Бездымный порох

Финский бездымный порошок

Бездымный порошок - это тип топлива, используемого в огнестрельном оружии и артиллерии , который производит меньше дыма и меньше загрязнения при стрельбе по сравнению с черным порошком . Из -за их аналогичного использования как оригинальная черная порошковая состава, так и бездымный топливный пропеллент, который его заменил, обычно описываются как пороха . Продукты сжигания бездымного порошка в основном являются газообразными по сравнению с примерно 55% твердыми продуктами (в основном карбонат калия , сульфат калия и сульфид калия ) для черного порошка. Кроме того, бездымный порошок не оставляет толстого, тяжелого загрязнения материала гигроскопического , связанного с черным порошком, который вызывает ржавчину ствола.

Несмотря на свое название, бездымный порошок не полностью свободен от дыма ; Хотя может быть мало заметного дыма из боеприпасов мелких рук, дым от артиллерийского огня может быть существенным.

Изобретенные в 1884 году Полом Вейилем , наиболее распространенные составы основаны на нитроцеллюлозе , но этот термин также использовался для описания различных пикрата смесей с нитратами , хлоратом или дихроматом окисления в конце 19 -го века, до того, как стали очевидными преимуществами нитроцеллюлозы.

Бездымные порошки, как правило, классифицируются как взрывчатые вещества в разделе 1.3 по рекомендациям ООН о транспортировке опасных товаров - модельных правил , региональных правил (таких как ADR ) и национальных правил. Тем не менее, они используются в качестве твердых топливов ; При нормальном использовании они подвергаются дефляции , а не детонации .

Бездымный порошок, изготовленный автозагрузки огнестрельного оружия со многими движущимися частями, которые в противном случае застрелили или захватили под тяжелым черным порошковым загрязнением). Бездымный порошок позволил разработать современное полу- и полностью автоматическое огнестрельное оружие и более легкие бриджи и бочки для артиллерии.

История

Перед широким введением бездымного порошка использование пороха или черного порошка вызвало много проблем на поле битвы. Военные командиры с тех пор, как наполеоновские войны сообщили о трудностях с отдачей приказов на поле битвы, скрытого дымом стрельбы. Визуальные сигналы не могли быть видны сквозь густой дым от пороха, используемого ружьями. Если не было сильного ветра, после нескольких выстрелов солдат, использующие боеприпасы пороха. В 1884 году во время битвы при Тамаи суданские войска смогли сломать площадь британской пехоты, вооруженной Мартини -Хенри , из -за этого. Строители, стреляющие из скрытых позиций, рискуют раскрывать свои места с облаком дыма.

Порошок горит в относительно неэффективном процессе, который дает более низкое давление, что делает его примерно на треть столь же мощным, как и то же количество бездымного порошка.

Значительной частью продуктов сгорания из пороха является твердые вещества, которые также являются гигроскопическими , что означает, что она привлекает влагу от воздуха и делает чистку обязательной после каждого использования, чтобы предотвратить накопление воды в стволе, что может привести к коррозии и преждевременному неудаче. Эти твердые тела также стоит за тенденцией поролка к созданию сильного загрязнения , которое заставляет загрузку заменять загрузку и затруднить и может затруднить перезагрузку.

Нитроглицерин и Гункоттон

Нитроглицерин был синтезирован итальянским химиком Асканио Собреро в 1847 году. Впоследствии он был разработан и изготовлен Alfred Nobel как промышленное взрывчатое вещество в рамках торговой марки « динамит », но даже тогда он был неподходящим как пропеллент: несмотря на свои энергетические и бездымные качества, он разыгрывается на сверхзвуковой скорости , в отличие от дефлекса плавного по дозвукому. скорость, делая его более подверженным разрушению ствола оружия, а не выдвигает из него снаряд. Нитроглицерин также очень чувствителен к шокому, что делает его непригодным для перевозки в условиях битвы.

