Історія винаходу, вдосконалення і застосування пороху

Федеральне агентство з освіти

Пензенський державний університет

Кафедра "Приладобудування"

бездимний порох гармата органічний хімія

Реферат з історії техніки на тему:

"Історія винаходу, вдосконалення і застосування пороху"

виконав:

студент групи 09ПП1

Борисов А.С.

Перевірив: д.т.н.,

професор Ломтев Е.А.

Пенза 2010

план реферату

Вступ

1. Винахід і застосування димного (чорного) пороху

2. Поява і розвиток бездимних порохів

3. Розвиток технології виробництва пороху в Росії

4. Пороха і заряди

висновок

Використовувана література

Вступ

1. Винахід і застосування димного (чорного) пороху

Першим вибуховою речовиною, що застосовувався у військовій техніці і в різних галузях господарства, був димний або чорний порох - суміш калієвої селітри, сірки і вугілля в різних співвідношеннях. Поява димного пороху відноситься до глибокої давнини. Вважають, що вибухові суміші, подібні димному пороху, були відомі за багато років до нашої ери народам Китаю і Індії, де селітра мимовільно виділяється з грунту. Цілком природно, що населення цих країн випадково могло виявити вибухові властивості селітри в суміші її з вугіллям, а потім відтворити і застосувати цю суміш для різних цілей.

Найбільш ймовірно, що з Китаю і Індії відомості про димному поросі поширилися спочатку до арабів і грекам, а потім і до народів Європи.

Фрідріх Енгельс у статті "Артилерія", опублікованій в американській енциклопедії в 1858 р (Ф. Енгельс. Вибрані військові твори, т. 1. Воениздат. 1040, стор. 206-207.), Писав:

"В даний час майже загальновизнано, що винахід пороху і застосування його для кидання важких тіл в певному напрямку - східного походження".

Перший достовірний випадок широкого застосування гармат відноситься лише до 1232 року нашої ери, коли китайці, обложені монголами в Кайфине, захищалися за допомогою гармат, що стріляли кам'яними ядрами, і вживали розривні бомби, петарди та інші вогнепальні припаси, що мали в своєму складі порох ...

Близько 1258 року в древніх індуських творах ми читаємо про вогневих приладах на візках, що належать володарю Делі. Через сто років артилерія увійшла в Індії до загального вжитку ...

Араби отримали селітру і вогнепальні припаси від китайців і індусів, ... візантійські греки вперше познайомилися з вогнепальними припасами у своїх ворогів, арабів ...

Від арабів, що жили в Іспанії, знайомство з виробленням і вживанням пороху поширилося на Францію і на Східну Європу.

Документами, які показують, що Китай є першою країною, де винайдений димний порох, свідчать дослідження вчених Китайської Народної Республіки. Професор Центрального інституту національних меншин КНР Фен Цзя-шен вказує (Журнал "Народний Китай", № 14, липень 1956 р, стор. 37-40.), Що на рубежі V і VI століть китайський медик Тао Хун-цзин вивчав горіння селітри. Однак виготовляти порох із суміші сірки, селітри і деревного вугілля навчилися в Китаї лише через три - чотири століття після Тао Хун-цзин.

На початку IX століття алхімік Нін Сюй-цзи займався накаливанием суміші з сірки, селітри і рослини - кокорніка. Ця суміш за своїми властивостями була схожа на порох і надалі розвивалася фахівцями військової справи.

У 970 р під час Сунской династії Фен І-шен і Юе І-фон стали застосовувати запальні стріли, в наконечниках яких закладався повільно палаючий порох. У китайському трактаті "Основи військової справи", написаному в 1040 г, містилося три рецепта виготовлення димного пороху, причому швидкість горіння його регулювалася добавкою різних речовин (наприклад, смоли), і він застосовувався як запалювальної та вибухова речовина.

В 1132 р Чень Гуй винайшов вогнепальну зброю - пищаль, бамбуковий стовбур якого набивався димним порохом. При запалюванні пороху гнітом зі стовбура вилітало полум'я, вражає противника.

У XIII - XIV ст стовбури вогнепальної зброї виготовлялися з міді та заліза, а вражаючими елементами були камені, залізні ядра, галька і обрізки заліза.

На початку XIII століття рецепти пороху, спосіб його виготовлення і вогнепальну зброю у результаті розвитку торговельних відносин і культурного обміну проникли з Китаю в Аравію.

Думки багатьох істориків сходяться на тому, що винахід димного пороху не можна приписати одній особі, а що в цьому брали участь, незалежно один від іншого, багато осіб, поступово удосконалювали вибухову суміш, вперше відкриту в Китаї.

У цьому напрямку працювали відомі алхіміки-монахи Марк Грек, Альберт Магнус, Роджер Бекон, Бертольд Шварц і ін.

В рукописи грецького ченця Марка Грека "Книга вогнів", написаної в кінці IX століття, ми вже знаходимо опис рецепта димного пороху, що складається з 60% селітри, 20% сірки і 20% вугілля.

Англійська чернець Роджер Бекон 1242 р в книзі "Liber de Nullitate Magiae" призводить рецепт димного пороху для ракет і феєрверків. У ньому даються такі співвідношення між компонентами: 40% селітри, 30% вугілля і 30% сірки.

Спочатку димний порох застосовувався як вибухова суміш для приготування феєрверків, створювали димові та вогняні ефекти. Потім його стали застосовувати у військовій справі для спорядження різних снарядів і пізніше в якості метальної речовини.

Початок застосування димного пороху для стрільби з гармат точно не встановлено. Більш-менш достовірні відомості з цього питання є наступні.

У 1132 року в Китаї винайдена пищаль з бамбуковим стволом для стрільби димним порохом.

У 1232 р китайці, обложені монголами в Кайфине, захищалися за допомогою гармат, що стріляли кам'яними ядрами, і вживали розривні бомби, споряджені димним порохом.

У 1331 р німці при захисті міста Чевідале проти італійців застосовували вогнепальну зброю, яка діє від заряду димного пороху.

У 1346 англійці в битві при Кресси проти французів застосовували гармати, що стріляли димним порохом. Керував цією стріляниною монах Бертольд Шварц, якому неправильно приписується винахід димного пороху.

У 1382 р російські при обороні Москви від нашестя татарських орд застосовували гармати, що стріляли димним порохом, і судини, споряджені димним порохом.

Вказівка ​​історика Карамзіна про те, що на Русь гармати і порох ввезені з Європи в 1389 г, є неправильним і суперечить фактам, описаним в російських літописах 1382 р

Відкриття метальної сили димного пороху і використання його для стрільби з гармат послужило могутнім поштовхом до розвитку військової справи. Воно викликало необхідність розробки технології виготовлення порохів, будівництва порохових заводів і вишукування сировинних джерел для отримання селітри, сірки і вугілля.

Невеликі порохові заводи існували в ряді європейських країн, в тому числі і в Росії в XIV столітті.

