Каллоидальный порох
Порох коллоидального типа на летучем растворителе (пироксилиновый порох) состоит главным образом из нитроклетчатки (пироксилина). В зависимости от назначения бездымный пироксилиновый порох может содержать (в проц. ):
Летучие вещества 1-6
Стабилизатор 1
Пироксилин 98-92
Чтобы получить порох коллоидального типа, пироксилин обрабатывают растворителем, превращая его в пластическую массу. Масса эта поддается механической обработке и может принимать при прессовке определенную форму. Пироксилин при этом переходит в роговидное, коллоидальное физически однородное вещество и приобретает способность гореть параллельными слоями даже при больших давлениях, которые развиваются в канале ствола. До момента полного сгорания зерна пороха сохраняют форму, подобную первоначальной, не распадаясь на мелкие частицы. А это обеспечивает определенную закономерность процессов горения и газообразования.
Бездымный порох изготовляют из смеси растворимого и нерастворимого пироксилинов или из пироколлоидов. На наших заводах порох готовят из смесевых пироксилинов.
Физические свойства пироксилинового бездымного пороха
(Баллистические характеристики бездымного пороха для ружей 12 и I6-ro калибров приведены в табл. 21-23 )
По цвету зерна пироксилинового пороха бывают различные: от желтого до темнобурого. Цвет зерна бездымного пороха отнюдь не характеризует его баллистических качеств. Одна и та же марка пороха в различных партиях может иметь неодинаковые оттенки окраски. Значительная графитовка (Графитовка - процесс обработки зерен пороха порошкообразным графитом с целью повышения гравиметрической плотности и предотвращения слипания зерен по причине электризации.) некоторых сортов охотничьего пороха делает малозаметной эту разницу оттенков. Хорошо желатинизированный (не графитованный) порох должен быть прозрачным. Если на свету в пороховом зерне видны вкрапления нерастворенного пироксилина, то это существенного значения не имеет. Важно, чтобы поверхность зерен была гладкой, без трещин и заусениц. Зерна должны быть прочными и иметь роговидное строение. Удельный вес пороха разных сортов колеблется в пределах 1, 54-1, 63, например: пористого пластинчатого ("Сокол", "Ротвейль" и др. ) около 1, 50, а коллоидального пороха без пор - "Глухарь"- 1, 60. С уменьшением количества летучих веществ в порохе удельный вес его увеличивается.
Гравиметрическая плотность винтовочного пороха равняется примерно 0, 890 кг/л, а дробового (например, "Сокола")-0, 400-0, 450.
Гравиметрическая плотность пороха растет с увеличением его удельного веса и зависит главным образом от формы и размера зерен. Полировка и графитовка пороховых зерен способствуют повышению гравиметрической плотности.
Бездымный порох не растворим в воде. Гигроскопичность его сравнительно невелика: при самых неблагоприятных условиях, открытом хранении на влажном воздухе, порох вбирает в себя около 2°/о влаги, которая легко выделяется из него при изменении условий хранения.
Бездымный пироксилиновый порох типов "Сокол", "Кречет", "Ротвейль" более активно вбирает влагу из воздуха.
Излишне увлажненный порох, не полностью сгорая, делает выстрел затяжным.
Температура вспышки пироксилинового пороха - 185-200°. Продукты взрыва бездымного пороха газообразны (О незначительных остатках бездымного пороха в канале ствола дробового ружья будет сказано ниже.). В состав их входят главным образом углекислый газ, водяные пары, окись углерода, метан, свободный водород, азот и аммиак.
Температура при сгорании нитроцеллюлоз-ного (пироксилинового) пороха в патроннике дробового ружья развивается до 2 400-2 500°С, а нитроглицеринового пороха-до 2 100-3200°С.
Один килограмм бездымного пороха выделяет около 900 л газообразных продуктов. Присутствующий в них угарный газ (окись углерода) - СО - делает их ядовитыми, поэтому при стрельбе бездымным порохом в закрытом помещении (тире) необходимо устроить там вентиляцию.
Количество выделяющегося тепла при взрыве бездымного пироксилинового дробового пороха составляет 960-980 калорий.
При нормальных условиях хранения правильно изготовленного бездымного пироксилинового пороха для стрельбы дробью марок "Сокол" его стойкость не нарушается в течение десяти лет.
Порох на труднолетучем растворителе(нитроглицериновый порох)
Порох на труднолетучем растворителе содержит в своем составе нитроглицерин (от 20 до 60%), который является растворителем пироксилина. В зависимости от содержания нитроглицерина различаются в основном два сорта нитроглицеринового пороха:
а) порох с высоким содержанием нитроглицерина (40-60%) и
б) порох со средним содержанием нитроглицерина (20-30%).
По своему составу и способу изготовления нитроглицериновый порох делится на две группы: кордит и балистит.
Кордитный порох (от слова корд, т. е. шнур) состоит из пироксилина с высоким содержанием азота, нитроглицерина, остаточного летучего растворителя (обычно ацетона), незначительного количества влаги и стабилизатора.
Балиститный порох состоит из низкоазотного пироксилина, нитроглицерина и стабилизатора (цетролита).
Отрицательные свойства нитроглицеринового пороха
Нитроглицериновый порох имеет следующие существенные недостатки:
1) при взрыве пороха образуется очень высокая температура, что приводит к быстрому износу стволов (особенно при большом содержании нитроглицерина);
2) при резких колебаниях температуры возможно выиотевание нитроглицерина из пороховой массы.
Эти недостатки нитроглицеринового пороха заставили охотников и стендовых стрелков отказаться от его применения.
Положительные и отрицательные качества охотничьего дробового бездымного пороха марки "Сокол Р"
Порох "Сокол Р" имеет зерна светлозеленого цвета с сероватым оттенком и обладает следующими положительными свойствами:
1) почти не имея пор в зернах, он незначительно реагирует на изменение плотности заряжания (В дробовом оружии под плотностью заряжания следует считать усилие сжатия пороха прокладкой и войлочными пыжами.) в пределах 3-4 кг, которое неизбежно при ручном снаряжении дробовых патронов;
2) при хороших пыжах 11-го калибра (для ружья 12-го калибра), и капсюле "Жевело-особый", и плотности заряжания 5-6 кг он не оставляет в канале ствола заметных частиц несгоревших зерен;
3) дает постоянство боя как по давлениям и скоростям, так и по кучности.
К недостаткам пороха "Сокол Р" надо отнести:
1) появление дульного пламени;
2) высокое дульное давление в канале ствола по отношению к давлению 32 мм от казенного среза;
3) продолжительность развития выстрела на 40% больше нормы;
4) окисляющее действие на металл канала ствола.
Баллистические характеристики этого пороха, полученные из баллистического ствола 12-го калибра, можно видеть в табл. 21.
Средние величины скоростей полета дроби и давлений пороховых газов, полученные при стрельбе из стационарной баллистической установки со стволом 16-го калибра, порох "Сокол Р", показаны в табл. 22.
Из табл. 23 видно, что даже при стрельбе мягкой дробью патроны с зарядом пороха 2,2 г и снарядом дроби 35 г дают давление около 700 атм. При стрельбе твердой дробью давление возрастает на 15%, следовательно, оно будет около 800 атм (точнее - 793 атм).
При снаряде дроби 36 г, допустимом международными правилами соревнований по стрельбе из дробовых ружей, среднее давление будет около 900 атм, т. е. на 200 атм больше того, при котором рекомендует завод-изготовитель стрелять из дробовых штучных ружей 12-го калибра отечественного производства.
Совершенно очевидно, что бездымный порох этой партии для стрельбы дробью мало пригоден. Он не позволяет использовать максимальные снаряды 12-го калибра (табл. 24).
Размерные характеристики валовых образцов дробовых порохов, полученных в результате испытаний
Стойкость пороха и его хранение
Под стайностью пороха подразумевают срок его хранения, в течение которого остаются без существенного изменения его баллистические качества и химическая стойкость.
Если дымный охотничий порох можно хранить чрезвычайно длительное время, соблюдая надлежащие условия, то у бездымного пороха, даже при самом тщательном процессе его фабрикации и правильных условиях хранения, срок этот составляет не более двух десятилетий.
При хранении бездымного пороха в домашних условиях необходимо придерживаться следующих правил:
1) хранить его в сухом помещении (зимой отапливаемом), где нет резких колебаний температуры. Неоднократные резкие колебания температуры ухудшают его сгорание;
2) особенно тщательно соблюдать условие герметизаций укупорки. Для хранения необходима посуда темного цвета, так как пироксилин, составляющий основу пороха, разлагается на свету; для этой цели может быть использована стеклянная бутылка темного цвета или металлическая банка, как и для дымного пороха.
Хранение бездымного пороха не в герметически закрытой посуде приводит к выветриванию, а следовательно, к уменьшению в нем летучих веществ-остаточного растворителя. По мере уменьшения процента остаточного растворителя бездымный порох как бы превращается в пироксилин. А взрыв пироксилина в оболочке, например в патроннике ружья, разрушает ее.
Разложение бездымного пороха можно определить по кислому запаху. Таким порохом ни в каком случае нельзя стрелять, так как при этом нередко происходят разрывы ружья. Также нельзя стрелять бездымным порохом неизвестной марки.
В настоящее время имеется много винтовочного пластинчатого бездымного пороха, по размерам зерен и цвету напоминающего охотничий (дробовой). Стрелять же таким порохом нельзя, так как он может давать нормальное сгорание только в винтовке, при давлениях около 3 000 атм, а в дробовом ружье средние давления в пять-шесть раз меньше. Поэтому из-за неполного сгорания получаются так называемые "плевки" или же разрывы ружей, если давление в их стволах обеспечивает нормальное сгорание порохового заряда;
3) бездымный порох ни в каком случае нельзя хранить вместе с дымным порохом и капсюлями: от взрыва дымного пороха взрывается и бездымный, если он находится рядом. Горение бездымного пороха на открытом воздухе хотя и происходит без взрыва, но вызывает пожары и ожоги.