Порох — метательное взрывчатое вещество, состоящее из нескольких компонентов, способное гореть без доступа кислорода извне, выделяющее большое количество тепловой энергии и газообразных веществ, используется для метания снарядов, движения ракет и других целей.
Содержание
Изобретение пороха
По современному общепринятому мнению порох был изобретен в Средние века в Китае, в результате опытов китайских алхимиков, которые искали эликсир бессмертия и случайно наткнулись на порох.
Изобретение пороха привело к появлению в Китае фейерверков и использованию пороха в военных целях, в виде огнеметов, ракет, бомб, примитивных гранат и мин.
В течение долгого времени китайцы применяли порох для изготовления зажигательных снарядов, которые они называли «хо пао», что в переводе с китайского, означает «огненный шар». Специальная метательная машина бросала этот подожженный снаряд, который разрывался в воздухе, разбрасывая вокруг себя горящие частички, поджигая все вокруг.
Чуть позже из Китая секрет изготовления пороха попал через Индию, к арабам, которые усовершенствовали технологию его изготовления и уже мамлюки Египта стали использовать порох в своих пушках на постоянной основе.
Появление пороха в Европе
Первое появление пороха в Европе связывают с именем византийца Марка Грека, который в своем манускрипте описал состав пороха, произошло это примерно в 1220 году. Английский ученый Роджер Бэкон в 1242 году первым упомянет порох в Европе в своем научном трактате.
Вторичное изобретение пороха в Европе связано с именем монаха алхимика Бертольда Шварца, который проводя свои опыты, случайно получил смесь из селитры, угля и серы, стал толочь ее в своей ступке, смесь воспламенилась от случайно попавшей на нее искры. Именно Бертольду Шварцу приписывают идею о создании первого артиллерийского оружия. Хотя возможно это всего лишь легенда.
В 1346 году в битве при Креси англичане применили против французов литые бронзовые пушки, стреляющие залпами. В пушку помещался заряд пороха, запал выводился наружу, в пушку помещалось ядро, которое представляло собой обычный камень, либо могло быть сделано из свинца или железа. Запал поджигался , порох внутри пушки воспламенялся, пороховые газы выбрасывали ядро наружу. Появление и боевое применение пороха в Европе кардинально изменило характер ведения боевых действий.
В 1884 году был изобретен первый бездымный порох, это был пироксилиновый порох, впервые он был получен французским ученым П. Вьелем. Через четыре года, в 1888 году в Швеции Альфред Нобель изобрел баллиститный порох, кордитный порох был впервые получен в Великобритании Фредериком Абелем и Джеймсом Дьюаром в 1889 году.
Русские ученые тоже внесли свой вклад в разработку новых порохов, знаменитый русский химик Дмитрий Иванович Менделеев в 1887-1891 годах создал пироколлодийный порох.
Разработка порохов ведется и в настоящее время, создаются новые рецептуры приготовления порохов, ведутся работу по улучшению их основных характеристик.
Пороха в России
В России порох впервые появился в 1389 году. В XV веке в России появились первые пороховые заводы.
Большое развитие пороховое дело произошло во времена правления Петра I, который уделял большое внимание развитию военного дела и развитию промышленности, при нем были построены три крупных пороховых завода в Петербурге, Сестрорецке и на Охте.
Свои эксперименты по изучению и созданию новых порохов проводили русские ученые Михаил Юрьевич Ломоносов и Дмитрий Иванович Менделеев.
Виды пороха
Все пороха разделяются на две большие группы:
- смесевые пороха, к ним относятся дымный, или черный порох, алюминиевый порох
- нитроцеллюлозные (бездымные пороха), к ним относятся пироксилиновый порох, баллиститный порох, кордитный порох
Дымный порох
Вся история пороха началась именно с создания дымного пороха, все остальные пороха были созданы значительно позже.
Дымный (черный) порох представляет собой смесь из измельченных частиц угля, серы и селитры, смешанных в определенных пропорциях. Каждый из компонентов дымного пороха выполняет свою функцию. При нагревании до температуры в 250 градусов, первой загорается сера, которая поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря которому и идет процесс горения. Уголь в порохе представляет собой топливо, в результате сгорания которого, образуется большое количество газов, которые создают громадное давление, необходимое для выстрела.
Дымный порох имеет зернистую структуру, причем размер зерна оказывает большое влияние на свойства пороха, скорость его горения и создаваемое им давление.
При производстве дымного пороха на пороховом заводе он проходит пять стадий:
- Помол компонентов (селитры, угля и серы) в пудру
- Смешение
- Прессование в диски
- Дробление в гранулы
- Полировка
Качества дымного пороха и эффективность его горения зависит от:
- тонкость измельчения компонентов
- полноты смешения
- форма и размер зерен
В зависимости от размера зерна дымного пороха, он бывает:
- крупный (0.8 – 1.25 мм);
- средний (0.6 – 0.75 мм);
- мелкий (0.4 – 0.6 мм);
- очень мелкий (0.25 – 0.4 мм).
Дымный порох используется не только для охоты, но и для других целей:
- шнуровой (для огнепроводных шнуров)
- ружейный (используется как воспламенитель для зарядов бездымного пороха)
- крупнозернистый дымный порох (для воспламенителей)
- медленногорящий дымный порох (для усилителей и замедлителей в трубках и взрывателях)
- минный (для проведения взрывных работ)
- охотничий
- спортивный
В результате долгих экспериментов был выработан оптимальный состав дымного пороха для охоты:
- 76% калиевой селитры
- 15% угля
- 9% серы
Охотнику важно правильно определять качество и состояние дымного пороха, который он использует для снаряжения патронов.
- Цвет дымного пороха должен быть черным или слегка коричневым, без посторонних оттенков
- Зерна дымного пороха не должны иметь белесого оттенка
- При раздавливании зерна дымного пороха между пальцами, оно не должно рассыпаться, а расскалываться на отдельные частички
- При пересыпании дымный порох не должен образовывать комочков или оставлять пыль
Если дымный порох не соответствует этим признакам, его использование при снаряжении патронов может быть опасным для самого охотника, такой порох может вызвать разрыв ствола ружья.
Достоинства дымного пороха
- Дымный порох может долго храниться, без потери своего качества, если соблюдать правильные условия хранения.
- Легко воспламеняется, даже при использовании слабого капсюля.
- Качество, снаряженного дымным порохом патрона, слабо зависит от применяемых пыжей, завальцовки, плотности заряжения патрона
- Дымный порох обладает слабой чувствительностью к температуре окружающего воздуха
- Низкая стоимость
Недостатки дымного пороха
- Дымный порох очень гигроскопичен, при содержании влаги более 2% очень плохо воспламеняется. Поэтому крайне важно хранить его в правильных условиях.
- Высокая коррозия стволов, при сгорании дымного пороха образуются серная и сернистая кислоты, которые и вызывают сильную коррозию стволов.
- Густой дым при выстреле, из-за которого часто сложно произвести второй выстрел.
- Дымный порох нельзя использовать в полуавтоматическом оружии.
- Опасен в обращении. Дымный порох имеет низкую температуру воспламенения, легко воспламеняется, может быть опасен, особенно при горении большой массы, так как происходит мощный взрыв.
- По мощности уступает бездымному пороху примерно в три раза, дает невысокую скорость полета дроби, при достаточно сильной отдаче и громком выстреле.
Алюминиевый порох
Алюминиевый порох не применяется для охоты или стрельбы, используется в пиротехнике. Состоит из трех компонентов: селитры, алюминия и серы. Алюминиевый порох обладает большой температурой и скоростью горения, при этом выделяет большое количество света. Применяется в разрывных составах и составах производящих вспышку. Алюминиевый порох практически не боится влаги, не образует комков.
Бездымный порох
Бездымный порох был изобретен значительно позже дымного пороха. В настоящее время он практически полностью вытеснил дымный порох из применения в охоте.
