Бездымный порох делают на основе нитроцеллюлозы. Альтернатив черному пороху не существовало до конца XIX века, когда на арену вышли бездымные пироксилиновые пороха. По мнению специалистов, порох отечественного производства по своим характеристикам превосходит своего хлопкового побратима. Дымный порох воспламеняется в сотни раз быстрее, чем бездымный 1-3 м/с и 10 мм/с, соответственно.
Производство бездымного пороха в России было налажено благодаря Д.Г. Бурылину
Из нее, например, изготавливают пластмассу, лак, краску, эмаль и бездымный порох. класс движущих сил, которые были созданы в конце 19-ого столетия, чтобы заменить дымный порох. Тегикак был сделан порох, почему порох не выгодно использовать как топливо, история порох роли, кто изобрел бездымный порох в россии, во первых не было пороха анекдот. Бездымный порох по всем своим качествам и характеристикам значительно превосходит порох дымный. А знаете ли вы, что из целлюлозы изготавливают бездымный порох?
Новое изобретение: бездымный порох и его возможности
Нобель считал, что его патент на баллистит также включает и кордит, на практике невозможно приготовить одну из форм в чистом виде, без примеси второй. Суд вынес постановление не в пользу Нобеля. В 1889 году британский патент на похожий состав также получил оружейник Хайрем Максим , а в 1890 году его брат Хадсон Максим запатентовал этот состав в США. Эти новые взрывчатые вещества были более стабильными и более безопасными в обращении, чем белый порох, и, что немаловажно — более мощными. Пироколлодийный порох [ править править код ] 23 января 1891 года Дмитрий Иванович Менделеев создал и дал название этому пороху «пироколлодийный» — по полученному и названному им же виду нитроклетчатки — «пироколлодий». Вид нитроцеллюлозного пороха, в состав которого входит хорошо растворимая нитроклетчатка и собственно растворитель, дополнительными компонентами являются различные присадки, предназначенные для стабилизации газообразования. Началось производство на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года, с участием главного инспектора артиллерии морского флота адмирала С. Макарова , испытан пироколлодийный порох. За полтора года под руководством Д.
Менделеева разработана технология пироколлодия — основы российского бездымного пороха. После испытаний 1893 адмирал С. Макаров подтвердил пригодность нового "бездымного зелья" для использования в орудиях всех калибров. Менделеева под общим заголовком «О пироколлодийном бездымном порохе», где особо рассматривается химизм технологии и приводится реакция получения пироколлодия. Характеризуется объём газов, выделяемых при его горении, последовательно и подробно рассматривается сырьё. Менделеев, скрупулёзно сравнивая по 12 параметрам пироколлодийный — с другими порохами, демонстрирует его неоспоримые достоинства, прежде всего — стабильность состава, гомогенность, отсутствие «следов детонации». Он легко поддавался формовке и даже обработке на токарном станке.
Она характеризует степень компактности заряда при данной плотности пороха, она больше у пороха, зерна которого имеют скругленные края и меньше у пороха с прямоугольными краями и выступающими ребрами. Наибольшую гравиметрическую плотность имеет порох с шаровой и прутковой формой зерна. В линейке порохов одного производителя, чем больше гравиметрическая плотность, тем меньше скорость горения и выше прогрессивность. В патроне для гладкоствольного ружья, при плотных способах снаряжения и поджатием пороха гравиметрическая плотность остается неизменной и не зависит о величины первичного сжатия и поджатия усилием завальцовки, что на конечные параметры выстрела не влияет. Таким образом, имеются три баллистические характеристики: Сила пороха. И характеристику условий заряжания — плотность заряжания. Основные фазы процесса горения. Скорость горения. В процессе горения различают три фазы: зажжение, воспламенение и горение. Зажжение — процесс начала горения под действием внешнего импульса, взрыва КВ. После того как порох загорится хотя бы в одной точке, реакция горения идет сама собой за счет выделенного при этом тепла. Началу горения предшествует нагрев и появление горючих газов. При зажжении порох должен нагреваться быстро, так как при медленном нагревании горючие газы разлагаются, и порох быстро теряет свои баллистические свойства. Для этого создаваемое капсюлем давление в каморе должно быть не ниже некоторого предела, который зависит от состава ВВ капсюля, природы пороха, плотности заряжания, калибра ружья. Капсюля для воспламенения спортивных и охотничьих нитропорохов делятся на три класса: мощные, средние и слабые. Универсальными считаются мощные капсюли. Вопрос применения различных по мощности капсюлей в зависимости от типа пороха, калибра и условий заряжания требует отдельного рассмотрения. Если мощность воспламеняющего импульса не достаточна, и давление его мало, то воспламенение может не произойти, или получится затяжной выстрел. Этим обосновываются рекомендации подсыпки дымного пороха при снаряжении с нитропорохом и маломощным капсюлем ЦБО, который предназначен для дымного пороха. Бездымный порох загорается при температуре 200 градусов Цельсия, дымный при 300. После зажжения одновременно идут два процесса - воспламенение и собственно горение. Воспламенение — процесс распространения горения по поверхности пороховых зерен. Скорость воспламенения главным образом зависит от давления, состояния поверхности зерна пороха гладкая, шероховатая, пористая , от его природы, формы, от состава газов и продуктов горения КВ. Горение пороха — процесс распространения реакции горения вглубь порохового зерна перпендикулярно к поверхности пороха.
При этом детекция самодельных взрывчатых устройств может вестись со сравнительно безопасного расстояния - до 50 метров. Читайте нас в.
Преимущества кордита перед порохом заключались в снижении максимального давления в патроннике следовательно, более легкие казенные части и т. Кордит может быть изготовлен любой желаемой формы и размера. Создание кордита привело к длительной судебной тяжбе между Нобелем, Максимом и другим изобретателем по поводу предполагаемого нарушения британских патентов. Чарльз Э. Манро с военно-морской торпедной станции в Ньюпорте, Род-Айленд запатентовал формулу пушкового хлопка в коллоиде с нитробензолом, названного индуритом. Несколько американских фирм начали производить бездымный порох, когда Winchester Repeating Arms Company начала заряжать спортивные патроны порохом Explosives Company в 1893 году. California Powder Works начала производить смесь нитроглицерин и нитроцеллюлоза с пикратом аммония в виде порошка Peyton, компания Leonard Smokeless Powder Company начала производство нитроглицерина - нитроцеллюлозы Рубиновые порошки, Laflin Rand договорились о лицензии на производство Ballistite, а DuPont начала производить порох для бездымного дробовика. Предпочтение было отдано рубину, так как требовалось лужение для защиты латунных гильз от пикриновой кислоты в порошке Пейтон. Вместо того, чтобы платить требуемые роялти за Ballistite, Laflin Rand профинансировала реорганизацию Леонарда в Американскую компанию по производству бездымного пороха. Бездымный порох был стандартом для военных винтовок США с 1897 по 1908 год. Военно-морской флот лицензировал или продал патенты на этот состав DuPont и California Powder Works, сохранив за собой права на производство Naval Powder Factory, Indian Head, Мэриленд , построенного в 1900 году. Когда в 1912 году правительственные антимонопольные действия вынудили отделиться от компании, DuPont сохранила рецептуры бездымного пороха с нитроцеллюлозой, используемые вооруженными силами США, и выпустила составы на двойной основе, используемые в спортивных боеприпасах, реорганизованной Hercules Powder Company. Эти более новые и более мощные порохы были более стабильными и, следовательно, более безопасными в обращении, чем Poudre B. Снижение температуры пламени значительно снижает эрозию ствола и, как следствие, износ. Эти "холодные топливные" смеси имеют пониженную температуру вспышки и пламени без ущерба для давления в камере по сравнению с одно- и двухосновными порохами, хотя и за счет большего количества дыма. На практике тройное базовое топливо зарезервировано в основном для крупнокалиберных боеприпасов, таких как военно-морские артиллерийские и танковые орудия. Во время Второй мировой войны он использовался британской артиллерией. После той войны он стал стандартным топливом для всех британских боеприпасов большого калибра, кроме стрелкового оружия. Большинство западных стран, за исключением Соединенных Штатов, пошли по тому же пути. В конце 20 века начали появляться новые составы пороха. Скорости детонации имеют ограниченное значение при оценке скоростей реакции нитроцеллюлозных пропеллентов, разработанных для предотвращения детонации. Хотя более медленная реакция часто описывается как горение из-за сходных газообразных конечных продуктов при повышенных температурах, разложение отличается от горения в атмосфере кислорода. Превращение нитроцеллюлозных пропеллентов в газ под высоким давлением происходит от открытой поверхности внутрь каждой твердой частицы в соответствии с законом Пиоберта. Исследования твердого одно- и двухосновного пропеллента показывают, что скорость реакции контролируется теплопередачей через температурный градиент через ряд зон или фаз по мере того, как реакция протекает с поверхности в твердое тело. Самая глубокая часть твердого тела, испытывающего теплопередачу, плавится и начинает фазовый переход от твердого тела к газу в зоне пены. Газообразное топливо разлагается на более простые молекулы в окружающей зоне шипения. Энергия выделяется в светящейся зоне внешнего пламени, где более простые молекулы газа реагируют с образованием обычных продуктов сгорания, таких как пар и монооксид углерода. Зона пены действует как изолятор, замедляя скорость передачи тепла из зоны пламени в непрореагировавшее твердое вещество.
Черный и бездымный порох: различия и применение
В Америке бездымный порох приемлемого качества был изобретён только в 1895 году лейтенантом морского флота США Джоном Бернаду и капитаном Конверсом. С появлением бездымных порохов появилась возможность значительно уменьшить калибр военных винтовок и получить в то же время оружие с лучшими баллистическими свойствами, чем это было при дымных порохах. Предприятия «Ростеха» начали производить порох для боеприпасов из древесной и льняной целлюлозы. У бездымного пороха при сгорании выделяется только углекислый газ, поэтому дыма почти нет. 10) Бездымный порох под влиянием повышенных температур разлагается: нитроклетчатка, из которой он изготовлен, начинает разнитровываться с выделением окислов азота. По записям видно: ученый стремился получить бездымный порох, состоящий всего из одного вещества.
Бездымные пороха. Теория горения.
| Порох: дымный (черный), бездымный, отличия, плюсы и минусы | Материал подходит для изготовления множества продуктов: лаков, эмалей, красок, пластмассы, а также бездымного пороха. |
| О порохах, всего понемногу | | Предприятия Ростеха начали производить из древесной и льняной целлюлозы порох для боеприпасов. |
| "Ростех делает прорыв: новый порох из древесной целлюлозы уже в производстве!" | Пикабу | Организацией производства бездымного пороха решило заняться Русское о-во для выделки и продажи пороха. |
| 7.4. Бездымные пороха | Группа ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработала технологию обработки целлюлозы, с помощью которой можно получить бездымный порох для вспомогательных систем управления космическим кораблем и. |
В России началось производство пороха из альтернативных видов сырья
Но для бездымного пороха пришлось создавать новый патрон уменьшенного калибра, покрытый твердой оболочкой и сделать прочный с более твердым каналом ствол и более крутые нарезы в стволе. их большая чувствительность к способу снаряжения патрона и качеству остальных боеприпасов; необходимость точного взятия нормы пороха, не допускающей опасного предела давления и угрозы разрыва ружья. Организацией производства бездымного пороха решило заняться Русское о-во для выделки и продажи пороха.
