Вибухові речовини та їх характеристика

ВИБУХОВІ РЕЧОВИНИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

По характеру дії та за практичним застосуванням вибухові речовини поділяються на ініціюючі, що дроблять (бризантні), метальні й на піротехнічні.

Ініціюючими називаються такі вибухові речовини, що мають велику чутливість, вибухають від незначного теплового чи механічного впливу та своєю детонацією викликають вибух інших вибухових речовин. Основними представниками ініціюючих вибухових речовин є гримуча ртуть, азид свинцю, стифнат свинцю і тетразен.

Вони застосовуються для спорядження капсулів-запальників і капсулів-детонаторів. Ініціюючі вибухові речовини та вироби, у яких вони застосовані, дуже чутливі до різного роду зовнішніх впливів, тому вони вимагають обережного поводження.

Бризантними називаються такі вибухові речовини, що вибухають, як правило, під дією детонації ініціюючих вибухових речовин і при цьому роблять дроблення навколишніх предметів. Основними представниками вибухових речовин, що дроблять, є: тротил (тол), мелініт, тетрил, гексоген, тен, амоніти та ін. Вони застосовуються як вибухові заряди мін, гранат, снарядів, а також при використанні в підривних роботах.

Метальними називаються такі вибухові речовини, котрі мають вибухове перетворення у вигляді горіння при порівняно повільному наростанні тиску, що дозволяє використовувати їх для метання куль, мін, гранат і снарядів.

Основним представником метальних вибухових речовин є порох (димний і бездимний).

Димний порох є механічною сумішшю селітри, сірки і деревного вугілля.

Бездимні пороха поділяються на піроксиліновий та нітрогліцериновий порох.

Піроксиліновий порох виготовляється шляхом розчинення його суміші з вологим розчинним чи нерозчинним піроксиліном в спирто-ефірному розчиннику.

Нітрогліцериновий порох виготовляється із суміші пороху з піроксиліном та нітрогліцерином.

Димні порохи застосовуються для спорядження запалів до ручних гранат, дистанційних трубок, зривників, виготовлення вогнепровідного шнура й ін.

Бездимні порохи застосовуються в якості бойових (порохових) зарядів вогнепальної зброї: піроксиліновий порох – головним чином у порохових зарядах патронів стрілецької зброї, нітрогліцериновий, як більш могутній, - у бойових зарядах гранат, мін, снарядів.

Зерна бездимного пороху можуть мати форму кубу, пластинки, стрічки, одноканальної чи багатоканальної трубки циліндра.

Піротехнічні речовини являють собою суміші пальних складових (магнію, фосфору, алюмінію та ін.), окислювачів (хлоратів, нітратів та ін.) і цементаторів (природні чи штучні смоли й ін.). Крім того, вони містять домішки спеціального призначення: речовини, що забарвлюють полум'я; речовини, що зменшують чутливість складу та ін. Піротехнічні речовини застосовуються для спорядження освітлювальних і сигнальних патронів, що трасують, та запальних складів куль, гранат, снарядів і т.п.

Процес горіння пороху

При впливі на порохове зерно зовнішнього (теплового) імпульсу воно починає горіти. Процес горіння пороху розділяють на три фази: запалювання, запалення, власне горіння.

Запалювання – початок розкладання порохового зерна в одній чи декількох точках під впливом зовнішнього імпульсу. Для запалювання бойового заряду таким зовнішнім імпульсом є дія розпечених газів, що утворюються при запаленні ударного складу капсуля (ініціюючої вибухової речовини) від удару бойка.

Для димних порохів температура запалювання складає 270- 320⁰ С. Для бездимних близько 200 ⁰С.

Запалення – поширення полум'я по поверхні порохового зерна. Запалення протікає з різною швидкістю в залежності від властивостей пороху і зовнішнього тиску. При нормальному атмосферному тиску швидкість запалення димного пороху 1-3 м/сек., при підвищенні тиску вона зростає в кілька разів.

Бездимний порох на відкритому повітрі запалюється повільно, зі швидкістю 2-5 м/сек.; однак при підвищенні тиску швидкість запалення бездимного пороху різко збільшується. Так при тиску 10-20 кг/см.² швидкість його запалення можна вважати миттєвою.

Для забезпечення одночасного запалення всього порохового заряду необхідно, щоб тиск всередині гільзи, створений запаленням ударного складу капсуля, перевищував 20 кг/см², що і здійснено в бойових патронах. При неодночасному запаленні всіх зерен порохового заряду може відбутися затяжний постріл. Крім того, частина пороху може взагалі не згоріти до моменту вильоту снаряда з каналу ствола; ця частина пороху при цьому не прийме участі в наданні снаряду енергії, внаслідок чого зменшиться початкова швидкість снаряда та дальність його польоту буде меншою.

Власне горіння — поширення реакції розкладання вглиб порохового зерна перпендикулярно до його поверхні. Отже, швидкість горіння визначається зміною найменшого розміру (товщини) порохового зерна в одиницю часу.

Швидкість горіння пороху є дуже важливою балістичною характеристикою. Дослідним шляхом встановлено, що швидкість горіння пороху залежить від його складу, густини порохової речовини, зовнішнього тиску, температури та вологості пороху.

Фактори, що впливають на швидкість горіння пороху:

ü Склад пороху. Порох різного складу при однакових умовах має різну швидкість горіння.

ü Густина порохової речовини. Чим більша щільність порохового зерна, тим менша швидкість його горіння. Для отримання швидкозгоряючих порохів, зерна роблять пористими. Щільність сучасних бездимних порохів складає 1,56-1,63 кг/дм³.

ü Зовнішній тиск. З підвищенням тиску в навколишньому середовищі швидкість горіння пороху збільшується..

ü Температура пороху. Чим вища температура порохового заряду, тим швидкість горіння пороху більша, тому що зменшується витрата тепла на нагрівання пороху і сама реакція розкладання протікає інтенсивніше.

ü Вологість пороху. Чим вологість вища, тим порох горить повільніше, тому що частина теплової енергії використовується для перетворення води в пар.

ü Кількість порохових газів, що виділяються при горінні пороху, та швидкість газоутворення залежать також від форми й розмірів зерен пороху.

Явище пострілу. