bunkir

БЕЗДЫМНЫЙ ПОРОХ

Рекомендуемые сообщения

bunkir

Изобретателям пироксилина, немецким ученым Шенбей-ну, в Ба¬зеле, и Беттгеру, во Франкфурте на Майне, было ясно, какие преиму¬щества дает применение нового взрывча-того вещества, в три—четыре раза более сильного, чем дым-ный порох, для огнестрельного оружия и в горном деле. Точно так же ими было обращено внимание на то важное об-стоятельство, что это вещество сгорает без дыма, потому что все продукты горения его газообразны.

Многочисленные опыты, произведенные начиная с 1846г., дали возможность применить пироксилин для снаря-жения мин, а изобре¬тенный одновременно нитроглицерин-для горных работ в виде дина¬мита. Но все попытки применить эти энергично действующие вещества, особенно пироксилин, для стрельбы не имели успеха ввиду разруши¬тельного дейст-вия и других нежелательных явлений, определявшихся суще-ствовавшими в то время способами приготовления их. Все усилия Ленка (Lenk, 1847), Отто (Otto, 1855), Абеля (Abel) и многих дру¬гих исследователей, старавшихся уплот-нить рыхлую массу пирокси¬лина плетением, прессованием, пропитыванием склеивающими ве¬ществами и т. п., чтобы уменьшить скорость сгорания его до нормы, требуемой бал-листикой, не привели к желаемой цели.

Еще в 1886г. известный баллистик Хеблер (Hebler), не считаясь с фактом, что первый бездымный порох испыты-вался уже в течение двух лет в немецких войсках, высказы-вал мнение, что употребление пиро¬ксилина или подобных ему бездымных, сгорающих без остатка взрыв¬чатых веществ в уп-лотненном состоянии никогда не будет безопасным и при первом выстреле таким порохом разрыв орудия неизбежен. Отсюда он делает заключение, что дымный порох не отжил свой век и что работа по совершенствованию этого пороха не является небла¬годарной.

Несмотря на дальнейшие усовершенствования в произ-водстве и очистке пироксилина, сделанные с 1847г. по 1865г., по мнению опытных специалистов, возможность упот-ребления этого сильного взрывчатого вещества для огне-стрельного оружия навсегда исклю¬чается. Только для специ-альных целей, где требуются особенно силь¬ные сорта дымно-го пороха, как, например, в охотничьих ружьях, пироксилин может применяться в соединении с некоторыми вещест¬вами, входящими в состав дымного пороха.

Выдающийся успех имел Шульце (Schultze), изготовив-ший в Бер¬лине в 1865г., путем нитрования древесины и про-питывания последней калиевой или бариевой селитрой, охот-ничий порох, названный порохом Шульце. Скоро этот порох приобрел известность в кругу охотников и считался лучшим из подобных ему порохов; этот порох употребляется и в на-стоящее время (прим.1932г).

Предложенный в 1882г. Рейдом (Reid) и Джонсоном (Johnson) в Стоумаркете охотничий порох под маркою ЕС, точно также как и французский правительственный охотничий порох, появившийся в 70—80-годах прошлого столетия, пред-ставляет не что иное, как незначительное изменение пороха Шульце.

Эти охотничьи пороха до появления первого военного бездымного пороха (1884) были единственным общеизвестным применением нитроклетчатки в огнестрельном деле. Ни один из них не удовлетворял тем высоким баллистическим требо-ваниям, которые предъявлялись к военному пороху. В исто-рии бездымного пороха, порох Шульце сыграл большую роль. Частичное желатинирование с поверхности, производимое в большом масштабе, привело к установке производства воен-ного пироксилинового пороха путем полной желатинизации нитроклетчатки.

Имеются сведения, что Фолькману (Volkmann) в Вене (1871) были известны эти основные условия производства бездымного пороха в том виде, как мы понимаем их в на-стоящее время. Его опыты, впрочем, остались в секрете и не имели поэтому никакого влияния на дальнейшее развитие вопроса о производстве бездымного пороха.

Следует обратить внимание, что австрийцы не были первыми, производившими опытную стрельбу из пушек пирок-силиновым порохом, но несомненно они ранее других народов имели желатиниро¬ванный порох.

