Бездымные пороха

Коллоидные (нитроцеллюлозные или бездымные) пороха

Горючей основой для бездымных порохов является нитроцеллюлоза типа коллоксилина и пироксилина , способная желатинизироваться в некоторых растворителях с образованием коллоидного раствора. При охлаждении такого раствора получается пластическая пороховая масса, легко поддающаяся прессованию в шашки, используемые в дальнейшем в качестве элементов порохового заряда.
В качестве растворителей нитроклетчатки могут быть использованы разные вещества. В принятой классификации эти вещества обычно делят на т.н. летучие и нелетучие растворители. При этом летучим называется растворитель, который почти полностью удаляется из пороха в процессе пр-ва пороховой массы и изготовления заряда. Составы на летучем растворителе получают свое название по типу используемой нитроклетчатки (напр. пироксилиновый порох).

Пироксилиновые (одноосновные) пороха содержат пироксилин (12,2-13,5% N) до 95%, следы летучего растворителя-пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром, реже ацетон или этилацетат), небольшие кол-ва (до 2%) стабилизатора хим. стойкости П. (напр. дифениламин или этилцентралит) и пр. добавки. Беспламенные сорта ПП содержат в своем составе 3-5% пламегасителя (сульфат и хлорид калия, канифоль). В зависимости от технологии изготовления и состава могут содержать до 1.1% гигроскопической влаги.
При изготовлении пироксилиновых П. после смешения компонентов и их пластификации полученную массу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (до 2.0 см), из к-рых затем удаляют р-ритель. При изготовлении эмульсионным способом получают сферический порох, имеющий сфрическую или эллипсоидную форму. Сферический порох применяют гл. обр. для снаряжения патронов к ручному огнестрельному оружию. Теплота сгорания пироксилиновых П. ок. 3250-4000 кДж/кг, объем газообразных продуктов до 1000 л/кг, сила пороха до 90000кгм/кг, температура горения 2500-3100К. Применяют их только в ствольных системах, т.к. при изготовлении элементов с большими длинами горящего свода, требуемых для ракетных систем, невозможно обеспечить равномерное улетучивание растворителя из более глубоких слоев пороховой шашки. Вследствие чего возможны отклонения от требуемых законов горения или деформация заряда при хранении. Специальные сорта пироксилиновых порохов с пониженной гигроскопичностью содержат 9-10% смеси тринитро- и динитротолуолов и 5-6% дибутилфталата.
Флегматизированные ПП содержат также 1-1.8% камфоры, которая вводится в поверхностные слои пороховых элементов, что обеспечивает прогрессивность их горения.
Быстрогорящие ПП содержат до 5% остаточной калиевой селитры, основное количество которой удаляется вымачиванием из пороховых элементов, что обеспечивает их повышенную пористость и за счет этого увеличенную скорость горения.
Пороха для стрелкового оружия состоят из: Нитроглицерин 0-25%, дифениламин 0.5-1.0%, влага 0.1-0.3%, остаточный растворитель 0.1-0.3%, Дибутилфталат и динитротолуол 3-8%, графит 0.2-1.5% остальное нитроцеллюлоза 12-13.6%N.

Баллиститные пороха
Обычно изготавливаются на основе коллоксилина, содержащего 11,8-12,3% N.
Из нелетучих растворителей наилучшими энергетическими свойствами обладает нитроглицерин. Однако из-за склонности к взрывному разложению он не может вводится в порох в больших количествах, и обычно приходится использовать другие растворители, чтобы нитроклетчатка была полностью растворена, а пороховая масса при этом оставалась невзрывоопасной. В качестве таких растворителей широко используются динитродиэтиленгликоль и динитротолуол, реже - динитротриэтиленгликоль. Их количество может варьироваться в широких пределах в т.ч. и полностью заменять нитроглицерин.
Кроме того, в состав часто вводят дополнительный т.н. "инертный" пластификатор, который способствует улучшению пластических св-в пороховой массы, а также уменьшению температуры горения пороха и соотв. эррозионного воздействия на ствол оружия. В качестве дополнительных пластификаторов применяют дибутилфталат, диэтилфталат, диоктилфталат, триацетин (глицерол триацетат) и др.
Теплота сгорания баллиститов находится в пределах 2.5-5.0 МДж/кг.

