Бездымный порох

Основные характеристики пороха

Пороха обычно классифицируются по физико-химическим свойствам и
баллистическим характеристикам.

Физико-химические свойства порохов.

Количество
тепла, выделяемого при сгорании 1 кг пороха и при охлаждении газов
до 15 ºС (Q,
Дж). Это одно из важнейших свойств, показывающее запас работы,
сосредоточенный в 1 кг пороха. Для пироксилиновых пороховQ
=376,83·104дж,для
нитроглицериновыхQ
=460,57·104Дж.
ЗнаяQ,
легко найти потенциальную энергию пороха в килограммометрах:П
= Q·427 кг·м.

Объем
газов при давлении 760 мм и температуре 0 ºС, образовавшихся при
взрыве 1 кг пороха (W,дм3/кг).
Это свойство имеет существенное значение при определении величин
давления в канале ствола оружия при выстреле. Для пироксилиновых
пороховW
=900–970 дм3/кг,
для нитроглицериновых несколько меньше – 800–860 дм³/кг.

Температура
горения (Т),
т. е. температура, которую имеют пороховые газы в момент их
образования.

Пироксилиновые пороха имеют температуру горенияТ
=2 200–2 500 ºС,
нитроглицериновые – 2 700–3 200 ºС.

Баллистические характеристики порохов.

Баллистическими характеристиками пороха называют величины, от
которых зависят максимальное давление и скорость нарастания давления
газов в канале ствола.

кг дм

«Сила» пороха (f,кг

) – работа, которую могли бы совершить газы при

сгорании 1 кг пороха. Наибольшей силой обладают нитроглицериновые

кг дм

кг дм

пороха – около 11 000кг

; меньшей – пироксилиновые – около 8 000кг

кг дм

и ещѐ меньшей – дымные – 3 000кг

.

Скорость горения пороха (u,мм/с)
при давлении 1 кг/см2.
Основное отличие пороха от бризантных ВВ – способность гореть с
конечной относительно большой скоростью параллельными или
концентрическими слоями. Скорость горения (u)
зависит главным образом от давленияри
выражается формулой:

u = Apv,
(1)

гдеu–
скорость горения пороха (мм/с);

A–
коэффициент;

p–
давление пороховых газов (кг/см2);

v–
показатель степени (для стрелкового оружия больше единицы, для
артиллерийских систем меньше единицы).

Для пироксилиновых пороховu
=0,06–0,09
мм/с; для нитроглицериновыхu
=0,08–0,15
мм/с при давлениир
=1 кг/см2.
При увеличении давления скорость горения возрастает примерно
пропорционально давлению. Так, при давлении в 2 000 кг/см2для
пироксилиновых пороховu
=0,09·2 000 = 180
мм/с. При применении уравнения состояния в области внутренней
баллистики необходимо учитывать объем молекул газов, выделяемых при
сгорании 1 кг пороха, обозначенныйαк(коволюм).
Конкретный объем выделяемых газов выражается, следовательно, какαк·mи
далее вычитается из общего объемаV,

т. е. появляется уточненное уравнение состояния для внутренней
баллистики:

p(V–αк·m)
= mRT,
(2)

гдеТ–температура
газов (К);

R–метрический
размер пороха.

Чтобы получитьαк,
принята следующая зависимость для бездымных пироксилиновых порохов

αк=(1381
– 0,557·Qω)
· 10-3,

гдеQω
=775 дм3/кг
(из табл. 1.2 средних значений физико-химических характеристик
порохов ).

Введем это значение в формулу

αк=(1
381 – 0,557·Qω)
· 10—3=
(1 381–0,557·775
дм³/кг) · 10—3=
0,949 дм3/кг.

Величиныfиαк(табл.
1) определяются экспериментальным путем при подрыве манометрических
бомб*с
различной плотностью зарядов.

*Манометрическая
бомба – прочный сосуд для снятия характеристик при подрыве ВВ.

Таблица 1.Значенияαкиfдля
некоторых порохов

Разновидности порохов	αк,м3/кг	f,Дж/кг
Черный порох	0,5 · 10-3	(28…30) · 104
Нитроцеллюлозный порох	(0,9…1.1) · 10-3	(84…105) · 104
Нитроглицериновый порох	(0,75…0,85) · 10-3	(90…120) · 104
Дигликолевый порох	1·10-3	100,5 · 104

История возникновения

Первое появление

Первая информация встречается в 808 году, после того как китайский алхимик Цин Сюйцзы составил вещество, смешав с половиной селитры в различных пропорциях древесный уголь, серу и другие примеси. В результате смесь была горючей и позднее использовалась для фейерверков и зажигательных бомб.

Примерно в 850 году все в том же Китае Чжэн Иню впервые изготовил взрывчатый порох. Именно этот процесс был описан в 1044 г. Вэем Бояном.

В Китае использовались различные виды оружия, предполагавшие использование взрывчатого вещества: ручные гранаты, мины, первые ракеты. Появление этого оружия датируется XI-XIII в. С конца XI века китайские воины начали применять закрытую с одной стороны трубку с закладываемой стрелой и порцией пороха — пращур современного ружья.

Появление пороха в Европе

Первым человеком, который описал порох в Европе, стал византиец Марк Грек. Очень велика вероятность того, что это псевдоним, за которым стоят переводчики и переписчики книг, ставшие обладателями арабской книги.

Точная дата составления византийского манускрипта неизвестна, но он примерно датируется периодом между 1220 и 1300 годом.

Известен также монах из Англии по имени Роджер Бэкон, который описал некое средство из орехового угля, селитры и серы, которое способно издавать звуки и выпускать огонь. Произошло это в 1242 году, однако рецепта англичанин не оставил.

В 1330 году были изобретены артиллерийские орудия. Пальма первенства принадлежит в это раз немецкому монаху по имени Бертольд Шварц. В подтверждение этого приводится факт сражения за город Чевидале между итальянскими и немецкими войсками, в котором последние применили огнестрельное оружие.

Еще один исторический факт – битва при Креси между англичанами и французами в 1346 году, когда англосаксы пустили в ход литые бронзовые пушки, которые могли проводить залповую стрельбу. В глухой край помещался порох, запал выводился наружу, ближе к жерлу пушки располагалось ядро из свинца, камня или железа. Заряд поджигался сбоку, вещество внутри пушки взрывалось и за счет расширения газов ядро выбрасывалось.

В XIX веке практически в одно время были изобретен бездымный порох: сначала в 1884 году во Франции Поль Вьель изобрел пироксилиновую разновидность, затем спустя 4 года Альфред Нобель – баллиститную, а годом позже Фредерик Абель и Джеймс Дьюар из Англии получили кордитный вариант.

Получение пороха в России

До России это вещество впервые дошло только в 1389 году. Первые пороховые заводы в стране появились только в XV в., они производили дымное порошковое вещество для стрельбы. Из него формировались комочки, благодаря которым заряд проводился проще и газов давал больше, то есть увеличивал силу выстрела.

В середине XV века была изобретена зерненая разновидность пороха, когда он раскатывался в соединении со спиртовой смесью в тестообразную массу, а затем пропускался через решето.

В 1748 году Михаил Ломоносов проводил эксперименты и тесты дымного пороха, позже продолженные французами Антуаном Лавуазье и Марселеном Бертло.

Применение

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.

Порох в Европе: кто изобрел?

Долгое время виновником появления пороха в Европе считался Роджер Бэкон. В середине тринадцатого века он стал первым европейцем, описавшем в книге все рецепты изготовления пороха. Но книга была зашифрована, и воспользоваться ею не представлялось возможным. Если вы хотите знать, кто изобрел порох в Европе, то ответом на ваш вопрос будет история Бертольда Шварца.

Он являлся монахом и занимался алхимией на благо своего Ордена францисканцев. В начале четырнадцатого века он работал над определением пропорций вещества из угля, серы и селитры. После долгих опытов ему удалось растереть в ступке нужные компоненты в пропорции, достаточной для взрыва. Взрывная волна чуть не отправила монаха на тот свет. Но его изобретение положило начало новой эры в Европе — эры огнестрельного оружия.

Первую модель «стреляющей ступки» разработал все тот же Шварц, за что и был посажен в тюрьму в целях неразглашения тайны. Но монаха выкрали и тайно перевезли в Германию, где он продолжил свои опыты по усовершенствованию огнестрельного оружия. Чем закончил свою жизнь пытливый монах, до сих пор неизвестно. По одной из версий, он был взорван на бочке с порохом, по другой, благополучно умер в весьма преклонном возрасте. Как бы то ни было, но порох подарил европейцам большие возможности, которыми они не преминули воспользоваться.

Первые ружья

По легенде, огнестрельное оружие изобрел немецкий монах по имени Бертольд Шварц из города Фрайбурга в юго-западной Германии. Когда он занимался изготовлением пороха и растирал ингредиенты пестиком в ступке, смесь взорвалась и с огромной силой выбросила пестик из ступки, что и натолкнуло монаха на идею ружья. Бертольд Шварц — фигура легендарная, однако эта история вполне может содержать зерно истины, поскольку она была записана еще в XV веке.

Легендарный немецкий монах Бертольд Шварц. По преданию, он проводил алхимические эксперименты с целью сделать ртугьтвердой и при этом около 1320 г. изобрел порох

Сведения о примитивных ружьях имеются и в китайских, и в арабских источниках. В китайском источнике XII в. описана бамбуковая трубка, наполненная порохом и мечущая стрелы. Огнестрельное оружие упоминается в военном трактате XVII в., основанном на гораздо более древних книгах. Описанное в этом трактате оружие представляет собой медную трубку, заряжавшуюся стрелой и снабженную прообразом приклада, короткой палкой. Очень похожее примитивное ружье изображено в арабском манускрипте XIV в. Многие первые ружья предназначались для стрельбы не пулями, а стрелами.

В 1326 г. флорентийский совет вынес постановление о поручении двум гражданам изготовить «железные пули или стрелы и металлическую пушку». В последующих документах, датированных тем же годом и также обнаруженных во Флоренции, упоминаются «пушка, железные ядра и порох». Самый ранний рисунок с изображением огнестрельного орудия, так называемой пушки Милемете, который поддается точной датировке, относится к 1326 году.

Своей формой эта пушка очень напоминает вазу или бутыль. Такая форма вовсе не была данью художественному вкусу своего времени. Она определялась необходимостью усилить заднюю часть пушки, в которой происходил взрыв порохового заряда, и была результатом усвоения суровых уроков, когда пушки в слабом месте просто разрывались.

Первые новшества

Орудие Милемете отражает ранний этап развития огнестрельного оружия, когда самыми эффективными метательными снарядами считались стрелы. Однако стрелы по своей форме не слишком подходили для максимального использования взрывной силы пороха, и к концу XIV в. они почти повсеместно были вытеснены каменными ядрами.

Порох в Китае

Точная дата, когда изобрели порох в Китае по-прежнему остаётся загадкой. Исторические источники сообщают, что смесь из серы, угля и селитры была известна в Китае по крайней мере в 1-м столетии нашей эры. Изначально китайцы не использовали порох в военном деле. Азиатская философия и культура всегда были направлены на созидание, а не на разрушение.

Основной компонент пороха ― селитру, в Китае смешивали с мёдом и получали дым с лечебным расслабляющим эффектом. Отсюда следует вывод, что изобретение пороха в Древнем Китае связано с медицинскими целями. Это напоминает так называемую “Трубку мира” у коренных народов Америки.

Немногим позднее порох стали использовать, как развлечение на праздниках. Так появились фейерверки ― декоративные снаряды, создававшие красивые взрывы. Простейший фейерверк представлял из себя полую палочку бамбука, набитую пороховым порошком. Палочка направлялась в небо, поджигалась и из неё вылетали искры. Что касается военного дела, жители Поднебесной использовали фейерверки, как средство запугивания неразвитых кочевых племён, которые часто набегали на окраины империи.

Часть историков также говорит об использовании пороха в качестве оружия ― это были горящие бомбы, которые заряжались в катапульты (XI – XIII вв). Но несмотря на то, что именно китайцы изобрели порох, его использование в военном деле было ограничено. Массовое использование пороха в сражениях началось намного позднее ― когда взрывчатая смесь стала известна странам средневековой Европы.

Порох в Европе

Первое использование пороха на Западе относится ко времени Столетней войны между Англией и Францией (1337 г. – 1453 г.). Тогда англичане выставили первые примитивные пушки ― бомбарды. Их точность стрельбы была невелика, но они производили шумный эффект и пугали лошадей противника, обращая вражеский строй в хаос.

Массово применять порох в военном деле также начали и османы. Турецкие султаны стали настоящими осадными мастерами, их пороховые пушки с лёгкостью разрушали христианские замки и твердыни. Технология пороха позволила Турции стать сверхдержавой и сохранять статус до 16-17 вв.

Далее, технология постоянно совершенствовалась и развивалась. Появились ручные ружья, мобильные мортиры, ракетницы и прочие виды полевой артиллерии. В этот период Китай попал под власть Маньчжурской династии и проводил политику изоляции от остального мира. Это привело к отставанию в военном деле и дальнейшему упадку Китайской империи. 

Когда европейцы начали вторжение в Китай, они были вооружены по последнему слову пороховой техники. Современной линейной пехоте колонистов противостояла отсталая Маньчжурская армия, самой грозной силой которых по-прежнему была средневековая конница с кавалерийскими пиками. Исход войны был предрешён. 

Таким образом, можно сказать, что первым изобрёл порох Китай. Но мирный нрав азиатской культуры и отсутствие колониальных замашек привели к тому, что европейские державы покорили Поднебесную её же изобретением и сделали Китай некой полуколонией.

Аналоги итальянского пороха

Подобрать взрывчатое вещество для снаряжения охотничьего патрона достаточно трудно. Необходимо выяснить, какая плотность и оптимальная навеска у каждого вида пороха. Такие данные определяют дальнейшую работу по снаряжению патрона.

Несмотря на то что современные охотники выбирают именно бездымные взрывоопасные вещества для самостоятельной сборки боеприпаса, сфера его применения ограничена рядом факторов. Например, не все заводы в этой сфере выпускают ружья, способные стрелять патронами, начиненными взрывоопасным веществом, не выделяющим дым.

Конкуренцию итальянскому пороху марки А1 может составить множество отечественных легко воспламеняющих составов, как дымных, так и бездымных. К примеру, пользуется заслуженным уважением у стрелков порох «Сокол», который великолепно выполняет свою функцию даже в суровые морозы. Взрывчатое вещество российского производства «Сунар Магнум» также пользуется спросом по всей стране у заядлых охотников. Кроме того, гражданские стрелки часто снаряжают свои боеприпасы порохом марки «Барс», который широко известен в России и странах СНГ.

Каждый стрелок, собственноручно снаряжающий патроны, должен знать, какой легковоспламеняющийся состав подходит именно для него. Не стоит забывать, что в той или иной обстановке стрелку необходимо учитывать характеристики оружия, условия, при которых планируется вести стрельбу, климатические условия, а также размер и повадки цели, на которую ведется охота.

Как появился порох

Принято считать, что порох изобрели в Китае в VII столетии. Назвать точную дату невозможно, так как официальных источников, подтверждающих эту версию, нет. Некоторые ученые предполагают, что порох научились использовать древние индейцы 1,5 тысячи лет до нашей эры, однако доказательств этому нет.

Правдоподоная версия гласит, что изобретателями пороха стали китайцы. Изначально селитра использовалась в медицине: древневосточные врачеватели смешивали это вещество с медом и поджигали, чтобы получить «целебный дым». Кто впервые решил соединить три компонента для получения пороха? Возможно, это сделали даосы — представители религиозного течения, пытавшиеся изготовить «пилюлю бессмертия».

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.

Разновидности

Порох уже давно используется не только в военном деле. В свое время успели оценить его пользу и в других областях, в том числе и для охоты. Охотники должны быть отлично знакомы с тем, какие виды пороха использовать, и какой порох лучше для охоты в тех или иных условиях.

Дымный

История пороха началась именно с создания дымного, а остальные виды пороха были изобретены значительно позже.

Вещество имеет зернистую структуру. Размер зерна оказывает влияние на качество смеси, от которого зависит скорость и сила полета пули.

В зависимости от размера фракции смесь получает номер по возрастанию от самого крупного до наиболее мелкого:

• 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).

Для определения качества можно руководствоваться некоторыми характеристиками. Дымный порох должен быть равномерного черного или слегка коричневого цвета, без вкраплений посторонних оттенков. Фракции отличаются полированной поверхностью и отсутствием налета белесого оттенка, посторонних примесей. Если аккуратно раздавить зерно между пальцами, то оно не рассыпается, а лишь раскалывается на несколько отдельных частичек.

Если дымный порох пересыпать, то в процессе он не должен образовывать комков или оставлять пыль. В противном случае его применение может быть опасным для самого охотника: пыль воспламеняется много быстрее основной массы смеси, и может спровоцировать взрыв в стволе ружья, повредив его.

Из плюсов следует отметить:

• долгое хранение без потери свойств, если соблюдать режим влажности;
• низкая стоимость по сравнению с другими видами;
• быстрая воспламеняемость, даже если в патроне слабый капсюль;
• слабая зависимость от качества пыжей, завальцовки, плотности заряжения;
• слабая чувствительность к перепадам температурного режима;
• малое воздействие пороховых газов на ствол.