Тем не менее с применением нитроклетчатки в желати-нированном виде для военного оружия произошла значитель-ная задержка. Опыт кампаний, имевших место между 1854 и 1871 гг., потребовал повыше¬ния мощности орудий, и это бы-ло достигнуто не введением известного уже тогда нитроцел-люлозного пороха, но введением медленно горящего дымного пороха. Скорость горения дымного пороха, который изготов-лялся тогда для орудий крупных калибров, оказалась слиш-ком велика для новых орудий большого калибра. Все усилия пороходелов были направлены к тому, чтобы умерить быстро-ту горения дымного шороха с целью исключить опасность разрыва орудий. С введением приборов для измерения давле-ний газов при помощи отпечатков на медных пластинках или сжатия медных цилиндров, а также хронографа для измерения скоростей полета снаряда, явилась возможность произвести опыты по разрешению некоторых вопросов внутренней балли-стики и определить работоспособность пороха.

Результаты опытов и вычислений показали, что для каждого калибра, для каждой длины ствола должен быть оп-ределенный заряд из пороха с определенной величиной зерна и определенной плотностью, который при наименьшем давле-нии дает наибольшую начальную скорость. Таким образом, вопрос о совершенствовании и улучшении пороха сделался предметом изучения.

Изучались не только известные дымные пороха и взрывчатые вещества подобного им состава, но и многие органические соединения к взрыву, как, например, пикраты калия и ам-мония. Совместная работа техники и науки способствовала дальнейшему развитию дела. Работа заводов Круппа и пра-вительственных немецких пороховых заводов привела в 1882г. к выработке бурого призматического пороха, кото-рый в следующие годы был принят всеми вой¬сками и флотом для орудий большого калибра. Этот порох (С/82) обладал высшими баллистическими качествами и сравнительно мень-шим количеством дыма благодаря прибавке к селитре не-взрывчатых горючих веществ.

Превосходные качества бурого призматического пороха были предварительно использованы лишь приме-нением этого пороха для орудий большого калибра во флоте и береговой артиллерии; впослед¬ствии были ус-пешно закончены опыты с таким же порохом для орудий малого калибра.

Опыт войны 1870/71г. показал, что дальнейшее уменьшение ка¬либра ручного оружия ниже 11мм, который в то время был на воору¬жении почти всех государств, дало бы ряд баллистических и такти¬ческих преиму-ществ, если бы удалось уменьшение веса снаряда (пу-ли), являющееся следствием уменьшения калибра, воз-местить увеличением начальной скорости его. Но, од-нако, вследствие отсутствия пороха соответствующих качеств, все усилия в этой области не дали положи¬тельных результатов. Многочисленные попытки немецких заводов создать порох, подобный так называемому С/82, для ручного оружия не увенчались успехом. Если и были достигнуты для него лучшие, чем прежде, балли-стические результаты, недостатки, присущие дым¬ному пороху прежнего образца, все же оставались не устра-ненными. Вследствие увеличения веса заряда происхо-дило и большее загряз¬нение канала и увеличение дымно-сти; дымность в ручном огнестрель¬ном оружии даже уве-личивалась при употреблении для изготовления ружей-ного пороха слабо обожженного угля.

Решение вопроса о ружейном порохе зависело от наличия такого пороха, который обращался бы в газ без остатка. Вопрос о создании такого пороха разрабаты-вался приблизительно одновременно с двух сторон неза-висимо друг от друга. Со стороны немцев с осени 1883г. работал Дуттенгофер (Duttenhofer)в Ротвейле, который в связи с про¬изведенными им работами с поро-хом С/82 использовал как исход¬ный материал слабо обожженную древесину. Эта последняя, как и для пороха Шульце, нитровалась и нейтрализовалась. По удалении из¬лишка кислоты нитрованная древесина обрабатывалась уксусным эфиром до получения желатинообразной массы, которая подсушивалась, пропускалась через вальцы и зернилась, как дымный порох, так как зернение обычным способом являлось затруднительным. Такой порох в 1884г. испытывался в войсках и как первый бездымный военный ружейный порох был выпущен под маркою RCP (Rottweiler Cellulose-Pulver).