Спочатку димний порох застосовувався для стрільби у вигляді порошку - пороховий м'якоті (прах, пил) і в Росії називався зіллям (Назва "зілля" походить від медичного терміна "ліки", що вказує на застосування подібних сумішей в якості лікарських засобів). Він мав різноманітний склад і низьку щільність. Заряджання знарядь і особливо рушниць пороховий м'якоттю було вкрай незручним і скрутним. Необхідність збільшення скорострільності зброї привела до заміни пороховий м'якоті пороховими зернами. Введення на порохових заводах операції зернения відноситься до кінця XV століття. За літературними даними, в Росії зернений порох застосовувався для стрільби з гармат 1482 року

У деяких країнах, наприклад, в Італії та Туреччини, зернового стало проводитися значно пізніше, і порохова м'якоть застосовувалася для стрільби до кінця XVI століття і початку XVII століття. Склади димного пороху цього часу, які застосовувались в Росії, були: для ручної зброї - 60% селітри, 20% сірки і 20% вугілля, для малокаліберних гармат - 56% селітри, 22% сірки і 22% вугілля; для великокаліберних знарядь - 57% селітри, 14% сірки і 29% вугілля.

Порохове справа в Росії отримало помітний розвиток вже в XVI столітті, коли були побудовані нові порохові заводи, поліпшений склад пороху і технологія його отримання. Порох у цей період широко використовується для підривних цілей, особливо при облозі фортець. Кількість виробленого пороху при Івані Грозному тільки для потреб армії становило близько 300 т на рік. Подальший і найбільш суттєвий крок у розвитку порохового виробництва в Росії зроблений на початку XVIII століття за Петра 1.

У 1710 ... 1 723 р.р. були побудовані великі державні порохові заводи - Петербурзький, Сестрорецький і Охтінській. Останній проіснував понад двісті років і зіграв в історії вітчизняного пороходелия виняткову роль як центр науково-технічних досліджень в області вибухових речовин і порохів.

Під керівництвом видатних майстрів порохового справи Єгора Маркова та Івана Леонтьєва була вдосконалена технологія димного пороху - введена обробка потрійний суміші під бігунами, що підвищило щільність порохів і їх стабільність при горінні.

У цей період димний порох мав відмінності за складом і розмірами зерен в залежності від його призначення. Для ручного зброї застосовувався порох - 74% селітри, 11% сірки і 15% вугілля; для малокаліберних гармат порох - 67% селітри, 20% сірки і 13% вугілля; для великокаліберних знарядь димний порох - 70% селітри, 17% сірки і 13%. вугілля.

Річне виробництво порохів при Петрові I усіма заводами Росії становило в середньому близько 1000 т.

Якість російських порохів було високе, і вони не поступалися кращим сортам порохів іноземних держав. Не випадково тому датський посланник в Петербурзі писав про російською пороходелия того часу: "навряд чи знайдеш держава, де його (порох) виготовляли б у такій кількості і де б він за якістю і силі міг зрівнятися з тутешнім".

Сила пороху визначалася стріляниною з вертикальною мортирки. На дно мортирки насипався заряд пороху вагою 12 г, а на нього клали конус твердого дерева зі свинцевим сердечником. При згорянні пороху утворюються гази підкидали конус на певну висоту, яка і була характеристикою сили пороху. Було потрібно, наприклад, щоб для пороху до ручного зброї висота підйому конуса була не менше 30 м.

Разом з тим слід зазначити, що вимоги до порохам за Петра I були примітивними. Наприклад, в них вказувалося: "порох повинен бути добрим, сухим, чистим і сильним". Якщо порох не задовольняв цим вимогам, то його вважали "до стрільби непоносістим і до лежання неміцним".

В кінці XVIII століття в результаті теоретичних і експериментальних досліджень димного пороху і його складових компонентів, проведених в 1748 р М. В. Ломоносовим в Росії, а пізніше Лавуазьє і Бертло у Франції, був знайдений найбільш оптимальний його склад: 75% калієвої селітри, 10% сірки і 15% вугілля. Цей склад став застосовуватися в Росії з 1772 року і практично не зазнав ніяких змін до теперішнього часу.

У 1771 рпісля реконструкції став до ладу Шостенскій пороховий завод, а в 1788 р побудований найбільший в світі Казанський пороховий завод.

В цей же час удосконалюється технологія димного пороху - вводяться операції подрібнення компонентів під бігунами, змішання потрійного складу в дерев'яних бочках, полірування пороху, що підвищило щільність пороху і зменшило його гігроскопічність. Викладач Артилерійській академії Кульвец в своїх лекціях зазначав, що "бігунів спосіб обробки суміші з приєднанням до нього бочок і пресів, як це прийнято в Росії для приготування військового пороху, на моє особисте переконання і на думку всіх пороховіков, є найкращим з усіх відомих до теперішнього часу способів вичинки пороху ".

У 1808 ... 1809 р.р. були проведені широкі випробування російських порохів порівняльних з англійськими, австрійськими, французькими і швейцарськими. Результати випробувань показали, що по пробі у вертикальній мортирки і по гидростатической пробі російські пороху виявилися в балістичної відношенні більш сильними в порівнянні з іноземними, що вказувало на добре підібраний їх склад і досконалу технологію.

Про якість російського пороху капітан одного військового французького корабля в 1810 р писав: "Кращий порох на світлі - це російська ... ми мали нагоду переконатися в перевазі цього пороху над усіма відомими сортами під час облоги Корфу, коли російські кидали на значну відстань бомби вагою в 25 кг ".

У першій половині XIX століття спостерігається значне зростання потужностей порохових заводів. У 1806 р тільки на Охтінском пороховому заводі працювало близько 1000 чоловік, а продуктивність його становила понад 600 т на рік. У 1827 р було введено: мідні бігуни нової конструкції, разимка пороху, гідравлічні преса для ущільнення складу, верстати для зернения, прилади для очищення і мішки пороху та ін. У 1828 р заснована посада інспектора порохових заводів, в обов'язок якого входило спостереження за виробництвом і приймання пороху.

У 1830 р при Охтінском пороховому заводі створюється школа для підготовки майстрів і підмайстрів порохового, селітрених і сірчаного справи.

У 1844 р А. А. Фадєєвим був запропонований спосіб безпечного зберігання димного пороху шляхом змішування його з графітом.

У 1845 р К. І. Константинов запропонував електробаллістіческім прилад, який знайшов застосування для визначення швидкості польоту снарядів. У цей період димний порох став широко застосовуватися як бризантна вибухова речовина в підводних мінах В. С. Якобі і як метальний вибухову речовину в бойових ракетах К. І. Константинова.

Велике наукове і технічне значення мали експериментальні дослідження складу продуктів горіння димного пороху, проведені професором Артилерійській академії Л. Н. Шишковим в 1857 р Їм було встановлено, що при горінні 1 г димного пороху утворюється 0,68 г твердих речовин (K2SO4, K2CO3, K2S і ряд інших) і 0,32 г газоподібних продуктів (N2, CO2, CO та ін.). Ці дані роз'яснили причину утворення диму при пострілі і забруднення каналу ствола.

Після винаходу в 1831 р Бікфорд в Англії вогнепровідного шнура димний порох почали застосовувати для його виготовлення.

Найбільш інтенсивні роботи зі зміни складу, розробці нових форм порохових елементів, удосконалення методів виробництва і випробувань димних порохів були проведені в період прийняття на озброєння армій нарізної зброї. До порохам стали пред'являтися більш високі вимоги щодо їх щільності і прогресивності горіння в зв'язку з підвищенням потужності гармат.

