пороха (1044) Wujing zongyao часть I Vol 12

  • Инструкция для тушения бомб в Wujing zongyao

  • Пороховая бомба

  • Пороховая граната

Метательное свойство дымного пороха было открыто значительно позже и послужило толчком к развитию огнестрельного оружия. В Европе (в том числе и на Руси) известен с середины XIV века; до середины XIX века оставался единственным взрывчатым веществом бризантного действия и до конца XIX века — метательным средством.

С изобретением нитроцеллюлозных порохов, а затем и индивидуальных мощных взрывчатых веществ дымный порох в значительной мере утратил своё значение.

Впервые пироксилиновый порох был получен во Франции П. Вьелем в 1884, баллиститный порох — в Швеции Альфредом Нобелем в 1888, кордитный порох — в Великобритании в конце XIX века. Примерно в то же время (1887—1891) в России Дмитрий Менделеев разработал пироколлодийный порох, а группа инженеров Охтинского порохового завода — пироксилиновый порох.

В 30-х годах XX века в СССР впервые были созданы заряды из баллиститного пороха для реактивных снарядов, успешно применявшихся войсками в период Великой Отечественной войны (реактивные системы залпового огня). Смесевые пороха для ракетных двигателей были разработаны в конце 1940-х годов.

Дальнейшее совершенствование порохов ведётся в направлении создания новых рецептур, порохов специального назначения и улучшения их основных характеристик.

Виды порохов

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 3 марта 2019 года.

Различают два вида пороха: смесевые (в том числе самый распространенный — дымный, или черный порох) и нитроцеллюлозные (т. н. бездымные). Порох, применяемый в ракетных двигателях, называют твёрдым ракетным топливом. Основу нитроцеллюлозных порохов составляют нитроцеллюлоза и пластификатор. Помимо основных компонентов, эти пороха содержат различные добавки.

Порох является взрывчатым веществом метательного действия. При соответствующем условии инициирования пороха способны к детонации аналогично бризантным взрывчатым веществам, благодаря чему дымный порох долгое время применяли в качестве бризантного взрывчатого вещества. При длительном хранении больше установленного для данного пороха срока или при хранении в ненадлежащих условиях происходит химическое разложение компонентов пороха и изменение его эксплуатационных характеристик (режима горения, механических характеристик ракетных шашек и др.). Эксплуатация и даже хранение таких порохов крайне опасны и могут привести к взрыву.

Смесевые пороха

Дымный (чёрный) порох

Дымный порох российского производства марки ДОП (охотничий) по ГОСТу 1028—79 Пороховой ящик и совок для пороха XVIII—XIX веков Основная статья: Дымный порох

Современные дымные, или чёрные пороха производятся по строгим нормативам и точной технологии. Все марки чёрного пороха делятся на зернистые и пороховую пудру (т. н. пороховая мякоть, ПМ). Основными компонентами дымного пороха являются калия нитрат, сера и древесный уголь; нитрат калия является окислителем (способствует быстрому горению), древесный уголь горючим (окисляемым окислителем), а сера — добавочным компонентом (так же, как и уголь, являясь топливом в реакции, она из-за невысокой температуры воспламенения улучшает поджигаемость). Во многих странах пропорции, установленные нормативами, несколько отличаются (но не сильно).

Зернистые пороха изготовляются в виде зёрен неправильной формы в пять стадий (не считая сушки и дозирования): помол компонентов в пудру, их смешение, прессование в диски, дробление на гранулы и полировка.

Эффективность горения дымного пороха во многом связана с тонкостью измельчения компонентов, полнотой смешения и формой зёрен в готовом виде.

Сорта дымных порохов (% состав KNO3, S, C.):

  • шнуровой (для огнепроводных шнуров)(77 %, 12 %, 11 %);
  • ружейный (для воспламенителей к зарядам из нитроцеллюлозных порохов и смесевых твёрдых 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) (75 %, 10 %, 15 %);
  • охотничий (76 %, 9 %, 15 %);
  • спортивный.