Приемы фабрикации, имеющие в основе приготовле-ние военного пороха из нитроцеллюлозы, известны и описаны в английском па¬тенте 6022/87. Более 400 ООО кг пороха RCP было доставлено воен¬ному ведомству для ис-пытания как доказательство пригодности но¬вого воен-ного пороха, хотя он не мог бы удовлетворить всем требо¬ваниям безопасности, предъявляемым к нему в на-стоящее время. Во Франции к концу 1884г. и началу 1885г. лабораторные опыты Вьелля (Vielies) над влия-нием плотности на скорость сгорания взрыв¬чатых ве-ществ показали, что путем желатинизации нитроцеллю-лозы можно достигнуть регулировки скорости сгорания. Ближайшим результатом было изготовление ленточного пороха для полевых ору¬дий и в первые месяцы 1885г.—ружейного пороха марки «В» в виде наре¬занных пласти-нок. Нет сомнения, что немецкий бездымный ружейный порох появился ранее и в баллистическом отношении превосходил вначале пороха других стран. С другой сто-роны, доказано, что не¬правильная форма зерна и не вполне удачный способ изготовления пороха RCP не дали возможно-сти использовать все преимущества, которые может иметь коллоидальная пороховая масса, главным образом способ-ность сгорания параллельными слоями. Такого рода выводы были получены не в результате валового производства, но как следствие лабораторных работ большого масштаба по определе¬нию скорости сгорания взрывчатых веществ различ-ных плотностей и различного состава.

Если бы первые попытки превращения рыхлой нитро-целлюлозы в военный порох были удовлетворительны, то можно было бы считать, что изобретение пороха произошло одновременно с изобретением пироксилина, так как еще в 1847г. Гартиг (Hartig) в Брауншвейге подметил явление желатинирования пироксилина уксусным эфиром. Он раньше других отметил, что процесс желатинирования не влияет на химический состав пироксилина и позволяет достигнуть удовле¬творительных результатов при использовании силы этого взрывчатого вещества в огнестрельном оружии.

Через несколько лет после появления желатинированного пироксилинового пороха Нобель (Nobel) в 1888г. использо-вал для приготовления пороха желатинирующую способность нитроглицерина и большую энергию, которая заключалась в полученной взрывчатой желатине. Он исходил при этом из сделанного им еще в 1875г. открытия, что уже незначи-тельное количество коллодионного пироксилина достаточно, чтобы обратить жидкий нитроглицерин в желатинообразную массу. Им было подобрано такое соотношение между пирок-силином и нитроглицерином, что количество нитроклетчатки в готовом порохе преобладало; коллоидную массу в сыром состоянии он использовал для кубического пороха С/89, названного им балиститом. Таким образом было положено начало нитроглицериновым порохам, употребляемым и в на-стоящее время для всех родов орудий, стреляющих

под большими углами возвышения.

Побуждаемый этим изумительным открытием немецкий химик Абель, состоявший на английской службе, совместно с Дьюаром (Dewar) и Лондоне показал (1889), что и нерас-творимый пироксилин в соединении с нитроглицерином дает коллоид, причем смешение обоих веществ производится при помощи жидкого растворителя, именно ацетона. Изобретение бездымного пороха, таким образом, закончилось, и в даль-нейшем оставалось только установить и упро¬стить приемы изготовления и достигнуть безопасной фабрикации этого пороха.

Однако до настоящего времени сушка желатиниро-ванной нитроклетчатки представляла большую опасность. Заслуга Лундгольма(Lundholm) и Сайеpca(1889)состоит в том, что они нашли метод, при котором соединение влажной нитроклетчатки с жидкими легкоплавкими веществами воз-можно без употребления специаль¬НОГО ЖИДКОГО растворителя, устранение излишка которого из готовой пороховой массы представляет большие трудности.

Первые образцы бездымного пороха были изготовлены желатинированием нитроклетчатки с помощью уксусного эфи-ра или амилацетата. Они содержат в готовом виде 5% и больше жидкого растворителя, заметно пахнут им и бла-годаря сравнительно высокому содержанию растворителя об-ладают достаточной стойкостью. Менее благоприятно обсто-ит дело с баллистической неизменяемостью такого пороха. Вследствие постепенного улетучивания остаточного раство-рителя из пороха во время хранения, его давление при стрельбе поднимается и достигает иногда недопустимой ве-личины, отчего происходит заклинение гильзы, и оружие подвергается опасности разрыва.

Поэтому около 1890г. в качестве растворителя для при-готовления пороха начали употреблять смесь спирта с эфи-ром. Для приготовления пороха применяют растворимый в этом растворителе пироксилин (пироксилин большой раство-римости, пироколлодий) или смесь пиро¬ксилина малой рас-творимости с коллодионным пироксилином, ко¬торая раство-ряется в растворителе в той мере, в какой это требуется для операции обработки пороховой массы и прессования ее. Усилен¬ной сушкой или кипячением пороха в воде можно из-влечь из него остатки растворителя и получить порох поч-ти свободный от раствори¬теля, что определяет неизменяе-мость его баллистических свойств. Однако, как указано было выше, недостаток растворителя влечет уменьшение хи-мической стойкости, и только прибавкой к порохо¬вой мас-се стабилизатора можно восстановить ее стабильность. В ка¬честве одного из первых стабилизаторов сначала упот-ребляли сулему, не заметив на первых порах, что эта при-месь никоим образом не оправдывает своего назначения и только затемняет результаты испы¬тания, вводя в заблужде-ние относительно действительной стойкости пороха. Кроме того, содержание сулемы в порохе вызывало порчу латунных гильз. Только после того, как это выяснилось, удалось экспериментальным путем выявить действительные и мнимые ста¬билизаторы. Некоторые пороха были изъяты из обраще-ния, так как были случаи взрыва пороха на кораблях и складах боевых припасов. В дальнейшем развитии ручного огнестрельного оружия явились стремления к усовершенст-вованию пороха в направлении получения прогрессивно-горящего пороха с относительно равномерным распре¬делением давлений в канале орудий. Рациональное решение этого вопроса для ружейного желатинированного пороха найдено в 1897г. Изыскания военно-испытательных учрежде-ний в Шпандау шли по пути уменьшения скорости горения наружной поверхности зерна, чего, несмотря на все уси-лия, не удалось достигнуть еще до настоящего времени да-же для крупных пороховых элементов.

С повышением начальной скорости снаряда сделалась заметной большая изнашиваемость канала орудия, на что в начале этого столе¬тия было обращено особенное внимание. Еще в 1900г. во время англо¬бурской войны было обращено внимание на зависимость изнашивания стенок канала орудия от пороха, а именно от высокой температуры, раз¬виваемой им при горении. Тогда же был поднят вопрос об уменьшении температуры горения пороха без понижения предъявляемых к нему баллистических требований. Это и было достигнуто уменьшением со¬держания нитроглицерина в порохе, например в кордите с 58 до 30%. Для особенно крупных калибров - 20см и выше - пошли на дальнейшее уменьшение нитроглице-рина в порохе.

Уменьшение содержания нитроглицерина, особенно для толсто¬стенных порохов, создало новые затруднения. Однако благодаря продолжительным опытам центральной лаборатории в Нейбабельсберге (Тиме—Thime,1909) удалось изготовить в несколько дней толстостенные трубчатые пороха с незначи-тельным содержанием ни¬троглицерина, изготовление которых раньше требовало месяцев. Значение такого ускорения изго-товления пороха было оценено во ¬время мировой войны. Чрезвычайно большая сила вновь созданного пороха и воз-можность применения его для стрельбы на такое большое расстояние, как стрельба по Парижу (1917), были для всех полной неожиданностью.

Можно считать, что развитие как дымного, так и без-дымного пороха достигло наивысшей степени на немецких за-водах.

Существенное значение в успехах развития фабрикации желатинированного пороха имели и научно-исследовательские работы, среди которых следует отметить работы по изучению химической стойкости пороха и работы по установлению при-знаков, служащих для своевременного распознавания насту-пающего разложения пороха.

При первоначальных испытаниях такого рода довольст-вовались простым констатированием состояния пороха. По-верхностные испытания не могли дать достаточного критерия о степени химической стойкости, что и подтвердилось впо-следствии многочисленными взрывами боевых припасов вслед-ствие разложения пороха. В противоположность старым мето-дам испытания, основанным на сомнительных признаках начи-нающегося разложения, были установлены новые способы, указывающие ход разложения и опирающиеся (около 1900) на количественные результаты, причем определялась потеря ве-са при нагревании пороха, или отщепленное количество оки-слов азота определялось весовым анализом. Для текущего производства эти испытания необходимы потому, что они, не характеризуя вполне точно стойкость пороха, дают возмож-ность следить за качеством изготовляемого продукта в про-цессе производства.

Достоверный вывод можно сделать, как это теперь ус-тановлено, только из опытов хранения порохов в теплом по-мещении. Такие опыты продолжительного хранения в теплом помещении хотя и велись на отдельных заводах с начала производства желатинированного пороха, но не были хорошо известны, и значение их не было оценено. Признано, что всякий желатинированный порох, как бы тщательно он ни был изготовлен из лучших сырых материалов, нуждается в приме-нении стабилизаторов, и только при наличии таковых в по-рохе можно ручаться за сохранение им химической стойкости в течение достаточно продолжительного времени.

1926г.

поблагодарить за сообщение

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу