Федеральное агентство по образованию

Пензенский государственный университет

Кафедра "Приборостроение"
бездымный порох пушка органический химия
Реферат по истории техники на тему:

"История изобретения, совершенствования и применения пороха"
Выполнил:

студент группы 09ПП1

Борисов А.С.

Проверил: д.т.н.,

профессор Ломтев Е.А.

Пенза 2010

План реферата

Введение

1. Изобретение и применение дымного (чёрного) пороха

2. Появление и развитие бездымных порохов

3. Развитие технологии производства пороха в России

4. Пороха и заряды

Заключение

Используемая литература

Введение

Одним из самых важных веществ, изобретённых человеком, является порох. Во все времена на земле человечеством велись войны, порох – важнейшее изобретение, которое помогало завоевателям присоединить к своим владениям новые земли, а обороняющимся защитить свою территорию и независимость. В наши дни порох также является незаменимой частью стрелкового оружия. Целью моей работы было выяснить, какова история происхождение пороха, этапы развития пороха, технологии его производства и области применения.

1. Изобретение и применение дымного (чёрного) пороха
Первым взрывчатым веществом, применявшимся в военной технике и в различных отраслях хозяйства, был дымный или черный порох - смесь калиевой селитры, серы и угля в различных соотношениях. Появление дымного пороха относится к глубокой древности. Полагают, что взрывчатые смеси, подобные дымному пороху, были известны за много лет до нашей эры народам Китая и Индии, где селитра самопроизвольно выделяется из почвы. Вполне естественно, что население этих стран случайно могло обнаружить взрывчатые свойства селитры в смеси ее с углем, а затем воспроизвести и применить эту смесь для различных целей.

Наиболее вероятно, что из Китая и Индии сведения о дымном порохе распространились сначала к арабам и грекам, а затем и к народам Европы.

Фридрих Энгельс в статье "Артиллерия", опубликованной в американской энциклопедии в 1858 г. (Ф. Энгельс. Избранные военные произведения, т. 1. Воениздат. 1040, стр. 206-207.), писал:

"В настоящее время почти общепризнано, что изобретение пороха и применение его для бросания тяжелых тел в определенном направлении - восточного происхождения".

Первый достоверный случай широкого применения пушек относится лишь к 1232 году нашей эры, когда китайцы, осажденные монголами в Кайфыне, защищались посредством пушек, стрелявших каменными ядрами, и употребляли разрывные бомбы, петарды и другие огнестрельные припасы, имевшие в своем составе порох...

Около 1258 г. в древних индусских сочинениях мы читаем об огневых приборах на повозках, принадлежащих властителю Дели. Спустя сто лет артиллерия вошла в Индии во всеобщее употребление...

Арабы получили селитру и огнестрельные припасы от китайцев и индусов, ...византийские греки впервые познакомились с огнестрельными припасами у своих врагов, арабов...

От арабов, живших в Испании, знакомство с выработкой и употреблением пороха распространилось на Францию и на Восточную Европу.

Документами, показывающими, что Китай является первой страной, где изобретен дымный порох, свидетельствуют исследования ученых Китайской Народной Республики. Профессор Центрального института национальных меньшинств КНР Фэн Цзя-шен указывает (Журнал "Народный Китай", № 14, июль 1956 г, стр. 37-40.), что на рубеже V и VI столетий китайский медик Тао Хун-цзин изучал горение селитры. Однако изготовлять порох из смеси серы, селитры и древесного угля научились в Китае лишь через три - четыре столетия после Тао Хун-цзина.

В начале IX века алхимик Нин Сюй-цзы занимался накаливанием смеси из серы, селитры и растения - кокорника. Эта смесь по своим свойствам была похожа на порох и в дальнейшем развивалась специалистами военного дела.

В 970 г. во время Сунской династии Фэн И-шэн и Юэ И-фон стали применять зажигательные стрелы, в наконечниках которых закладывался медленно горящий порох. В китайском трактате "Основы военного дела", написанном в 1040 г, содержалось три рецепта изготовления дымного пороха, причем скорость горения его регулировалась добавкой различных веществ (например, смолы), и он применялся как воспламенительное и взрывчатое вещество.

В 1132 г. Чень Гуй изобрел огнестрельное оружие - пищаль, бамбуковый ствол которого набивался дымным порохом. При зажжении пороха фитилем из ствола вылетало пламя, поражавшее противника.

В XIII - XIV в стволы огнестрельного оружия изготовлялись из меди и железа, а поражающими элементами являлись камни, железные ядра, галька и обрезки железа.