Разумеется, существуют и минусы:

• полная потеря свойств при намокании;
• загрязнение ствола оружия нагаром;
• густой дым при выстреле;
• невозможность использования в полуавтоматическом оружии;
• относительная невысокая скорость полета дроби;
• сообщает сильную отдачу при выстреле и сопровождает его громким звуком.

Вещество легко воспламеняется, а горение большой массы провоцирует мощный взрыв. По силе воздействия дымный уступает своему бездымному собрату примерно в три раза.

Бездымный

Данная разновидность была изобретена значительно позднее своего старшего «коллеги по оружию». При этом бездымный порох, он же коллоидальный, значительно отличается от дымного своими свойствами, составом и характеристиками, и отличается собственными преимуществами и недостатками использования.

В охотничьей среде принято пользоваться пироксилиновой разновидностью коллоидального вещества. Изредка используется нитроглицериновые разновидности, но они не очень популярны.

Получается бездымный порох в результате обработки пироксилина окислителем на основе спиртоэфирной смеси. В качестве чистого итога формируется однородное вещество, похожее на желе. Полученную смесь подвергают механической обработке, в результате получается зерненая структура вещества.

Цвет может варьироваться от желто-бурого до полностью черного. При этом в рамках одной партии допустим неординарный оттенок смеси. Для получения более однородного цвета применяется процесс графитовки – обработка порошкообразным графитом, что также нивелирует слипаемость зерен.

Плюсы:

• нерастворимость в воде, низкая гигроскопичность;
• чище и эффективнее дымного аналога;
• при отсыревании не теряет свойств полностью;
• при высыхании полностью восстанавливает свойства, возможность просушки при температуре до 34°С;
• отсутствие дыма при выстреле;
• относительно негромкий звук выстрела.

Минусы:

• пары содержат угарный газ, опасный для человека;
• негативная реакция на колебания температуры;
• более быстрый износ оружия за счет высокой температуры внутри ствола;
• необходимость герметичного хранения в определенных условиях, в противном случае происходит выветривание;
• ограниченный срок хранения;
• очень высокая температура горения, воспламенение без взрыва – опасность пожаров;
• нельзя применять в ружьях, паспорт которых запрещает его использование.

Компонентный состав дымного пороха, военного, охотничьего, шнурового, бессерного.

Селитра (калиевая селитра KNO3) в составе дымного пороха.

Селитра является окислителем и при нагревании легко отдает кислород. Выделяющийся кислород окисляет серу и уголь. С увеличением содержания селитры в порохе до определенного предела (~80%) сила пороха возрастает и увеличивается скорость его горения.

В природе много веществ, богатых кислородом, но для целей пороходелия находит применение почти исключительно калиевая селитра, так как она в наибольшей степени удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к окислителям в составе пороха. Имеет малую гигроскопичность и невысокую чувствительность.

Уголь в составе дымного пороха.

Уголь является горючим веществом. Для пороходелия употребляется древесный уголь (преимущественно ольховый или крушинный) с содержанием 72—80% углерода. Уголь из смолистых пород деревьев применять нежелательно, так как пороха, приготовленные с использованием такого угля, трудно воспламеняются. При увеличении количества угля в порохе скорость горения пороха снижается, но с увеличением содержания углерода в угле — увеличивается.

Сера в составе дымного пороха.

Сера (S) служит цементатором между селитрой и углем, придавая пороху определенную механическую прочность. Кроме того, сера является горючим компонентом и облегчает воспламенение пороха, так как воспламеняется при более низкой температуре, чем уголь. Температура воспламенения серы ниже, чем у древесного угля.

От увеличения содержания серы в порохе сила пороха и скорость горения уменьшаются. Сера встречается в кристаллической и аморфной формах. В пороходелии применяется сера только кристаллической формы с температурой плавления 114,5 градуса.

Некоторые свойства дымного пороха.

Дымный порох является малогигроскопичным веществом, что определяется свойствами компонентов. Древесный уголь плохо смачивается (гигрофобное вещество), а калиевая селитра и сера имеют малую гигроскопичность. Дымный порох обладает высокой химической стойкостью, то есть характеризуется высокой сохраняемостью при нормальных условиях эксплуатации.

Цвет дымных порохов бывает от сине-черного до серо-черного с металлическим блеском. Интенсивно черный цвет указывает на присутствие в порохе большого количества влаги. Хороший порох сравнительно трудно раздавливается между пальцами, не пачкает рук и при высыпании его на бумагу даже с высоты 1 метр совершенно не оставляет пыли.