Кордиты - Являются "промежуточными" по составу между баллиститными и пироксилиновыми порохами. Содержат ок. 30% нитроглицерина и пироксилин. Для достижения необходимой степени пластификации пироксилин смешивают с р-ром нитроглицерина в летучем растворителе (ацетон или спирто-эфирный р-р). Для облегчения переработки пороховой массы добавляют вазелин. Из полученной массы выпрессовывают порох, удаляют летучий растворитель и сушат при повышенной температуре. Теплота сгорания кордитов находится в пределах 3.0-5.0 МДж/кг.
Кордиты и баллиститы используются в ствольной артиллерии и в качестве твердых ракетных топлив. Обладают сильным разгарно-эррозионным действием на ствол оружия, что является их недостатком.
Кроме основных компонентов в состав пороховой массы вводятся некоторые добавки, позволяющие получить порох с желаемыми физико-химическими свойствами и баллистическими параметрами.
Бездымные пороха без добавок склонны к медленному термическому распаду, в рез-те которого может произойти самовоспламенение.
Для обеспечения термической стойкости пороха в его состав вводятся стабилизаторы - вещества, затормаживающие скорость химических реакций разложения, протекающих в пороховой массе при хранении шашек, и предотвращающие старение пороха. Наиболее распространенными стабилизаторами являются дифениламин, этилфенилуретан и др. централиты, акардиты и некоторые другие составы.
Помимо химической стойкости, первостепенное значение для оценки сроков служебной годности пороховых зарядов имеет свойство физической стабильности шашек. Физическая стабильность, как показывает опыт, зависит от размеров шашки, состава пороха и технологии изготовления пороховой массы и шашки. Основным дефектом шашек с точки зрения физической стабильности считается растрескивание шашек при хранении. Предполагается, что растрескивание шашек является следствием не только физических процессов, но и некоторых химических реакций, протекающих в пороховой массе при хранении зарядов. Установлено, что введение в состав пороха некоторых специальных присадок благотворно сказывается на физической стабильности зарядов.
Свойства пороховой массы с точки зрения технологии изготовления зарядов значительно улучшаются, если в состав пороха ввести вазелин, воск, мел, сажу, разл. стеараты, ПАВ и некоторые другие так называемые технологические добавки.
Наконец, как правило, порох содержит большое количество специальных для каждой рецептуры присадок, снижающих скорость горения пороха - флегматизаторы (камфора, полиоксиметилен, фенантрен, фторопласты и др.), увеличивающих скорость горения - катализаторы (соли Pb и Cu) увеличивающих устойчивость горения, уменьшающих температуру горения пороха, снижающих чувствительность горения пороха к изменениям начальной температуры заряда и параметров внутренней баллистики ракетного двигателя (т.н. стабилизаторы горения) - оксиды алюминия, магния, кальция, титана и т. д.
Для ослабления дульного пламени вводят пламегасители (гексанитрокобальтат калия, оксамид, фтороборат калия, железоаммонийфосфат и др.), для устойчивости к тепловому излучению при горении и технологичности - графит. Для повышения энергетических показателей в некоторые составы вводят октоген или гексоген, а также металлическое горючее (Al, Mg и их сплавы).
По назначению баллиститные и кордитные пороха можно разделить на:

Артиллерийские пороха - используются в ствольной артиллерии в качестве метательных зарядов. Обычно содержат 40.9 - 62.0% нитроцеллюлозы, 25.0-35.0 нелетучего растворителя (нитроглицерин, динитродиэтиленгликоль), 0-15% доп. пластификатора и 3.2-5.0% добавок.

Табл. 5 Характеристики некоторых артиллерийских порохов.

* - содержит 27% вещества Ц-2 (предположительно тетранитрозотетразадекалин - см 6.4)
** - также содержит 20.9% пироксилина и 20% октогена.
*** - также содержит 59.5% пироксилина (13.15%N)
**** - также содержит гексоген - 34.1%, метилнитратоэтилнитрамин - 12.6%, этилнитратоэтилнитрамин - 8.9%.