В начале XIII века рецепты пороха, способ его изготовления и огнестрельное оружие в результате развития торговых отношений и культурного обмена проникли из Китая в Аравию.

Мнения многих историков сходятся на том, что изобретение дымного пороха нельзя приписать одному лицу, а что в этом принимали участие, независимо один от другого, много лиц, постепенно совершенствовавших взрывчатую смесь, впервые открытую в Китае.

В этом направлении работали известные алхимики-монахи Марк Грек, Альберт Магнус, Роджер Бекон, Бертольд Шварц и др.

В рукописи греческого монаха Марка Грека "Книга огней", написанной в конце IX века, мы уже находим описание рецепта дымного пороха, состоящего из 60% селитры, 20% серы и 20% угля.

Английский монах Роджер Бекон в 1242 г. в книге "Liber de Nullitate Magiae" приводит рецепт дымного пороха для ракет и фейерверков. В нем даются следующие соотношения между компонентами: 40% селитры, 30% угля и 30% серы.

Сначала дымный порох применялся как взрывчатая смесь для приготовления фейерверков, создававших дымовые и огненные эффекты. Затем его стали применять в военном деле для снаряжения различных снарядов и позднее в качестве метательного вещества.

Начало применения дымного пороха для стрельбы из орудий точно не установлено. Более или менее достоверными сведениями по этому вопросу являются следующие.

В 1132 г. в Китае изобретена пищаль с бамбуковым стволом для стрельбы дымным порохом.

В 1232 г. китайцы, осажденные монголами в Кайфыне, защищались посредством пушек, стрелявших каменными ядрами, и употребляли разрывные бомбы, снаряженные дымным порохом.

В 1331 г. немцы при защите города Чевидале против итальянцев применяли огнестрельное оружие, действующее от заряда дымного пороха.

В 1346 г. англичане в битве при Кресси против французов применяли пушки, стрелявшие дымным порохом. Руководил этой стрельбой монах Бертольд Шварц, которому неправильно приписывается изобретение дымного пороха.

В 1382 г. русские при обороне Москвы от нашествия татарских орд применяли пушки, стрелявшие дымным порохом, и сосуды, снаряженные дымным порохом.

Указание историка Карамзина о том, что на Русь пушки и порох ввезены из Европы в 1389 г, является неправильным и противоречит фактам, описанным в русских летописях 1382 г.

Открытие метательной силы дымного пороха и использование его для стрельбы из орудий послужило могучим толчком к развитию военного дела. Оно вызвало необходимость разработки технологии изготовления порохов, строительства пороховых заводов и изыскания сырьевых источников для получения селитры, серы и угля.

Небольшие пороховые заводы существовали в ряде европейских стран, в том числе и в России в XIV веке.

Сначала дымный порох применялся для стрельбы в виде порошка - пороховой мякоти (прах, пыль) и в России назывался зельем (Название "зелье" происходит от медицинского термина "лекарство", что указывает на применение подобных смесей в качестве лечебных средств). Он имел разнообразный состав и низкую плотность. Заряжание орудий и особенно ружей пороховой мякотью было крайне неудобным и затруднительным. Необходимость увеличения скорострельности оружия привела к замене пороховой мякоти пороховыми зернами. Введение на пороховых заводах операции зернения относится к концу XV века. По литературным данным, в России зерненый порох применялся для стрельбы из орудий в 1482 г.

В некоторых странах, например, в Италии и Турции, зернение стало производиться значительно позже, и пороховая мякоть применялась для стрельбы до конца XVI века и начала XVII века. Составы дымного пороха этого времени, применявшихся в России, были: для ручного оружия - 60% селитры, 20% серы и 20% угля, для малокалиберных орудий - 56% селитры, 22% серы и 22% угля; для крупнокалиберных орудий - 57% селитры, 14% серы и 29% угля.

Пороховое дело в России получило заметное развитие уже в XVI веке, когда были построены новые пороховые заводы, улучшен состав пороха и технология его получения. Порох в этот период широко используется для подрывных целей, особенно при осаде крепостей. Количество произведенного пороха при Иване Грозном только для потребностей армии составляло около 300 т в год. Дальнейший и наиболее существенный шаг в развитии порохового производства в России сделан в начале XVIII века при Петре 1.

В 1710...1723 г.г. были построены крупные государственные пороховые заводы - Петербургский, Сестрорецкий и Охтинский. Последний просуществовал свыше двухсот лет и сыграл в истории отечественного пороходелия исключительную роль как центр научно-технических исследований в области взрывчатых веществ и порохов.