У п'ятдесятих роках XIX століття склад військових димних порохів в різних державах Європи (Росії, Німеччини, Австрії, Франції, Англії, Італії та ін.) Був майже однаковий. Співвідношення між компонентами коливалися в таких межах: селітра 77,5 ... 74,0%, сірка 12,5 ... 8.0%, вугілля 16,0 ... 12,5%.

Для ручного зброї готувався рушничний порох з розмірами зерен від 0,55 до 1,00 мм, а для знарядь - артилерійський порох з розмірами зерен від 1,25 до 2,0 мм. Для далекобійних знарядь великого калібру був розроблений крупнозернистий порох з розміром зерен від 6 до 10 мм. Застосування крупнозернистих порохів збільшило час горіння порохів, але не вирішило проблеми прогресивності їх горіння. Це питання було позитивно вирішено лише після винаходу А. В. гадолинит Н. В. Маіевскім в 1868 р прогресивно-палаючого пороху у вигляді шестигранних призм з сімома каналами. Призми з щільністю 1,68-1,78 г / см3 виходили шляхом пресування рушничного пороху в матрицях на механічному пресі проф. А. Н. Вишнеградський.

У США Родман запропонував в 1870 р прогресивний порох у вигляді дисків з отворами. У Франції за пропозицією Кастана виробляли пороху параллелепіпедной форми. Надалі для зниження швидкості горіння стали застосовувати бурий призматичний порох, при виробництві якого використовувався слабо обпалена деревне вугілля з вмістом вуглецю 52-55%.

Бурий порох мав наступне співвідношення між компонентами: 76 ... 80% калієвої селітри, 2 ... 4% сірки і 18 ... 22% шоколадного вугілля. У деяких зразках бурого пороху сірка була відсутня.

В кінці XIX століття техніка виробництва димного пороху досягла такого рівня, на якому за деяким винятком вона знаходиться і в даний час. Технологічний процес виробництва його складався тоді з наступних операцій:

1) подрібнення селітри, сірки і вугілля у вигляді подвійних сумішей в залізних бочках з бронзовими кулями;

2) приготування потрійний суміші шляхом змішування компонентів в дерев'яних, обшитих шкірою, бочках з бокаутовимі кулями;

3) ущільнення потрійний суміші під бігунами і пресуванням в гідравлічних пресах;

4) зернения пороховий коржі на бронзових вальцах з зубами;

5) отпиловкі, полірування і сортування пороху;

6) мішки і закупорювання пороху.

У 1874 р Л. X. Віннер в Росії запропонував ущільнення потрійний суміші виробляти на обігріваються пресах при 100 ... 105 ° С. Цей метод отримав назву гарячого методу пресування і зараз майже витіснив більш небезпечний і енергоємний метод ущільнення пороховий суміші під бігунами.

Методи випробування димного пороху до цього часу також отримали значний розвиток і полягали в наступному.

1. Фізико-хімічні випробування:

1) визначення розмірів зерен, дійсної і гравіметричної щільності;

2) визначення якості вихідних матеріалів (селітри, сірки, вугілля) і складу пороху.

2. Балістичні випробування:

1) визначення швидкості снаряда за допомогою хронографа Буланже;

2) визначення тиску порохових газів за допомогою крешерного приладу.

До кінця XIX століття на протязі більше п'яти століть димний порох був по суті єдиною вибуховою речовиною, яке застосовувалося для метальних цілей, для спорядження снарядів і для проведення всіляких підривних робіт у військовій справі і в різних галузях господарства.

2. Поява і розвиток бездимних порохів

Тривалий застій у розвитку вибухових речовин і порохів протягом багатьох століть пояснювався низьким рівнем природних наук того часу і, зокрема, хімії.

Економічні та політичні умови середньовіччя не сприяли розвитку науки і техніки. Хімічна промисловість періоду феодалізму мала замкнутий, вузько цехової характер. У виробництві існували методи і рецептури, таємно або явно передавалися від покоління до покоління. Підневільний рабський і кріпосну працю не сприяв удосконаленню виробництва, розвитку науки і техніки.

В кінці XVIII і на початку XIX століття в ряді країн Європи зароджується капіталізм.

У цей період відзначається гігантський стрибок у розвитку природознавства. Хімія вийшла з рамок схоластики і стала розвиватися на науковій основі.

Особливо важливе значення мало виникнення нової галузі хімії - органічної хімії, в результаті розвитку якої з'явилося нове сировину і різні методи використання природних матеріалів.

Загальний прогрес науки і промисловості викликав небувалі до цього часу відкриття в галузі фізики, хімії та, зокрема, в області вибухових речовин і порохів.

Одне за іншим синтезувалися вибухові речовини, що перевершують по силі димний порох. У 1832 ... +1838 р.р. відкрита нитроцеллюлоза, а в 1845 р в Росії і Німеччині було отримано і досліджено піроксилін. У 1847 р в Італії був отриманий, а в Росії в 1853 р досліджений нітрогліцерин.

Обидва ці речовини були згодом застосовані для виготовлення бездимного пороху.

Великий вплив на удосконалення димних і поява нових бездимних порохів зробила внутрішня балістика, розвиток якої відноситься до цього ж періоду.

До початку 1890 р були створені передумови для отримання нітроцелюлозних порохів на спирто-ефірному розчиннику і на нітрогліцерині. Отже, переворот у військовому пороходелия в кінці минулого століття не був випадковим. Це не результат геніальності однієї особи або щасливого відкриття дослідника. Він був підготовлений всім розвитком науки і промисловості XIX століття.

Над вирішенням проблеми отримання більш потужних і бездимних порохів, викликаної необхідністю підвищення початкових швидкостей снарядів і скорострільності знарядь, працювали сотні вчених і фахівців у багатьох країнах світу.

Першість у винаході бездимного піроксилінового пороху належить французькому інженеру Вьель. У 1885 р після численних експериментальних досліджень він отримав і випробував піроксиліновий пластинчастий порох, який отримав назву пороху "B". Приготування пороху "В" складалося з операцій: змішування сухого піроксиліну (суміші розчинного і нерозчинного) зі спирто-ефірною розчинником, ущільнення пластичної маси на вальцях і отримання рогоподібними полотна, різання полотна на пластинки і видалення з пластинок спирто-ефірної розчинника сушінням.

Перші випробування пороху стріляниною з рушниці Лебеля і 65 мм гармати показали повну згоду теорії з досвідом і виявили виняткові переваги нового пороху в порівнянні з димним. Було встановлено, що виготовлений Вьель піроксиліновий порох не дає при стрільбі диму, не залишає нагару в каналі ствола, горить паралельними шарами, має силу, в три рази перевищує димний порох, і дозволяє значно збільшити початкові швидкості снарядів при меншому в порівнянні з димним порохом вазі заряду. У Росії піроксиліновий порох був отриманий самостійно Г. Г. СУХАЧЕВА в 1887 р

3. Розвиток технології виробництва пороху в Росії

Широкі досліди з розробки методу виробництва піроксилінових порохів і створення промисловості бездимних порохів були розпочаті в кінці 1888 р під безпосереднім керівництвом начальника майстерні Охтінского заводу 3. В. Калачова і за участю С. В. Панпушко, А. В. Сухінський і Н. П . Федорова.