Низкотемпературные и медленногорящие топлива - Обладают пониженными температурой (1430-1800К) и скоростями горения, содержат ингибиторы горения, разлагающиеся в области температур разложения конденсированной фазы топлива с эндотермическим эффектом. Применяют для снаряжения пороховых аккумуляторов давления, газогенераторов, изготовления ВВ (гранипоров).
Обычно содержат 43.0 - 57.0% нитроцеллюлозы, 17.3 - 33.0% нелетучего растворителя (нитроглицерин, динитродиэтиленгликоль), 2.1 - 20.7% доп. пластификатора, 0 - 13.0% ингибитора горения, 0-20% гексогена или октогена и до 5 - 11.2% разл. добавок.

Табл. 6 Характеристики низкотемпературных порохов.

* - сополимер формальдегида с диоксоланом, **- полиметилметакрилат.

Беспламенные топлива - пороха, содержащие в своем составе пламегасящие добавки, обеспечивающие снижение пламеобразования при догорании пороховых газов на воздухе за соплом ракетного двигателя (или срезом ствола артиллерийского орудия) за счет ингибирования цепных реакций горения. Применяются в авиационных ракетах, где появление пламени за соплом ракетного двигателя может привести к неустойчивой работе авиационного двигателя. В качестве пламегасящих добавок используют соли калия, гл обр. гексанитрокобальтат калия, калий виннокислый кислый, нитрат, сульфат, сорбат, барбитурат, криолит калия и т.д. Для изготовления беспламенных и низкотемпературных порохов раньше использовали мелкодисперсное ВВ с низкой температурой горения - нитрогуанидин. Напр. известны следующие составы, содержащие нитрогуанидин:
1: коллоксилин - 43.5%, диэтиленгликольдинитрат - 18.65, нитрогуанидин - 30%, централиты + акардит- 7.5%, пр. добавки - 0.35%. Теплота сгорания 3140 КДж/кг.
2: коллоксилин - 44.0%, диэтиленгликольдинитрат - 18.85, динитротолуол - 3.5%, нитрогуанидин - 20%, нитронафталин - 2%, централиты + акардит- 3.4%, нитрат калия - 4%, пр. добавки - 4.3%. Теплота сгорания 3015 КДж/кг.
3: нитроцеллюлоза - 36.0%, нитроглицерин - 36.0%, дибутилфталат - 2.0%, нитрогуанидин - 25%, централит 1.0%.

Обычно содержат 55.0 - 56.0% нитроцеллюлозы, 24.5 - 28.6% нелетучего растворителя (нитроглицерин, динитродиэтиленгликоль), 6.5 - 10.3% доп. пластификатора (чаще всего смесь ДНТ и ДБФ), 4.2 - 5.5% пламегасителя, 12-27% ВВ типа гексогена или октогена, 1.9-3.0% стабилизатора и до 3.2- 3.3% разл. добавок.

Табл. 7 Характеристики некоторых беспламенных ракетных порохов.

* - вместе с баллистическим модификатором.

Топлива с уменьшеной зависимостью скорости горения от давления.
Для улучшения баллистических характеристик (уменьшения зависимости скорости горения от давления) и регулирования скорости горения в состав топлива вводятся катализаторы горения, в качестве которых используются как неорганические окислы и соли свинца, меди, кобальта, кадмия, так и сложные органические комплексы соединений свинца, меди, никеля (фталаты, салицилаты и т.д.). Наиболее эффективно применение комбинированной катализирующей системы.
Обычно содержат 54.0 - 59.0% нитроцеллюлозы, 27.5 - 36.0% нелетучего растворителя (нитроглицерин, динитродиэтиленгликоль), 1.0 - 7.5% доп. пластификатора (обычно смесь ДНТ и ДБФ), 1.0-3.0% стабилизатора, 1.7-3.6% катализатора и до 1.5- 4.0% разл. добавок.

Табл. 8 Характеристики топлив с уменьшеной зависимостью скорости горения от давления.