Под руководством выдающихся мастеров порохового дела Егора Маркова и Ивана Леонтьева была усовершенствована технология дымного пороха - введена обработка тройной смеси под бегунами, что повысило плотность порохов и их стабильность при горении.

В этот период дымный порох имел различия по составу и размерам зерен в зависимости от его назначения. Для ручного оружия применялся порох - 74% селитры, 11% серы и 15% угля; для малокалиберных орудий порох - 67% селитры, 20% серы и 13% угля; для крупнокалиберных орудий дымный порох - 70% селитры, 17% серы и 13%. угля.

Годовое производство порохов при Петре I всеми заводами России составляло в среднем около 1000 т.

Качество русских порохов было высокое, и они не уступали лучшим сортам порохов иностранных государств. Неслучайно поэтому датский посланник в Петербурге писал о русском пороходелии того времени: "вряд ли найдешь государство, где его (порох) изготовляли бы в таком количестве и где бы он по качеству и силе мог сравниться со здешним".

Сила пороха определялась стрельбой из вертикальной мортирки. На дно мортирки насыпался заряд пороха весом 12 г, а на него клали конус твердого дерева со свинцовым сердечником. При сгорании пороха образующиеся газы подбрасывали конус на определенную высоту, которая и являлась характеристикой силы пороха. Требовалось, например, чтобы для пороха к ручному оружию высота подъема конуса была не менее 30 м.

Вместе с тем следует отметить, что требования к порохам при Петре I были примитивными. Например, в них указывалось: "порох должен быть добрым, сухим, чистым и сильным". Если порох не удовлетворял этим требованиям, то его считали "к стрельбе непоносистым и к лежанию непрочным".

В конце XVIII века в результате теоретических и экспериментальных исследований дымного пороха и его составных компонентов, проведенных в 1748 г. М. В. Ломоносовым в России, а позднее Лавуазье и Бертло во Франции, был найден наиболее оптимальный его состав: 75% калиевой селитры, 10% серы и 15% угля. Этот состав стал применяться в России с 1772 г. и практически не претерпел никаких изменений до настоящего времени.

В 1771 г. после реконструкции вступил в строй Шостенский пороховой завод, а в 1788 г. построен крупнейший в мире Казанский пороховой завод.

В это же время совершенствуется технология дымного пороха - вводятся операции измельчения компонентов под бегунами, смешение тройного состава в деревянных бочках, полировка пороха, что повысило плотность пороха и уменьшило его гигроскопичность. Преподаватель Артиллерийской академии Кульвец в своих лекциях отмечал, что "бегунный способ обработки смеси с присоединением к нему бочек и прессов, как это принято в России для приготовления военного пороха, по моему личному убеждению и по мнению всех пороховиков, является лучшим из всех известных до настоящего времени способов выделки пороха".

В 1808...1809 г.г. были проведены широкие испытания русских порохов сравнительных с английскими, австрийскими, французскими и швейцарскими. Результаты испытаний показали, что по пробе в вертикальной мортирке и по гидростатической пробе русские пороха оказались в баллистическом отношении более сильными по сравнению с иностранными, что указывало на хорошо подобранный их состав и совершенную технологию.

О качестве русского пороха капитан одного военного французского корабля в 1810 г. писал: "Лучший порох на свете - это русский ... мы имели случай убедиться в превосходстве этого пороха над всеми известными сортами во время осады Корфу, когда русские бросали на значительное расстояние бомбы весом в 25 кг".

В первой половине XIX века наблюдается значительный рост мощностей пороховых заводов. В 1806 г. только на Охтинском пороховом заводе работало около 1000 человек, а производительность его составляла свыше 600 т в год. В 1827 г. были введены: медные бегуны новой конструкции, разымка пороха, гидравлические пресса для уплотнения состава, станки для зернения, приборы для очистки и мешки пороха и др. В 1828 г. учреждена должность инспектора пороховых заводов, в обязанность которого входило наблюдение за производством и приемка пороха.

В 1830 г. при Охтинском пороховом заводе создается школа для подготовки мастеров и подмастерьев порохового, селитренного и серного дела.

В 1844 г. А. А. Фадеевым был предложен способ безопасного хранения дымного пороха путем смешения его с графитом.

В 1845 г. К. И. Константинов предложил электробаллистический прибор, который нашел применение для определения скорости полета снарядов. В этот период дымный порох стал широко применяться как бризантное взрывчатое вещество в подводных минах В. С. Якоби и как метательное взрывчатое вещество в боевых ракетах К. И. Константинова.