До кінця 1889 р Охтінській завод розробив зразок гвинтівочного піроксилінового пороху у вигляді пластинок, який при стрільбі з рушниці Лебеля дав необхідну початкову швидкість при допустимому тиску і значно меншому в порівнянні з димним порохом вазі заряду.

Даний зразок пороху готувався з нерозчинного піроксиліну (з вмістом азоту близько 13,2%), доставленого з заводу морського відомства. Розчинником служив ацетон. При подальшому випробуванні з вітчизняної зброї цей порох виявився незадовільним.

При стрільбі з гвинтівки Мосіна зразок пороху, виготовлений з нерозчинного піроксиліну з застосуванням в якості розчинника ацетону, дав неприпустимо високі тиску, що досягають 4000 кг / см2, в той же час при стрільбі з французького рушниці Лебеля цей порох давав цілком задовільні результати, тиск порохових газів не перевищувало 2500 кг / см2.

Внаслідок того, що цей зразок пороху не підійшов до нової російської 7,62 мм гвинтівки системи Мосіна, були зроблені дослідження іншого зразка пороху, який давав би в цій гвинтівці початкову швидкість 615 м / с при допустимому тиску не вище 2500 кг / см2.

Досліди з приготування пороху були доручені С.А. Броунсу, який 9 середині 1890 році запропонував зразок пороху із застосуванням як розчинник суміші ацетону і ефіру. Співвідношення між ацетоном і етиловим ефіром було прийнято 1: 3 при загальній кількості розчинника 125 частин на 100 частин сухого піроксиліну. Для зменшення швидкості горіння пороху до складу пороховий маси було введено 2% касторової олії. Порох на ацетоно-ефірному розчиннику мав велику механічну міцність внаслідок меншого руйнування волокна при пластифікації і при стрільбі з гвинтівки Мосіна давав цілком задовільні балістичні результати як за величиною початкових швидкостей і тисків, так і по одноманітності дії окремих зарядів.

У тому ж 1890 року з ініціативи А. В. Сухінський 3. В. Калачова на Охтінском заводі були приготовлені зразки пороху з сумішевого піроксиліну (вміст азоту 12,8% і розчинність 40%) на спирто-ефірному розчиннику, які відповідали повністю пред'являються до нього вимогам.

Роботи з порохом на ацетоно-ефірному розчиннику, як більш дорогому і менш доступному для масового застосування, були припинені.

Таким чином, в кінці 1890 року в Росії було отримано піроксиліновий порох на спирто-ефірному розчиннику і в 1891 році була виготовлена ​​дослідно-валова партія пластинчастого пороху (вагою в 20 т) для патронів трилінійної гвинтівки системи Мосіна.

Надалі були розроблені стрічкові піроксилінові пороху для гармат.

Одночасно з розробкою пороху в Росії під загальним керівництвом А. В. Сухінський було розпочато будівництво піроксилінових і порохових заводів.

У липні 1890 приступили до будівництва піроксилінового і порохового заводу на Охте, на якому до кінця 1891 року була налагоджена валова фабрикація гвинтівочного пороху.

Вирішальна заслуга в розробці технології піроксилінового пороху в Росії належить 3. В. Калачову. Він є творцем бездимного пороху в Росії, без допомоги іноземців встановив виробництво пороху і згодом усовершенствовавшего виробництво піроксиліну.

Велику роль у встановленні методів виробництва, випробуванні та валовий фабрикації бездимного піроксилінового пороху зіграли полковники Сухінський і Симбирский, капітани Липницький, Нікольський, Кіснемскій, Міхель, лошата і Каменєв, штабс-капітани Броунс і Димша.

В період 1891-1895 рр. по проектам і під керівництвом талановитих російських інженерів Лукніцкого, Самбірського, Хрущова і Іващенко були побудовані найбільші порохові заводи для виробництва піроксилінових порохів - Казанський і Шостенскій, які за своїми розмірами і технічними характеристиками перевершували порохові заводи Західної Європи.

У країнах Західної Європи і Америці в дев'яностих роках XIX століття були розроблені і частково прийняті на озброєння нітроцелюлозні пороху інших складів, відмінних від російського і французьких порохів.

У 1888 р шведським інженером Альфредом Нобелем був запропонований піроксіліно- нітрогліцериновими порох - твердий розчин коллодіонного бавовни (коллоксилина) в нітрогліцерині. Кількість нітрогліцерину в поросі Нобеля становило 40-60%; пізніше до складу цього пороху додавалися інертні домішки (наприклад, камфора) для зниження швидкості горіння і дифениламин для підвищення хімічної стійкості пороху.

Приготування пороху Альфреда Нобеля складалося з операцій змішування коллоксилина з нітрогліцерином в присутності гарячої води, видалення води з маси і пластификация останньої на гарячих вальцях з метою отримання рогоподібними полотна, різання полотна на пластинки і стрічки.

Порох Нобеля під назвою "балістів" був прийнятий на озброєння в Німеччині і Австрії і під назвою "Філіт" - в Італії.

Балістів мав істотні переваги перед піроксилінового порохом. Він майже негигроскопичен і не зволожується при зберіганні; його виготовлення триває приблизно один день, в той час як піроксиліновий порох мав сушитися тижнями і навіть місяцями.

Інший тип нитроглицеринового пороху під назвою "корду" був запропонований в 1889 р Абелем і Дюара в Англії. (Назва корду походить від англійського слова "cord", що означає шнур або струна).

При виготовленні цього пороху застосовувався нерозчинний піроксилін, пластификация якого здійснювалася нітрогліцерином і ацетоном в мешателях при звичайній температурі; для підвищення хімічної стійкості і зниження швидкості горіння додавався вазелін. Маса пресовані через матриці гідравлічного преса у вигляді шнурів без каналу, які різалися потім на стрижні. Ацетон після отримання пороху віддалявся з нього тривалої сушінням.

Принципово спосіб приготування кoрдіта не відрізняється від способу приготування піроксилінового пороху.

Перший зразок кoрдіта у вигляді струни містив у своєму складі 58% нітрогліцерину, 37% нерозчинного піроксиліну і 5% вазеліну і призначався для гвинтівок і малокаліберних гармат. Для зниження ступеня вигоряння каналів великих знарядь дещо пізніше був прийнятий корду "MD", в якому містилися 30% нітрогліцерину, 65%, піроксиліну і 5% вазеліну.

У 1893 р професор Монро в Америці взяв патент на виготовлення пороху з нерозчинного піроксиліну (40%), пластифицированного нітробензолом (60%). Після приготування пороху нітробензол віддалявся з нього обробкою в гарячій воді, а порох при цьому "затвердевал", ставав більш щільним. Процес затвердіння по англійськи називається "induration", від чого і порох був названий індюрітом.

Індюріт внаслідок ряду службових і технологічних недоліків не знайшов широкого застосування і незабаром був знятий з виробництва.

Яскраві сторінки в історію пороходелия вписані Д. І. Менделєєвим і його співробітниками в результаті робіт по синтезу піроколлодій і розробці на його основі бездимного пороху.