* - также содержит 0.5% оксид кобальта.
** - также содержит 2.0% 2-нитродифениламина и 1.2% свинца резорцината.
*** - также содержит 1.5% салицилат меди основной и 2% диоксид титана.

Топлива с повышенными энергетическими характеристиками.

Для увеличения энергетических свойств топлива (повышение уд. Импульса до 250 сек) применяются мощные кристаллические ВВ (гексоген и октоген) и порошкообразные металлические горючие (сплавы магния и алюминия).
Содержат 22.0 - 63.5% нитроцеллюлозы, 14.0 - 35.5% нелетучего растворителя (нитроглицерин, динитродиэтиленгликоль), до 2.5% доп. пластификатора (ДНТ, ДБФ), 0.2-2.5% стабилизатора, до 3.0% катализатора, до 20.0% металлического горючего, до 34.1% октогена или гексогена и 0.5- 3.2% разл. добавок.

Табл. 9 Составы топлив с повышенными энергетическими и улучшенными баллистическими характеристиками.

* - 3.0% динитразапентан
** - 19.0% дазин (N,N'-динитропиперазин - бесцв. кристаллы. Растворим в ДМФА и 98% азотной кислоте. Тпл ок. 215°С. Плотн. 1.63г/см3. Получают нитрованием пиперазина в среде уксусной кислоты и уксусного ангидрида в присутствии хлорида аммония)
*** - в качестве стабилизатора содержит 0.3% 2-нитродифениламин и 0.68% п-нитро-N-метиланилин, в качестве доп. связующего содержит 3.21% поликапролактона, сшитого диизоцианатом.

Составы некоторых коллоидных ТРТ, использовавшихся в 60-х годах:
JPN Нитроклетчатка -51.5% (13.25%N), нитроглицерин -43.0%, этилцентралит - 1.0%, диэтилфталат -3.0%, сульфат калия -1.25%, сажа -0.2%, воск -0.05%.
H Нитроклетчатка -57.0% (12.2%N), нитроглицерин -28.0%, динитротолуол -11.0%, этилцентралит -3.5%, сажа - 0.4%, воск - 0.1%.
BACA Нитроклетчатка -59.9% (13.0%N), нитроглицерин -26.9%, этилцентралит - 2.9%, нитронафталин -6.1%, сульфат калия -2.0%, TiO2 -0.9%.
R - 61 Нитроклетчатка -61.5% (13.25%N), динитродиэтиленгликоль -35.0%, Дифенилуретан -2.1%, Этилфенилуретан -1.4%.
SC Нитроклетчатка -49.5% (12.2%N), нитроглицерин -41.5%, этилцентралит -9.0%, карбонат кальция -0.35%, воск -0.07%.
HES4016 Нитроклетчатка -54.0% (13.25%N), нитроглицерин -43.0%, этилцентралит -3.0%.

Табл. 10 Некоторые характеристики коллоидных ТРТ.

Ведутся работы по разработке более эффективных коллоидных пороховых составов. В частности, по замене нитроглицерина на более стойкие и безопасные растворители, напр. бутантриолтринитрат. А также по внедрению растворителей, содержащих как нитро-, так и азидогруппы (это обеспечивает заметное снижение эррозионного воздействия на ствол оружия и дульного пламени при выстреле, при значительном энергосодержании пороха). В некоторых составах предложена частичная замена нитроклетчатки на глицидилазидный полимер или применение в качестве наполнителя для двухкомпонентных коллоидных составов высокоэнергетических ВВ -TNAZ, Cl-20, нитрофуразанов и др.
Для использования в качестве низкотемпературных порохов предложены составы на основе НЦ 55-85% и 45-15% полиглицидилазида.может содержать до 70% наполнителя - октогена и/или триаминогуанидиннитрата. В качестве добавок вводят 0.2-0.5% резорцина.

Vandal, Kalium, Dikobrazz

Бездымные пороха - это группа порохов на основе нитроцеллюлозы. Кроме нитроцеллюлозы они могкут содержать и другие взрывчатые компоненты, например, нитраты, камфору, вазелин, парафин, крахмал, декстрин, дихроматы, другие соли-окислители, дифениламин для стабилизации. Ниже приведены три довольно часто используемых состава.