Большое научное и техническое значение имели экспериментальные исследования состава продуктов горения дымного пороха, проведенные профессором Артиллерийской академии Л. Н. Шишковым в 1857 г. Им было установлено, что при горении 1 г дымного пороха образуется 0,68 г твердых веществ (K2SO4, K2CO3, K2S и ряд других) и 0,32 г газообразных продуктов (N2, CO2, CO и др.). Эти данные разъяснили причину образования дыма при выстреле и загрязнения канала ствола.

После изобретения в 1831 г. Бикфордом в Англии огнепроводного шнура дымный порох стал применяться для его изготовления.

Наиболее интенсивные работы по изменению состава, разработке новых форм пороховых элементов, усовершенствованию методов производства и испытаний дымных порохов были проведены в период принятия на вооружение армий нарезного оружия. К порохам стали предъявляться более высокие требования в отношении их плотности и прогрессивности горения в связи с повышением мощности пушек.

В пятидесятых годах XIX столетия состав военных дымных порохов в различных государствах Европы (России, Германии, Австрии, Франции, Англии, Италии и др.) был почти одинаков. Соотношения между компонентами колебались в следующих пределах: селитра 77,5...74,0%, сера 12,5...8.0%, уголь 16,0...12,5%.

Для ручного оружия готовился ружейный порох с размерами зерен от 0,55 до 1,00 мм, а для орудий - артиллерийский порох с размерами зерен от 1,25 до 2,0 мм. Для дальнобойных орудий большого калибра был разработан крупнозернистый порох с размером зерен от 6 до 10 мм. Применение крупнозернистых порохов увеличило время горения порохов, но не решило проблемы прогрессивности их горения. Этот вопрос был положительно решен лишь после изобретения А. В. Гадолиным и Н. В. Маиевским в 1868 г. прогрессивно-горящего пороха в виде шестигранных призм с семью каналами. Призмы с плотностью 1,68-1,78 г/см3 получались путем прессования ружейного пороха в матрицах на механическом прессе проф. А. Н. Вышнеградского.

В США Родман предложил в 1870 г. прогрессивный порох в виде дисков с отверстиями. Во Франции по предложению Кастана производили пороха параллелепипедной формы. В дальнейшем для снижения скорости горения стали применять бурый призматический порох, при производстве которого использовался слабо обожженный древесный уголь с содержанием углерода 52-55%.

Бурый порох имел следующее соотношение между компонентами: 76...80% калиевой селитры, 2...4% серы и 18...22% шоколадного угля. В некоторых образцах бурого пороха сера совершенно отсутствовала.

В конце XIX века техника производства дымного пороха достигла такого уровня, на котором за некоторым исключением она находится и в настоящее время. Технологический процесс производства его состоял тогда из следующих операций:

1) измельчения селитры, серы и угля в виде двойных смесей в железных бочках с бронзовыми шарами;

2) приготовления тройной смеси путем смешения компонентов в деревянных, обшитых кожей, бочках с бокаутовыми шарами;

3) уплотнения тройной смеси под бегунами и прессованием в гидравлических прессах;

4) зернения пороховой лепешки на бронзовых вальцах с зубьями;

5) отпыловки, полировки и сортировки пороха;

6) мешки и укупорки пороха.

В 1874 г. Л. X. Виннер в России предложил уплотнение тройной смеси производить на обогреваемых прессах при 100...105°С. Этот метод получил название горячего метода прессования и сейчас почти вытеснил более опасный и энергоемкий метод уплотнения пороховой смеси под бегунами.

Методы испытания дымного пороха к этому времени также получили значительное развитие и состояли в следующем.

1. Физико-химические испытания:

1) определение размеров зерен, действительной и гравиметрической плотности;

2) определение качества исходных материалов (селитры, серы, угля) и состава пороха.

2. Баллистические испытания:

1) определение скорости снаряда при помощи хронографа Буланже;

2) определение давления пороховых газов при помощи крешерного прибора.

До конца XIX века на протяжении более пяти столетий дымный порох был по существу единственным взрывчатым веществом, которое применялось для метательных целей, для снаряжения снарядов и для проведения всевозможных подрывных работ в военном деле и в различных отраслях хозяйства.
2. Появление и развитие бездымных порохов
Длительный застой в развитии взрывчатых веществ и порохов в течение многих столетий объяснялся низким уровнем естественных наук того времени и, в частности, химии.

