Типы бездымного пороха включают кордит , баллистит и, традиционно, белый порох (англ. Poudre B ). Они классифицируются на одноосновный, двухосновный и трёхосновный.
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.
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».
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 .
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.
В состав разных сортов пороха могут входить различные активные и вспомогательные компоненты:
На развитие человечества оказали огромное влияние взрывчатые вещества. К ним относятся дымные и бездымные пороха. Появление бездымного пороха явилось революцией в военном деле. В течение нескольких десятилетий полностью сменилось стрелковое и артиллерийское вооружение всех стран, появились новые виды оружия. Работы по созданию порохов привели к развитию химической промышленности, появлению новых искусственных материалов.
Большой вклад в производство пороха в России внес наш гениальный химик Дмитрий Иванович Менделеев.
Д. И. Менделеев сочетал глубину теоретического мышления с большим размахом практической деятельности. Научная деятельность его охватывала многочисленные отрасли знания. Из 431 опубликованных работ – 40 посвящены химии,106 физико-химии, 99 физике, 22 географии, 99 технике и промышленности,36 экономическим и общественным вопросам и 29 другим темам. "Сам удивляюсь, чего только я не делывал в своей научной жизни", - признавался он.
Морское и военное министерство поручают Менделееву (1891) разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию.
Мне хотелось заглянуть в историю изобретения пороха, рассмотреть типы и виды порохов, их строение, свойства и применение, и выяснить в чем заслуга нашего соотечественника.
Глава I. Обзор исследований по истории порохов, их применению, строению и свойствам.
§1. История применения черного пороха в России.
Если не считать искусственного приготовления огня в доисторический период, то можно смело сказать, что ни одно изобретение, основанное на химических процессах, не оказало большего влияния на развитие человечества, чем взрывчатые вещества. Первым из взрывчатых веществ появился черный (дымный порох). Наиболее вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам.
Порох - взрывчатое вещество и применяется главным образом в огнестрельном оружии для сообщения снаряду необходимой скорости. В качестве военного средства дымный порох начали применять в Европе, в том числе в России в 14 веке. Этот вид пороха до 19 века оставался единственным взрывчатым веществом для горных работ.
Применение пороха и появление огнестрельного оружия на Руси связано с именем Дмитрия Донского. Впервые на Руси порох и огнестрельное оружие были применены 24 августа 1382 года при штурме Московского Кремля татарами под предводительством хана Тахтамыша. Здесь же впервые упоминаются первые ружья, называемые тюфяками. Один из самых первых русских тюфяков хранится в Артиллерийском музее в Ленинграде.
Вначале порох привозился от иноземцев, но очень скоро его стали делать на Руси. "Зелье" в Москве производилось в таком количестве, что послужило причиной знаменитого порохового пожара, от которого в 1422 году выгорела вся столица.
Мощный толчок выделка пороха получила при Иване Грозном в войне с Казанским ханством. Позже, только применение пороха обеспечило покорение Сибирского ханства. Новая эпоха русского пороходелия начиналась при Петре I в1682-1725 гг. , окно в Европу надо было прорубать не топором, а порохом.
Но в 19 веке, с развитием военной техники и оружия, применяемый в военном деле дымный порох уже не мог удовлетворять тех требований, которые предъявлялись к нему. Он достиг своего потолка уже много столетий назад и на фоне технических достижений 19 века начинал устаревать. Поэтому с середины 19 века в исследовательских лабораториях крупнейших стран мира шли лихорадочные поиски создания бездымного пороха.
§2. История создания бездымного пороха.
Вопросом создания бездымных порохов в 19 веке занималось большое количество исследователей в разных странах. Ученые установили, что основой бездымного пороха была нитроклетчатка. Большое количество опытов было проделано между продуктами растительного происхождения (крахмал, бумага, вата, опилки) и азотной кислотой.