Все компоненты смешиваются в теплой воде и высушиваются. После этого продукт можно либо гранулировать, либо перетереть в порошок через сито 12 меш. Конечный продукт хранят в водонепроницаемом контейнере.

Автором данной статьи является Кирилл Сазонов. Сокращенная версия.

1. Растворители: ТHГ, ДHЭГ, спирты, эфиры, кетоны.
2. Стабилизаторы: пентанол, вазелин, камфора, анилин, мочевина etc.

Hаиболее распространены:
(Phen)2NH -- дифениламин
((Phen,C2H5)N)2CO -- централит #1
((Phen,CH3)N)2CO -- централит #2

3. Флегматизаторы: камфора, смолы, CH3Phen(NO2)2.
4. Пламягасители: K2SO3, канифоль, смолы, централиты, 5-ди-бутил-фталат, вазелин, графит.

Пороха на нелетучем растворителе:

Пороха на летучем растворителе:

(с) из книги "Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ".
Документ предоставлен Алексеем Глазовым

Горючей основой для бездымных порохов является нитроцеллюлоза типа пироксилина, способная желатинизироваться в некоторых растворителях с образованием коллоидного раствора. Составы на летучем растворителе (пироксилиновые пороха) применяются гл. обр. в качетве порохов для огнестрельного оружия из – за невозможности обеспечить сплошности зарядов большого диаметра. При этом летучим наз. растворитель, который полностью удаляется в процессе производства; для этих целей используют ацетон, этилацетат, спирто – эфирный раствор и др. Также в состав пороха добавлают небольшие кол-ва стабилизаторов (дифениламин, диэтилфенилмочевину и др. централиты), пластификаторов (вазелин, воск, дибутилфталат), добавки, регулирующие скорость горения (камфора), для ослабления дульного пламени вводят соли калия, для устойчивости к действию излучения при горении – графит. Более мощными являются пороха на нелетучем растворителе (кордиты и баллиститы). Содержат в своем составе кроме нитроклетчатки нитроглицерин или более безопасный динитродиэтиленгликоль. Также могут в своем составе содержать дополнительный растворитель (динитротолуол) или изготавливаться с применением летучего растворителя и меньшим содержанием нитроглицерина (кордиты). Кордиты и баллиститы применяют в разл. артиллерийских системах и в качестве твердого ракетного топлива, обычно для сравнительно небольших ракетных двигателей.

Составы некоторых коллоидных ТРТ:

JPN Нитроклетчатка –51.5% (13.25%N), нитроглицерин –43.0%, этилцентралит – 1.0%, диэтилфталат -3.0%, сульфат калия –1.25%, сажа –0.2%, воск –0.05%.

H Нитроклетчатка –57.0% (12.2%N), нитроглицерин –28.0%, динитротолуол -11.0%, этилцентралит –3.5%, сажа – 0.4%, воск – 0.1%.

BACA Нитроклетчатка –59.9% (13.0%N), нитроглицерин –26.9%, этилцентралит – 2.9%, нитронафталин –6.1%, сульфат калия –2.0%, TiO₂ –0.9%.

R – 61 Нитроклетчатка –61.5% (13.25%N), динитродиэтиленгликоль –35.0%, Дифенилуретан –2.1%, Этилфенилуретан –1.4%.

SC Нитроклетчатка –49.5% (12.2%N), нитроглицерин –41.5%, этилцентралит –9.0%, карбонат кальция –0.35%, воск –0.07%.

HES4016 Нитроклетчатка –54.0% (13.25%N), нитроглицерин –43.0%, этилцентралит -3.0%.

CRV ( igor_gorya@chat.ru )

Первым сильно взрывчатым веществом, получившим широкое применение в артиллерии, была гремучая ртуть. Как уже было сказано, она сначала применялась в виде составной части в ударных составах, затем в чистом виде - в различного вида капсюлях и широко применяется в настоящее время для этих же целей.

Другим веществом является пироксилин, изобретенный Шенбейном в 1846 г. Еще в конце пятидесятых и начале шестидесятых годов прошлого столетия в Австрии было предложено применить пироксилин как метательное вещество, для чего в фабрикацию пироксилина введена была дополнительная операция: хлопку придавался вид нитей, затем его вываривали в поташе для очищения от жиров и уже после этого подвергали нитрации. Из пироксилина, приготовленного таким образом, по методу Ленка, изготовляли заряды в виде мотков, которые вкладывались в деревянные футляры.

Опыты оказались настолько удачными, что в Австрии в 1862 г. было решено ввести «пироксилиновую артиллерию» и уже успели заготовить материальную часть на 30 полевых батарей. Но неожиданный взрыв магазина с 2000 пд (32000 кг) пироксилина привел к заключению о ненадежности пироксилиновых зарядов и «пироксилиновой» артиллерии, что вынудило от введения этой артиллерии отказаться.

Но отказаться от применения столь сильного вещества в военном деле было нельзя.

В восьмидесятых годах прошлого столетия начали применять пироксилин для подрывных работ и, наконец, для снаряжения снарядов. Применение пироксилина для снаряжения снарядов представляло большие выгоды по сравнению с селитро-серо-угольным порохом. Плотность его в прессованном виде: сухого - 1,4, влажного - 1,2, а гравиметрическая плотность пороха около 1. Следовательно, при данном объеме полости снаряда пироксилина войдет в нее на 20 - 40% больше, чем пороха. Фугасное действие пироксилина раза в три больше. Таким образом, можно ожидать, что снаряды, снаряженные пироксилином, при прочих равных условиях, будут действовать в 3 – 3,5 раза сильнее снарядов, снаряженных порохом.

Начинаются деятельные работы по применению пироксилина к снаряжению снарядов. К концу XIX ст. такое снаряжение было разработано: были введены фугасные пироксилиновые бомбы, а также начали применять пироксилин для снаряжения бронебойных снарядов. Для снаряжения снарядов пироксилин готовился в виде дисков определенных размеров, так рассчитанных, чтобы ими было удобно снаряжать снаряды (так называемый лекальный пироксилин).

Произведенные многочисленные опыты со снарядами, снаряженными пироксилином, подтвердили его высокие качества как взрывчатого вещества и обнаружили в то же время и некоторые недостатки.

Безоблачность взрыва затрудняла наблюдение места падения снарядов. Облако дыма получалось лишь в случае неполного взрыва (черное) или в случае попадания в преграду, способную давать окраску облаку (например кирпичные сооружения). Этот недостаток не имел впрочем особо важного значения, так как путем прибавки дымообразующих веществ легко было получить наблюдаемые разрывы снарядов. Гораздо важнее недостатки пироксилина, так сказать, служебного порядка. Пироксилин требует условий для сохранения им определенной влажности и определенных качеств, исключающих возможности разложения. Пироксилин поражается плесенью и портится грызунами. Кроме того, при понижении температуры вода в пироксилине, замерзая, расширяется и шашки пироксилина увеличиваются; при повышении же температуры замерзшая вода оттаивает, уменьшается в объеме, а пироксилин не возвращается к своим первоначальным размерам, вследствие чего шашки становятся непригодными к снаряжению.

Для предохранения от всех этих обстоятельств за пироксилином требуется тщательный уход и наблюдение, что возможно при хранении в помещениях отдельно от снарядов, а это сопряжено с риском неготовности боеприпасов при мобилизации. Поэтому, как только появились другие вещества, не имевшие всех указанных недостатков, от пироксилина для снаряжения снарядов отказались, перейдя к мелиниту, тротилу и другим веществам. Но опыт с пироксилином дал указания по выработке снарядных корпусов и взрывателей, благодаря чему облегчился переход к снаряжению снарядов новыми взрывчатыми веществами.

Снаряды, снаряженные сильно взрывчатыми веществами, разрываясь в канале орудийного ствола, разрушали его, что представляло собой большую опасность. Для уменьшения этой опасности стали применять при изготовлении орудийных стволов никелевую сталь, более тягучую. При разрыве бризантной гранаты в канале ствола из никелевой стали ствол получал раздутие, но в большинстве случаев не разрушался.