Дымный порох легко воспламеняется под действием пламени и искры (температура вспышки 300 °C), поэтому в обращении опасен. Хранится в герметической упаковке отдельно от других видов пороха. Гигроскопичен, при содержании влаги более 2 % плохо воспламеняется. Процесс производства дымных порохов предусматривает смешение тонкоизмельчённых компонентов и обработку полученной пороховой мякоти до получения зёрен заданных размеров. Коррозия стволов при использовании дымного пороха намного сильнее, чем от нитроцеллюлозных порохов, поскольку побочным продуктом сгорания является серная и сернистая кислоты. В настоящее время дымный порох используется в фейерверках. Примерно до конца XIX века применялся в огнестрельном оружии и взрывных боеприпасах.

Реакция окисления:

2 K N O 3 + 3 C + S ⟶ K 2 S + N 2 + 3 C O 2 + Q {\displaystyle \mathrm {2KNO_{3}+3C+S\longrightarrow K_{2}S+N_{2}+3CO_{2}+Q\uparrow } }

Алюминиевый порох

Алюминиевый порох применяется в пиротехнике и состоит из смешанных в определённой пропорции сильно измельченных нитрата калия/натрия (окислитель), алюминиевой пудры (горючее) и серы. Этот порох отличается большей температурой, скоростью горения и большим выделением света. Применяется в разрывных элементах и флеш-составах (производящих вспышку).

Пропорции (селитра: алюминий: сера):

  • яркая вспышка — 57:28:15
  • взрыв — 50:25:25.

Состав практически не отсыревает, не комкуется, но сильно мажется.

Нитроцеллюлозные пороха

Порох (Pyrodex) Порошок нитроцеллюлозы различных сортов Основная статья: Бездымный порох

В отличие от дымного (чёрного) пороха на основе угля, широкое распространение получили нитроцеллюлозные бездымные пороха, главным преимуществом которых является больший КПД и отсутствие дыма после выстрела, демаскирующего и мешающего обзору.

По составу и типу пластификатора (растворителя) нитроцеллюлозные пороха делятся на: пироксилиновые, баллиститные и кордитные.

Они применяются для изготовления современных взрывчатых веществ, порохов, пиротехнических изделий и для подрыва (инициирования) других взрывчатых веществ, то есть в качестве детонаторов. Таким образом, в современных образцах вооружения в качестве топлива в основном используют бездымный порох (порошок нитроцеллюлозы, NC).

Пироксилиновые

Дополнительные сведения: Пироксилин

В состав пироксилиновых порохов обычно входит 91-96 % пироксилина, 1,2-5 % летучих веществ (спирт, эфир и вода), 1,0-1,5 % стабилизатора (дифениламин, централит) для увеличения стойкости при хранении, 2-6 % флегматизатора для замедления горения наружных слоев пороховых зёрен и 0,2-0,3 % графита в качестве добавок. Такие пороха изготовляются в виде пластинок, лент, колец, трубок и зёрен с одним или несколькими каналами; применяются в стрелковом оружии и в артиллерии. Основными недостатками пироксилиновых порохов являются: невысокая энергия газообразных продуктов сгорания (относительно, например, баллиститных порохов), технологическая сложность получения зарядов большого диаметра для ракетных двигателей. Основное время технологического цикла затрачивается на удаление из порохового полуфабриката летучих растворителей. В зависимости от назначения, помимо обычных пироксилиновых, имеются специальные пороха: 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. Процесс производства пироксилиновых порохов предусматривает растворение (пластификацию) пироксилина, прессование полученной пороховой массы и резку для придания пороховым элементам определённой формы и размеров, удаление растворителя и состоит из ряда последовательных операций.

