Справочник по ВВ и пиросоставам--pirosprawka 2009 (536594), страница 81
Текст из файла (страница 81)
При горении П. выделяется большое кол-во газов (до 1 м3/кг при н.у.) с трой 1000-3700 °С.В зависимости от хим. состава обычно различают нитроцеллюлозные (т.н. бездымные иликоллоидные), смесевые пороха и пороха смешанного типа.Основа всех нитроцеллюлозных порохов – нитраты целлюлозы типа пироксилина пластифицированные разл. растворителями. В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести р-рителяразличают пироксилиновые П., баллиститы и кордиты.Смесевые пороха - гетерогенные композиции, состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя(нитраты и перхлораты), связанного в монолитный заряд полимерным горючим-связующим (обычносинтетич. каучуки и смолы).
Кроме того, смесевые П. содержат пластификаторы, дополнительноевысокоэнергетическое горючее – напр. порошкообразный алюминий (10-20%), катализаторы горения,отверждающие и др. добавки. Изготовление смесевых П. включает тщательное смешение всех компонентов(связующее находится в вязкотекучем состоянии), заполнение полученной массой изложницы илинепосредственно ракетного двигателя, отверждение заряда, например при нагревании. В этом отношениисмесевые пороха более выгодны, чем нитроцеллюлозные, которые изготовляются, как правило, экструзией.Смесевые пороха применяют в качестве твердых ракетных топлив (ТРТ).К смесевым П. относят также дымные (черные) пороха, состоящие из мех.
зерненной смеси нитрата калия,серы и древесного угля.Пороха смешанного типа - представляют собой промежуточные по составу композиции междунитроцеллюлозными и смесевыми порохами. В качестве связующего используются пластифицированныенитраты целлюлозы, а в качестве окислителя и горючего компоненты смесевых порохов (кристаллическийокислитель и металлическое горючее).
Пороха смешанного типа, как и смесевые, используются в качестветвердых ракетных топлив, но отличаются от последних большей энергоемкостью.С 50-х годов 20В в США проводились активные исследования по применению жидких метательных ВВ(liquid propellants) вместо обычных порохов.Теоретически эти смеси должны обеспечивать более высокую начальную скорость снарядов из-заобразования при сгорании большого количества "легких" газов. К тому же жидкие пороха более дешевы посравнению с обычными нитроцеллюлозными и обеспечивают пониженную уязвимость метательных систем.Однако практическое применение этих порохов встретило многочисленные трудности в виде значительногоусложнения метательных систем (орудий), в связи с чем интерес к жидким порохам начал ослабевать кконцу 90-х годов.Первыми такими "порохами" были водные растворы гидразина и нитрата гидразина, более поздниемодификации строились почти исключительно на растворах нитрата гидроксиламмония с органическимисолями.
В качестве примера можно привести жидкое метательное ВВ LP1845, состоящее из 63.2% нитрата183гидроксиламмония (HAN), 20.0% нитрата триэтаноламмония (TEAN) и 16.8% воды. Их применениепредусматривало как распыление и сжигание в камере сгорания орудия, так и ампульное заряжание. Влюбом случае о принятия на вооружение таких систем ничего не известно и скорее всего эти исследованияносят чисто теоретический интерес.История развития порохов и твердых ракетных топливКогда и где появился черный порох никто точно сказать не может.
Тем не менее, с полной уверенностьюможно говорить, что появился он на Востоке, в Китае или Индии еще до нашей эры. Открыли его, повидимому, случайно. Дело в том, что местность в некоторых районах Востока засушливая и в отдельныхместах залежи селитры выходят на поверхность, где она и выкристаллизовывалась. Разведение костров вэтих местах приводило к возникновению удивительных вспышек при контакте селитры с раскаленнымуглем. При смешивании заранее приготовленных селитры с углем и другим известным в тот моментгорючим материалом – природной серой получалась смесь, которая будучи подожженной в закрытомобъеме издавала оглушительный треск, а запрессованная в бамбуковую трубку – реактивный эффект присгорании. Первоначально эта смесь использовалась для увеселительных зрелищ, а позже в «огненныхстрелах» - прообразах современных ракет.
Согласно Клавдию, римляне были знакомы с фейерверками ужев 4-ом веке нашей эры. В 7-ом веке греки уже применяли зажигательную смесь на основе черного пороха,хорошо известную под названием «греческий огонь». Ее состав был отражен в трудах Марка-грека (MarcusGraecus). Многие греческие победы в морских сражениях над арабами и христианами во время 5-огокрестового похода (1217г. н.э.) были одержаны благодаря греческому огню.