Селитро-серо-угольный порох, будучи зернистым, легко перемещался внутри оболочки снаряда, вследствие чего давление на стенки ее при выстреле было сравнительно велико. Были случаи, когда порох при выстреле спрессовывался у дна снаряда в плотную лепешку и отказывал в действии, а иногда горел, не взрываясь. Вследствие этого снаряды нельзя было делать длинными или приходилось делать в них перегородки, разделявшие разрывной заряд на части по длине, как например в снарядах 6-дм полевой мортиры. При пироксилиновом снаряжении можно было удлинять снаряды до 4 – 4,5 калибров и более, если только не нарушалась устойчивость полета снаряда.

Применение сильно взрывчатых веществ резко увеличило могущество артиллерии, позволяя вес и вести успешную борьбу с самыми прочными фортификационными сооружениями, построенными из появившегося в это же время нового строительного материала - бетона.

Над применением сильно взрывчатых веществ к снаряжению снарядов у нас в рассматриваемое время работали Бабушкин, Панпушко, Максимов, Гельфрейх и др. Испытания по разработке снарядов велись на Главном артиллерийском полигоне, а по изучению их действия по различного видa сооружениям – в Кронштадте и в Николаеве.

iatp.org.ua

Основой всех порохов коллоидного типа являются нитраты целлюлозы. Основанием для условного разделения таких порохов на различные виды являются свойства (вернее летучесть) растворителя, примененного для пере­вода нитратов целлюлозы в пластифицированное желатиноподобное состояние. По этой характеристике растворителя все пороха кол­лоидного типа делят: на пороха на летучем растворителе, порога на труднолетучем растворителе, пороха на смешанном раствори­теле и пороха на нелетучем растворителе. Кроме того, существуют пороха типа коллоидных без растворителя. Пороха на летучем растворителе обычно называют пироксилиновыми порохами. Различают винтовочные и орудийные пироксилиновые пороха. Они получаются обработкой пироксилина спиртоэфирной смесью и несколько отличаются друг от друга по составу, что видно из табл. 42. Пороха, содержащие в поверхност ных слоях пороховых элементов для улучшения баллистических свойств флегматизатор, называются флегматизированными. Кроме обыкновенных и флегматизированных пироксилиновых порохов, состав которых указан в табл. 42, существует еще несколько разно­видностей пироксилинового пороха: беспламенный, быстросгорающий и др. По форме пороховых элементов пироксилиновые пороха могут быть пластинчатые, ленточные, трубчатые и зерненые (без канала, с одним каналом, с семью каналами, с четырнадцатью и с еще большим числом каналов).

Таблица 42 Состав типовых пироксилиновых порохов

Пороха на труднолетучем растворителе получили название баллиститов, на смешанном растворителе — кордитов. При изготовлении баллиститов основным исходным компонен­том являются низкоазотные нитраты целлюлозы — коллоксилины, которые пластифицируются нитроглицерином или каким-либо дру­гим нитратом многоатомного спирта. При изготовлении кордитов применяются высокоазотные нитраты целлюлозы (пироксилины), которые плохо' пластифицируются нитроглицерином, в связи с чем для облегчения условий пластификации применяют дополнительные растворители — ацетон, спиртоэфирную смесь и др., которые необходимо по возможности полностью удалить из состава готового пороха. Процесс удаления дополнительного растворителя является очень длительным, а потому продолжительность процесса изготовления кордитного пороха значительно больше, чем процесса изготовления порохов баллиститного типа. Состав же готового пороха кордитного типа и его энергетиче­ские характеристики в основном близки к баллиститным порохам (табл. 43). По форме зерна порохов на труднолетучем и смешанном раство­рителях могут быть в виде пластинок, лент, колец, шнуров и трубок. 

Таблица 43 
Состав некоторых порохов на труднолетучем и смешанном растворителях

Пороха на нелетучем растворителе представляют собой слож­ные системы, полученные специальной обработкой низкоазотных нитратов целлюлозы твердыми пластификаторами при повышен­ной температуре (табл. 44). 