В 1864 г. германский капитан Эдуард Шульце изобрел способ получения древесного бездымного пороха из нитроцеллюлозы (нитрованные древесные опилки). Порох Шульце был запатентован в Австрии, и там производился под названием нитроксилин. Порох Шульце применяли сначала для охотничьих ружей. Дробовой сыпучий заряд охотничьего ружья оказывает незначительное сопротивление, и поэтому в стволе давление возникает небольшое, но скорость пули и кучность выстрела усиливаются, по сравнению с использованием дымного пороха.
Для нарезного оружия военного образца порох оказался неподходящим по слишком сильному действию; он был чересчур быстрогорящий и при большом сопротивлении тяжелой боевой пули развивал в стволе слишком большое давление. Это приводило к разрыву ствола.
Инженер Вьелль во Франции в результате своих опытов стал полностью желатинировать нитроцеллюлозу эфиром, а после испарения растворителя делать из полученной массы, мелко нарезанные кусочки. В середине восьмидесятых годов Вьелль применил пироксилин для изготовления бездымного пороха коллоидального типа. Пироксилиновый порох давал при горении не триста, а восемьсот литров газа на килограмм и позволял при том же давлении в стволе и при меньшем заряде вдвое увеличить начальную скорость снаряда.
Вскоре бездымный порох Вьелля был применен для военного и охотничьего оружия, но для этого пришлось создать новый патрон с пулей уменьшенного калибра, покрытой твердой оболочкой; сделать прочный с более твердым каналом ствол и более крутые нарезы в стволе, чем это было при дымном порохе и пулях из мягкого свинца. Получилась винтовка с отличными баллистическими свойствами, значительно превосходящими баллистику винтовок прежнего типа, под патроны с дымным порохом. Первоначально новая винтовка появилась во Франции.
Ко времени изобретения бездымного пороха основные принципы получения бездымных взрывчатых веществ также были понятны; необходимое сырье - нитроклетчатка и нитроглицерин - было открыто. Тем не менее, получение бездымного пороха оказалось труднейшей научно-технической задачей. Производство пороха было очень опасным, пожары и взрывы на пороховых заводах того времени были постоянными.
В России производство бездымного пороха пришлось организовывать почти самостоятельно, и эта задача была выполнена быстро и своевременно. Кто не знает знаменитую русскую винтовку "образца тысяча восемьсот девяносто первого года дробь тридцатого" - легендарную трехлинейку, воспетую в стольких солдатских песнях, честно и беспорочно несшую службу в нашей армии в течение шестидесяти лет?
Трехлинейка была первым огнестрельным оружием, предназначенным специально для бездымного пороха. Уже в конце 1888 года первый русский бездымный порох (типа пироксилинового) был получен.
Хуже обстояло дело с артиллерийским порохом, особенно для морских орудий крупных калибров. Пироксилиновый порох, в те годы не удавалось еще получить в виде достаточно крупных зерен.
§3. Работа Д. И. Менделеева по созданию бездымного пороха.
В 1890 году морской министр Чихачев обратился с просьбой о помощи к Д. И. Менделееву о создании бездымного пороха. Менделеев понимал важность предложенного ему дела для обороны страны и, несмотря на нанесенные ему обиды, согласился.
Прежде всего, Менделеев отправился в Париж и Лондон для ознакомления с пороховым делом Европы. Будучи за границей, Менделеев обратил внимание на чрезвычайно опасную операцию - сушку пироксилинового пороха, вызывающую частые пожары с большим числом жертв. Ученый предложил заменить сушку пироксилина обезвоживанием его спиртом, что является совершенно безопасным. С тех пор во всем мире эта стадия производства пироксилина проводится только по способу Менделеева.
Но главное, над чем работает в эти месяцы Менделеев, - получение нового вида пороха. Логический ход его мысли был примерно таков. Пироксилин - нитроклетчатка, содержащая тринадцать с половиной процента азота, - хорошо взрывается, но плохо растворяется, и потому из него очень трудно делать порох. Коллоксилин с его одиннадцатью - процентами азота прекрасно растворим, но является не слишком сильной взрывчаткой. Для этого ему не хватает кислорода, вводимого вместе с азотом. Вот если бы можно было получить продукт, еще растворимый как коллодий, но уже взрывчатый, как пироксилин. И Менделеев создал такой продукт, назвав его пироколлодием, потому что он объединял свойства и пироксилина и коллодия.
Пироколлодий содержал двенадцать с половиной процентов азота, обладал мощной взрывчатой силой и растворялся в спиртоэфирной смеси, "как сахар". Он оказался прекрасным исходным материалом при изготовлении пороха для оружия любых калибров. Вплоть до 1893 года шли интенсивные работы по испытанию и проверке нового пороха. Комиссия морской артиллерии во время опытной стрельбы установила, что канал двенадцатидюймового орудия "был так чист, что не пачкал носового платка" и что порох обнаружил "бесподобные баллистические свойства". Руководитель опытов адмирал С. О. Макаров телеграммой поздравил Менделеева с выдающимися результатами.
Но в дальнейшем, дело застопорилось. Между военным и морским министерствами возникли разногласия. Охтинский пороховой завод не проявил заинтересованности в новом порохе и заявил, что "пироксилиновый порох вполне тождествен с пироколлодием" и что в последнем нет "никакой новизны". Менделеев был вынужден уйти из созданной им лаборатории. Порох Менделеева на его родине не нашел признания. Заказы на крупные партии артиллерийского пороха были переданы в Германию. За эту недальновидную политику царскому правительству скоро довелось жестоко расплатиться. Во время войны с Германией пироколлодиевый порох пришлось заказывать в. Америке, потому что уже в 1895 году предприимчивые американские офицеры Бернаду и Конверс взяли на пироколлодиевый порох патент. Они не скрывали, что основой их изобретения были работы русского ученого.
§4. Классификация порохов и их строение.
Пороха применяются в огнестрельном оружии для сообщения пуле или снаряду необходимой скорости. Известно два типа порохов.
1. Смесевые пороха (гетерогенные системы, состоящие из горючего и окислителя). Самым первым смесевым порохом является дымный или черный порох, состоящий из калийной селитры (KNO3) являющейся окислителем, серы (S) и древесного угля (С).
2. Пластифицированные системы на основе нитроцеллюлозы (бездымные пороха). Они делятся на три группы:
Пироксилиновые пороха;
Кордиты;
Баллиститы.
Пироксилиновый порох был получен французом П. Вьелем в 1884 году. Пироксилин - это полный тринитрат целлюлозы (азотнокислый эфир целлюлозы). Его получают реакцией этерификации целлюлозы смесью азотной и серной кислот.
n + 3nHNO3 = n + 3nH2O
Продукт полного нитрования (тринитроклетчатка) должен содержать по формуле 14,1 % азота. На практике получают продукт с несколько меньшим содержанием азота (примерно 12,5%). Содержание азота в пироксилиновом порохе 12,2 – 12,5%. Тринитроцеллюлозу получают нитрованием разрыхленной и высушенной целлюлозы нитрующей смесью. Полученный продукт многократно промывают водой раствором соды (чтобы нейтрализовать остатки кислоты), опять водой и обезвоживают (например: этиловым спиртом).
Нитрат целлюлозы, в котором 20 – 30% гидроксильных групп остаются свободными называется коллоксилин и отвечает по составу динитроклетчатке. В нём содержание азота составляет 10,7 – 12,2%. Он прекрасно растворяется, но не является сильной взрывчаткой.
n + 2nHNO3 = n + 2nH2O
В 1887 г. Альфред Нобель (Швеция), специалист по взрывчатым веществам, создал нитроглицериновые пороха типа кордит, под названием баллистит. Нобель употребил для изготовления баллистита растворимый пироксилин, желатинированный нитроглицерином с примесью камфары. В смеси с нитратом целлюлозы глицерин образует желатинообразную массу «гремучий студень», которая не взрывается, а сравнительно медленно горит. Баллистные пороха в 30-х годах XX столетия нашли применение в ракетных снарядах.
§5. Свойства дымного и бездымного порохов и их применение.
Преимущества бездымных порохов перед дымным порохом неоспоримы, но старый боец еще не ушел в отставку. Дымный порох и теперь применяется в военном деле для изготовления огнепроводного ("бикфордова") шнура и некоторых детонаторов. Им широко пользуются охотники, потому что скорость его горения равномерна и почти не повышается с возрастанием давления и температуры. Это свойство пороха исключает возможность разрыва ружейных стволов. Кроме того, он почти не изменяется при хранении и в сухих помещениях может сохранять свои качества долгие годы. Черный порох незаменим в пиротехнических составах и фейерверках. Нередко он идет в ход и в горном деле. В таком случае он по традиции называется не дымным, а минным. Минный порох очень удобен на карьерах при добыче дорогого декоративного камня. Ведь мрамор, облицовочный гранит, порфир надо не дробить, как руду, а откалывать крупными глыбами, чтобы их можно было, затем распилить на плиты. Тут "маломощность" пороха оборачивается его достоинством, а не недостатком. Так что дымный порох еще долго будет метать, дробить и светить, показывая пример в универсальности и долголетии.
Охотники-промысловики на пушного зверя в нашем регионе довольно часто используют дымный порох для снаряжения дробовых зарядов, так как он более дешев, в сухой охотничьей избушке храниться может годами, не изменяя своих свойств. Стрельба ведется на небольшое расстояние (до 50 метров), выстрелы, как правило, одиночные, и дым, образованный при выстреле, не мешает. Наоборот, большое количество дыма при выстреле помогает охотнику. Охотник стреляет холостым выстрелом (без дробового заряда) в нору, каменистую россыпь, дупло, и образовавшийся дым заставляет зверька покинуть свое убежище. Бездымный же порох используется в патронах для нарезного оружия, либо им снаряжаются патроны для гладкоствольного оружия и используются для добычи крупного зверя на больших дистанциях стрельбы, или там, где требуется мощный заряд.
Разумеется, что наука не стоит на месте, новые сорта пороха появляются, время от времени, но в основе производства пироксилиновых порохов стоит открытие Д. И. Менделеевым пироколлодия в 1892 году.
Глава II. Экспериментальное подтверждение свойств дымного и бездымного (пироксилинового) пороха.
В лабораторных условиях мной был получен черный (дымный) и бездымный (пироксилиновый) пороха методом эксперимента. Работа проводилась с выполнением всех правил техники безопасности.
Опыт 1. Получение и горение черного пороха.
Оборудование и реактивы: чистые ступки с пестиками, железная или керамическая подставка, нитрат калия, сера, древесный уголь.
Дымный порох был получен из смеси трех веществ: нитрата калия, серы, древесного угля в соотношении (%): нитрат калия – 75, древесный уголь – 15, сера – 10. Все вещества были растерты в отдельной ступке, смесь была тщательно перемешана. Щепотка смеси была помещена на керамическую подставку и подожжена лучинкой. При возгорании смеси было получено большое количество дыма из несгоревших частичек пороха, осталось большое количество несгоревших твердых веществ (нагара).
3KNO3 + 3C + S = K2 S + 3CO2 + N2
Интересный факт. В прошлом веке все крупные сражения (Бородинское, Битва под Ватерлоо и др.) оканчивались сильными дождями, так как частички порохового дыма выступали ядрами конденсации, на которых осаждались и накапливались пары воды, и шёл дождь.
Опыт 2. Получение и горение бездымного (пироксилинового) пороха.
Оборудование и реактивы: химический стакан, стеклянная палочка, водяная баня, фильтровальная бумага, фарфоровая чашка, лучинка, азотная кислота, серная кислота, гигроскопическая вата, бумага.
Нитрующая смесь была приготовлена в химическом стакане следующим образом: смешали 5 мл азотной и 10 мл серной кислот. Смесь слегка охладили и поместили в неё комочек гигроскопической ваты. Стакан нагревали до температуры 70˚C на водяной бане. Через 5 – 8 минут вату промывали водой, отжимали между слоями фильтровальной бумаги и высушивали в фарфоровой чашке на кипящей водяной бане. Опыт делали с двумя видами ваты: хлопковой и искусственной (полученной из древесины). Хлопковая вата мягкая на ощупь; вата, полученная из древесины, неприятно скрипит между пальцами.
