Изобретение пороха
По современному общепринятому мнению порох был изобретен в Средние века в Китае, в результате опытов китайских алхимиков, которые искали эликсир бессмертия и случайно наткнулись на порох.
Изобретение пороха привело к появлению в Китае фейерверков и использованию пороха в военных целях, в виде огнеметов, ракет, бомб, примитивных гранат и мин.
В течение долгого времени китайцы применяли порох для изготовления зажигательных снарядов, которые они называли «хо пао», что в переводе с китайского, означает «огненный шар». Специальная метательная машина бросала этот подожженный снаряд, который разрывался в воздухе, разбрасывая вокруг себя горящие частички, поджигая все вокруг.
Чуть позже из Китая секрет изготовления пороха попал через Индию, к арабам, которые усовершенствовали технологию его изготовления и уже мамлюки Египта стали использовать порох в своих пушках на постоянной основе.
Алюминиевый порох
Алюминиевый порох не применяется для охоты или стрельбы, используется в пиротехнике. Состоит из трех компонентов: селитры, алюминия и серы. Алюминиевый порох обладает большой температурой и скоростью горения, при этом выделяет большое количество света. Применяется в разрывных составах и составах производящих вспышку. Алюминиевый порох практически не боится влаги, не образует комков.
Отличия и свойства бездымного пороха
Изготовление бездымного пороха значительно отличается от технологии производства дымного. Хотя цена бездымного пороха выше, его мощность превышает мощность дымного в три раза, поэтому благодаря меньшему количеству пороха в патроне можно сэкономить. Использование бездымного пороха открывает массу преимуществ:
- Мощность, что сокращает количество раненых животных, так как ружьё бьёт дальше и сильнее;
- Отсутствие «дымовой завесы» при выстреле;
- Сравнительная чистота ствола ружья после выстрелов;
- Менее громкий звук выстрела.
Помимо этого, если бездымный порох намокнет, его можно высушить, причём все его свойства сохранятся.
Минусы бездымного пороха заключаются в том, что сроки его хранения не превышают 15 лет, а сам он очень чувствителен к резким температурным перепадам. Несмотря на эти недостатки, всё больше охотников выбирают именно бездымные виды пороха.
Достоинства дымного пороха
- Дымный порох может долго храниться, без потери своего качества, если соблюдать правильные условия хранения.
- Легко воспламеняется, даже при использовании слабого капсюля.
- Качество, снаряженного дымным порохом патрона, слабо зависит от применяемых пыжей, завальцовки, плотности заряжения патрона
- Дымный порох обладает слабой чувствительностью к температуре окружающего воздуха
- Низкая стоимость
Покорение Европы
Из Китая черный порох начал распространяться по всему миру. В Европе он появился в 11 в. Его привезли сюда арабские купцы, которые продавали ракеты для фейерверков. Применять это вещество в боевых целях стали монголы. Они использовали дымный порох при взятии ранее неприступных замков рыцарей. Монголами была использована довольно простая, но в то же время эффективная технология. Они делали под стенами подкоп и закладывали туда пороховую мину. Взрываясь, это боевое оружие с легкостью пробивало брешь даже в самых толстых заграждениях.
В 1118 г. в Европе появились первые пушки. Они были применены арабами при захвате Испании. В 1308 г. пороховые пушки сыграли решающую роль при взятии Гибралтарской крепости. Тогда они были использованы испанцами, которые переняли это оружие у арабов. После этого изготовление пороховых пушек началось по всей Европе. Не стала исключением и Россия.
Появление пороха
Это вещество было изобретено в Китае. Точную дату появления дымного пороха, который еще называется и черным, не знает никто. Однако случилось это приблизительно в 8 в. до нашей эры. В те времена императоров Китая очень заботило собственное здоровье. Они хотели жить долго и даже мечтали о бессмертии. Для этого императоры поощряли труды китайских алхимиков, которые пытались открыть волшебный эликсир. Конечно, все мы знаем о том, что чудотворной жидкости человечество так и не получило. Однако китайцы, проявляя свое упорство, проводили множество опытов, смешивая при этом самые разные вещества. Они не теряли надежду исполнить императорский заказ. Но порой испытания заканчивались неприятными инцидентами. Один из них произошел после того, как алхимики смешали селитру, уголь и кое-какие иные компоненты. Неизвестный истории исследователь при испытании нового вещества получил пламя и дым. Изобретенную формулу записали даже в китайскую летопись.
В течение длительного периода времени черный порох использовался только для фейерверков. Однако китайцы пошли дальше. Они стабилизировали формулу этого вещества и научились применять его для взрывов.