Таблица 44 Состав некоторых порохов на нелетучем растворителе

Ввиду трудности изготовления эти пороха не получили широ­кого применения. Пороха без растворителя представляют собой пронитрованную и стабилизированную, предварительно уплотненную целлюлозу (например, пергамент и т. п.).

Для военных целей главное значение в настоящее время получили пироксилиновые пороха - бездымные, вытеснившие почти совершенно прежний черный порох, который теперь применяется лишь в небольших количествах для специальных целей. 

Сам по себе пироксилин, особенно сухой, не годится для стрельбы, так как его действие чересчур бризантно и он раздробил бы ствол орудия и сам снаряд на месте выстрела. Для регулирования скорости разложения применяют принцип желатинирования. 

Бездымный порох проходит следующие ступени фабрикации. 

1. Смешивают около 2/3 нерастворимого пироксилина и 1/3 растворимого (или прямо готовят продукт с содержанием 12.6% азота). Это смешение ведут во время промывки мезги в лаверах. 

2. Затем вытесняют воду спиртом. Для этого отпрессованная мезга с содержанием около 30% воды, закладывается в особые барабаны-диффузоры, соединяемые в батарею (подобно тому, как соединяются в батарею диффузоры на свеклосахарных заводах для выщелачивания бурачной стружки). Свежая мезга заливается слабым спиртом, сливаемым из барабана, в котором находится мезга, уже подвергшаяся выщелачиванию, а свежий крепкий спирт заливается на почти уже отмытую от воды мезгу. Из последнего барабана-диффузора пироксилин подается на пресс, который отжимает его до содержания около 50% спирта по весу. 

3. После этого производится операция желатинирования в смесителях - чугунных горизонтальных барабанах с ножевыми мешалками. Через люк вверху закладывают пироксилин и наливают вдвое больше по весу против содержащегося в нем спирта, количество ацетона или уксусноэтилового эфира и, наглухо закрывая люк, пускают мешалку. Через несколько часов получится густое однородное тесто. 

4. Тесто продавливается прессом через отверстия мундштука в виде ленты или нити. 

5. Ленты провяливают в сушилке при 35-40 градусах Ц. Они усыхают, сокращаясь в размерах, и в них еще остается процентов 20 растворителей. 

6. Режут связанные в пачки ленты на машинах вроде тех, какие употребляют для крошения табака. Резанный порох досушивают в течение нескольких недель на рамах в сушильных шкафах до содержания 1.5-5% летучих веществ. 

Чтобы придать ему большую сохранность практикуется добавка некоторых веществ во время желатинирования, например дифениламина (около 0.5%), который может связать окислы азота, образующиеся при хранении пироксилина, и тем самым задержать его дальнейшую порчу. 

Изготовленный таким образом бездымный порох представляет собой почти прозрачные пластинки однородного желтоватого до темно-бурого цвета. 

Название бездымного этот порох получил не совсем правильно, т.к. после выстрела видно все же облачко белых водяных паров, но оно быстро рассеивается и не застилает на долгое время цель, а также не обнаруживает местопребывания стреляющего густым темным, долго не рассеивающимся дымом, какой дает черный порох. 

В основном способ превращения бризантного пироксилина в годный для стрельбы бездымный порох был указан впервые французским инженером Виелем в 1884 году. Преимущества этого пороха заставили и другие государства перейти вскоре к его изготовлению, и с 1892-1893 гг он был уже введен почти во всех армиях. 

В Англии и Америке применялся как бездымный порох, так называемый кордит (корд по-английски струна), изготовляемый желатинированием ацетоном смеси 58% нитроглицерина, 37% нерастворимого пироксилина и 5% вазелина. Из полученной густой массы выдавливаются нити, которые сушат от ацетона, намотанными на катушки. Нити потом режут на мелкие куски. 

На примере кордита видно, насколько изменения состава смеси и ее обработка изменяют свойства отдельных входящих в его состав веществ. Однако порох этот все же сильно изнашивает ствол орудия, почему стремятся еще больше уменьшить количество входящего в его состав нитроглицерина.

Назад на Пиротек - всё о пиротехнике и взрывчатка, самодельные бомбы и детонация

Назад на http://www.pirotek.info - самодельная пиротехника и взрывчатка, динамит и салюты