За активної участі І. М. Чельцова, М. Г. Федорова ,. С. Л. Вуколова і Л. Л. Рубцова в 1892 р були отримані зразки піроколлодійного пороху і проведена ними стрільба з морських знарядь. За висновком фахівців, які виконували випробування, піроколлодійний порох виявився першим бездимних порохом з усіх раніше випробуваних, який не показав будь-яких несподіванок. Порох Д. І. Менделєєва відразу ж вселив до себе довіру, так як всі теоретичні припущення про його властивості були підтверджені досвідченими даними, отриманими стріляниною з далекобійних морських знарядь.

У червні 1893 в Росії була проведена стрілянина піроколлодійним порохом з 12-дюймового знаряддя, і інспектор морської артилерії адмірал С. О. Макаров привітав Д. І. Менделєєва з блискучим успіхом.

Після того, як піроколлодійний порох витримав випробування при стрільбі з морських знарядь усіх калібрів, Д. І. Менделєєв вважав завдання по розробці бездимного пороху виконаної і більше не повертався до досліджень в області порохів. Однак він любив свою тимчасову роботу, свій піроколлодійний порох. У статті "Про піроколлодійном поросі" він писав: "вологу то, що можу в справу вивчення бездимного пороху, я впевнений, що служу, у міру сил, мирному розвитку своєї країни і наукового пізнання речей, складається з спроб окремих осіб висвітлити впізнане". (Д. І. Менделєєв. Том IX, 1949, стор. 253)

Як відомо, піроколлодійний порох Д. І. Менделєєва, незважаючи на деякі переваги в порівнянні з піроксилінового порохом французького типу, не був прийнятий в Росії. Він лише в невеликих кількостях проводився з 1892 р на морському пороховому заводі. Частково піроколлодійний порох, близький за складом до пороху, запропонованого Д. І. Менделєєвим, готувався на Шлиссельбургском заводі в перші роки застосування бездимних порохів. Піроколлодійний порох Д. І. Менделєєва був прийнятий на озброєння американського військово-морського флоту в 1897 р, а в армії в 1899 р Він проводився у величезних кількостях на заводах США в період першої світової війни і після її до заміни його беспламенного негігроскопіческімі пороху.

Ця обставина не було випадковим. До 1899 року для американської армії проводився нітрогліцериновими порох кордітного типу з 25% нітрогліцерину. Однак він виявився механічно неміцним, ламався на дрібні частини і викликав підвищений тиск при стрільбі. З цієї причини в 1899 р розірвалося десятидюймові знаряддя. Це змусило командування американської армії припинити виробництво нитроглицеринового порохів і перейти до виготовлення піроколлодійних порохів. Слід зазначити, що Росія в період першої світової війни ввозила з Америки великі кількості піроколлодійних порохів як розсипом, так і у вигляді зарядів 76 мм патронів.

До сих пір причини неприйняття на озброєння в Росії піроколлодійного пороху Д. І. Менделєєва залишаються не з'ясованими. На цей, цілком законний і виключно важливе питання ніхто з фахівців по порохам не дав відповіді. Спроби деяких пороховіков пояснити це чисто технічними причинами на зразок тієї, що при отриманні піроколлодійного пороху необхідно витрачати велику кількість спирто-ефірної розчинника, є для того часу щонайменше наївними.

Справа в тому, що, коли був розроблений піроколлодійний порох, ніхто ще не цікавився економікою виробництва. Головна увага приділялася якості пороху, а піроколлодійний порох був найбільш однорідним і не давав ніяких аномалій при стрільбі з найпотужніших знарядь.

Високі фізико-хімічні та балістичні властивості піроколлодійного пороху не могли не привернути уваги працівників артилерійського відомства.

Не випадково в Росії в 1900 р після прийняття в США пороху Д. І. Менделєєва було створено комісію під головуванням генерал-майора Потоцького, яка мала на меті з'ясувати шляхом стрілянини порівняльні якості піроколлодійного пороху і пороху на сумішевих піроксиліном. До складу комісії увійшли фахівці з вибухових речовин, порохам і балістики від сухопутного і морського відомства (Сухінський, Забудський, Кіснемскій, Сапожников, Регель, Димша, Брінк, Рубцов, Вуколов, Каменєв і Ремесніков).

В результаті тривалої підготовки до проведення дослідів, затягування і припинення їх в зв'язку з російсько-японської війни 1904-1905 рр, питання про піроколлодійном поросі залишалося невирішеним протягом десяти років.

Тільки в 1909 р Артилерійський комітет Головного артилерійського управління прийняв постанову: "переваги піроколлодійного пороху не настільки істотні, щоб переходити до його виготовлення на казенних заводах, які пристосовані до виготовлення піроксилінового пороху".

На думку деяких фахівців (наприклад, Н. С. Пужай), які отримували пороху з американського піроколлодій після першої світової війни, однією з причин неприйняття на озброєння пороху Д. І. Менделєєва була трудність переробки піроколлодій на порох.

При застосуванні піроколлодій необхідно ретельне дотримання технологічного режиму. Неприпустимі значні коливання в кількості розчинника і співвідношення спирту до ефіру. Потрібні більш строго регламентовані характеристики самого піроколлодій (розчинність, в'язкість і ін.).

Недотримання цих умов призводить до зміни пружних властивостей пороховий маси, появі каучукоподобное властивостей сирого пороху, наявності розширених каналів, різноманітності в товщині палаючого зводу і інших недоліків. Разом з тим зазначені причини не були, на нашу думку, вирішальними, так як вони могли бути при бажання легко подолані. Основною причиною, що спонукала вжити всіх заходів, щоб відхилити найважливіше відкриття Д. І. Менделєєва в області пороходелия, є схиляння керівних чиновників Артилерійського управління перед усім іноземним, ігнорування прогресивними силами російської науки, їх відкриттями і винаходами.

На Охтинском заводі все виробництво піроксиліну було віддано на відкуп запрошеному французькому інженеру Мессенію, який не рахувався з думкою навіть Д. І. Менделєєва, помітив недоліки виробництва, і вів справу згідно з інструкцією французького уряду. Природне що і всі порохове виробництво на Охтінском заводі підганялося під французький лад. Іноземці настільки були в пошані, що вони могли безкарно привласнювати собі російські винаходи. Про це свідчить факт взяття патенту в 1895 р на "винахід" піроколлодійного пороху американцями Бернадоу і конверсії. Лейтенант Бернадоу в період роботи Д. І. Менделєєва над піроколлодійним порохом знаходився в Петербурзі в якості військово-морського аташе США і, незважаючи на прийняті тоді заходи щодо дотримання секретності, зумів отримати повні відомості як про склад пороху, так і способі його виробництва, що підтверджується матеріалами доповіді Бернадоу, прочитаного ним в 1897 р в американському військово-морському коледжі. Цей факт нахабного присвоєння винаходу Д. І. Менделєєва не викликав до колах чиновників Артилерійського управління і російських фахівців пороховіков того часу ніякого обурення і спростування. У зв'язку з цим до цих пір в американській літературі, зокрема в книзі Девіса "Хімія порохів і ВВ" видання 1943 р, вказується, що винахідниками піроколлодійного пороху є лейтенант морського флоту Бернадоу і капітан Конверс. Присвоєння американськими ділками відкриття Д. І. Менделєєва характеризує лише жадібний характер буржуазної науки, але воно не може затемнити найбільші заслуги Д. І. Менделєєва в справі розвитку вітчизняного пороходелия.