Экономические и политические условия средневековья не способствовали развитию науки и техники. Химическая промышленность периода феодализма имела замкнутый, узко цеховой характер. В производстве существовали методы и рецептуры, тайно или явно передававшиеся от поколения к поколению. Подневольный рабский и крепостной труд не способствовал усовершенствованию производства, развитию науки и техники.

В конце XVIII и в начале XIX века в ряде стран Европы зарождается капитализм.

В этот период отмечается гигантский скачок в развитии естествознания. Химия вышла из рамок схоластики и стала развиваться на научной основе.

Особенно важное значение имело возникновение новой отрасли химии - органической химии, в результате развития которой появилось новое сырье и различные методы использования природных материалов.

Общий прогресс науки и промышленности вызвал небывалые до этого времени открытия в области физики, химии и, в частности, в области взрывчатых веществ и порохов.

Идею флегматизации пороха впервые высказал в 1890 г. Д. И. Менделеев, который предложил двухслойный порох с наружным слоем из медленно горящем и внутренним слоем из более быстро горящей массы. Им предложены и несколько технических способов осуществления этой идеи.

Г. П. Киснемский разработал метод флегматизации пороха спиртовым раствором камфоры. С 1908 г. этот способ применяли на всех пороховых заводах России.

Одновременно с флегматизацией все пороха мелких марок стали покрывать графитом для устранения явления электризации пороховых элементов при их трении.

Улучшению состава бездымного пороха и конструкций пороховых зарядов способствовали исследования русских ученых в облает внутренней баллистики и теории горения пороха в начале 20 в.

Много и плодотворно работал в области внутренней и внешней баллистики, а также в области проектирования артиллерийских орудий профессор Артиллерийской академии Н. А. Забудский (1853 - 1917). В 1904 и 1914 гг. он провел экспериментальные стрельбы из специально оборудованных орудий для определения кривых изменения давления в канале ствола и скоростей движения снаряда в зависимости от пути, пройденного им в канале орудия. На основе полученных данных под руководством Н. А. Забудского была создана первая отечественная пушка с зарядом из бездымного пороха (3-дюймовая пушка образца 1902 г.). Впоследствии под его руководством были спроектированы и отработаны все системы калибра от 122 до 203 мм, принятые на вооружение в 1909-1910 гг. Высокую оценку Арткома ГАУ получила его работа "О давлении газов бездымного пороха в канале пушек".

Важнейшей характеристикой процесса горения порохов является скорость горения, которая зависит от давления, температуры заряда, состава пороха и пр. Зависимость скорости горения от давления называется законом скорости горения.

Г. П. Киснемский и М. П. Дымша провели на Охтинском пороховом заводе более двухсот опытов по изучению влияния на баллистические характеристики пироксилинового пороха содержания в нем летучих веществ и азота, температуры порохового заряда, толщины горящего свода, плотности заряжания и других факторов. По результатам опытов они вывели эмпирические зависимости (формулы ИКОПЗ), которые использовались для подбора массы заряда.

И. М. Чельцов и С. П. Вуколов в Научно-технической лаборатории Морского ведомства первыми провели опыты по изучению процесса горения пороха в манометрической бомбе с учетом теплоотдачи и предложили эмпирическую двучленную формулу закона скорости горения для пироколлодийного пороха.

И. П. Граве (1874 - 1960), один из создателей советской научной школы внутренней баллистики, теоретически и экспериментально исследовал закон скорости горения и давления при сжигании пироксилинового пороха в манометрической бомбе. Обобщив экспериментальные данные, он вывел в 1903 г. уравнение закона скорости горения, подтвердившее формулу И. М. Чельцова и С. П. Вуколова.

Большое значение имели работы профессора Г. А. Забудского. Он провел анализ состава продуктов горения различных порохов, исследовал законы скорости горения и давления для бездымного пороха разных образцов. Известны другие его работы в области внутренней баллистики и налаживания производства пироксилина и порохов.

Для развития теории горения пороха большое значение имели исследования А. В. Сапожникова, А. А. Солонина и В. Эннатского. Их опыты в 1913 г. по сжиганию больших масс бездымного пороха (до 10 т одновременно) показали, что с увеличением массы пороха скорость горения значительно возрастает, а при больших массах пороха горение может переходить во взрыв.