К 11 веку китайцы ужеиспользовали прообразы пороховых бомб и гранат, метаемых при помощи катапульт, а также прообразыпервых отравляющих веществ, на основе природных соединений мышьяка и черного пороха, при сгораниикоторых выделялся ядовитый дым.Рецепт пороха был завезен арабами в Европу незадолго до того, как английский монах Роджер Бэкон(Roger Bacon) заинтересовался этой смесью и в 1249г впервые дал подробное описание черному пороху.
В1280 г араб Хасан-аль-Раммах описал способ приготовления очищенной калийной селитры. Однако самоогнестрельное оружие появилось значительно позднее. В 14 в. Германский монах Бертольд Шварц впервыеописал прообраз современной пушки, представляющей собой железную трубу, стрелявшую каменнымиядрами. Неизвестно было ли это изобретением самого Шварца, или он просто усовершенствовалсуществующее устройство. Некоторые германские историки также приписывали ему и изобретение дымногопороха, что в корне неверно.
По другим данным первая пушка была изобретена неизвестным германскиммонахом в 1313г, и в 1314г такие пушки уже применялись в битве при Баннокбурне (Bannockburn).На Руси для артиллерийской стрельбы порох впервые применили в 1382г при обороне Москвы от войскхана Тахтамыша. В конце 14 – начале 15 в производство калийной селитры обходилось достаточно дорого,что ограничивало применение пороха в боевых действиях. Следующая таблица демонстрирует эволюциюсоставов черного пороха в зависимости от времени.
С удешевлением производства селитры ее количествов составе увеличивалось, в результате чего росла мощность и скорость горения пороха. Состав пороха75/15/10 с 18 века стал основным вплоть до наших дней.Табл. 30 Изменение состава черного пороха в % со временем:ГодКалийная селитраДревесный угольСера1250403030135067221115605033171647672211167071.514.51417427512.512.51781751510В середине 15в. а Германии был разработан процесс гранулирования, что позволило получать болеевоспроизводимые характеристики пороха.
В 16в. был открыт процесс флегматизации путем насыщенияповерхности гранул графитом, что предотвратило разрушение гранул при выстреле.До 17 века в Европе черный порох использовали исключительно для метания цельных металлических иликаменных ядер, с 17 в. им начали начинять и полые ядра, снабженные замедлителем, так появилисьпервые снаряды.В России при Петре 1 в период 1689-1725г была проведена крупномасштабная реформа армии и флота.Было построено несколько крупных пороховых заводов, а производство пороха доведено до мировогоуровня.19 век ознаменовал собой бурное развитие химии, были сделаны революционные открытия и былиполучены новые взрывчатые вещества не применявшиеся ранее.
В 1837г французский профессор Пеллузнитрованием бумаги и хлопкового волокна азотной кислотой получил коллоксилин и пироксилин.Способность пироксилина сгорать без остатка была обнаружена проф. Шонбейном в 1845г.184В 1846г итальянский химик А. Собреро открыл очень чувствительное взрывчатое вещество –нитроглицерин.В 1847г Французы попытались использовать пироксилин для замены дымного пороха, однако этоокончилось внезапным взрывом, в связи с чем, работы с пироксилином были на время прекращены.В 1862г Англичанин Абель предложил измельчать нитроцеллюлозу с целью извлечения из нееотработанной кислоты и чередовать извлечение с промывкой.
Таким образом был получен вполнестабильный пироксилин. Он также усовершенствовал технологию прессования пироксилина в шашки,которые хоть и были непригодны для применения в качестве пороха, с успехом использовались в качествеВВ на рудниках.С 1860г были предприняты попытки заменить дымный порох частично желатинизированнойнитроцеллюлозой, шоколадным и бурым порохом (1882г), который, впрочем, применялся до 1900г вснарядах к крупнокалиберным пушкам. Также в это время были рекомендованы пороха на основе нитратакалия и пикратов, однако производились они недолго.В 1882г в Германии появился первый по-настоящему успешный бездымный порох на основе гранулнитроцеллюлозы, обработанных спиртоэфирным растворителем.
Он нашел применение в спортивноморужии, однако высокая скорость горения не позволяла использовать его в армейском вооружении.Наконец в 1884г П. Вьель изобрел первый полностью желатинизированный пироксилиновый порох. С1886 по 1894 г его разновидности были внедрены во Франции во всех типах стрелкового оружия.1888г Нобель изобрел первый нитроглицериновый бездымный порох, годом позже технология егопроизводства была усовершенствована, таким образом был изготовлен первый баллистит.В том же году под руководством Абеля был изобретен английский кордит, по сути ничем неотличающийся от баллистита и получившим свое названия лишь по патентным соображениям.