Насыпанный на лист бумаги порох при зажжении должен быстро вспыхнуть и образовать вертикальный столб дыма, при этом бумага не должна загораться и на ней не должно оставаться следов копоти (обугливания).

Дымный порох легко воспламеняется под действием пламени и искры. Температура вспышки его около 300 градусов. Удар молнии всегда вызывает взрыв. Небольшие количества пороха только вспыхивают при зажжении, а большие взрываются.

Увеличение количества влаги оказывает значительное влияние на воспламеняемость пороха. При содержании влаги свыше 2% порох трудно воспламеняется, а при 15% влаги он совсем теряет способность к воспламенению.

Скорость горения дымного пороха зависит от его состава, внешнего давления и от плотности пороховых элементов. Скорость горения дымных порохов, запрессованных в дистанционные кольца, при сжигании на воздухе 8—10 мм/с. При определенной плотности порох имеет свойство гореть параллельными слоями. Этим свойством широко используются при изготовлении всякого рода замедлителей.

Дымный порох чувствителен к удару и трению. По чувствительности к удару он превосходит некоторые бризантные ВВ. При простреле пулей воспламеняется. Удар пули при скорости более 500 м/с вызывает почти всегда взрыв пороха. При трении между поверхностями железа или камня дымный порох вспыхивает или взрывает. Большое количество пороха при зажигании, как правило, взрывается. Особенно легко взрывается пороховая пыль.

Энергетические и баллистические характеристики дымного пороха.

Дымный порох имеет невысокие по сравнению с другими видами порохов энергетические и баллистические характеристики. Скорость горения дымного пороха в сильной степени зависит от плотности зерен (изделий из пороха) и давления окружающей среды. Плотность изменяется в пределах от 1600 до 1900 кг/м3. При давлении окружающей среды до 10 МПа и плотности равной и более 1700 кг/м3 порох сгорает параллельными слоями.

Величины теплоты горения (Qw) и температуры горения (Т1) находятся в нижнем пределе значений. Малый объем газообразных продуктов, образующихся при сгорании дымного пороха определяет низкое значение удельного объема газое (Wi) и «силы пороха» (f). При сгорании дымного пороха в газы превращается всего около 43,6% общего весового количества пороха.

Примечания

1. Объекты военные — Радиокомпас / . — М. : Военное изд-во М-ва обороны СССР, 1978. — С. 456. — (Советская военная энциклопедия :  ; 1976—1980, т. 6).
2. ↑ Джек Келли. Порох. От алхимии до артиллерии. История вещества, которое изменило мир = Gunpowder. Alchemy, Bombards, & Pyrotechnics: The History of the Explosive that Changed the World. — Москва: КоЛибри, 2005. — 339 с. — 5000 экз. — ISBN 5987200121. — ISBN 9785987200124.
3. Buchanan. «Editor’s Introduction: Setting the Context», in .
4. ↑ :31–32
5. Peter Allan Lorge (2008), The Asian military revolution: from gunpowder to the bomb, Cambridge University Press, с. 32, ISBN 978-0-521-60954-8
6. :4
7. The Big Book of Trivia Fun, Kidsbooks, 2004
8. Peter Allan Lorge (2008), The Asian military revolution: from gunpowder to the bomb, Cambridge University Press, с. 18, ISBN 978-0-521-60954-8
9. , p. 7 «Without doubt it was in the previous century, around +850, that the early alchemical experiments on the constituents of gunpowder, with its self-contained oxygen, reached their climax in the appearance of the mixture itself.»
10. , p. 2 «With its ninth century AD origins in China, the knowledge of gunpowder emerged from the search by alchemists for the secrets of life, to filter through the channels of Middle Eastern culture, and take root in Europe with consequences that form the context of the studies in this volume.»
11. Needham, Volume 5, Part 7, 83
12. :1 «The earliest known formula for gunpowder can be found in a Chinese work dating probably from the 800s. The Chinese wasted little time in applying it to warfare, and they produced a variety of gunpowder weapons, including flamethrowers, rockets, bombs, and land mines, before inventing firearms.»
13. Ebrey, 138.
14. :31
15. Peter Allan Lorge (2008), The Asian military revolution: from gunpowder to the bomb, Cambridge University Press, с. 33–34, ISBN 978-0-521-60954-8
16. , p. 2
17. St. C. Easton: «Roger Bacon and his Search for a Universal Science», Oxford (1962)