Баллиститные

Дополнительные сведения: Динитроцеллюлоза

Основу баллиститных порохов составляют нитроцеллюлоза и неудаляемый пластификатор, поэтому их иногда называют двухосновными. В зависимости от применяемого пластификатора они называются нитроглицериновыми, дигликолевыми и так далее. Обычный состав баллиститных порохов: 40-60 % коллоксилина (нитроцеллюлоза с содержанием азота менее 12,2 %) и 30-55 % нитроглицерина (нитроглицериновые пороха) или диэтиленгликольдинитрата (дигликолевые пороха) либо их смеси. Кроме того, в состав этих порохов входят ароматические нитросоединения (например, динитротолуол) для регулирования температуры горения, стабилизаторы (дифениламин, централит), а также вазелиновое масло, камфора и другие добавки. Также в баллиститные пороха могут вводить мелкодисперсный металл (сплав алюминия с магнием) для повышения температуры и энергии продуктов сгорания, такие пороха называют металлизированными. Порох изготовляются в виде трубок, шашек, пластин, колец и лент. По применению баллиститные пороха делят на ракетные (для зарядов к ракетным двигателям и газогенераторам), артиллерийские (для метательных зарядов к артиллерийским орудиям) и миномётные (для метательных зарядов к миномётам). По сравнению с пироксилиновыми баллиститные пороха отличаются меньшей гигроскопичностью, большей быстротой изготовления, возможностью получения крупных зарядов (до 0,8 метра в диаметре), высокой механической прочностью и гибкостью за счёт использования пластификатора. Недостатком баллиститных порохов по сравнению с пироксилиновыми является большая опасность в производстве, обусловленная наличием в их составе мощного взрывчатого вещества — нитроглицерина, очень чувствительного к внешним воздействиям, а также невозможность получить заряды диаметром больше 0,8 м, в отличие от смесевых порохов на основе синтетических полимеров. Технологический процесс производства баллиститных порохов предусматривает смешение компонентов в тёплой воде в целях их равномерного распределения, отжимку воды и многократное вальцевание на горячих вальцах. При этом удаляется вода и происходит пластификация нитрата целлюлозы, который приобретает вид роговидного полотна. Далее порох выпрессовывают через матрицы или прокатывают в тонкие листы и режут.

Кордитные

Дополнительные сведения: Пироксилин и Нитроглицерин

Кордитные пороха содержат высокоазотный пироксилин, удаляемый (спирто-эфирная смесь, ацетон) и неудаляемый (нитроглицерин) пластификатор. Это приближает технологию производства данных порохов к производству пироксилиновых порохов.

Преимущество кордитов — большая мощность, однако они вызывают повышенный разгар стволов из-за более высокой температуры продуктов сгорания.

Твёрдое ракетное топливо

Основная статья: Твёрдое ракетное топливо

Смесевый порох на основе синтетических полимеров (твёрдое ракетное топливо) содержит примерно 50-60 % окислителя, как правило перхлората аммония, 10-20 % пластифицированного полимерного связующего, 10-20 % мелкодисперсного порошка алюминия и другие добавки. Это направление пороходелания впервые появилось в Германии в 30-40-е годы XX века, после окончания войны активной разработкой таких топлив занялись в США, а в начале 50-х годов — и в СССР. Главными преимуществами перед баллиститным порохом, привлёкшие к ним большое внимание, явились: более высокая удельная тяга ракетных двигателей на таком топливе, возможность создавать заряды любой формы и размеров, высокие деформационные и механические свойства композиций, возможность регулировать скорость горения в широких пределах. Эти достоинства позволили создавать стратегические ракеты с дальностью действия более 10 000 км. На баллиститных порохах С. П. Королёву вместе с пороходелами удалось создать ракету с предельной дальностью действия 2 000 км. Но у смесевых твёрдых топлив есть значительные недостатки по сравнению с нитроцелюлозными порохами: очень высокая стоимость их изготовления, длительность цикла производства зарядов (до нескольких месяцев), сложность утилизации, выделение соляной кислоты в атмосферу при горении перхлората аммония.

Горение пороха и его регулирование

Горение параллельными слоями, с выделением газообразных продуктов, но не переходящее во взрыв, обусловливается передачей тепла от слоя к слою и достигается изготовлением достаточно монолитных пороховых элементов, лишённых трещин. Скорость горения порохов зависит от давления по степенному закону, увеличиваясь с ростом давления, поэтому не стоит ориентироваться на скорость сгорания пороха при атмосферном давлении, оценивая его характеристики. Регулирование скорости горения порохов — очень сложная задача и решается использованием в составе порохов различных катализаторов горения. Горение параллельными слоями позволяет регулировать скорость газообразования. Газообразование пороха зависит от величины поверхности заряда и скорости его горения.

Величина поверхности пороховых элементов определяется их формой, геометрическими размерами и может в процессе горения увеличиваться или уменьшаться. Такое горение называется соответственно прогрессивным или дигрессивным. Для получения постоянной скорости газообразования или её изменения по определённому закону отдельные участки зарядов (например ракетных) покрывают слоем негорючих материалов (бронировкой). Скорость горения порохов зависит от их состава, начальной температуры и давления.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *