Главная Порох - Достижение человечества
21:32
Порох - Достижение человечества

ИСТОРИЯ

Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В местностях, богатых щелочами, встречалась она в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хун-цзин, живший в конце V-го — начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики.

Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие: калиевую селитру, серу и уголь. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название «хо пао», что переводится, как «огненный шар». Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички. Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли  догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль.

Легенда связывает вторичное открытие пороха с именем монаха Бертольда Шварца. В 1320 году алхимик, проводя опыты, якобы случайно составил смесь из селитры, угля и серы и начал ее толочь в ступке, а вылетевшая из очага искра, попав в ступку, привела к взрыву, что явилось открытием пороха. Бертольду Шварцу приписывают идею использования пороховых газов при метании камней и изобретение одного из первых в Европе артиллерийских орудий. Впрочем, история с монахом, это скорей всего лишь легенда.

Несмотря на то, что в Европе порох был изобретен намного позже, именно европейцы сумели извлечь из этого открытия наибольшую пользу. Следствием распространения пороха было не только бурное развитие военного дела, но и прогресс во многих других областях человеческих знаний и в таких сферах человеческой деятельности, как горное дело, промышленность, машиностроение, химия, баллистика и многое другое.

Можно с уверенностью сказать, что изобретение пороха является важнейшим достижением человечества.

СОСТАВ. РАЗНОВИДНОСТИ

Порох — это смесь взрывчатых веществ, достаточно уплотненная и твердая. Такая смесь способна долго и устойчиво гореть, образуя при этом газообразные продукты. Для охотничьего ружья порох при выстреле является источником энергии, которая сообщает снаряду, какая скорость необходима, а также обеспечивает в автоматических ружьях работу механизмов. Порох условно подразделяют на два типа — дымный и бездымный. Первый состоит из окислителя и горючего. В основе второго лежит целлюлоза.

Наиболее древняя версия пороха  – дымный порох наверняка памятна многим пожилым любителям охоты. Сейчас дымный почти не используется, поскольку, как понятно из названия, любой выстрел патронами с таким снаряжением приводит к образованию дымовой завесы, мешающей охотнику разглядеть что-либо. Поэтому на данный момент активно используются бездымные варианты. К ним также будет относиться и марка пороха Сунар, которая используется для снаряжения боеприпасов различных калибров (от 12 до 20). Существует огромное количество его разновидностей – Сунар-35, Сунар-42, Сунар-410 и т.д.

Бездымный порох

Сунар - бездымный пироксилиновый односоставный порох. Что это означает?

  1. При выстреле не появляется «дымовая завеса».
  2. Пироксилиновый вид, изначально весьма нестабильный, стабилизируют с помощью дефиламина. А для того, чтобы избежать слипания или электризации, к нему добавляют графит.
  3. В России одноосновные пороха выпускаются в виде пластинок, цилиндра или цилиндра с каналом для использования в патронах для ружей от 12 до 20 калибра. Основная форма выпуска Сунара - цилиндр с каналом. Преимущество такого вида пороха заключается в том, что Сунар отличается от своих пластинчатых аналогов (например, "Сокола"), обладая примерно той же скоростью горения, намного лучше разгоняет заряд. Происходит это из-за того, что канальный вариант горит изнутри и снаружи. Однако, до прогрессивного горения не дотягивают, а значит, превосходит пластинчатые не слишком сильно (около 10%).

Существует три вида Сунар по скорости горения:

  • Горящие медленно (Сунар 410, Сунар «Магнум»). Обычно их используют в 16, 20, 410 калибре.
  • Обладающие средней скоростью сгорания (Сунар, Сунар Н, Сунар СФ). Применяются в 12 калибре (при массе заряда 32-36 грамм) и в калибрах 16, 20, 410.
  • Горящие быстро (Сунар СВ, Сунар СВС). 12 калибр. В Сунар СВС добавляется одна пятая часть нитроглицерина, поэтому такие патроны чаще всего берут для стендовой стрельбы. Боеприпасы, снаряженные такими видами порохов, для охоты фактически не берут из-за их характеристик, многими охотниками признанными неудовлетворительными.

Дымный порох

Дымный порох, другое название имеет как селитро-сероугольный порох. Такое название он получил из-за состава своего: сера 10%, древесный уголь 15%, селитра 75%. Разные марки пороха практикуют разное соотношение этих ингредиентов, но в основном они колеблются в пределах одного процента. 

Дымный порох занимает много места в патроне, он образует при выстреле облако густого дыма, мешающее видеть результат выстрела, сильно засоряет стволы, дает большую отдачу и громкий звук выстрела. Но этот порох сравнительно дешев, он может долго храниться, меньше портит канал ствола, не так чувствителен к изменениям веса заряда. 

При сгорании пороха селитра даёт кислород для сжигания угля; сера — цементирует угольно-селитряную смесь. Кроме того, обладая более низкой температурой воспламенения, чем уголь, сера ускоряет процесс воспламенения пороха.

Обычно для изготовления пороха берётся калиевая селитра (нитрат калия), как менее гигроскопичная по сравнению с другими селитрами (например, натриевой). Селитра должна отличаться высокой степенью чистоты — 99,8 %; примесь натриевой селитры по советским нормативам 1920-х годов допускалась не выше 0,03 %. Соединений хлора при расчёте на хлорид натрия допускалось также не более 0,03 %.

Древесный уголь для пороха получают путём обжига (пиролиза) несмолистых пород дерева (ольха и особенно крушина) с получением продукта, на 80—90 % состоящего из углерода; применение смолистой древесины отрицательно сказывается на свойствах пороха, да и хвойные породы не склонны к образованию угля. Однако хвойные дрова применяют для инициации процесса горения с последующей засыпкой древесины иных пород при историческом способе производства древесного угля.

 Содержание чистого углерода в угле должно быть не менее 75—80 %; известно, что при снижении количества угля в порохе скорость его горения возрастает, но с увеличением процента углерода в угле — уменьшается. 

Что касается серы, то для изготовления пороха применяется сера только кристаллической формы с температурой плавления 114,5°С. По упомянутым нормативам в ней не должно было содержаться соединений кальция, магния и нерастворимых в воде веществ — песка, металла, дерева и т. п.

Во второй половине XIX века и позже различались три основные разновидности военного дымного пороха: чёрный, бурый и шоколадный, в зависимости от степени обжига угля, входившего в состав пороха. Бурый порох также имел пониженное до 5 % содержание серы; баллистические показатели бурого и шоколадного пороха заметно превосходили таковые для обычного чёрного. Известен дымный порох, вовсе не содержавший серы — бессерный.

Изготовление дымного пороха — процесс чисто механический, не включающий осуществление химических реакций. Технологический процесс производства дымного пороха окончательно сформировался в конце XIX века. Стадии в основном стали следующими:

  1. Измельчение компонентов (селитры, серы и угля) в металлических бочках с жерновами сферической формы;
  2. Приготовление тройной смеси путём смешения компонентов;
  3. Уплотнение смеси и её прессование в виде «лепёшки» (с 1874 года — методом «горячего прессования», при температуре 100—105° С);
  4. Размалывание полученной пороховой «лепёшки» на зёрна требуемого размера;
  5. Отсеивание пыли, полировка зёрен и их сортировка;
  6. Перемешивание и фасовка пороха.

Этот процесс сохраняется принципиально неизменным по настоящее время, за исключением применяемых в инструментах материалов.

Процессы при сгорании дымного пороха

При сгорании чёрный порох даёт густой и плотный бело-сизый дым. В прошлом опытный артиллерист мог по цвету и форме дымного облака сделать выводы о качестве пороха (чем гуще дым, тем лучше порох) и его метательных возможностях, в том числе и о существенных характеристиках орудия — примерном калибре и дальнобойности.

Небольшое количество пороха при поджигании даёт вспышку яркого пламени с дымом, но горение большого количества дымного пороха переходит во взрыв. В среднем лишь 40 % его массы превращаются в газообразные вещества и участвуют в выбрасывании снаряда. Остальные 60 % так и остаются твёрдыми частицами, образующими при выстреле густое облако дыма и оседающими в стволе оружия в виде нагара.

 Химические процессы, происходящие при горении чёрного пороха, весьма сложны, так что реакцию его разложения в полном виде практически невозможно представить одной формулой. Тем не менее, очень приблизительно его горение происходит в следующем виде:

Количество азота в пороховых газах достигает трети. Кроме того, образуется угарный газ. Твёрдые остатки, помимо сульфида калия, — это, прежде всего, карбонат калия, сульфат калия и чистый углерод в виде сажи.

ПРИМЕНЕНИЕ

Все же, дымный порох по сей день находит широкое применение в пиротехнике (за счет дешевизны и стабильности свойств), среди охотников (благодаря бесконечному сроку годности и низкой чувствительности скорости горения от начальной температуры и давления в канале ствола), а также для специальных целей. В частности, образование дыма, низкая бризантность и мощность, резкий перепад давления при сгорании в замкнутом объеме, в связи с быстрым горением, и некоторые другие особенности сделали дымный порох наиболее подходящим составом для формирования начинки взрывпакетов, применяемых при съемках или на военных учениях. Устойчивое горение при различных давлениях позволило применять дымный порох для составления смесей дистанционных трубок гранат и снарядов. Большое количество твердых продуктов горения сделали дымный порох основным воспламенительным составом.

Из менее характерных направлений применения дымного пороха, следует назвать использование шашек ДВП (дымный взрывчатый порох) для дробления породы. Дело в том, что если использовать для дробления породы (гранита, мрамора, базальта и др. камней) тротил или другие сильнобризантные ВВ, то материал покрывается от воздействия взрывной волны сетью мелких трещинок – порода рассыпается в крошку.

Порох используется в качестве ракетного топлива. Точнее смесевые пороха, отличающиеся от всех остальных рядом параметров: например, удельной тягой, большим диапазоном регулирования скорости горения, а также не сильной зависимостью скорости горения от таких физических показателей, как температура и давление

Категория: Как это сделано? | Просмотров: 150 | Добавил: Сергей