Как изобрели бездымный порох?
Из вышеописанного ясно, что бездымный порох применяется на сегодняшний день намного чаще дымного, так как преимуществ у данного вещества намного больше. Из вышеописанного ясно, что бездымный порох применяется на сегодняшний день намного чаще дымного, так как преимуществ у данного вещества намного больше. Предприятия «Ростеха» начали производить порох для боеприпасов из древесной и льняной целлюлозы.
Бездымный порох
Сегодня из нее изготовляют множество продуктов: бездымный порох, который применяют во вспомогательных системах космических ракет и системах катапультирования кресел самолетов для спасения летчиков, а также пластмассы, лаки, краски и эмали. это многокомпонентные смеси, которые в процессе производства превращаются в коллоидные системы. Различные разновидности бездымного пороха являются основной частью метательных взрывчатых веществ, которые применяются в стрелковом имеют столь широкое распространение, что, как правило, слово «порох» подразумевает собой именно бездымный.
Из чего изготавливают порох?
Однако в промышленном производстве давно приспособились получать это вещество из хлопка машинной сборки и древесной целлюлозы, которые содержат значительное количество примесей, затрудняющих переработку. Нитроцеллюлозу получают действием на очищенную, разрыхлённую и высушенную целлюлозу смесью серной и азотной кислот. Вторым важным компонентом бездымного пороха является нитроглицерин, который в промышленных масштабах получается из глицерина, который получают из пропилена, который, в свою очередь, получают из газов, образующихся при высокотемпературной переработке нефти. Кроме этих компонентов в порохе разных марок в обязательном порядке применяются всевозможные стабилизаторы, баллистические модификаторы, мягчители, вяжущие вещества, катализаторы и т.
Разработчики провели серию исследований, которые подтвердили ее экологичность и эффективность.
Если выстрелить из ружья гильзой с одним капсюлем без пороха, то через день стенки ствола покроются слоем ржавчины. Рассмотрим, что происходит при выстреле. Газы воспламененного капсюля врываются в гильзу и воспламеняют порох. Большая часть этих газов выбрасывается из ствола вместе с пороховыми газами. После выстрела в стволе всегда остается смесь продуктов горения пороха и капсюля. Она и является единственной причиной ржавления ружья.
При воспламенении капсюля эти вещества разлагаются и образуют новые химические соединения, в результате которых выделяется хлор. Обладая громадной химической активностью, он является единственной причиной ржавления ствола. Вероятно, реакция происходит в то время, когда пороховой нагар еще не осел на стенки ствола. Таким образом, хлор обезвреживается продуктами сгорания черного пороха. Иначе обстоит дело при бездымном порохе. Бездымный же порох весь превращается в газы, не считая минимального количества негорючих веществ, входящих в состав пороха. Некоторые сорта бездымного пороха содержат также в небольшом количестве селитру или другие богатые кислородом соли. Одним из продуктов разложения бездымного пороха является свободный водород в очень небольшом количестве.
Этот водород соединяется с хлором, образуя хлористый водород, водный раствор которого — соляная кислота — и разъедает сталь. При стрельбе черным порохом ствол сильно грязнится, но этот слой нагара защищает металл от разъедающего действия хлора. А после стрельбы бездымным порохом ствол остается чистым, но не защищенным от этого вредного газа.
По этому поводу Дмитрий Иванович писал: «…бездымный порох составляет новое звено между могуществом стран и научным их развитием. По этой причине, принадлежа к числу ратников русской науки, я на склоне лет и сил не осмелился отказаться от разбора задач бездымного пороха…»11. В 1890 году Д. Менделеев совместно с преподавателем Минного офицерского класса профессором И. Чельцовым12 и начальником пироксилинового завода капитаном 2 ранга Л. Федотовым13 был командирован в Англию и Францию для ознакомления с производством бездымных порохов.
В своем отчёте о поездке Д. Менделеев писал о том, что в Англии благодаря содействию директора королевских заводов В. Андерсона, председателя комитета взрывчатых веществ Фредерика Абеля и профессора Джеймса Дьюара члены делегации ознакомились с положением порохового дела, им официально были выданы образцы кордитного пороха, они побывали в лаборатории, где исследовались пороха и технологические процессы изготовления бездымного пороха, а также присутствовали при испытаниях пороха стрельбой из ружей и пушек. В результате им удалось официально собрать данные, относившиеся к разным сортам бездымных порохов14. После Англии Д. Менделеев ознакомился с производством бездымного пороха во Франции. По возвращении в Россию Дмитрий Иванович писал на имя адмирала Н. Чихачёва: «Из протоколов того коллегиального учреждения, которое ведает делом взрывчатых веществ, мне дали многие такие хранимые в тайне сведения о способах получения и об ошибках, бывших при изготовлении бездымного пороха… Часть этого материала получена мною в литографированном виде… Наиболее важным актом доверия, оказанного мне, я считаю то обстоятельство, что официально получил… некоторое количество ружейного французского пороха»15. Полученные в Англии и Франции сведения Д.
Менделеев систематизировал в отчёте16 на имя управляющего Морским министерством адмирала Н. Чихачёва по следующим разделам: 1. О центральных учреждениях, заведующих взрывчатыми веществами. О лабораториях, назначенных для изучения взрывчатых веществ. О приготовлении бездымного пороха. О видоизменениях и свойствах современных сортов бездымного пороха. О применении полученных сведений в России и, особенно, в русском флоте. Менделеев отмечал, что «…новейшие виды пороха представляют весьма важное значение, особенно для морского боя. Такие начальные скорости достаточны для пробивания брони наибольшей применяемой толщины».
Однако Менделеев считал, что Россия должна самостоятельно разработать собственный порох, который по качеству должен превосходить все известные виды порохов. По этому поводу он писал: «Уверенное и современное достижение желаемой цели снабжения русского флота надлежащими сортами бездымного пороха возможно только при самостоятельном научном и практическом изучении дела в России, при собственной выработке всех подробностей, при собственном приготовлении такого пороха…»17. Рабочий кабинет в музее-архиве Д. Менделеева Для изготовления бездымного пороха в первую очередь необходимо было расширить пироксилиновое производство. На существовавшем заводе Морского министерства выпускалось 1000 пудов пироксилина для морских мин18. По мнению Д. Менделеева, пироксилиновое производство необходимо было увеличить в два или три раза, для этого требовалось построить второй пироксилиновый завод. Одна из сложных проблем — приспособить пироксилиновый порох к существовавшим артиллерийским орудиям. Для решения всех задач порохового производства Менделеев предлагал создать при Морском техническом комитете новый орган — лабораторию Морского министерства для изучения порохов и взрывчатых веществ.
В январе 1891 года Д. Менделеев подготовил на имя военного министра П. Ванновского докладную записку «Об экономических условиях приготовления бездымного пороха». Она содержала следующие разделы: 1. О сырых материалах бездымного пороха. О снабжении пироксилиновых заводов серною кислотою. Производство азотной кислоты. О хлопке и его очищении. О производстве пироксилина.
О побочных продуктах при производстве бездымного пороха. Топливо, посуда и другие материалы, необходимые для производства пироксилина и бездымного пороха. О производстве растворителя. Об экономических условиях производства бездымного пороха. Об общем плане организации производства первого миллиона пудов бездымного пороха. О переходе от ныне принятого плана к предлагаемому. Содержание докладной записки показывает, что Д. Менделеев обладал глубокими экономическими познаниями и умением применить эти познания для решения сложной экономической задачи создания в России производства пироксилина и бездымного пороха на его основе.
Химические компоненты порохов. Поверхностные вещества. Основные характеристики порохов.
Если не будет сильного ветра, после нескольких выстрелов солдат, использующих пороховые боеприпасы, будет закрыт огромным облаком дыма. Снайперы или другие скрытные стрелки были сбиты с толку облаком дыма над огневой позицией. Порох - это слабовзрывчатое вещество , которое не детонирует , а скорее дефлагрирует быстро горит на дозвуковой скорости. Порох производит более низкое давление и примерно в три раза менее мощный по сравнению с бездымным порохом. Порох также вызывает коррозию, поэтому его необходимо чистить после каждого использования.
Точно так же склонность пороха к сильному засорению вызывает заклинивание стрелы и часто затрудняет перезарядку. Нитроглицерин и пушистый хлопок Нитроглицерин был синтезирован итальянским химиком Асканио Собреро в 1847 году. Впоследствии он был разработан и произведен Альфредом Нобелем как препарат промышленное взрывчатое вещество, но даже тогда оно было непригодным в качестве метательного взрывчатого вещества: несмотря на его энергетические и бездымные качества, оно детонирует вместо плавно сгорает , что делает его более уязвимым для разрушения оружия, чем выбить из него снаряд. Нитроглицерин также очень чувствителен, что делает его непригодным для переноски в условиях боя.
Большим шагом вперед было изобретение хлопка , материала на основе нитроцеллюлозы, немецким химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном в 1846 году. Гункоттон был сильнее пороха, но в то же время был несколько более нестабильным. Джон Тейлор получил английский патент на пушистый хлопок; и John Hall Sons открыли производство в Фавершеме. Английский интерес угас после того, как взрыв разрушил фабрику в Фавершаме в 1847 году.
Австрийский барон Вильгельм Ленк фон Вольфсберг построил два хлопчатобумажных завода по производству артиллерийского топлива, но он тоже было опасно в полевых условиях, и ружья, которые могли стрелять тысячами выстрелов с использованием черного пороха, достигли бы конца своего срока службы после всего лишь нескольких сотен выстрелов из более мощного ружья. Стрелковое оружие не могло противостоять давлению, создаваемому пушкой. После того, как одна из австрийских фабрик взорвалась в 1862 году, Thomas Prentice Company начала производство пушечного хлопка в Стоумаркете в 1863 году; и британский военный офис химик сэр Фредерик Абель начал тщательное исследование на Королевской пороховой фабрике Уолтем-Эбби , ведущее к производственному процессу, который удалял примеси из нитроцеллюлозы, что делало ее более безопасной для производить и стабильный продукт, более безопасный в обращении. Абель запатентовал этот процесс в 1865 году, когда взорвалась вторая австрийская хлопковая фабрика.
После взрыва фабрики Stowmarket в 1871 году Waltham Abbey начал производство пушечного волокна для торпедных и минных боеголовок. Улучшения топлива В 1863 году прусский капитан артиллерии Иоганн Ф. Шульце запатентовал метательный элемент для стрелкового оружия из нитрированной древесины твердых пород, пропитанной селитрой или нитратом бария. В 1866 году Прентис получил патент на спортивный порошок из нитрированной бумаги, производимый в Стоумаркете, но баллистическая однородность ухудшалась, поскольку бумага поглощала атмосферную влагу.
В 1871 году Фредерик Фолькманн получил австрийский патент на коллоидную версию порошка Шульце под названием Коллодин, который он изготовил недалеко от Вены для использования в спортивном огнестрельном оружии. Австрийские патенты в то время не публиковались, и Австрийская империя сочла эту операцию нарушением государственной монополии на производство взрывчатых веществ и закрыла фабрику Volkmann в 1875 году. В 1882 году компания Explosives Company в Стоумаркете запатентовала улучшенный состав нитрованного хлопка, желатинизированного эфиром-спиртом с нитратами калия и бария. Эти пороховые вещества подходили для дробовиков, но не для винтовок, поскольку нарезка приводит к сопротивлению плавному расширению газа, которое уменьшается в гладкоствольных ружьях.
Он был принят на вооружение винтовки Лебеля. Его пропускали через валики, чтобы сформировать тонкие листы бумаги, которые нарезали на хлопья желаемого размера. Получающийся в результате пропеллент , сегодня известный как пироцеллюлоза, содержит несколько меньше азота , чем пушечный хлопок , и менее летуч.
Сегодня Менделеева помнят в основном как создателя периодической таблицы, в которой все химические элементы были упорядочены по атомному весу и распределены по 18 группам. В таблице оставались пустые места: Менделеев смог предсказать существование пока неизвестных химических элементов, а также их свойства. Но при этом часто забывается, что Менделеев не был чистым теоретиком. Он был практиком, убежденным в важности химии для промышленного и военного развития Российской империи. Химия есть «орудие, служащее практическим целям, — утверждал Менделеев в своем известнейшем учебнике «Основы химии» 1868—1870. Таким образом, чтобы понять вклад Менделеева в развитие современной химии, нам нужно выйти за рамки его знаменитой таблицы и вернуться в мир промышленности и войн, в котором существовала наука XIX в. Дмитрий Менделеев поднял руку, отдавая флотским артиллеристам приказ зарядить пушку.
Когда он опустил руку и крикнул «Огонь! Менделеев был доволен: его новое изобретение работало. Так холодным апрельским утром 1893 г. Заняться этим его попросил не кто иной, как сам Александр III. Обеспокоенный последними военными успехами других европейских держав, российский царь обратился за помощью к Менделееву, который к тому времени сделался светилом мировой химии. Для обеспечения ученого и его коллег всем необходимым для разработки при Морском министерстве по указу царя была создана специальная Научно-техническая лаборатория, расположившаяся на небольшом острове посреди Невы в Санкт-Петербурге. Именно здесь в 1890—1893 гг. Менделеев проводил большую часть времени, используя свои глубокие познания в химии для создания новых взрывчатых веществ. Изобретение бездымного пороха было одним из важнейших военных новшеств XIX в. Обычно порох изготавливался из смеси селитры, серы и древесного угля.
Но с развитием химии ученые начали искать более мощные альтернативы. Основой для нового поколения взрывчатых веществ стал впервые полученный в 1840-х гг. Как известно, шведский химик и инженер Альфред Нобель который завещал свои деньги на учреждение знаменитой Нобелевской премии разбогател на разработке новых взрывчатых веществ, в том числе бездымного пороха баллистита. Как следует из его названия, бездымный порох производит очень мало дыма. Это очевидное преимущество в бою, особенно в морских сражениях, поскольку улучшается видимость и облегчается координация действий судов и экипажей. Еще более важное преимущество состоит в том, что бездымный порох обеспечивает гораздо более мощный взрыв. При использовании обычного пороха значительная часть топлива расходуется впустую сгорает и превращается в дым , тогда как в случае с бездымным порохом почти все топливо преобразуется во взрывную силу. Этот мощный взрыв увеличивает дальность, точность и скорость артиллерийских снарядов, что подчас дает решающее преимущество в морском бою, особенно против металлических кораблей, которые начали строиться во второй половине XIX в. Только мощный артиллерийский снаряд мог пробить корпус современного линкора. Словом, Александр III понимал, что военно-морскому флоту России срочно требуется собственная технология бездымного пороха.
Работая в Морской научно-технической лаборатории, Менделеев начал с детального изучения существующих британских и французских образцов. Он побывал во Франции и лично посетил Вулвичский арсенал в Лондоне, где познакомился с британской разновидностью бездымного пороха под названием кордит. Анализируя эти образцы, Менделеев пришел к выводу, что необходимо разработать новое соединение на основе смеси углерода, водорода, азота и кислорода. Это позволило бы ему улучшить французскую и британскую разновидности, создав порох, который был бы еще более мощным и давал бы еще меньше дыма. Особенно Менделееву пригодилось знание атомного веса различных химических элементов — это позволяло рассчитать точную пропорцию веществ, которая при воспламенении произведет максимально сильный взрыв. К концу 1892 г. Менделееву удалось изготовить небольшую партию нового бездымного пороха. Это был «новый продукт в химическом отношении, который сильно отличался от обычного пороха и требовал фундаментального знакомства с химическим реакциями и продуктами», как написал Менделеев в своей записной книжке.
Методом проб и ошибок они пришли к классической рецептуре черного пороха: уголь, селитра и сера в равных пропорциях. Состав и рецепт приготовления пороха китайский ученый Сунь-Сымяо описал еще в 600 г. А спустя полтысячелетия в Китае же было сделано первое огнестрельное оружие. Полый ствол бамбука стал стволом первого ружья, а метательным составом, естественно, был черный порох. Позже это изобретение распространилось по миру. В средневековой Европе, как считают большинство историков, порох изобрели заново. Указывается даже имя этого новооткрывателя фрейбургского монаха Бертольда Шварца, «черного Бертольда». Но сведения о нем противоречивы. По одним данным не очень достоверным дата изобретения пороха в Европе 1259 г. Может быть, это и был первый европейский порох. Московская Русь познакомилась с порохом в XIV в. У черного пороха долгая история. Им заряжали все пищали и мортиры, все мушкеты и кремневые ружья, а позже, вплоть до последних лет XIX столетия, — и более совершенные средства для стрельбы. Многие известные ученые занимались исследованием и совершенствованием черного пороха. Достаточно вспомнить Ломоносова, установившего рациональное соотношение компонентов пороховой смеси. Можно вспомнить и о неудачной попытке Клода Луи Бертоле заменить в составе пороха дефицитную селитру бертолетовой солью — хлоратом калия. Многочисленные взрывы встали на пути этой замены — слишком активным окислителем оказалась бертолетова соль... Одной из самых заметных вех в истории пороходелия следует считать 1832 г. Браконо впервые была получена нитроклетчатка, или пироксилин. Нитроклетчатка — это эфир целлюлозы и азотной кислоты. Молекула целлюлозы содержит большое число гидроксильных групп, которые и реагируют с азотной кислотой. В зависимости от того, сколько групп OH этерефицировано, т. Низконитрованная целлюлоза — коллоксилин — растворяется даже в воде, а высоконитрованная, которая называется пироксилином, растворяется только в смеси этанола и эфира. Свойства пироксилина исследовали многие ученые.
А кто король пороха? Почему Европа постоянно обещает Киеву новые снаряды, но сама не может их произвести? Почему они постоянно собирают боеприпасы по разным странам? Дело не только в том, что на Западе нет столько оружейных заводов. Просто нет пороха. Очевидно, у каждого из вас есть джинсы. Джинсы делаются из хлопка. Но из хлопка также производят нитроцеллюлозу. Отличная вещь. Вот стол. Он покрыт лаком. В лак или краску добавляют нитроцеллюлозу. А еще ее добавляют в порох. Она отлично горит. И составляет основу бездымного пороха. Порох — это хлопок. Но не всякий. Для пороха нужен длинноволокнистый хлопок, собранный вручную. США собирают много хлопка, но только комбайнами. И там очень много примесей.
Почему забыт дымный порох?
Они использовали для удаления лигнина экологичный реагент — пероксид водорода, а для отбелки — безопасный хлорит натрия. При этом способе, в отличие от традиционных, целлюлоза не разрушается. Кроме того, упрощенное оборудование работает без давления. Разработка поможет достичь двойного импортозамещения: хлопковое сырье можно будет заменить древесным, и в России появится отечественная целлюлоза для химической переработки», — считает ученый.
К организации на Казанском заводе производства бездымного пороха были привлечены лучшие силы - офицеры, окончившие Михайловскую артиллерийскую академию: помощник начальника завода полковник Александр Симбирский работал вообще на заводе с 1875 г. Менделеев занимается производством бездымного пороха , организовав для этого дела лабораторию при Морском министерстве. Все виды нитроцеллюлозы очень огнеопасны. Он применяется также для получения растворов ацетил - и нитроцеллюлозы и в производстве некоторых сортов искусственного шелка.
Центр общественных связей СО РАН сообщает, что первоосновой послужила шелуха овса и растительная масса мискантуса - быстрорастущего вида, акклиматизацией и разведением которого занимаются в Институте цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске.
При этом традиционно сырьем для производства нитроцеллюлозы являются длинноволокнистые сорта хлопка ручной сборки. Отмечается, что в институте, основной научной специализацией которого являются исследования и разработки в интересах обороны и безопасности страны, в последнее время расширяется спектр работ по гражданской тематике, в частности, в ИПХЭТ разработано несколько видов лекарственных препаратов.
И вот здесь-то и таился дьявол... Черный порох ценен как раз тем, что - при должном качестве - воспламеняется мгновенно, от самой слабой искорки. При перетирании пороха любая случайная искра - хотя бы от огня, служащего источником света - могла подорвать мастера вместе с его детищем. Порох при этом перетирался до состояния... Практически - пудры.
В воздух могла подняться пороховая взвесь, которая легко взрывалась от стрельнувшего огонька из печи. Эта пудра, кстати, и называлась "пороховой мякотью". Другим врагом мастера-пороховщика, а также и канонира была гигроскопичность пороха. Его способность легко впитывать влагу. Подержите бочку с таким порохом просто во влажном помещении хотя бы с недельку - уже есть вероятность, что он не взорвется. Примерно в XV веке некоторые мастера пришли к парадоксальному, казалось бы, выводу - чтобы уменьшить взрывоопасность пороха в процессе изготовления, в него стоит добавить немного жидкости.
Бездымный порох в пистолетах
Вот почему в настоящее время бездымный порох пользуется наибольшим спросом. Современные ружья снаряжаются гладкоствольными патронами с таким порохом. Среди недостатков: резкое снижение качества при длительном хранении; большая энергия взрыва требует очень точного дозирования до сотых долей грамма при снаряжении патронов. Имеется и деление бездымного пороха на группы: быстрогорящий; со средней скоростью горения. Какой порох лучше выбрать? Если сравнивать два вида пороха, преимущество будет у бездымного.
Все его качества и характеристики говорят сами за себя. Большинство производителей изготавливают патроны с применением именно бездымного пороха. Домашнее снаряжение охотников также состоит преимущественно на основе бездымного вида. Наиболее его популярными отечественными марками являются: Сокол; Сунар; Ирбис. При попытке найти в продаже патроны с дымным порохом можно потерпеть неудачу.
Разве что такие есть у держателей раритетного оружия. И все потому, что продукт не отвечает требованиям качества: он гигроскопичен, при попадании даже небольшого количества влаги плохо воспламеняется. Образует после себя густой дым, что затрудняет охоту. Опасен в обращении, так как имеет свойства быстро воспламеняться. Эти и остальные недостатки выступают не в пользу дымного пороха.
Основные марки охотничьего пороха Ниже изложен список некоторых известных марок охотничьего пороха, преимущественно бездымного: Сокол — его зерна выполнены в виде мелких прямоугольных пластинок.
Суд вынес постановление не в пользу Нобеля. В 1889 году британский патент на похожий состав также получил оружейник Хайрем Максим , а в 1890 году его брат Хадсон Максим запатентовал этот состав в США. Эти новые взрывчатые вещества были более стабильными и более безопасными в обращении, чем белый порох, и, что немаловажно — более мощными.
Пироколлодийный порох [ править править код ] 23 января 1891 года Дмитрий Иванович Менделеев создал и дал название этому пороху «пироколлодийный» — по полученному и названному им же виду нитроклетчатки — «пироколлодий». Вид нитроцеллюлозного пороха, в состав которого входит хорошо растворимая нитроклетчатка и собственно растворитель, дополнительными компонентами являются различные присадки, предназначенные для стабилизации газообразования. Началось производство на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года, с участием главного инспектора артиллерии морского флота адмирала С.
Макарова , испытан пироколлодийный порох. За полтора года под руководством Д. Менделеева разработана технология пироколлодия — основы российского бездымного пороха. После испытаний 1893 адмирал С.
Макаров подтвердил пригодность нового "бездымного зелья" для использования в орудиях всех калибров. Менделеева под общим заголовком «О пироколлодийном бездымном порохе», где особо рассматривается химизм технологии и приводится реакция получения пироколлодия. Характеризуется объём газов, выделяемых при его горении, последовательно и подробно рассматривается сырьё. Менделеев, скрупулёзно сравнивая по 12 параметрам пироколлодийный — с другими порохами, демонстрирует его неоспоримые достоинства, прежде всего — стабильность состава, гомогенность, отсутствие «следов детонации».
Он легко поддавался формовке и даже обработке на токарном станке. Применялся желатиновый порох в виде пороховых элементов с большой толщиной стенки более нескольких миллиметров.
Сложность состояла в том, что к началу первой мировой войны основную массу ацетона Англия импортировала из США морским путем, но в это время на море уже полностью «хозяйничали» немецкие подводные лодки. В Англии возникла острая необходимость производить ацетон самостоятельно. На помощь пришел мало кому известный химик Хаим Вейцман, который незадолго до этого эмигрировал в Англию из села Мотол под г. Пинском в Белоруссии. Работая на химическом факультете Манчестерского университета, он опубликовал статью, где описал ферментативное расщепление углеводов. При этом получалась смесь ацетона, этанола и бутанола. Британское военное ведомство пригласило к себе Вейцмана, чтобы выяснить, можно ли с помощью открытого им процесса организовать производство ацетона в количестве, необходимом для военной отрасли промышленности.
По мнению Вейцмана, такое производство можно было создать, если решить небольшие технические проблемы. Для отделения ацетона вполне применима простая перегонка благодаря заметной разнице в температурах кипения присутствующих соединений. Однако при организации производства возникла совсем иная сложность. Источником углеводов в процессе Вейцмана было зерно, но собственное производство зерна в Англии полностью потреблялось пищевой отраслью промышленности. Дополнительное зерно приходилось ввозить из США морским путем, в итоге немецкие подводные лодки, угрожавшие импорту ацетона, точно так же угрожали импорту зерна. Казалось, что круг замкнулся, но все же выход из этой ситуации был найден. Хорошим источником углеводов оказались конские каштаны, не имевшие, кстати, никакой пищевой ценности. В результате в Англии была организована массовая кампания по сбору конских каштанов, в ней участвовали все школьники страны. Ллойд Джордж, бывший премьер-министром Великобритании во времена первой мировой войны, выражая свою признательность Вейцману за его усилия по укреплению военной мощи страны, представил его министру иностранных дел Дэвиду Балфору.
Балфор спросил Вейцмана, какую награду он хотел бы получить. Желание Вейцмана оказалось совершенно неожиданным, он предложил создать еврейское государство на территории Палестины — исторической родине евреев, находившейся к тому моменту в течение уже многих лет под контролем Англии. В результате в 1917 г. Эта декларация сыграла свою роль, но не сразу, а лишь спустя 31 год. Когда весь мир узнал о зверствах фашистов во время второй мировой войны, необходимость создания такого государства стала очевидной. В итоге в 1948 г. Хаим Вейцман стал его первым президентом, как человек, впервые предложивший мировому сообществу эту идею. Научно-исследовательский институт в израильском г. Реховоте носит теперь его имя.