Основным шагом вперед стало изобретение Guncotton , материала на основе нитроцеллюлозы, немецкого химика Кристиана Фридриха Шонбейна в 1846 году. Он способствовал его использованию в качестве взрывного взрывного вещества и продали права на производство австрийской империи . Гункоттон был более могущественным, чем порох, но в то же время был еще раз более нестабильный. Джон Тейлор получил английский патент на Гункоттон; И Джон Холл и сыновья начали производство в Фавершаме .

Английский интерес томился после того, как взрыв уничтожил фабрику Фавершама в 1847 году. Австрийский барон Вильгельм Ленк фон Вольфсберг построил два растения Гункоттона, производящие артиллерийский пропеллант, но он тоже был опасно в полевых условиях, и оружие, которое могло выстрелить тысячами раундов, используя черный порошок, достиг бы Конец их срока службы после нескольких сотен выстрелов с более мощным Гункоттоном. Снимет руки не мог противостоять давлению, создаваемому Гункотом.

После того, как одна из австрийских заводов взорвалась в 1862 году, Thomas Prentice & Company начала производство Гункоттона в Стоумаркете в 1863 году; А Британского военного офиса химик сэр Фредерик Абель начал тщательное исследование на мельницах по Аббатству Уолтема Королевского пороха, ведущего к производственному процессу, который устранял примеси в нитроцеллюлозе, делая его более безопасным для производства, и стабильный продукт безопаснее. Абель запатентовал этот процесс в 1865 году, когда взорвалась вторая австрийская фабрика Гункоттона. После того, как в 1871 году фабрика Стоумаркета взорвалась, Аббатство Уолтем начала производство Гункоттона для Torpedo и шахтных боеголовок.

Улучшения

Изданный порошок палочки

В 1863 году капитан прусской артиллерии Йоханн Фе Шульце запатентовал импеллеру с небольшими руками из нитрированных лиственных пород, пропитанных соленой или барием . Prentice получил патент в 1866 году на спортивную порошок нитрированной бумаги, изготовленную в Стоумаркете, но баллистическая однородность страдала, когда бумага поглощала атмосферную влагу. В 1871 году Фредерик Волкманн получил австрийский патент на коллоидированную версию порошка Schultze под названием Collodin , которую он производил недалеко от Вены для использования в спортивном огнестрельном оружии. Австрийские патенты не были опубликованы в то время, и австрийская империя считала операцию нарушением правительственной монополии на производство взрывчатых веществ и закрыла фабрику Волкманна в 1875 году.

В 1882 году компания по взрывчатым веществам в Стоумаркете запатентовала улучшенную составу нитратированного хлопкового желатинизированного эфиром-алкоголем с нитратами калия и бария . Эти пропелленты подходили для дробовиков, но не винтовки, Потому что нарезок приводит к сопротивлению плавному расширению газа, которое уменьшается в гладких ружьях.

В 1884 году Пол Вейл изобрел бездымный порошок под названием Poudre B (короткий для Poudre Blanche , белый порошок, отличный от черного порошка ) Сделано из 68,2% нерастворимой нитроцеллюлозы , 29,8% растворимой нитроцеллюлозной желатинизированной с эфиром и 2% парафином. Это было принято для винтовки Лебеля в лебеле 8 × 50 мм . Он был прошел через ролики, чтобы сформировать тонкие листы бумаги, которые были разрезаны на хлопья желаемого размера. Полученный топливо , известный как пироцеллюлоза , содержит несколько меньше азота , чем Гункоттон и менее волатилен. Особенно хорошая особенность топлива состоит в том, что он не будет детонаться, если он не сжат, что делает его очень безопасным для обработки в нормальных условиях. Порошок Вейя произвел революцию в эффективности мелких орудий, потому что он излучал почти не дым и был в три раза более мощнее, чем черный порошок. Более высокая скорость дуло означала более плоскую траекторию и меньшую дрейф ветра и падение пули, что делает практические выстрелы на 1000 м (1094 ярда). Поскольку для продвижения пули было необходимо меньше порошка, картридж можно было сделать меньше и легче. Это позволило войскам нести больше боеприпасов на тот же вес. Кроме того, это будет гореть даже при влажном. Боеприпасы черного порошка должны были оставаться сухими и почти всегда хранились и транспортировались в водонепроницаемых патронах. Другие европейские страны быстро последовали и начали использовать свои собственные версии Poudre B, первую из которых были Германия и Австрия, которые ввели новое оружие в 1888 году. Впоследствии Poudre B был изменен несколько раз с добавлением и удалением различных соединений. Крупп начал добавлять дифениламин в качестве стабилизатора в 1888 году.