Бездымные пороха сильно отличаются от дымного по составу, свойствам и основным характеристикам имеет свои собственные достоинства и недостатки.
По своему составу бездымные пороха бывают:
- одноосновные (основной компонент нитроцеллюлоза)
- двуосновные (основные компоненты: нитроцеллюлоза и нитроглицерин)
- трехосновные (основные компоненты: нитроцеллюлоза, нитроглицерин и нитрогуанидин)
Кроме основных компонентов, в состав бездымных порохов входят стабилизаторы, баллистические модификаторы, мягчители, вяжущие вещества, размеднители, пламягасители, добавки уменьшающие износ ствола, катализаторы горения, графит. Именно эти добавки создают нужное качество пороха.
Нитроцеллюлоза со временем разлагается, особенно это проявляется при хранении большого количества пороха или хранения пороха при температуре больше 25 градусов, при разложении образуется теплота, которая может привести к самовозгоранию пороха. Особенно разложению подвержены одноосновные нитроцеллюлозные пороха. Для предотвращения этого явление, в порох добавляют стабилизаторы, основным из которых является дифениламин. Стабилизаторы добавляются в небольших количествах, порядка 0,5-2 % от общей массы пороха, большие же количества могут ухудшить баллистические показатели пороха.
Пламягасящие вещества добавляют для того, чтобы уменьшить вспышку от выстрела, которая демаскирует стрелка и ослепляет его при выстреле.
Катализаторы добавляют для усиления скорости горения пороха.
Графит добавляют в состав бездымного пороха для того, чтобы гранулы пороха не слипались между собой и предотвратить самовозгорание пороха от разрядов статического электричества.
Одно- и двухосновные бездымные пороха в наше время составляют основную часть порохов, используемых для охоты. Они настолько распространены, что когда говорят «порох» имеют в виду именно бездымный порох.
Свойства бездымного пороха сильно зависят от размера и формы его гранул. Поверхность гранул влияет на изменение их формы и скорость сгорания пороха. Изменяя форму гранул можно изменить давление и скорость сгорания пороха.
Быстрогорящие пороха дают большее давление, соответственно дают большую скорость пули или дроби, но при этом дают более высокую температуру, которая увеличивает износ ствола ружья.
Цвет бездымного пороха может быть от желтого до черного, всех возможных оттенков.
Достоинства бездымного пороха
- Обладает низкой гигроскопичностью, не впитывает влагу из воздуха и не изменяет своих свойств, если бездымный порох отсырел, его можно просушить, после сушки он полностью восстановит свои свойства
- Обладает большая мощностью, чем дымный порох
- Дает меньше продуктов сгорания, меньше засоряет ствол, можно использовать в полуавтоматическом оружии.
- Дает меньше дыма и более тихий звук выстрела
Недостатки бездымного пороха
- Из-за более высокой температуры сгорания, дает более сильный износ ствола ружья
- Требует правильных условий хранения, при несоблюдении этих условий изменяет свои свойства
- Более короткий срок хранения, чем у дымного пороха
- Менее устойчив к колебаниям температуры, чем дымный порох
Как выбрать порох
При сравнении между собой дымного и бездымного порохов, выбор падает на бездымный порох. Бездымный порох по всем своим качествам и характеристикам значительно превосходит порох дымный.
Большинство производителей патронов используют при изготовлении своих патронов именно бездымный порох.
При самостоятельном домашнем снаряжении патронов большинство охотников тоже останавливают свой выбор на одной из марок бездымных порохов.
Большое количество марок продаваемого бездымного пороха, еще одно его преимущество. Охотник может выбрать подходящий именно ему, под его ружье и его условия охоты.
Наиболее популярные марки бездымного пороха: Сокол, Сунар, Ирбис.
Дымный порох значительно сложнее найти в продаже, его используют для снаряжения патронов любители старого и старинного оружия. Именно в этом случает его использование полностью оправдано, а в некоторых случаях единственно возможно.