В 11 в. было изобретено первое в истории пороховое оружие. Это были боевые ракеты, в которых порох вначале загорался, а затем происходил его взрыв. Использовали это пороховое оружие при осадах крепостных стен. Однако в те времена оно оказывало на противника больше психологическое, чем поражающее воздействие. Самым мощным оружием, которое придумали древние китайские исследователи, были глиняные ручные бомбы. Они взрывались и осыпали все вокруг осколками черепков.
Появление пороха в Европе
Первое появление пороха в Европе связывают с именем византийца Марка Грека, который в своем манускрипте описал состав пороха, произошло это примерно в 1220 году. Английский ученый Роджер Бэкон в 1242 году первым упомянет порох в Европе в своем научном трактате.
Вторичное изобретение пороха в Европе связано с именем монаха алхимика Бертольда Шварца, который проводя свои опыты, случайно получил смесь из селитры, угля и серы, стал толочь ее в своей ступке, смесь воспламенилась от случайно попавшей на нее искры. Именно Бертольду Шварцу приписывают идею о создании первого артиллерийского оружия. Хотя возможно это всего лишь легенда.
В 1346 году в битве при Креси англичане применили против французов литые бронзовые пушки, стреляющие залпами. В пушку помещался заряд пороха, запал выводился наружу, в пушку помещалось ядро, которое представляло собой обычный камень, либо могло быть сделано из свинца или железа. Запал поджигался , порох внутри пушки воспламенялся, пороховые газы выбрасывали ядро наружу. Появление и боевое применение пороха в Европе кардинально изменило характер ведения боевых действий.
В 1884 году был изобретен первый бездымный порох, это был пироксилиновый порох, впервые он был получен французским ученым П. Вьелем. Через четыре года, в 1888 году в Швеции Альфред Нобель изобрел баллиститный порох, кордитный порох был впервые получен в Великобритании Фредериком Абелем и Джеймсом Дьюаром в 1889 году.
Русские ученые тоже внесли свой вклад в разработку новых порохов, знаменитый русский химик Дмитрий Иванович Менделеев в 1887-1891 годах создал пироколлодийный порох.
Разработка порохов ведется и в настоящее время, создаются новые рецептуры приготовления порохов, ведутся работу по улучшению их основных характеристик.
Форма
Пироксилин, используемый для производства бездымного пороха, обрабатывается окислителем, основу которого составляет спиртоэфирная смесь. В конечном итоге получается однородное желеобразное вещество. Полученная смесь подвергается механической обработке. В результате получают зерненную структуру вещества, цвет которого варьируется от желто-бурого до чисто черного. Порой в рамках одной партии возможен различный оттенок пороха. Для придания ему однородного цвета производится обработка смеси порошкообразным графитом. Этот процесс позволяет и нивелировать слипаемость зерен.
История его использования
Невозможно точно сказать, когда человек впервые получил порох. По одним данным, горючую смесь на основе селитры получили впервые в Китае. Еще больше загадок связано с тем, какую конечную цель преследовали древние изобретатели, экспериментируя с селитрой, древесным углем и серы. Возможно, к этим экспериментам китайцев подтолкнула острая необходимость. Как правило, большинство новых изобретений человека, так или иначе, объясняется военными целям. Не стало исключением и изобретение новой горючей и взрывоопасной смеси, первая информация о которой датируется серединой IX века.
Уже на экспериментальной стадии стало очевидным, что сгорание пороха сопровождается интенсивным выделением тепловой энергии. До этого момента человек не имел в своем распоряжении столь мощного средства, которое способно в одно мгновение преобразовать тепловую энергию в кинетическую большой силы. Первоначально энергия пороха применялась при создании ракет для фейерверка и имела сугубо мирное применение. Впоследствии стало очевидным, что при незначительных технологических доработках с помощью пороха можно создать оружие большой мощности. Это сегодня пиротехники используют алюминиевый порох для световых эффектов, а в древние времена начинкой для сигнальных ракет и фейерверка использовался черный порох.
Последующие два-три столетия стали периодом испытаний и применения пороха в боевых условиях. Наряду с боеприпасами нового типа, появились первые образцы огнестрельного оружия, в которых основную работу выполняла смесь из селитры, угля и серы. Технология изготовления взрывчатого вещества быстро перестала быть тайной и распространилась по всему миру. От китайцев рецепт вещества попал к арабам, а уже от них с порохом познакомились европейцы.
Знакомство европейцев с новым взрывчатым веществом в разных источниках датируется по-разному. Ориентировочно это событие произошло в XIII веке. Состав пороха впервые описал английский монах Бэкон в 1242 году. По его наблюдениям новое вещество, обладающее большой взрывной силой, состояло из древесного угля, порций серы и селитры. При этом точные пропорции компонентов вещества были неизвестны. По мере того как рецепт взрывчатого вещества распространялся по миру, параллельным курсом шло развитие огнестрельного оружия. Немецкий монах Бертольд Шварц впервые решил использовать огромную кинетическую энергию, которую дает горение пороха. Результатом экспериментов стали первые артиллерийские орудия. Технически несовершенные и громоздкие эти пушки не обладали высокими баллистическими характеристиками и не имели высокого боевого значения.
Однако дымный порох сделал свое дело. Каждый выстрел такого орудия сопровождался огромными клубами дыма, языками пламени и ужасным грохотом, которые ввергали в панический ужас любого противника. Не стали исключением и результаты самого выстрела. Каменные ядра и пули летели дальше, чем стрелы, могли поразить тяжеловооруженного рыцаря или разрушить укрепление.
С этого момента наступает эра огнестрельного оружия, в которой дымный порох занимает одно из ведущих мест. В течение последующих пятисот лет технология производства пороха совершенствовалась, предпринимались попытки повысить его огневые и баллистические характеристики. Только во второй половине XIX века новые технологии позволили добиться создания вещества, которое в процессе горения выделяло меньше дыма, однако давало больше горючих газов и, соответственно, больше кинетической энергии. Дымный порох, остававшийся до этого времени основным компонентом боеприпасов, уступил место бездымному пороху.
Свет увидел сначала пироксилиновую разновидность пороха. Чуть позже была разработана улучшенная баллистическая формула пороха, ставшая основной начинкой современных боеприпасов, включая охотничьи патроны. В середине XX века появился алюминиевый порох – горючее вещество, обладающее высоким световым эффектом.
Дымный порох
Вся история пороха началась именно с создания дымного пороха, все остальные пороха были созданы значительно позже.
Дымный (черный) порох представляет собой смесь из измельченных частиц угля, серы и селитры, смешанных в определенных пропорциях. Каждый из компонентов дымного пороха выполняет свою функцию. При нагревании до температуры в 250 градусов, первой загорается сера, которая поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря которому и идет процесс горения. Уголь в порохе представляет собой топливо, в результате сгорания которого, образуется большое количество газов, которые создают громадное давление, необходимое для выстрела.
Дымный порох имеет зернистую структуру, причем размер зерна оказывает большое влияние на свойства пороха, скорость его горения и создаваемое им давление.
При производстве дымного пороха на пороховом заводе он проходит пять стадий:
- Помол компонентов (селитры, угля и серы) в пудру
- Смешение
- Прессование в диски
- Дробление в гранулы
- Полировка
Качества дымного пороха и эффективность его горения зависит от:
- тонкость измельчения компонентов
- полноты смешения
- форма и размер зерен
В зависимости от размера зерна дымного пороха, он бывает:
- крупный (0.8 – 1.25 мм);
- средний (0.6 – 0.75 мм);
- мелкий (0.4 – 0.6 мм);
- очень мелкий (0.25 – 0.4 мм).
Дымный порох используется не только для охоты, но и для других целей:
- шнуровой (для огнепроводных шнуров)
- ружейный (используется как воспламенитель для зарядов бездымного пороха)
- крупнозернистый дымный порох (для воспламенителей)
- медленногорящий дымный порох (для усилителей и замедлителей в трубках и взрывателях)
- минный (для проведения взрывных работ)
- охотничий
- спортивный
В результате долгих экспериментов был выработан оптимальный состав дымного пороха для охоты:
- 76% калиевой селитры
- 15% угля
- 9% серы
Охотнику важно правильно определять качество и состояние дымного пороха, который он использует для снаряжения патронов.
- Цвет дымного пороха должен быть черным или слегка коричневым, без посторонних оттенков
- Зерна дымного пороха не должны иметь белесого оттенка
- При раздавливании зерна дымного пороха между пальцами, оно не должно рассыпаться, а расскалываться на отдельные частички
- При пересыпании дымный порох не должен образовывать комочков или оставлять пыль
Если дымный порох не соответствует этим признакам, его использование при снаряжении патронов может быть опасным для самого охотника, такой порох может вызвать разрыв ствола ружья.
Состав
Из каких компонентов состоит взрывчатое вещество, применяемое в охотничьем деле? Состав бездымного пороха не имеет ничего общего с дымным его видом. В основном он состоит из пироксилина. Его во взрывчатом веществе находится 91-96 процентов. Кроме того, охотничий порох содержит в себе от 1,2 до 5 % таких летучих веществ, как вода, спирт и эфир. Для увеличения стойкости во время хранения сюда включено от 1 до 1,5 процентов стабилизатора дифениламина. Замедляют горение наружных слоев пороховых зерен флегматизаторы. Их в бездымном охотничьем порохе находится от 2 до 6 процентов. Незначительную часть (0,2-0,3%) составляют пламегасящие присадки и графит.
Бездымный порох отличает способность равномерного газообразования и горения. Это, в свою очередь, при изменении размера фракции позволяет обеспечить контроль и отрегулировать процессы горения.
Среди привлекательных свойств бездымного пороха отмечают следующее:
— низкую гигроскопичность и нерастворимость в воде;- больший эффект и чистоту, чем у дымного аналога;- сохранение свойств даже при повышенной влажности;- возможность просушки;- отсутствие дыма после выстрела, который производится с относительно негромким звуком.
Однако стоит иметь в виду, что белый порох:
— выделяет при выстреле угарный газ, который опасен для человека;- негативно реагирует на изменения температур;- способствует более быстрому износу оружия из-за создания высокой температуры в стволе;- должен храниться в герметичной упаковке в связи с вероятностью его выветривания;- обладает ограниченным сроком хранения;- может быть пожароопасен при высокой температуре;- не используется в оружии, в паспорте которого указывается на это.
Получение пироксилинового пороха
Кто изобрел бездымный порох? В 1884 г. французским химиком Ж. Вьелем на основе пироксилина было создано монолитное вещество. Это и есть первый в истории человечества бездымный порох. Для его получения исследователь использовал способность пироксилина увеличиваться в объеме, находясь в смеси спирта и эфира. При этом получалась мягкая масса, которую после прессовали, делали из нее пластины или ленты, а далее подвергали сушке. Основная часть растворителя при этом улетучивалась. Незначительный его объем сохранялся в пироксилине. Он продолжал функционировать как пластификатор.
Такая масса и является основой бездымного пороха. Ее объем в этом взрывчатом веществе составляет порядка 80-95 %. В отличие от ранее полученной целлюлозы пироксилиновый порох показал свою способность сгорать с постоянной скоростью строго по слоям. Именно поэтому его и до настоящего времени используют для стрелкового оружия.
Как выбрать порох
При сравнении между собой дымного и бездымного порохов, выбор падает на бездымный порох. Бездымный порох по всем своим качествам и характеристикам значительно превосходит порох дымный.
Большинство производителей патронов используют при изготовлении своих патронов именно бездымный порох.
При самостоятельном домашнем снаряжении патронов большинство охотников тоже останавливают свой выбор на одной из марок бездымных порохов.
Большое количество марок продаваемого бездымного пороха, еще одно его преимущество. Охотник может выбрать подходящий именно ему, под его ружье и его условия охоты.
Наиболее популярные марки бездымного пороха: Сокол, Сунар, Ирбис.
Дымный порох значительно сложнее найти в продаже, его используют для снаряжения патронов любители старого и старинного оружия. Именно в этом случает его использование полностью оправдано, а в некоторых случаях единственно возможно.
Определение качества дымного пороха
Чтобы определить, какой порох выбрать, недостаточно просто посмотреть на его сорт и номер. Современное производство – налаженный заводской процесс, в котором иногда случаются производственные браки.
Хороший порох должен обладать следующими свойствами:
- Однотонный чёрный цвет;
- Отсутствие белых или желтоватых оттенков;
- Блестящая поверхность пороховых зёрен;
- Если на зерно надавить, оно должно расколоться на части, а не превратиться в порошок.
Дымный порох при надлежащих условиях хранения способен сохранять свои свойства в течение десятилетий, но если в него попадёт вода – он придёт в негодность.
Несмотря на заметные достоинства, дымный порох – это пережиток прошлого, и он имеет множество недостатков:
- После его применения в стволе ружья остаётся множество нагара, если его не прочищать, то можно забыть про меткую стрельбу;
- Выстрел ружья, порох в патроне которого дымный, слышно за несколько километров. Это гарантированно разгонит всю окрестную дичь (патроны с бездымным порохом стреляют намного тише);
- После выстрела выделяется столько дыма, что наблюдать за дичью очень сложно, что при охоте на крупного зверя очень опасно.
При выборе дымного пороха следует обращать внимание на отсутствие в нём посторонних примесей. Такой заряд пороха способен разорвать ствол ружья при выстреле. Использование дымного пороха оправдано лишь в одной ситуации – если у вас старое ружьё, которое не рассчитано на применение бездымного пороха, который может легко разорвать ствол, не приспособленный к таким нагрузкам.