Таким чином, протягом десятиліття +1885...1895 р.р. були отримані чотири види нітроцелюлозних порохів - піроксиліновий порох Вьель з сумішевих нітроцелюлози, піроколлодійний порох Д. І. Менделєєва, баллиститного нітрогліцериновими порох Нобеля і кордітний нітрогліцериновими порох Абеля і Дюара.

Всі ці пороху отримали згодом назву бездимних порохів колоїдного типу.

У Росій і Франції були прийняті на озброєння піроксилінові пороху, в Сполучених Штатах Америки - піроколлодійние пороху, в Німеччині та Італії - баллиститного пороху, в Англії - кордітние пороху. Необхідно зауважити, що загальні принципи виробництва нітроцелюлозних порохів і якісний склад їх протягом шести десятиліть не зазнали істотних змін. Разом з тим сучасні пороху мають значні відмінності від своїх предків за складом, формою і методам виробництва. За минулий час з моменту появи нітроцелюлозних порохів виникало дуже багато проблем в пороходелия, які поступово вирішувалися в наукових лабораторіях і на заводах.

Незабаром після винаходу нітроцелюлозних порохів було помічено, що вони здатні розкладатися при зберіганні їх навіть в звичайних умовах, тобто при нормальній температурі і відносній вологості повітря. Спеціальними дослідами по вивченню продуктів розкладання порохів при різних умовах було встановлено, що пороху при своєму розкладанні виділяють ряд кислих продуктів, що сприяють подальшому розкладанню пороху. Найбільш небезпечними в цьому відношенні є оксиди азоту, азотна і азотистая кислоти.

Тому виникла ідея пов'язати ці шкідливі продукти за допомогою добавки до пороху деяких речовин і запобігти цим прискорене (або як зараз прийнято говорити автокаталитически) розкладання пороху.

У перші роки після організації виробництва порохів в Росії і в інших країнах бездимний піроксиліновий порох випускали пластинчастої форми - у вигляді плоских квадратиків. Однак така форма порохового зерна є дегресивної - в міру згоряння загальна поверхня зерна, а значить, і приплив газів (при даній швидкості горіння) швидко зменшуються. Необхідність збільшення початкових швидкостей польоту снарядів висунула перед пороходелия проблему створення прогресивно палаючих порохів, т. Е. Порохів, у яких загальна поверхня і відповідно приплив газів в одиницю часу збільшуються в міру згоряння зерен. Такі пороху дають можливість отримувати великі початкові швидкості без підвищення максимального тиску в стволі гармати за рахунок збільшення маси заряду.

Потім з'явилися менш дегресивним стрічкові і трубчасті пороху. Вони застосовувалися в гарматних зарядах, особливо великокаліберної артилерії.

У 1900 р американці запропонували семиканального зерно з піроколлодійного пороху. Воно знайшло потім широке застосування і в інших країнах.

Надалі було помічено, що звичайне семиканального зерно не горить до кінця прогресивно. Після згоряння близько 85% товщини палаючого зводу утворюються залишки, які горять дегресивним, тим самим значно зменшуючи прогресивність газоутворення заряду. Для усунення цього недоліку Г. П. Кіснемскій розробив зерно у вигляді призматичного бруска квадратного перетину з 36 каналами квадратного перетину. Однак через складність виготовлення і малих переваг щодо прогресивності горіння в порівнянні зі звичайними семиканального такі зерна не знайшли застосування і проводилися лише для окремих систем знарядь.

Для порохів до гвинтівок і кулеметів прогресивність не могла бути забезпечена шляхом зміни форми порохових елементів, так як при товщині палаючого зводу близько 0,3 мм можна зробити зерно з декількома каналами. У зв'язку з цим прогресивність горіння тонкосводних піроксилінових порохів була забезпечена шляхом флегматизації поверхневого шару порохового елемента речовинами, що сповільнюють горіння.

Ідею флегматизації пороху вперше висловив в 1890 р Д. І. Менделєєв, який запропонував двошаровий порох із зовнішнім шаром з повільно горить і внутрішнім шаром з понад швидко палаючої маси. Їм запропоновані і кілька технічних способів здійснення цієї ідеї.

Г. П. Кіснемскій розробив метод флегматизації пороху спиртовим розчином камфори. З 1908 р цей спосіб застосовували на всіх порохових заводах Росії.

Одночасно з флегматизацією все пороху дрібних марок стали покривати графітом для усунення явища електризації порохових елементів при їх терті.

Поліпшенню складу бездимного пороху і конструкцій порохових зарядів сприяли дослідження російських вчених в облаем внутрішньої балістики і теорії горіння пороху на початку 20 ст.

Багато і плідно працював в області внутрішньої і зовнішньої балістики, а також в області проектування артилерійських знарядь професор Артилерійській академії Н. А. Забудський (1853 - 1917). У 1904 і 1914 рр. він провів експериментальні стрільби з спеціально обладнаних знарядь для визначення кривих зміни тиску в каналі ствола і швидкостей руху снаряда в залежності від шляху, пройденого їм в каналі знаряддя. На основі отриманих даних під керівництвом Н. А. Забудського була створена перша вітчизняна гармата з зарядом з бездимного пороху (3-дюймова гармата зразка 1902 г.). Згодом під його керівництвом були спроектовані і відпрацьовані всі системи калібру від 122 до 203 мм, прийняті на озброєння в 1909-1910 рр. Високу оцінку Арткома ГАУ отримала його робота "Про тиск газів бездимного пороху в каналі гармат".

Найважливішою характеристикою процесу горіння порохів є швидкість горіння, яка залежить від тиску, температури заряду, складу пороху та ін. Залежність швидкості горіння від тиску називається законом швидкості горіння.

Г. П. Кіснемскій і М. П. Димша провели на Охтінском пороховому заводі понад двісті дослідів з вивчення впливу на балістичні характеристики піроксилінового пороху змісту в ньому летких речовин і азоту, температури порохового заряду, товщини палаючого зводу, щільності заряджання і інших чинників. За результатами дослідів вони вивели емпіричні залежності (формули ІКОПЗ), які використовувалися для підбору маси заряду.

І. М. Чельцов і С. П. Вуколов в Науково-технічної лабораторії Морського відомства першими провели досліди з вивчення процесу горіння пороху в манометричної бомбу з урахуванням тепловіддачі і запропонували емпіричну двучленную формулу закону швидкості горіння для піроколлодійного пороху.

І. П. Граве (1874 - 1960), один з творців радянської наукової школи внутрішньої балістики, теоретично і експериментально досліджував закон швидкості горіння і тиску при спалюванні піроксилінового пороху в манометричної бомбу. Узагальнивши експериментальні дані, він вивів в 1903 р рівняння закону швидкості горіння, яке підтвердило формулу І. М. Чельцова і С. П. Вуколова.

Велике значення мали роботи професора Г. А. Забудського. Він провів аналіз складу продуктів горіння різних порохів, досліджував закони швидкості горіння і тиску для бездимного пороху різних зразків. Відомі інші його роботи в області внутрішньої балістики і налагодження виробництва піроксиліну і порохів.

Для розвитку теорії горіння пороху велике значення мали дослідження А. В. Сапожникова, А. А. Солонина і В. Еннатского. Їх досліди в 1913 р по спалюванню великих мас бездимного пороху (до 10 т одночасно) показали, що зі збільшенням маси пороху швидкість горіння значно зростає, а при великих масах пороху горіння може переходити у вибух.

У 1899-1903 рр. на Шлиссельбургском приватному пороховому заводі було виготовлено 77 827 пудів бездимного піроколлодійного пороху, розробленого в 1890-1894 рр. Д. І. Менделєєвим і його учнями І. М. Чельцова, П. П. Рубцова, С. П. Вуколова, Ф.Ю. Ворожейкін, Н. А. Смирновим і А. А. Григоровичем в Науково-технічної лабораторії Морського відомства. Піроколлодійний порох Д. І. Менделєєва був прийнятий на озброєння американським військово-морським флотом в 1897 р, а армією США - в 1899 р Він проводився у величезних кількостях на заводах США в період першої світової війни і тисячами тонн ввозився в Росію.

А на батьківщині Д. І, Менделєєва його порох так і не був прийнятий на озброєння армії. У 1909 р Артком ГАУ прийняв постанову, в якому говорилося, що "... переваги піроколлодійного пороху не настільки істотні, щоб переходити до його виготовлення на казенних заводах, які пристосовані до виготовлення піроксилінового пороху".

Незабаром після російсько-японської війни співробітники Науково-технічної лабораторії Морського відомства С. П. Вуколов і П. П. Рубцов зробили спробу створити нітрогліцериновими порох баллиститного типу без летючого розчинника. Його склад: 66% нітроцелюлози, 26% нітрогліцерину, 7% централіта і 1% вазеліну. Зміст нітрогліцерину в цьому поросі в порівнянні з Баллістіти Нобеля значно зменшено, а вміст органічних охолоджуючих добавок збільшено, що дозволяє зменшити температуру порохових газів і їх разгарное дію на канал ствола гармати. Цей шлях був використаний згодом при створенні так званих "холодних" нитроглицеринового порохів баллиститного типу для корабельної артилерії.

Переваги порохів баллиститного типу: короткий технологічний цикл; можливість виготовлення порохових елементів, особливо одноканальних трубок, точних розмірів і з великою товщиною зводу; можливість отримання порохів різної потужності.

Роботи зі створення нитроглицеринового порохів баллиститного типу були відновлені лише в кінці 20-х і в 30-х рр.

У роки першої світової війни в російській артилерії застосовували піроксиліновий порох - бездимний, але не беспламенного. У позиційний період війни особливо негативно проявлялася полум'яність пострілу, через яку при стрільбі в нічних умовах виявлялося розташування знарядь на вогневих позиціях.

Для усунення полум'яності пострілу ГАУ надсилало в діючу армію спеціальні пламегасители в невеликих кількостях тільки для гаубичних батарей. Ці пламегасители, споряджені речовинами, що знижують температуру продуктів горіння пороху (каніфоллю, хлористим калієм або натрієм), вкладали в гільзи з порохом перед заряджанням гаубиці.

З 1915 р пламегасящіе речовини стали додавати до складу пороху при його виготовленні, але це не дало бажаних результатів. При стрільбі з 76-мм гармат патронами, спорядженими таким порохом, вогневі спалахи були майже такими ж, як при стрільбі звичайним бездимних порохом, а розсіювання снарядів внаслідок нерівномірного горіння бойового заряду значно збільшилася. Не дали позитивних результатів також і досліди по усуненню полум'яності пострілу за рахунок зменшення товщини стрічкового пороху.

Позитивні результати були отримані в 1916-1917 рр. Г. П. Кіснемскім, який створив беспламенного порох, застосувавши для його виготовлення піроксилін зі зменшеним вмістом азоту.

4. Пороха і заряди

Після російсько-японської війни на озброєння російської артилерії були прийняті нові польові системи: легка 76-мм гірська гармата зразка 1909 р 122-мм гаубиця зразка 1909 р 122-мм гаубиця зразка 1410 р 152-мм гаубиця зразка 1910 м Нові системи мали високі на той час тактико-технічні дані і не поступалися аналогічним зразкам німецької та австро-угорської армій в дальності стрільби (до 8-13 км), скорострільності (2-К) пострілів в хвилину), по масовим характеристикам, знарядь в бойовому положенні (М) 0-2500 кг) і снарядів (6,5-41 кг).

Перед війною 1914-1917 рр. Росія мала 7038 знаряддями. Основним видом артилерії були 76-мм гармати. На озброєнні армії складалося 5480 легких, 432 кінних. 426 гірських 76-мм гармат, т. Е. За все 6338 знарядді.

У збройних силах Росії використовувалися в цілому 115 різних артилерійських систем. Для них були розроблені пороху відповідних марок і конструкції зарядів.

Для виготовлення зарядів сухопутної артилерії і стрілецької зброї промисловість випускала піроксилінові пороху 30 марок. Для спорядження гвинтівочних і кулеметних патронів використовували пластинчастий порох марок Р, В, ВЛ з пороховими зернами товщиною 0,12-0,36 мм, шириною 0,5-1,5 мм і довжиною 0,7-1,8 мм.

Пороху марок В і ВЛ застосовували також в бойових зарядах 76-мм зенітних гармат, встановлених на автомобілі, в 76-мм протівоштурмових гарматах при стрільбі гранатами і шрапнель, а також в зарядах 20-мм бомбометів і 58-мм мінометів типу ФР.

Для інших зарядів до гармат наземної артилерії калібром від 76 до 355 мм застосовували стрічкові пороху наступних марок: Г, Пз, МСК, СГ1, СГ2, Г1-48, Г1-48 тонкий, Г1-48 товстий, ПКО, Г12 спіральний, Г6 тонкий , Г6, товстий, СБ, СП, КО, Б9, С12, КО200, Б11_н, Б6, СБ6, С120, Б11_с, Б10-11, Б12. Найбільш часто використовували порох марки ПКО в бойових зарядах до 76-мм батарейним, легким і кінним гармат, 76-мм протівоаеропланним гармат системи Гельвіха, а також в зарядах багатьох кріпаків і берегових знарядь середнього і крупного калібрів. Порох марки СГ1 застосовували в зарядах до 76-мм скорострільним гармат зразка 1904 року і в 76-мм протівоштурмових гарматах при стрільбі гранатами і шрапнеллю. Порохом марки СГ2 споряджали бойові заряди до 76-мм гірських скорострільним гармат зразка 1909 р Бойові заряди до 107-мм польових скорострільним гармат зразка 1910 р споряджали стрічковим порохом марки С12.

Для спорядження бойових зарядів до гармат великих калібрів використовували стрічкові пороху марок КО, КО200, Б10-н, Б6 або СБ6 Б11-с Б10-11, Б12- і Б14. Тут цифрові індекси позначали калібр гармати в дюймах. Зі збільшенням калібру і довжини ствола гармати відповідно збільшували і розміри порохових зерен. Так, в заряді 14-дюймової (355-мм) гармати довжиною 52 калібру застосовували стрічковий порох марки Б14, зерна якого мали товщину 6,0-6,3 мм, ширину 35-45 мм і довжину 490-510 мм.