Оба образца сожгли в вытяжном шкафу. Вата в обоих случаях сгорает моментально, без образования дыма.
VΙ. Результаты и выводы.
Изучив теоретический материал о порохах, и, изготовив экспериментально дымный и бездымный пороха, я сравнил их свойства и пришел к следующим выводам.
Дымный порох – это гетерогенная система (смесь трёх веществ - нитрата калия, серы и древесного угля), состоящая из горючего (S, C) и окислителя (KN +5O3). При сгорании дает густой белый дым и большое количество нагара в ружьях. Только 40% его превращается в газы, остальное переходит в нагар. Так как сила газов, толкающая пулю невелика, то дальность стрельбы небольшая. Большое загрязнение канала ствола пороховым нагаром после нескольких выстрелов заметно ухудшает кучность боя.
Бездымный порох на основе нитроцеллюлозы имеет много преимуществ перед дымным порохом. Отсутствует дым при стрельбе, поэтому стрелок не обнаруживает себя противнику. Бездымный порох при сгорании образует в 2,8 раза больше газов, поэтому вдвое увеличивается начальная скорость снаряда. Из-за высокой скорости снаряда выше кучность стрельбы и дальность выстрела. При этом происходит крайне малое загрязнение канала ствола пороховым нагаром. При стрельбе патронами с бездымным порохом уменьшается звук выстрела и отдача ружья. Но для бездымного пороха пришлось создавать новый патрон уменьшенного калибра, покрытый твердой оболочкой и сделать прочный с более твердым каналом ствол и более крутые нарезы в стволе.
При всех достоинствах бездымного пороха дымный (черный) порох еще рано списывать со счетов. В настоящее время он применяется очень широко: для изготовления «бикфордова» шнура, им пользуются охотники-промысловики. Черный порох незаменим в пиротехнике и фейерверках, нередко идет в ход в горном деле.
Бездымный порох в военном деле практически вытеснил дымный порох. Он широко применяется для снаряжения патронов для стрелкового оружия и зарядов для артиллерийских орудий, а также в качестве топлива для ракет.
Несмотря на то, что со времени создания Д. И. Менделеевым пироколлодия прошло более 100 лет, до настоящего времени его открытие широко используется во всем мире при производстве пороха.
Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] Кондрашов Анатолий Павлович
Как изобрели бездымный порох?
В 1845 году немецкий химик Христиан Фридрих Шёнбейн (1799–1868) проводил на кухне своего дома эксперимент с использованием смеси азотной и серной кислот. Жена строго-настрого запретила ему приносить свои колбы на кухню, поэтому он спешил закончить опыт в ее отсутствие – и пролил немного едкой смеси на кухонный стол. Опасаясь скандала, он схватил первую попавшуюся под руку тряпку (это оказался хлопчатобумажный кухонный фартук), вытер лужицу со стола, а потом повесил фартук перед очагом. Высохнув, фартук взорвался. Шёнбейн сразу понял, что он получил. Название, которое он дал новому веществу, дословно переводится с немецкого как «стреляющий хлопок», ныне же химики называют его нитроцеллюлозой. Шёнбейн продал рецепт производства нового взрывчатого вещества сразу нескольким правительствам. В то время в артиллерии использовали черный порох, сажа от которого так пачкала орудия, что в перерывах между выстрелами их приходилось чистить, а уже после первых залпов поднималась такая завеса дыма, что сражаться приходилось чуть ли не вслепую. К взрывчатому веществу, дающему значительно меньше дыма, да к тому же еще и более сильному, чем черный порох, военные отнеслись с энтузиазмом. Начали строить заводы по производству нитроцеллюлозы, однако они очень быстро взрывались. Нитроцеллюлоза была слишком нетерпелива, чтобы дожидаться сражений, а потому в начале 1860-х годов от ее применения пришлось отказаться. Позднее, однако, придумали способ очистки нитроцеллюлозы от примесей, которые вызывали самопроизвольные взрывы, и нитроцеллюлоза стала безопасной в применении. А в 1884 году был изобретен первый бездымный порох – пироксилиновый. Его изготовляли из нитроцеллюлозы с содержанием азота свыше 12 процентов (пироксилина) с добавлением веществ, придающих пороху специальные свойства.