В 1899-1903 гг. на Шлиссельбургском частном пороховом заводе было изготовлено 77 827 пудов бездымного пироколлодийного пороха, разработанного в 1890-1894 гг. Д. И. Менделеевым и его учениками И. М. Чельцовым, П. П. Рубцовым, С. П. Вуколовым, Ф.Ю. Ворожейкиным, Н. А. Смирновым и А. А. Григоровичем в Научно-технической лаборатории Морского ведомства. Пироколлодийный порох Д. И. Менделеева был принят на вооружение американским военно-морским флотом в 1897 г., а армией США - в 1899 г. Он производился в огромных количествах на заводах США в период первой мировой войны и тысячами тонн ввозился в Россию.

А на родине Д. И, Менделеева его порох так и не был принят на вооружение армии. В 1909 г. Артком ГАУ принял постановление, в котором говорилось, что "... преимущества пироколлодийного пороха не столь существенные, чтобы переходить к его изготовлению на казенных заводах, которые приспособлены к изготовлению пироксилинового пороха".

Вскоре после русско-японской войны сотрудники Научно-технической лаборатории Морского ведомства С. П. Вуколов и П. П. Рубцов предприняли попытку создать нитроглицериновый порох баллиститного типа без летучего растворителя. Его состав: 66 % нитроцеллюлозы, 26 % нитроглицерина, 7 % централита и 1 % вазелина. Содержание нитроглицерина в этом порохе по сравнению с баллиститом Нобеля значительно уменьшено, а содержание органических охлаждающих добавок увеличено, что позволяет уменьшить температуру пороховых газов и их разгарное действие на канал ствола орудия. Этот путь был использован впоследствии при создании так называемых "холодных" нитроглицериновых порохов баллиститного типа для корабельной артиллерии.

Преимущества порохов баллиститного типа: короткий технологический цикл; возможность изготовления пороховых элементов, особенно одноканальных трубок, точных размеров и с большой толщиной свода; возможность получения порохов различной мощности.

Работы по созданию нитроглицериновых порохов баллиститного типа были возобновлены лишь в конце 20-х и в 30-х гг.

В годы первой мировой войны в русской артиллерии применяли пироксилиновый порох - бездымный, но не беспламенный. В позиционный период войны особенно отрицательно проявлялась пламенность выстрела, из-за которой при стрельбе в ночных условиях обнаруживалось расположение орудий на огневых позициях.

Для устранения пламенности выстрела ГАУ присылало в действующую армию специальные пламегасители в небольших количествах только для гаубичных батарей. Эти пламегасители, снаряженные веществами, снижающими температуру продуктов горения пороха (канифолью, хлористым калием или натрием), вкладывали в гильзы с порохом перед заряжанием гаубицы.

С 1915 г. пламегасящие вещества стали добавлять в состав пороха при его изготовлении, но это не дало желаемых результатов. При стрельбе из 76-мм пушек патронами, снаряженными таким порохом, огневые вспышки были почти такими же, как при стрельбе обычным бездымным порохом, а рассеивание снарядов вследствие неравномерного горения боевого заряда значительно увеличилось. Не дали положительных результатов также и опыты по устранению пламенности выстрела за счет уменьшения толщины ленточного пороха.

Положительные результаты были получены в 1916-1917 гг. Г. П. Киснемским, который создал беспламенный порох, применив для его изготовления пироксилин с уменьшенным содержанием азота.
4. Пороха и заряды
После русско-японской войны на вооружение русской артиллерии были приняты новые полевые системы: легкая 76-мм горная пушка образца 1909 г., 122-мм гаубица образца 1909 г., 122-мм гаубица образца 1410 г., 152-мм гаубица образца 1910 г. Новые системы имели высокие по тому времени тактико-технические данные и не уступали аналогичным образцам германской и австро-венгерской армий в дальности стрельбы (до 8-13 км), скорострельности (2-К) выстрелов в минуту), по массовым характеристикам, орудий в боевом положении (М)0-2500 кг) и снарядов (6,5-41 кг).

Перед войной 1914-1917 гг. Россия располагала 7038 орудиями. Основным видом артиллерии были 76-мм орудия. На вооружении армии состояло 5480 легких, 432 конных. 426 горных 76-мм орудий, т. е. всего 6338 орудии.

В вооруженных силах России использовались в общей сложности 115 различных артиллерийских систем. Для них были разработаны пороха соответствующих марок и конструкции зарядов.

Для изготовления зарядов сухопутной артиллерии и стрелкового оружия промышленность выпускала пироксилиновые пороха 30 марок. Для снаряжения винтовочных и пулеметных патронов использовали пластинчатый порох марок Р, В, ВЛ с пороховыми зернами толщиной 0,12-0,36 мм, шириной 0,5-1,5 мм и длиной 0,7-1,8 мм.