В знаряддях особливо великої потужності (облогових і берегової оборони) калібром від 280 до 410 мм товщина порохових стрічок змінювалася від 2,35 до 6,3 мм, ширина - від 25 до 35 мм і довжина - від 105 до 510 мм.

У деяких знаряддях наземної артилерії, наприклад, в 37-мм гармати системи Розенберга. 76-, 107- і 120-мм скорострільних гарматах і інших, застосовували також бездимні трубчасті пороху. Розміри порохових зерен в залежності від калібру гармати становили: зовнішній діаметр 1,60-8,5 мм, товщина палаючого зводу - 0,34- 2,5 мм і довжина трубок - 46-670 мм.

На озброєнні артилерії російського Військово-Морського Флоту у розглянутий період складалися 19 артилерійських систем калібром від 37 до 410 мм. Всі вони були забезпечені зарядами з трубчастих порохів з розмірами порохових зерен: товщина палаючого зводу - 0,34-6,0 мм; зовнішній діаметр - 1,60-21,20 мм, довжина трубок - 65-1050 мм.

Для знарядь морського відомства були розроблені також і заряди з стрічкових порохів шістнадцяти марок з розмірами порохових елементів: товщина від 0,34 (для 37-мм гармати) до 5,35 мм (для 350-мм гармати), ширина від 8 до 35 мм і довжина лент- від 65 (для 37-мм гармати) до 1000 мм (для гармати калібру 130/55 мм).

У російської артилерії в роки війни використовувалося значна кількість американських, японських, англійських і французьких порохів для зарядів до гармат, закупленим за кордоном.

У їх числі були одноканальні і семиканального зернового американські пороху, виготовлені з порохової маси російських рецентов: СП. С12, СБ6 а також англійські нітрогліцеринові кордітние пороху (спіральні і трубчасті) і ін.

Таким чином, в російській артилерії в роки першої світової війни використовувалися різноманітні бездимні пороху вітчизняного і зарубіжного виробництва. Це ускладнювало роботу артилерійських складів і баз, які виготовили бойові заряди.

Окрему і досить цікаву тему є застосування нових порохів в знаряддях, хто стріляв раніше чорним або бурим призматическим порохом, тобто гарматах і мортир системи 1867 і 1877 років.

Одними з перших нові заряди отримали кріпаки і облогові гармати 6-дм калібру (125 мм.). 6-дм гармати були декількох типів, в тому числі в 120 і 190 пудів, причому, що цікаво, у скріпленої частини каналу ствола гармати в 190 пудів була невелика довжина (1321 мм), це виявилося досить невигідним умовою при переході від димного пороху до бездимного, тому що у бездимного пороху небезпечний тиск зазвичай переміщається до дулу. Різниця в місці розташування небезпечних перетинів при димному і бездимному поросі доходить до 4-6 і більше калібрів. Ось чому при введенні бездимного пороху початкова швидкість снаряда у 6-дюймової гармати в 120 пудів і 42-лінійної гармати значно зросла, а у 6-дюймової гармати в 190 пудів залишилася колишньою. Це змусило припинити виробництво останніх і почати проектування 6-дюймової гармати в 200 пудів.

Тобто без переробки гармати стріляли новими підібраними з урахуванням запасу міцності стовбура зарядами бездимного пороху.

Повний заряд призматичного (бурого) пороху щільністю 1,75 становив 3,28 кг. Для перекидний стрільби були зменшені снаряди, мінімальний з яких важив 0,82 кг. Під ці заряди гармати, власне, і проектувалися.

Пізніше, з 1891 року, робилися досліди з підбору заряду для цих та інших гармат. В результаті такі заряди були підібрані і введені на озброєння. Заряди бездимного пороху були початковими і комбінованими. Початковий повний заряд складався з 2 пакетів пороху КО загальною вагою 2,32 кг. Зменшені заряди представляли собою пучки пороху ПКО по 81 р Як правило, застосовувалися заряди з 18, 10 і 7 пучків, хоча було можливо і використання зарядів з 18-5 пучків.

Стріляли ці гармати і після революції, так, Комбінований заряд, який був введений в 1925 році, складався з найменшого заряду вагою 810 г ПКО і 5 однакових довесков вагою 325 г КО.

42-лінійні (107-мм) гармати зразка спочатку мали повний заряд, рівний 3,28 кг призматичного пороху щільністю 1,75. У 1896 році на Головному артилерійському полігоні були випробувані заряди бездимного пороху марки КО. Ці заряди мали початкову швидкість 518 м / с. До початку XX століття повний заряд становив 1,788 кг пороху марки КО і складався з трьох пакетів.

У 1925 році були введені комбіновані заряди з 8 пакетів: 3 пакети вагою по 160 г ПКО кожен становили постійну частину заряду; 5 рівноважних пакетів по 242 г СП (марка бездимного пороху) кожен були змінною частиною заряду.

Переробок самих знарядь, як видно, не проводилося. До них просто підібрали заряд, а у решти на озброєнні гармат обр. 1867 року переробили канал (вставили сталевий лейнер) або прийняли нові снаряди (мали три тонких мідних провідних паска) та використовували їх до зняття з озброєння. Старими гарматами були озброєні сили, а застосування бездимного пороху замість димного худо-бідно дозволяло стріляти 6-дм гармат на 7-8 км. Хоча, як показав досвід оборони Осівці, і цього було недостатньо.

Фактично ж першої гарматою під бездимний порох була 6-дм гармата в 200 пудів, 1904 року. Це перероблена з урахуванням пікових тисків бездимного пороху гармата обр. 1877 роки, тобто з циліндро-призматичним затвором і без відкату ствола (відкат всього лафета з самонакативаніем від пристосованого компресора або по клинам).

Повністю до бездимного пороху перейшли до часу початку Російсько-японської війни. У всякому разі польові гармати зразка 1895 роки (модернізація гармат обр. 1877 року зі поршневим, а не клиновим затвором) стріляли на той час бездимних порохом, як і в період Першої світової війни.

висновок

Таким чином, ми можемо зробити висновок, що знаходження оптимального складу пороху і технології його виробництва - тривалий і трудомісткий процес, що відбувається на протязі багатьох століть. Безліч людей різних національностей внесли свій вклад в розвиток технології виробництва пороху, а сам факт його винаходу - величезний крок у розвитку науки і техніки.

Використовувана література

1) Радянська військова енциклопедія, М., 1978

2) Пороха і вибухові речовини, 3 вид., М., 1972. Б. С. Светлов

3) Хімія ракетних палив, пров. з англ. М., 1969; Горст А. Р., Сарнер С.

4) Порох. Від алхімії до артилерії: історія речовини, яка змінила світ. М., 2005; Келлі Д.

5) Внутрішня балістика, 2 вид., М., 1949; Серебряков М. Е.,

6) Пороха і вибухові речовини, М., 1936; Штетбахер А.

7) Пороха і вибухові речовини, М., 1936; Веннен Л., Бюрле Е., Лехорше А.