Из книги 100 великих изобретений автора Рыжов Константин Владиславович22. ПОРОХ Изобретение пороха и распространение его в Европе имело огромные последствия для всей дальнейшей истории человечества. Хотя европейцы последними из цивилизованных народов научились делать эту взрывчатую смесь, именно они сумели извлечь из ее открытия
Из книги Большая Советская Энциклопедия (БЕ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ДЫ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЧЕ) автора БСЭ Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Из книги Энциклопедический словарь крылатых слов и выражений автора Серов Вадим ВасильевичДержать порох сухим С английского: Put your trust in God, but keep your powder dry.Перевод: Уповайте на Бога, ребята, но порох держите сухим.По преданию, слова, сказанные (3 сентября 1650 г.) лидером английской революции Оливером Кромвелем (1599-1658) перед сражением с шотландскими роялистами при
Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий ПавловичЕсть еще порох в пороховницах Из повести (гл. 9) «Тарас Бульба» (1842) N. В. Гоголя (1809-1852):«- А что, паны? - сказал Тарас, перекликнувшись с куренными (курень - основное воинское подразделение в запорожском казачьем войске. - Сост.). - Есть еще порох в пороховницах? Не ослабела
Из книги Вторая Книга всеобщих заблуждений автора Ллойд ДжонКак изобрели промокашку? Говорят, что промокательную бумагу случайно изобрели на одной бумажной фабрике в Англии в начале XIX века. Делая писчую бумагу, рабочий забыл пропитать ее клеящим составом, дающим гладкую поверхность. Раздосадованный хозяин фабрики попробовал
Из книги 100 знаменитых изобретений автора Пристинский Владислав ЛеонидовичГде изобрели футбол? Нет, не в Англии, а в Китае.До того как англичане предъявили права на титул родоначальников этой знаменитой игры, китайцы играли в нее уже более 2000 лет. Цу-чу (буквально «кикбол» – «пни мяч») начиналась как одна из дисциплин для тренировки солдат, но уже
Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов Из книги Я познаю мир. Оружие автора Зигуненко Станислав НиколаевичПорох Порох – твердая взрывчатая смесь разнообразных компонентов, основным свойством которой является способность к горению параллельными слоями без дополнительного доступа кислорода, при этом происходит образование газообразных продуктов, способных своей энергией
Из книги Кто есть кто в мире открытий и изобретений автора Ситников Виталий ПавловичПорох и пули К XVII веку перешли и к более эффективному виду пороха. Прежний, измельченный в пыль, в сырую погоду быстро вписывал влагу, слипался да и вообще горел неравномерно, причем несгоревшие частицы то и дело забивали ствол и затравочное отверстие. Тогда из пороховой
Из книги автора"Кто тебе мешает выдумать порох непромокаемый?.." Говорят, изобретение черного пороха произошло чисто случайно. Много веков тому назад это сделали древние китайцы. Как то было, никто уж не помнит, но известно, что еще более двух тысяч лет тому назад они использовали порох
Из книги автораКак изобрели колесо? Если вы попадете на необитаемый остров и вам нужно перетащить что-то с одного места на другое, что вы намерены делать? Тащить! В древние века человеческие мышцы были единственным средством перемещения. Человек сам был своим собственным «вьючным
Из книги автораГде изобрели велосипед? Крутя руль велосипеда, мы даже и не подозреваем, что он существует уже целое тысячелетие.Ученые утверждают, что в Древнем Египте был двухколесный механизм, который приводился в движение ногами ездока. Но официальной датой появления велосипеда
Из книги автораКогда изобрели арбалет? Одним из древнейших видов оружия является лук. Арбалет – это тот же лук, только его тетива натягивается механически. Первый арбалет был изобретен около 1050 года во Франции. Стрела, выпущенная из арбалета, могла улететь на 305 метров и более.Арбалет –
(англ. Poudre B ). Они классифицируются на одноосновный, двухосновный и трёхосновный.
1 / 2
✪ Чем отличается дымный порох от бездымного?
✪ Демонстрационный опыт " Бездымный порох"
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.
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».
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 гидролизуется 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 .
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
Порох это метательное взрывчатое вещество, применяемое для сообщения снаряду движения. Охотничьи пороха подразделяются на две группы: механические селитро-сероуглеродные смеси (дымные пороха) и коллоидальные системы (бездымные пороха).
Наиболее распространенной смесью является селитро-сероуглеродная (75% калиевая селитра, 15% древесный уголь, 10% сера), называемый дымным или черным порохом. В прошлом выпускались и другие сходные дымные пороха (например, “Лесмок”), состоящие из тех же компонентов, но кроме них содержащие добавки, улучшающие баллистические качества.
В настоящее время дымные пороха производят двух сортов: высшего (отборный) и первого (обыкновенный). Отборные дымные пороха отличаются от обыкновенного более высокими баллистическими данными, что достигается более тщательным проведением всех процессов их фабрикации. И отборный и обыкновенный дымные пороха сейчас изготавливают трех номеров, отличающихся по величине зерен.
В прошлом промышленность выпускала порох №1 (крупный) с размером зерен 0,8-1,25 мм и ряд других порохов (“Олень”, “Медведь” и др.). Состав их не отличается от выпускаемого ныне пороха. Сейчас эти не производятся, но кое-где могли сохраниться. Так как при правильном хранении дымные пороха остаются пригодными к употреблению очень долгое время, то все они и в наши дни могут с успехом применяться при патронов.
1. Способность сохранять свои качества при длительном хранении. При хранении, исключающем проникновение влаги, свойства дымного пороха остаются неизменными десятки и даже сотни лет. Гарантия предприятия-изготовителя при закрытой упаковке - 20 лет.
2. Легкая воспламеняемость даже при слабом капсюле.
3. Слабая реакция на изменение плотности заряжения и меньшая чувствительность к качеству пороховых и прокладок. Удобство при снаряжении патронов.
4. Незначительное воздействие пороховых газов на металл ствола.
5. Малая восприимчивость к изменениям температуры.
6. Безопасность для ружей средней прочности, даже в случае усиленного (до двойного) заряда.
1. При намокании навсегда теряет свои свойства.
2. Баллистические показатели выстрела, как правило, ниже, чем при стрельбе бездымным порохом. Плохо стрелять на большие расстояния и пулей.
3. Образует большое количество твердых осадков, загрязняющих нагаром каналы стволов и дающих густое облако дыма, подчас затрудняющее повторный выстрел. Особые неудобства при стрельбе в тихую, сырую погоду в камышах или кустарнике. Не пригоден для стрельбы на стенде.
4. Дает сильную отдачу.
5. Дает громкий звук выстрела.
1. В порохе не должно быть слежавшихся комков и особенно пороховой пыли.
2. Цвет зерен должен быть черным или слегка коричневатым, а их поверхность - блестящей.
Комки в дымном порохе и матовая поверхность зерен указывают на то, что порох в прошлом был подмочен и, скорее всего, его невозможно использовать. Пороховая пыль сгорает очень быстро, что приводит к резкому увеличению давления в стволах и зачастую является причиной их разрыва.
При обращении с дымным порохом и его хранении следует соблюдать особую осторожность, так как это одно из наиболее чувствительных к огню взрывчатых веществ. Нельзя хранить дымный порох рядом с и бездымным порохом.
Дымные пороха портятся при намокании, поэтому хранить их нужно в сухом месте, желательно в герметичной упаковке. Удобнее всего использовать для этой цели стеклянную банку или бутыль с хорошо притертой стеклянной или резиновой пробкой.
В литературе можно встретить различные мнения о возможности использования дымного пороха с “Жевело”. Одни авторы настоятельно не рекомендуют этого делать, другие - вполне допускают подобное сочетание и даже рекомендуют его при стрельбе пулей патронами, заряженными черным порохом.
Не имея собственного опыта использования подобных патронов, мы все же не рекомендовали бы ими пользоваться, так как в этом случае может возникнуть слишком высокое давление в центральной части каналов стволов.
Основу бездымных порохов составляет нитроклетчатка (пироксилин), обработанная различными растворителями, превращающими ее в пластическую массу. Растворители могут быть летучими (например, различные кислоты) или труднолетучими (например, нитроглицерин). Современные бездымные пороха к гладкоствольному оружию содержат летучие растворители.
В настоящее время наиболее распространенным бездымным порохом является “Сокол”, прототип которого начали выпускать в России еще в конце XIX века. В последние годы в продаже появились бездымные пороха “Барс” и “Сунар”, а ряд порохов, выпускавшихся в 50-70-х годах (“Фазан”, “Беркут” и др.), вышли из употребления.
Давление, создающееся в патроннике и канале при стрельбе патронами, заряженными бездымным порохом, выше, чем при стрельбе дымным порохом. При производстве ружей их испытание проводится именно этим порохом, что и подтверждается соответствующим клеймом на стволах. Все современные рассчитаны на стрельбу бездымным порохом, но на руках у охотников еще остались ружья, не имеющие таких клейм. Стрелять из них бездымным порохом не следует.
1. При стрельбе патронами с бездымным порохом баллистические показатели выстрела (резкость и стабильность боя и др.), как правило, выше, чем у патронов, снаряженных дымным порохом.
2. Бездымный порох имеет невысокую гигроскопичность, при намокании и последующем высушивании он вполне пригоден к употреблению.
3. При выстреле образуется мало твердых частиц, загрязняющих стволы и дающих облако дыма.
4. Отдача при стрельбе слабее, а звук выстрела не столь громок, как при стрельбе дымным порохом.
1. Срок хранения бездымного пороха намного меньше, чем дымного. Например, гарантийный срок хранения “Сокола” - 6 лет.
2. Снаряжение бездымным порохом требует значительно большей тщательности, чем дымным. В некоторых случаях даже небольшие отклонения в величине порохового заряда могут привести к негативным последствиям.
3. Вещества, содержащиеся в бездымном порохе, оказывают окисляющее действие на металл канала ствола.
4. Бездымный порох реагирует на резкие изменения температуры. При ее неоднократном повышении и понижении нередко теряет свои свойства.
5. В норме, без применения дополнительных приспособлений, мало пригоден в сочетании со слабым .
Используя бездымный порох, следует помнить, что при длительном хранении из него выветриваются летучие вещества. Оставшаяся же нитроклетчатка сгорает в оболочке со взрывом, способным разрушить патронник. Испорченный порох распознается по кислому запаху.
Порох “Сокол” хорошо известен охотникам, что же касается порохов “Сунар” и “Барс”, то о них следует сказать дополнительно несколько слов. Порох “Сунар” при выстреле дает показатели, близкие к таковым “Сокола”, но имеет ряд преимуществ. При практически одинаковых баллистических характеристиках выстрела он позволяет использовать в патроне несколько (на 10%) меньшей массы, а также дает меньшую отдачу.
Особо внимательным следует быть при использовании сферического пороха “Барс”, так как плотность его значительно (в 1,8-1,9 раз) больше, чем у “Сокола”. Этот порох необходимо взвешивать при снаряжении каждого патрона, так как малейшая ошибка при объемном отмеривании может привести к увеличению давления в патроннике и канале ствола при выстреле. В некоторых случаях при стрельбе патронами, снаряженными “Барсом”, наблюдается его неполное выгорание. Малоопытным охотникам лучше не использовать этот порох.
Существует довольно большое количество порохов, рассчитанных на использование в патронах для оружия. Внешне они могут походить на бездымный охотничий порох, но при сгорании дают давление, на которое стволы обычных охотничьих ружей не рассчитаны. Поэтому ни в коем случае нельзя снаряжать патроны незнакомым бездымным порохом.