Пороха марок В и ВЛ применяли также в боевых зарядах 76-мм зенитных пушек, установленных на автомобиле, в 76-мм противоштурмовых пушках при стрельбе гранатами и шрапнелями, а также в зарядах 20-мм бомбометов и 58-мм минометов типа ФР.

Для других зарядов к орудиям наземной артиллерии калибром от 76 до 355 мм применяли ленточные пороха следующих марок: Г, Пз, МСК, СГ1, СГ2, Г1-48, Г1-48 тонкий, Г1-48 толстый, ПКО, Г12 спиральный, Г6 тонкий, Г6, толстый, СБ, СП, КО, Б9, С12, КО200, Б11_н, Б6, СБ6, С120, Б11_с, Б10-11, Б12. Наиболее часто использовали порох марки ПКО в боевых зарядах к 76-мм батарейным, легким и конным пушкам, 76-мм противоаэропланным пушкам системы Гельвиха, а также в зарядах многих крепостных и береговых орудий среднего и крупного калибров. Порох марки СГ1 применяли в зарядах к 76-мм скорострельным пушкам образца 1904 г. и в 76-мм противоштурмовых пушках при стрельбе гранатами и шрапнелями. Порохом марки СГ2 снаряжали боевые заряды к 76-мм горным скорострельным пушкам образца 1909 г. Боевые заряды к 107-мм полевым скорострельным пушкам образца 1910 г. снаряжали ленточным порохом марки С12.

Для снаряжения боевых зарядов к орудиям крупных калибров использовали ленточные пороха марок КО, КО200, Б10-н, Б6 или СБ6 Б11-с Б10-11, Б12- и Б14. Здесь цифровые индексы обозначали калибр орудия в дюймах. С увеличением калибра и длины ствола орудия соответственно увеличивали и размеры пороховых зерен. Так, в заряде 14-дюймовой (355-мм) пушки длиной 52 калибра применяли ленточный порох марки Б14 , зерна которого имели толщину 6,0-6,3 мм, ширину 35-45 мм и длину 490-510 мм.

В орудиях особо большой мощности (осадных и береговой обороны) калибром от 280 до 410 мм толщина пороховых лент изменялась от 2,35 до 6,3 мм, ширина - от 25 до 35 мм и длина - от 105 до 510 мм.

В некоторых орудиях наземной артиллерии, например, в 37-мм пушке системы Розенберга. 76-, 107- и 120-мм скорострельных пушках и других, применяли также бездымные трубчатые пороха. Размеры пороховых зерен в зависимости от калибра орудия составляли: наружный диаметр 1,60-8,5 мм, толщина горящего свода - 0,34- 2,5 мм и длина трубок - 46-670 мм.

На вооружении артиллерии российского Военно-Морского Флота в рассматриваемый период состояли 19 артиллерийских систем калибром от 37 до 410 мм. Все они были снабжены зарядами из трубчатых порохов с размерами пороховых зерен: толщина горящего свода - 0,34-6,0 мм; наружный диаметр - 1,60-21,20 мм, длина трубок - 65-1050 мм.

Для орудий морского ведомства были разработаны также и заряды из ленточных порохов шестнадцати марок с размерами пороховых элементов: толщина от 0,34 (для 37-мм пушки) до 5,35 мм (для 350-мм пушки), ширина от 8 до 35 мм и длина лент- от 65 (для 37-мм пушки) до 1000 мм (для пушки калибра 130/55 мм).

В русской артиллерии в годы войны использовалось значительное количество американских, японских, английских и французских порохов для зарядов к орудиям, закупленным за рубежом.

В их числе были одноканальные и семиканальные зерненые американские пороха, изготовленные из пороховой массы русских рецентов: СП. С12, СБ6 а также английские нитроглицериновые кордитные пороха (спиральные и трубчатые) и др.

Таким образом, в русской артиллерии в годы первой мировой войны использовались разнообразные бездымные пороха отечественного и зарубежного производства. Это затрудняло работу артиллерийских складов и баз, изготовивших боевые заряды.

Отдельную и довольно интересную тему представляет собой применение новых порохов в орудиях, стрелявших ранее черным или бурым призматическим порохом, то есть пушках и мортирах системы 1867 и 1877 годов.