А начиналось все с производства бездымного пороха. Возвращение старинной «профессии» Долгое время использование пороха в военном деле ограничивалось двумя задачами: первая — привести в движение пулю или снаряд, находящийся в стволе орудия, вторая — боевой заряд, расположенный в головке снаряда, должен был взрываться при попадании в цель и производить разрушительное действие. Бездымный порох позволил возродить на новом уровне еще одну, забытую возможность пороха, для которой, собственно говоря, он и был создан в Древнем Китае — запуск фейерверков. Постепенно военная промышленность пришла к мысли использовать бездымный порох как топливо, позволяющее двигать ракету за счет реактивной тяги, образующейся при выбросе газов из сопла ракеты. Первые такие опыты проводились еще в первой половине XIX в. Вначале создавали твердотопливные ракеты на основе пороховых зарядов, вскоре появились ракеты на жидком топливе — смеси углеводородов с окислителями. Состав пороха к этому моменту был несколько изменен: в России взамен легколетучих растворителей стали использовать добавку тротила. Новый пироксилино-тротиловый порох ПТП горел абсолютно без дыма, с огромным газообразованием и вполне стабильно. Его стали применять в виде прессованных шашек, несколько напоминающих хоккейную шайбу.
Интересно, что первые такие шашки были изготовлены на тех самых прессах, которыми пользовался Менделеев во времена своего увлечения пороховым делом. Одно из первых необычных применений твердотопливных ракет на основе ПТП было предложено в 1930-е гг. На земле это позволяло резко сократить длину стартового пробега самолетов, а в воздухе обеспечивало кратковременное резкое приращение скорости полета, когда было необходимо догнать противника или уклониться от встречи с ним. Можно себе представить ощущения первых испытателей, когда сбоку от кабины пилота извергался факел бешеного огня. Отечественное ракетостроение в 1930-е гг. Клейменов, В.
Гениальное новшество Попова позволило решить эту проблему. Его грозоотметчик использовал ток, генерируемый электромагнитными волнами, для питания молотка, который ударял по стеклянной трубке и встряхивал металлические опилки. Благодаря этому прибор мог срабатывать при каждом разряде молнии — то есть регистрировать каждое отдельное излучение электромагнитной волны. Тот факт, что российский изобретатель грозоотметчика работал в военно-морском училище, говорит о многом.
Физика в XIX в. Попов родился в 1859 г. В детстве Попова завораживали машины в местных мастерских и на руднике. Однажды из старых ходиков и электрического звонка он сконструировал электрический будильник и с гордостью поставил его у себя в спальне, где он и отзванивал время. Его отец был бедным священником и настаивал, чтобы сын отправился учиться в духовную семинарию. Тем не менее Попов сумел поступить на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета, где учился с 1877 по 1882 г. Чтобы заработать себе на жизнь, одновременно с учебой он работал электромонтером в новой петербургской компании — товариществе «Электротехник». Он помогал проводить освещение в местном увеселительном саду, а в 1880 г. По окончании учебы Попову предложили должность преподавателя в Санкт-Петербургском университете, но обещанное ему жалованье было скромным, а молодой физик собирался жениться и нуждался в надежном источнике дохода. Поэтому в 1883 г.
Для начинающего ученого в России XIX в. В Минном классе имелась физическая лаборатория, оснащенная самым современным оборудованием, а также обширная библиотека с новейшими зарубежными и российскими научными изданиями. В училище готовили специалистов, которым предстояло управлять торпедными катерами. Попов читал курсантам лекции по самым разным дисциплинам — от электромагнетизма до химии взрывчатых веществ. Именно в лаборатории Минного класса Попов впервые сгенерировал электромагнитные волны и продемонстрировал курсантам, как использовать его грозоотметчик для коммуникации на расстоянии. В то время вся коммуникация в море осуществлялась с помощью флагов и сигнальных огней — так же, как и на протяжении многих веков. Попов по праву гордился своим изобретением. Поэтому он был поражен, узнав, что у него есть конкурент, разработавший очень похожее устройство. В 1897 г. Сегодня Маркони широко известен как изобретатель радио, но в действительности несколько других ученых, включая Попова который не уставал это подчеркивать , чуть ли не одновременно разработали почти идентичные устройства.
Было очевидно, что исследование возможностей практического применения электромагнитных волн продвигается вперед быстрыми темпами, поэтому Попов поспешил превратить свой грозоотметчик в коммерческую систему радиосигнализации. Для этого он объединил усилия с французским инженером-предпринимателем Эженом Дюкрете, который начал производство радиодетектора Попова во Франции. В 1898 г. Впервые Эйфелева башня была использована в качестве радиоантенны — эту функцию она продолжает выполнять и по сей день. Как уже говорилось в предыдущей главе, во второй половине XIX в. Это касалось прежде всего физических и биологических наук. После поражения России в Крымской войне 1853—1856 гг. Это требовало создания новых научных лабораторий как при гражданских университетах, так и при военных учебных заведениях, а также переориентации науки на удовлетворение военных и промышленных нужд. Александр II был убежден, что выживание Российской империи в конечном счете будет зависеть от того, сумеет ли она воспользоваться новейшими достижениями науки и техники. Для торжеств по случаю своей коронации, состоявшейся в Москве в сентябре 1856 г.
Один комплект гирлянд, согласно официальному отчету, был оформлен в виде «колоссальной короны… с огненными сапфирами, изумрудами и рубинами».