Кроме того, некоторые виды порохов используются в артилле­рийских боеприпасах в качестве воспламенителей, средств для пе­редачи огня, замедлителей, дистанционных составов, вышибных зарядов и т. д. Пороха сравнительно легко воспламеняются и при достаточной плотности горят в орудии закономерно параллельными слоями, что позволяет в широких пределах регулировать выделение газов при их горении и тем самым управлять явлением выстрела.

Основным видом взрывчатого превращения порохов является в обычных условиях применения горение, не переходящее в дето­нацию.

Для практического использования порохов к ним предъявля­ются следующие основные требования:

достаточная мощность (работоспособность), обеспечивающая метательное или воспламеняющее действие;

определенные пределы чувствительности к механическим и тепловым импульсам, что обеспечивает безотказность их действия
в условиях использования и безопасность в обращении;

стабильность, т. е. способность при хранении не изменять своих физико-химических, а следовательно, и баллистических
свойств;

способность устойчиво и закономерно гореть;

однообразие качества;

достаточная механическая прочность пороховых элементов;

беспламенность и бездымность при стрельбе;

возможно меньшее коррозийное и эрозийное действие на ка­нал ствола оружия;

экономическая доступность и возможность изготовления из сырья отечественного происхождения.

Существующие в настоящее время разнообразные пороха могут быть разделены на две группы: пороха-механические смеси и пороха коллоидного типа.

Основанием для разделения порохов на эти группы является различие в их физико-химической природе, влияющей на характер их горения. Пороха коллоидного типа обычно горят закономерно параллельными слоями, в то время как при горении порохов-механических смесей такая закономерность существует не всегда, и лишь при больших плотностях пороховых зерен (не меньше, чем 1,7) они горят более или менее закономерно. Поэтому эти группы порохов применяются в разных областях. Пороха-механические смеси в настоящее время почти не применяются для мета­тельных целей, а используются для изготовления воспламенителей к зарядам из коллоидных порохов, для дистанционных составов в трубках и взрывателях, для вышибных зарядов, в различных пиро­технических средствах, для изготовления усилителей, замедлите­лей, петард и т. д.

Пороха коллоидного типа, как правило, используются только для метательных целей.

Пороха-механические смеси. Пороха-механические смеси в зависимости от состава, главным образом от вида окисли­теля, разделяют на следующие подгруппы:

а) дымные пороха (окислитель—калиевая селитра, горючее -
древесный уголь и сера, цементатор — сера);

б) аммонийные пороха (окислитель — аммонийная селитра, горючее — древесный уголь);

в) перхлоратные пороха (окислитель — перхлорат);

г) малогазовые составы (компоненты и их соотношения подо­
браны из расчета образования при горении небольшого количества
газообразных продуктов).

Пороха коллоидного типа. Основой всех порохов коллоидного типа являются нитраты целлюлозы. Основанием для условного разделения таких порохов на различные виды являются свойства (вернее летучесть) растворителя, примененного для пере­вода нитратов целлюлозы в пластифицированное желатиноподобное состояние. По этой характеристике растворителя все пороха кол­лоидного типа делят: на пороха на летучем растворителе, порога на труднолетучем растворителе, пороха на смешанном раствори­теле и пороха на нелетучем растворителе. Кроме того, существуют пороха типа коллоидных без растворителя.

Пороха на летучем растворителе обычно называют пироксилиновыми порохами. Различают винтовочные и орудийные пироксилиновые пороха. Они получаются обработкой пироксилина спиртоэфирной смесью и несколько отличаются друг от друга по составу, что видно из табл. 42. Пороха, содержащие в поверхност ных слоях пороховых элементов для улучшения баллистических свойств флегматизатор, называются флегматизированными. Кроме обыкновенных и флегматизированных пироксилиновых порохов, состав которых указан в табл. 42, существует еще несколько разно­видностей пироксилинового пороха: беспламенный, быстросгорающий и др. По форме пороховых элементов пироксилиновые пороха могут быть пластинчатые, ленточные, трубчатые и зерненые (без канала, с одним каналом, с семью каналами, с четырнадцатью и с еще большим числом каналов).

Таблица 42 Состав типовых пироксилиновых порохов

Наименование компонентов
Состав пороха в %

для винтовок
для орудий

Пироксилин
95,5
95—96

Растворитель (спирто-эфирная смесь)
Около 1
до 2,5

Дифениламин (стабилизатор)
Около 1
1

Камфора (флегматизатор)
1,5
—

Графит (свыше 100%)
0,2
—

Влага
Около 1
1,5

Пороха на труднолетучем растворителе получили название баллиститов, на смешанном растворителе — кордитов.

При изготовлении баллиститов основным исходным компонен­том являются низкоазотные нитраты целлюлозы — коллоксилины, которые пластифицируются нитроглицерином или каким-либо дру­гим нитратом многоатомного спирта. При изготовлении кордитов применяются высокоазотные нитраты целлюлозы (пироксилины), которые плохо' пластифицируются нитроглицерином, в связи с чем для облегчения условий пластификации применяют дополнительные растворители — ацетон, спиртоэфирную смесь и др., которые необходимо по возможности полностью удалить из состава готового пороха.

Процесс удаления дополнительного растворителя является очень длительным, а потому продолжительность процесса изготовления кордитного пороха значительно больше, чем процесса изготовления порохов баллиститного типа.

Состав же готового пороха кордитного типа и его энергетиче­ские характеристики в основном близки к баллиститным порохам (табл. 43).

По форме зерна порохов на труднолетучем и смешанном раство­рителях могут быть в виде пластинок, лент, колец, шнуров и тру­бок.

Таблица 43

Состав некоторых порохов на труднолетучем и смешанном растворителях

Наименование компонентов
Содержание компонентов (в в зависимости от назначения порохов

для минометов
баллиститы для реактивных снарядов
для артиллерий­ских орудий

баллистит
кордит
баллистит
кордит

Пироксилин
__ .
64,5
__
__
65

Коллоксилин
57,7

64,5
58,5
—

Нитроглицерин
40
34
—
30
29,5

Нитроди гликоль
—
—
29
—
—

Централит
2
1
3
3
2

Другие стабилизаторы (дифениламин, акардит и Др.)

0,2
2,5
~
-

Динитропроизводные
—
—
—
7,5
—

Вазелин
0,3
0,3
1
1
3,5

Ацетон (свыше 100%)
0,5
—
1,5

Влага (свыше 100%) 0,6 - 0,4
0,5
0,5
0,5

Графит (свыше 100%) 0,2
—
0,10
—
—

Окись магния (свыше 100%)
—
0,2
0,25
—
—

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

Таблица 44 Состав некоторых порохов на нелетучем растворителе

Наименование компонентов пороха
Состав в %
Наименование компонентов пороха
Состав в %

№ 1
№ 2
№ 1
№ 2

Коллоксилин
65

Динитротолуол
5
_____

Пироксилин (со­держание азота 12,4%)

Тринитротолуол
25
62,6 30,7
Централит Влажность

Щавелевокислый натрий
4,5 0,5
5,0 0,5 1,2


II

Ввиду трудности изготовления эти пороха не получили широ­кого применения.

Пороха без растворителя представляют собой пронитрованную и стабилизированную, предварительно уплотненную целлюлозу (например, пергамент и т. п.).

§ 38. ДЫМНЫЕ ПОРОХА. СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Состав дымных порохов. Состав дымных порохов, установлен­ный в конце XVIII в. на основе работ М. В. Ломоносова, не пре­терпел существенных изменений до настоящего времени; он при­веден в табл. 45.

Таблица 45 Состав дымных порохов

Военные пороха

75

15

10

±1

Охотничьи пороха

74—78

14—16

8-10

±2

Шнуровой порох

78

12

10

±1

Бессерный порох

80

20

—

—

Отдельные компоненты в составе дымных порохов имеют сле­дующее назначение.

С е л,и т р а является окислителем и при нагревании легко от­дает кислород. Выделяющийся кислород окисляет серу и уголь.

С увеличением содержания селитры в порохе до1 определенного предела (~80%) сила пороха возрастает и увеличивается ско­рость его горения. В природе много веществ, богатых кислородом, но для целей пороходелия находит применение почти исключи­тельно калиевая селитра, так как она в наибольшей степени удов­летворяет всем требованиям, предъявляемым к окислителям в со­ставе пороха (малая гигроскопичность и невысокая чувствитель­ность) .

Уголь является горючим веществом. Для пороходелия упо­требляется древесный уголь (преимущественно ольховый или кру­шинный) с содержанием 72—8ОУо углерода. Уголь из смолистых пород деревьев применять нежелательно, так как пороха, приго­товленные с использованием такого угля, трудно воспламеняются. При увеличении количества угля в порохе скорость горения пороха снижается, но с увеличением содержания углерода в угле — уве­личивается.

Сера, с одной стороны, является цементатором, связывающим селитру с углем, а с другой,— горючим веществом, облегчающим воспламенение пороха, так как сера воспламеняется при более низкой температуре, чем уголь. От увеличения содержания серы в порохе сила пороха и скорость горения уменьшаются. Сера встре­чается в кристаллической и аморфной формах. В пороходелии применяется сера только кристаллической формы с температурой плавления 114,5°.

Свойства дымных порохов. Цвет дымных пороков бывает от сине-черного до серо-черного с металлическим блеском. Интенсивно черный цвет указывает на присутствие в порохе большого количества влаги. Хороший порох сравнительно трудно раздавливается между пальцами, не пачкает рук и при насыпании его на бумагу даже с высоты 1 м совершенно не оставляет пыли.

Насыпанный на лист бумаги порох при зажжении должен быстро вспыхнуть и образовать вертикальный столб дыма, при этом бумага не должна загораться и на ней не должно оставаться следов копоти (обугливания).

Дымный порох легко воспламеняется под действием пламени и искры. Температура вспышки его около 300°. Удар молнии всегда вызывает взрыв. Небольшие количества пороха только вспыхивают при зажжении, а большие взрываются.

Содержание влаги в порохе должно быть в пределах 0,7—1,0%.

Плотность пороха может изменяться в пределах 1,6—1,93 см3. Гравиметрическая плотность 0,8—1,0 кг/л. Дымный порох обла­дает высокой химической стойкостью.

Увеличение количества влаги оказывает значительное влияние на воспламеняемость пороха. При содержании влаги свыше 2% порох трудно воспламеняется, а при 15% влаги он совсем теряет способность к воспламенению.

Дымный порох чувствителен к удару и трению. По чувстви­тельности к удару он превосходит некоторые бризантные ВВ.

Удар пули при скорости более 500 м/сек вызывает почти всегда взрыв пороха.

При трении между поверхностями железа или камня дымный порох вспыхивает или взрывает.

Скорость горения пороха зависит от состава пороха, внешнего давления и от плотности пороховых элементов.

Состав пороха, т. е. соотношение составных частей, как уже выше указывалось, оказывает влияние на скорость горения, но ввиду того, что состав современных военных порохов почти оди­наков, влияние этого фактора очень небольшое.

Опыты показали, что при давлении около 450 мм рт. ст. начинается частичное затухание горящего пороха в дистанционных трубках (затухает примерно 20—30% трубок), а при давлениях ниже 350 мм рт. ст. затухают все трубки.

Скорость горения дымных порохов, запрессованных в дистан­ционные кольца, при сжигании на воздухе 8—10 мм/сек.