Между тем, в 1887 году Альфред Нобель получил английский патент на бездымный порох, который он назвал баллиститом . В этом пропеллете фиброзная структура хлопка (нитро-клеточка) была разрушена нитроглицериновым раствором вместо растворителя. В Англии в 1889 году аналогичный порошок был запатентован Хирамом Максимом , а в Соединенных Штатах в 1890 году Хадсон Максим . Баллистит был запатентован в Соединенных Штатах в 1891 году. Немцы приняли баллистит для военно -морского использования в 1898 году, назвав его WPC/98. Итальянцы приняли его как филиту , в шнуре вместо чешуйчатой ​​формы, но осознавая, что его недостатки превратились в составу с нитроглицерином, который они называли Соленитом . В 1891 году русские поручили химику Менделев на поиске подходящего топлива. Он создал нитроцеллюлозные желатинизированные эфирными алкоголем, что вырабатывало больше азота и более равномерной коллоидной структуры, чем французское использование нитротонов В Пудре Б. он назвал это пироколлодионом .

Крупный план кордитных филаментов в 303 британской винтовочной картридже (произведен в 1964 году)

Британия провела испытания по всем различным типам топлива, доведенных до их внимания, но была недовольна ими и искала что -то превосходящее все существующие типы. В 1889 году сэр Фредерик Абель , Джеймс Дьюар и доктор В. Келлнер запатентовали (№ 5614 и 11 664 в названиях Авеля и Дьюара), новая формулировка, которая была изготовлена ​​на заводе Королевского пороха в Аббатстве Уолтема. Он поступил в британскую службу в 1891 году в качестве Марка Кордита 1. Его основной композицией была 58% нитроглицерина , 37% Гункоттона и 3% минерального желе. Модифицированная версия, Cordite MD, вступила в службу в 1901 году, и процент Гункоттона увеличился до 65%, а нитроглицерин снизился до 30%. Это изменение снизило температуру сгорания и, следовательно, эрозию и износ ствола. Преимущества Кордита перед Подажом составляли уменьшенное максимальное давление в камере (отсюда и более легкие бриджи и т. Д.), Но более высокое высокое давление. Cordite может быть сделан в любой желаемой форме или размере. Создание Кордита привело к длительной судебной битве между Нобелевской, Максимой и другим изобретателем за предполагаемое британское патентное нарушение.

Англо-американская компания взрывчатых веществ начала производство порошка дробовика в Окленде, штат Нью-Джерси, в 1890 году. DuPont начал производить Гункоттон в поселке Карнис-Пойнт, штат Нью-Джерси, в 1891 году. Чарльз Э. Мунро из военно -морской торпедной станции в Ньюпорте, штат Род -Айленд, запатентовал формулировку Гункоттона, коллоированного нитробензолом, называемого Indurite , в 1891 году. Несколько фирм Соединенных Штатов начали производить бездымный порошок, когда в 1893 году компания «Повторяющая вооружение» начала загружать спортивные патроны с порошком взрывчатого вещества. Калифорнийские порошковые работы начали создавать смесь нитроглицерина и нитроцеллюлозы с аммонным пикатом , когда Peyton Peords , Leonard Compred Pourch Company начала производить нитроглицерин - - - - - Nitrocellulose Ruby Powders, Laflin & Rand договорились о лицензии на производство баллистита , а Dupont начал производить пудру бездымного дробовика. Армия Соединенных Штатов оценила 25 разновидностей бездымного порошка и выбранных рубиновых и Пейтонов Поротников как наиболее подходящих для использования в Krag -Jørgensen винтовке . Рубин была необходима олова был предпочтительнее, потому что для защиты корпусов латунных картриджей от пикрика с пикриновой кислотой в порошке . Вместо того, чтобы платить необходимые гонорары за баллистит , Laflin & Rand финансировали реорганизацию Леонарда как американскую бессмысленную порошковую компанию. Лейтенант армии Соединенных Штатов Уистлер помог американской бездымной порошковой компании заводской суперинтендант Aspinwall в разработке улучшенного порошка под названием WA для их усилий. Бездымный порошок WA был стандартом для военных винтовок Соединенных Штатов с 1897 по 1908 год.