Одними из первых новые заряды получили крепостные и осадные пушки 6-дм калибра (125 мм.). 6-дм пушки были нескольких типов, в том числе в 120 и 190 пудов, причем, что интересно, у скрепленной части канала ствола пушки в 190 пудов была небольшая длина (1321 мм), это оказалось весьма невыгодным условием при переходе от дымного пороха к бездымному, потому что у бездымного пороха опасное давление обычно перемещается к дулу. Разница в местоположении опасных сечений при дымном и бездымном порохе доходит до 4-6 и более калибров. Вот почему при введении бездымного пороха начальная скорость снаряда у 6-дюймовой пушки в 120 пудов и 42-линейной пушки значительно возросла, а у 6-дюймовой пушки в 190 пудов осталась прежней. Это заставило прекратить производство последних и начать проектирование 6-дюймовой пушки в 200 пудов.

То есть без переделки пушки стреляли новыми подобранными с учетом запаса прочности ствола зарядами бездымного пороха.

Полный заряд призматического (бурого) пороха плотностью 1,75 составлял 3,28 кг. Для перекидной стрельбы имелись уменьшенные снаряды, минимальный из которых весил 0,82 кг. Под эти заряды пушки, собственно, и проектировались.

Позднее, с 1891 года, предпринимались опыты по подбору заряда для этих и других пушек. В результате такие заряды были подобраны и введены на вооружение. Заряды бездымного пороха являлись первоначальными и комбинированными. Первоначальный полный заряд состоял из 2 пакетов пороха КО общим весом 2,32 кг. Уменьшенные заряды представляли собой пучки пороха ПКО по 81 г. Как правило, применялись заряды из 18, 10 и 7 пучков, хотя было возможно и использование зарядов из 18-5 пучков.

Стреляли эти пушки и после революции, так, Комбинированный заряд, который был введен в 1925 году, состоял из наименьшего заряда весом 810 г ПКО и 5 одинаковых довесков весом 325 г КО.

42-линейные (107-мм) пушки образца поначалу имели полный заряд, равный 3,28 кг призматического пороха плотностью 1,75. В 1896 году на Главном артиллерийском полигоне были испытаны заряды бездымного пороха марки КО. Эти заряды имели начальную скорость 518 м/с. К началу XX века полный заряд составлял 1,788 кг пороха марки КО и состоял из трех пакетов.

В 1925 году были введены комбинированные заряды из 8 пакетов: 3 пакета весом по 160 г ПКО каждый составляли постоянную часть заряда; 5 равновесных пакетов по 242 г СП (марка бездымного пороха) каждый являлись переменной частью заряда.

Переделок самих орудий, как видно, не производилось. К ним просто подобрали заряд, а у оставшихся на вооружении пушек обр. 1867 года переделали канал (вставили стальной лейнер) или приняли новые снаряды (имевшие три тонких медных ведущих пояска) и использовали их до снятия с вооружения. Старыми пушками были вооружены крепости, и применение бездымного пороха вместо дымного худо-бедно позволяло стрелять 6-дм пушкам на 7-8 км. Хотя, как показал опыт обороны Осовца, и этого было недостаточно.

Фактически же первой пушкой под бездымный порох была 6-дм пушка в 200 пудов, 1904 года. Это переработанная с учетом пиковых давлений бездымного пороха пушка обр. 1877 года, т.е. с цилиндро-призматическим затвором и без отката ствола (откат всего лафета с самонакатыванием от приспособленного компрессора или по клиньям).

Полностью к бездымному пороху перешли ко времени начала Русско-японской войны. Во всяком случае полевые пушки образца 1895 года (модернизация пушек обр. 1877 года с поршневым, а не клиновым затвором) стреляли к тому времени бездымным порохом, как и в период Первой мировой войны.




Заключение
Таким образом, мы можем сделать вывод, что нахождение оптимального состава пороха и технологии его производства - длительный и трудоёмкий процесс, происходящий на протяжении многих веков. Множество людей самых разных национальностей внесли свой вклад в развитие технологии производства пороха, а сам факт его изобретения – огромный шаг в развитии науки и техники.




Используемая литература
1)Советская военная энциклопедия, М., 1978

2)Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972. Б. С. Светлов

3)Химия ракетных топлив, пер. с англ. М., 1969; Горст А. Р. ,Сарнер С.

4)Порох. От алхимии до артиллерии: история вещества, которое изменило мир. М., 2005; Келли Д.

5)Внутренняя баллистика, 2 изд., М., 1949; Серебряков М. Е.,

6)Пороха и взрывчатые вещества, М.,1936; Штетбахер А.

7)Пороха и взрывчатые вещества, М.,1936; Веннен Л., Бюрло Э., Лехорше А.

Размещено на Allbest.ru