Пороху називають групу вибухових речовин, пріменяющіх- ся в артилерійській техніці, головним чином, в Як джерела енергії руху снарядів, куль, хв, реактивних снарядів.
Крім того, деякі види порохів використовуються в артилерійського-рійська боєприпасах як воспламенителей, засобів для пе- редачі вогню, сповільнювачів, дистанційних складів, вибивним зарядів і т. Д. Пороха порівняно легко спалахують і при достатній щільності горять в знарядді закономірно паралельними шарами, що дозволяє в широких межах регулювати виділення газів при їх горінні і тим самим управляти явищем пострілу.
Основним видом вибухового перетворення порохів є в звичайних умовах застосування горіння, не в дето- націю.
Для практичного використання порохів до них пред'явля- ються наступні основні вимоги:
достатня потужність (працездатність), що забезпечує метальний або воспламеняющее дію;
певні межі чутливості до механічних і теплових імпульсів, що забезпечує безвідмовність їх дії
в умовах використання і безпеку в обігу;
стабільність, т. е. здатність при зберіганні не змінювати своїх фізико-хімічних, а отже, і балістичних
властивостей;
здатність стійко і закономірно горіти;
достатня механічна міцність порохових елементів;
беспламенность і бездимність при стрільбі;
якомога меншу корозійну і ерозійних дію на ка- нал стовбура зброї;
економічна доступність і можливість виготовлення з сировини вітчизняного походження.
Існуючі в даний час різноманітні пороху можуть бути розділені на дві групи: пороху-механічні суміші і пороху колоїдного типу.
Підставою для поділу порохів на ці групи є відмінність в їх фізико-хімічну природу, впливає на характер їх горіння. Пороху колоїдного типу зазвичай горять закономірно паралельними шарами, в той час як при горінні порохів-хутра нических сумішей така закономірність існує не завжди, і лише при великій щільності порохових зерен (не менш, ніж 1,7) вони горять більш-менш закономірно. Тому ці групи порохів застосовуються в різних областях. Пороху-механічні суміші в даний час майже не застосовуються для мета- тільних цілей, а використовуються для виготовлення воспламенителей до зарядів з колоїдних порохів, для дистанційних складів в трубках і детонатор, для вишибного зарядів, в різних піро технічних засобах, для виготовлення підсилювачів, замедліте- лей, петард і т. д.
Пороху колоїдного типу, як правило, використовуються тільки для метальних цілей.
Пороху-механічні суміші. Пороху-механічні суміші в залежності від складу, головним чином від виду окіслі- теля, поділяють на такі підгрупи:
а) димні пороху (окислювач-калієва селітра, пальне -
деревне вугілля і сірка, цементатора - сірка);
б) амонійні пороху (окислювач - амонійна селітра, гір ючее - деревне вугілля);
в) перхлоратниє пороху (окислювач - перхлорат);
г) малогазових сполук (компоненти і їх співвідношення Подо-
Брани з розрахунку освіти при горінні невеликої кількості
газоподібних продуктів).
Пороху колоїдного типу. Основою всіх порохів колоїдного типу є нітрати целюлози. Підставою для умовного поділу таких порохів на різні види є властивості (вірніше летючість) розчинника, застосованого для пере- вода нітратів целюлози в пластифікований желатіноподобную стан. По цій характеристиці розчинника все пороху кол лоідного типу ділять: на пороху на летучому розчиннику, порога на труднолетучем розчиннику, пороху на змішаному розчиннику і пороху на нелеткому розчиннику. Крім того, існують пороху типу колоїдних без розчинника.
Пороху на летучому розчиннику зазвичай називають піроксилінового пороху. Розрізняють гвинтівок і гарматні піроксен Линове пороху. Вони виходять обробкою піроксиліну спирто ефірною сумішшю і дещо відрізняються один від одного за складом, що видно з табл. 42. Пороха, що містять в поверхност них шарах порохових елементів для поліпшення балістичних властивостей флегматизаторами, називаються флегматизованими. Крім звичайних і флегматизованих піроксилінових порохів, скла дан яких вказано в табл. 42, існує ще кілька різно видність піроксилінового пороху: беспламенного, бистросгорающій і ін. За формою порохових елементів піроксилінові пороху можуть бути пластинчасті, стрічкові, трубчасті і зернового (без каналу, з одним каналом, з сімома каналами, з чотирнадцятьма і з ще більшим числом каналів).
Таблиця 42Состав типових піроксилінових порохів
Пороху на труднолетучем розчиннику отримали назву Баллістіти, на змішаному розчиннику - кордітов.
При виготовленні Баллістіти основним вихідним компонен- тому є нізкоазотние нітрати целюлози - Колоксилин, які пластифицируются нітрогліцерином або яким-небудь дру- гим нітратом багатоатомного спирту. При виготовленні кордітов застосовуються високоазотние нітрати целюлози (піроксилін), які погано 'пластифицируются нітрогліцерином, в зв'язку з чим для полегшення умов пластификации застосовують додаткові розчинники - ацетон, спіртоефірние суміш і ін. Які не обходимо по можливості повністю видалити зі складу готового пороху.