В 1897 году лейтенант военно-морского флота Соединенных Штатов Джон Бернаду запатентовал порошок нитроцеллюлозы, коллаидный с эфиром-алкоголем. Военно-морской флот лицензировал или продал патенты на эту формулировку DuPont и калифорнийским порошкам, сохраняя при этом права на производство для военно-морской порошковой фабрики, индийской главы, штат Мэриленд, построенный в 1900 году. Армия Соединенных Штатов приняла формулировку одно Базы военно-морского флота в 1908 году и начала производство. в Пикатинни Арсенал . К тому времени Laflin & Rand взяла на себя американскую порошковую компанию, чтобы защитить свои инвестиции, а Laflin & Rand была приобретена DuPont в 1902 году. После обеспечения 99-летней аренды компании Explycies в 1903 году DuPont пользовался использованием всех значительных патентов бездымного порошка в Соединенных Штатах и ​​смог оптимизировать производство бездымного порошка. Когда в 1912 году правительственные действия по борьбе с принуждением вынудили отчуждение, DuPont сохранил нитроцеллюлозные бездымные порошковые составы, используемые военнослужащими Соединенных Штатов, и выпустили составы с двойной базой, используемые для спортивных боеприпасов в реорганизованную компанию Hercules Powder Company . Эти новые и более мощные пропелленты были более стабильными и, следовательно, более безопасными, чем Poudre B.

Характеристики

Hodgdon H110 бездымный пистолетный порошок

Свойства пропеллента сильно влияют размер и форму его кусочков. Конкретная площадь поверхности топлива влияет на скорость сжигания, а размер и форма частиц определяют определенную площадь поверхности. Благодаря манипулированию формой можно влиять на скорость сжигания и, следовательно, на скорость, с которой нарастает давление во время сгорания. Бездымный порошок горит только на поверхностях кусочков. Большие кусочки горит медленнее, а скорость сжигания дополнительно контролируется пламенными демонстрационными покрытиями, которые слегка задерживают горит. Цель состоит в том, чтобы регулировать скорость сжигания так, чтобы более или менее постоянное давление оказывалось на снаряде с пролетом, если он находится в стволе, чтобы получить самую высокую скорость. Перфорации стабилизируют скорость сжигания, потому что когда внешняя внешняя часть сжигает внутрь (тем самым сокращает площадь горящей поверхности), внутренняя часть горит наружу (тем самым увеличивая площадь горящей поверхности, но быстрее, чтобы заполнить увеличивающий объем ствола, представленного улеванием снаряд). Быстро сжигающиеся пистолетные порошки изготавливаются путем вытягивания форм с большей областью, такой как хлопья или сплющивания сферических гранул. Сушка обычно выполняется под вакуумом. Растворители конденсируются и переработаны. Гранулы также покрыты графитом , чтобы предотвратить статические электрические искры вывести нежелательные зажигания.

Бездымный порошок не оставляет толстый, тяжелый загрязнение материала гигроскопического , связанного с черным порошком, который вызывает ржавчину ствола (хотя некоторые соединения праймера могут оставлять гигроскопические соли, которые имеют сходной эффект; некоррозивные соединения праймеров были введены в 1920-х годах). )

Пропелленты с более быстрым сжиганием генерируют более высокие температуры и более высокие давления, однако они также увеличивают износ на бочках с оружием.

Нитроцеллюлоза ухудшается со временем, давая кислотные побочные продукты. Эти побочные продукты катализируют дальнейшее ухудшение, увеличивая его скорость. Выпущенная тепло, в случае объема хранения порошка или слишком больших блоков твердого пропеллета может вызвать самооценку материала. Одноночные нитроцеллюлозные пропелленты являются гигроскопическими и наиболее подвержены деградации; Пропелленты с двойной базой и тройной базой, как правило, ухудшаются медленнее. Чтобы нейтрализовать продукты разложения, которые в противном случае могли бы вызвать коррозию металлов картриджей и оружейных стволов, карбонат кальция добавляется к некоторым составу.

Чтобы предотвратить накопление продуктов ухудшения, стабилизаторы добавляются . Дифениламин является одним из наиболее распространенных стабилизаторов. Ниттированные аналоги дифениламина, образованные в процессе стабилизации разлагающегося порошка, иногда используются в качестве самих стабилизаторов. Стабилизаторы добавляются в сумме 0,5–2% от общей суммы состава; Более высокие суммы имеют тенденцию разрушать его баллистические свойства. Количество стабилизатора истощается со временем со существенными изменениями баллистических свойств. Пропелленты в хранении должны периодически испытывать на количество оставшегося стабилизатора, Поскольку его истощение может привести к автоматическому женивому топлива. Влажность меняет потребление стабилизаторов с течением времени.

Композиция

Пропелленты, использующие нитроцеллюлозу ( скорость детонации 7300 м/с (23 950 футов/с), RE-фактор 1.10) (обычно эфирный коллоид нитроцеллюлозы), поскольку единственный взрывной пропелтант описывается в виде одноцебного порошка .

Смеси пропеллетов, содержащие нитроцеллюлозу и нитроглицерин (скорость детонации 7700 м/с (25 260 футов/с), RE-фактор 1.54) в качестве взрывного пропеллента, известны как двойная основание . Альтернативно диэтиленгликол динитрат (скорость детонации 6610 м/с (21 690 футов/с), Re -фактор 1.17) может использоваться в качестве замены нитроглицерина при пониженной температурах пламени без жертвоприношения давления камеры. Снижение температуры пламени значительно снижает эрозию ствола и, следовательно, износ.

В течение 1930-х годов пропеллент с тройной базой, содержащий нитроцеллюлоза, нитроглицерин или диэтиленгликол динитрат, и значительное количество нитрогуанидина (скорость детонации 8,200 м/с (26 900 футов/с), re-фактор 0,95) в качестве взрывоопасных пропелленда. Эти смеси «холодного топлива» имеют пониженную температуру вспышки и пламени без жертвы камеры по сравнению с одно- и двойными пропелтанами, хотя и за счет большего дыма. На практике пропелленты с тройной базой зарезервированы в основном для боеприпасов большого калибра, таких как используемые в (военно -морские) артиллерийские и танковые орудия , которые больше всего страдают от эрозии отверстия. Во время Второй мировой войны он использовал британскую артиллерию. После этой войны это стало стандартным топливом во всех британских проектах боеприпасов большого калибра, кроме мелких рук. Большинство западных стран, кроме Соединенных Штатов, пошли по аналогичному пути.

В конце 20 -го века начали появляться новые составы для топлива. Они основаны на нитрогуанидине и высоких взрывчатых веществах типа RDX (скорость детонации 8 750 м/с (28 710 футов/с), RE -фактор 1.60).

Скорости детонации имеют ограниченную ценность при оценке скорости реакции нитроцеллюлозных пропеллентов, разработанных, чтобы избежать детонации. Хотя более медленная реакция часто описывается как сжигание из -за аналогичных газообразных конечных продуктов при повышенных температурах, разложение отличается от сжигания в кислородной атмосфере. Преобразование нитроцеллюлозных пропеллентов в газ высокого давления происходит от открытой поверхности в внутреннюю часть каждой твердой частицы в соответствии с законом Пиоберта . Исследования твердых реакций пропеллента с одной и двойной базой позволяют предположить, что скорость реакции контролируется теплообменом через градиент температуры по ряду зон или фаз, когда реакция проходит от поверхности в твердое вещество. Самая глубокая часть твердого теплопередачи растает и начинает фазовый переход от твердого на газ в пенной зоне . Газовый топливный пропеллент разлагается на более простые молекулы в окружающей зоне Fizz . Энергия высвобождается в зоне светящегося внешнего пламени где более простые молекулы газа реагируют на образующие обычные продукты сгорания, такие как паровой и угарный газ . Пенопластовая зона действует как изолятор, замедляющий скорость теплопередачи из зоны огня в непрореагированное твердое вещество. Скорость реакции варьируется в зависимости от давления; Поскольку пена обеспечивает менее эффективную теплопередачу при низком давлении, с большим теплообменником, поскольку более высокие давления сжимают объем газа этой пены. Пропелленты, предназначенные для минимального давления теплопередачи, могут не поддерживать зону огня при более низких давлениях.

Энергические компоненты, используемые в бездымных пропеллентах, включают нитроцеллюлозу (наиболее распространенные), нитроглицерин , нитрогуанидин , дина (бис-нитроксиэтилнитрамин; диетаноламина динитрат, дедн; DHE), фивонит (2,2,5-теретилол-цикколин-циклун-циклун , DGN ( диэтиленгликол динитрат ) и ацетил целлюлоза.

Сдерживающие факторы (или модераны) используются для замедления скорости сжигания. Сдерживающие факторы включают центральные (симметричная дифениловая мочевина-начальная диэтил или диметил), дибутилфталат , дивино- динитротолуол (токсичный и канцерогенный), акардит (асимметричный дифениловый моче и полиэстер адипат. Камфора раньше использовалась, но теперь устарела.

Стабилизаторы предотвращают или замедляют самообеспечение. К ним относятся дифениламин , вазели , карбонат кальция , оксид магния , бикарбонат натрия и метиловый эфир бета-нафтола Устаревшие стабилизаторы включают амиловый спирт и анилин .

Декомпрессирующие добавки препятствуют накоплению медных остатков из навязчивого навеса из оружейной бочки. К ним относятся оловянный металл и соединения (например, диоксид олова ), и висмута металл и соединения (например, триоксид висмута , бисмут -субкарбонат , бисмут нитрат , антимонид висмута ); Соединения висмута предпочитаются, поскольку медь растворяется в расплавленном висмуте, образуя хрупкий и легко сплав. Священная фольга и свинцовые соединения были сняты из -за токсичности.

Материалы для восстановления износа, включая воск , таль и диоксид титана , добавляются для снижения износа вкладыша для оружия. Большие пушки используют полиуретановые куртки над порошковыми мешками.

Другие добавки включают этилацетат (растворитель для изготовления сферического порошка), канифорт (поверхностно -активное вещество для удержания формы зерна сферического порошка) и графит ( смазка для покрытия зерен и предотвращения их прилипания и рассеивания статического электричества )) Полем

Уменьшение вспышки

Флэш восстанавливает тусклое дуло , свет, излучаемый в окрестностях дуло с помощью горячих газов для пропеллера, и химические реакции, которые следуют за тем, как газы смешиваются с окружающим воздухом. Перед выходом снарядов может возникнуть небольшой предварительный флаш из газов, протекающих мимо снарядов. После выхода дуло тепло газа обычно достаточно для излучения видимого излучения: первичная вспышка. Газы расширяются, но когда они проходят через диск Маха, они переосмысливаются для получения промежуточной вспышки. Горячие, горючие газы (например, водород и углерод-моноксид) могут следовать, когда они смешиваются с кислородом в окружающем воздухе, чтобы получить вторичную вспышку, самую яркую. Вторичная вспышка обычно не встречается со стрелкой.

Нитроцеллюлоза содержит недостаточный кислород для полного окисления его углерода и водорода. Дефицит кислорода увеличивается за счет добавления графитовых и органических стабилизаторов. Продукты сжигания в стволе оружия включают в себя легковоспламеняющиеся газы, такие как водород и угарный газ. При высокой температуре эти огнеопламеняющиеся газы будут зажигать, когда турбулянно смешивается с атмосферным кислородом за дулой пистолета. Во время ночных обязанностей вспышка, произведенная зажиганием, может показать местонахождение оружия вражеским силам и вызвать временную ночную слепота среди экипажа оружия путем ослабления визуального фиолетового цвета .

Флэш -супрессоры обычно используются на стрелковых руках, чтобы уменьшить сигнатуру вспышки, но этот подход не является практичным для артиллерии. Артиллерийская морда вспыхнула до 150 футов (46 м) от морды, наблюдалась и может быть отражена от облаков и быть виден на расстояниях до 30 миль (48 км). Для артиллерии наиболее эффективный метод - это топливо, который производит большую долю инертного азота при относительно низких температурах, которые разбавляют горючие газы. Пропелленты на основе тройки используются для этого из -за азота в нитрогуанидине.

Редакторы вспышки включают хлорид калия , нитрат калия , сульфат калия , и Bitartrate Calium (тартрат водорода калия: побочный продукт производства вина, ранее используемый французской артиллерией). Перед использованием пропеллентов на тройной основе обычным методом восстановления вспышки было добавление неорганических солей, таких как хлорид калия, чтобы их удельная теплоемкость могла снизить температуру газов сгорания и их тонко разделенного дыма частиц могло блокировать видимые волны сияющей энергии сгорания.

Все флэш -редукторы имеют недостаток: производство дыма.

Производство

Боеприпасы, загружающие порошки

Бездымный порошок может быть солонина в маленькие сферические шарики или экструдирован в цилиндры или полоски с множеством поперечных форм (полоски с различными прямоугольными пропорциями, однопольными или многоуровневыми цилиндрами, прорезовыми цилиндрами) с использованием растворителей, таких как эфир. Эти экструзии можно разрезать на короткие («хлопья») или длинные кусочки («шнуры» в длину много дюймов). Порошок пушки имеет самые большие кусочки.

Военно-морской флот Соединенных Штатов Производил одноэлементный трубчатый порошок для военно-морской артиллерии в Индийской главе, штат Мэриленд , начиная с 1900 года. Аналогичные процедуры использовались для производства армии Соединенных Штатов в Пикатинни Арсенале, начиная с 1907 года. и для производства меньших улучшенных порошков военной винтовки (IMR) после 1914 года. Коротко-волоконно- хлопковое линтер кипящали в растворе гидроксида натрия для удаления овощных восков, а затем сушили перед превращением в нитроцеллюлозу путем смешивания с концентрированными нитри и серы . Нитроцеллюлоза по -прежнему напоминает волокнистый хлопок в этой точке в процессе производства и обычно была идентифицирована как пироцеллюлоза, поскольку она спонтанно воспламеняется в воздухе до удаления непрореагирования кислоты. Термин также использовался; Хотя некоторые ссылки идентифицируют Гункоттон как более широко нитрированный и рафинированный продукт, используемый в Torpedo и Mine боеголовках до использования TNT .

Неуреагировавшая кислота удаляли из пульпы пироцеллюлозы с помощью многоступенчатого процесса дренажа и промывки воды, аналогичного тем, который использовался на бумажных мельницах во время производства химической деревянного дерева . Алкоголь под давлением удалял оставшуюся воду из дренированной пироцеллюлозы перед смешиванием с эфиром и дифениламином. Затем смесь питали через прессу, вытягивающую длинную трубчатую шнурную форму, которая должна быть разрезана на зерна желаемой длины.

Затем алкоголь и эфир испаривали из «зеленого» порошкового зерна до оставшейся концентрации растворителя между 3 процентами для порошков винтовки и 7 процентов для крупных артиллерийских порошковых зерен. Скорость сжигания обратно пропорциональна концентрации растворителя. Зерна были покрыты электрически проводящим графитом, чтобы минимизировать генерацию статического электричества во время последующего смешивания. «Лоты», содержащие более десяти тонн порошковых зерен, были смешаны с помощью башни смешивания бункеров, чтобы минимизировать баллистические различия. Затем каждый смешанный участок был подвергнут тестированию, чтобы определить правильный заряд загрузки для желаемой производительности.

Военные количества старого бездымного порошка иногда были переработаны в новые пропелленты. В течение 1920-х годов Фред Олсен работал в «Пикатинни Арсенале», экспериментируя с способами спасения тонн одноин-пушечного порошка, изготовленного для первой мировой войны. Олсен была использована сферического в 1923 году и разработал процесс производства бездымного порошка к 1933 году. Переработанный порошок или промытая пироцеллюлоза может растворяться в этилацетате, содержащем небольшие количества желаемых стабилизаторов и других добавок. Результирующий сироп в сочетании с водой и поверхностно -активными веществами может быть нагрет и взволнован в контейнере под давлением до тех пор, пока сироп не образует эмульсию небольших сферических шаровиков желаемого размера. Этилацетат дистидирует, так как давление медленно снижается, чтобы оставлять небольшие сферы нитроцеллюлозы и добавок. Сфер может быть впоследствии модифицировать путем добавления нитроглицерина для увеличения энергии, сглаживания между роликами в однородное минимальное измерение, покрытие с помощью фталатных сдерживающих факторов для медленного зажигания и/или остекления с графитом для улучшения характеристик потока во время смешивания.

Современный бездымный порошок производится в Соединенных Штатах St. Marks Powder , Inc., принадлежащей General Dynamics .

Смотрите также

• Порошок Shimose
• Античное огнестрельное оружие
• Коричневый коричневый

Библиография

• Кэмпбелл, Джон (1985). Военно -морское оружие Второй мировой войны . Военно -морской институт Пресс. ISBN  0-87021-459-4 .
• Дэвис, Тенни Л. (1943). Химия порошка и взрывчатых веществ (Angriff Press [1992] изд.). John Wiley & Sons Inc. ISBN  0-913022-00-4 .
• Даллман, Джон (2006). «Вопрос 27/05:« Без вспышки ». Warship International . Xliii (3): 246. ISSN   0043-0374 .
• Дэвис, Уильям С. младший (1981). Ручная загрузка . Национальная стрелковая ассоциация Америки. ISBN  0-935998-34-9 .
• Fairfield, AP, CDR USN (1921). Военно -морской боеприпасы . Лорд Балтимор Пресс. {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
• Гиббс, Джей (2010). «Вопрос 27/05:« Без вспышки ». Warship International . XLVII (3): 217. ISSN   0043-0374 .
• Grobmeier, AH (2006). «Вопрос 27/05:« Без вспышки ». Warship International . Xliii (3): 245. ISSN   0043-0374 .
• Грулих, Фред (2006). «Вопрос 27/05:« Без вспышки ». Warship International . Xliii (3): 245–246. ISSN   0043-0374 .
• Хэтчер, Джулиан С. и Барр, Ал (1951). Ручная загрузка . Хеннаж литографическая компания.
• Matunas, EA (1978). Винчестер-западный шаровой порошок . Olin Corporation.
• Вулф, Дэйв (1982). Профили пропеллента Том 1 . Wolfe Publishing Company. ISBN  0-935632-10-7 .

Внешние ссылки

• Производство бездымных порошков и их судебно -медицинский анализ: краткий обзор . Роберт М. Герамб, Брюс Р. МакКорд
• Hudson Maxim Papers Archived 9 марта 2018 года в The Wayback Machine (1851–1925) в музее и библиотеке Хагли . Сбор включает в себя материал, относящийся к патенту Максима на процесс изготовления бездымного порошка.