Процес видалення додаткового розчинника є дуже тривалим, а тому тривалість процесу виготовлення кордітного пороху значно більше, ніж процесу виготовлення порохів баллиститного типу.
Склад же готового пороху кордітного типу і його енергетіче- ські характеристики в основному близькі до баллиститного порохам (табл. 43).
За формою зерна порохів на труднолетучем і змішаному раство- телеглядачам можуть бути у вигляді пластинок, стрічок, кілець, шнурів і тру- бік.
Склад деяких порохів на труднолетучем і смешанномрастворітелях
Баллістіти для реактивних снарядів
для артіллерій- ських знарядь
Інші стабілізатори (дифениламин, акардіт і Др.)
Ацетон (понад 100%)
Волога (понад 100%) 0,6 - 0,4
Графіт (понад 100%) 0,2
Окис магнію (понад 100%)
Пороху на нелеткому розчиннику є складність ні системи, отримані спеціальною обробкою нізкоазотних нітратів целюлози твердими пластифікаторами при підвищено- ної температурі (табл. 44).
Таблиця 44Состав деяких порохів на нелеткому розчиннику
Найменування компонентів пороху
Найменування компонентів пороху
Піроксилін (з- тримання азоту 12,4%)
Зважаючи на складність виготовлення ці пороху не отримали широ- кого застосування.
Пороху без розчинника є пронітрованную і стабілізовану, попередньо ущільнену целюлозу (наприклад, пергамент і т. П.).
§ 38. димного пороху. СКЛАД, ВЛАСТИВОСТІ І ЗАСТОСУВАННЯ
Склад димних порохів. Склад димних порохів, встановле- ний в кінці XVIII в. на основі робіт М. В. Ломоносова, що не пре- терпів істотних змін до теперішнього часу; він при- веден в табл. 45.
Таблиця 45Состав димних порохів
Окремі компоненти в складі димних порохів мають на- дующее призначення.
З е л, і т р а є окислювачем і при нагріванні легко від- дає кисень. Вирізняється кисень окисляє сірку і вугілля.
Зі збільшенням вмісту селітри в поросі до 1 певної межі (
80%) сила пороху зростає і збільшується ско- кість його горіння. У природі багато речовин, багатих киснем, але для цілей пороходелия знаходить застосування майже виключи тельно калієва селітра, так як вона найбільшою мірою удов- летворяет всім вимогам, що пред'являються до окислювача в со-ставі пороху (мала гігроскопічність і невисока чутливою ність) .
Сірка, з одного боку, є цементатора, що зв'язує селітру з вугіллям, а з іншого, - горючою речовиною, що полегшує займання пороху, так як сірка запалюється при більш низькій температурі, ніж вугілля. Від збільшення вмісту сірки в поросі сила пороху і швидкість горіння зменшуються. Сірка встре- чає в кристалічній і аморфній формах. У пороходелия застосовується сірка тільки кристалічної форми з температурою плавлення 114,5 °.
Властивості димних порохів. Колір димних вад буває від синьо-чорного до сіро-чорного з металевим блиском. Інтенсивно чорний колір вказує на присутність в поросі великого кіль кості вологи. Хороший порох порівняно важко раздавливается між пальцями, не забруднює рук і при насипання його на папір навіть з висоти 1 м абсолютно не залишає пилу.
Насипаний на аркуш паперу порох при запалюванні повинен швидко спалахнути і утворити вертикальний стовп диму, при цьому папір не повинна загорятися і на ній не повинно залишатися слідів кіптяви (обвуглювання).
Димний порох легко запалюється під дією полум'я і іскри. Температура спалаху його близько 300 °. Удар блискавки завжди викликає вибух. Невеликі кількості пороху тільки спалахують при запалюванні, а великі вибухають.
Щільність пороху може змінюватися в межах 1,6-1,93 см 3. Гравіметрична щільність 0,8-1,0 кг / л. Димний порох обла- дає високу хімічну стійкість.
Збільшення кількості вологи значно впливає на займистість пороху. При вмісті вологи понад 2% порох важко запалюється, а при 15% вологи він зовсім втрачає здатність до займання.
Димний порох чутливий до удару і тертя. За чутливих ності до удару він перевершує деякі брізантние ВВ.
Удар кулі при швидкості більше 500 м / сек викликає майже завжди вибух пороху.
При терті між поверхнями заліза або каменя димний порох спалахує або підриває.
Швидкість горіння пороху залежить від складу пороху, зовнішнього тиску і від щільності порохових елементів.
Склад пороху, т. Е. Співвідношення складових частин, як уже вище зазначалося, впливає на швидкість горіння, але з огляду на те, що склад сучасних військових порохів майже оди-наково, вплив цього чинника дуже невелике.
Досліди показали, що при тиску близько 450 мм рт. ст. начи нается часткове згасання палаючого пороху в дистанційних трубках (загасає приблизно 20-30% трубок), а при тисках нижче 350 мм рт. ст. загасають всі трубки.
Швидкість горіння димних порохів, запресованих в дистанційній ційних кільця, при спалюванні на повітрі 8-10 мм / сек.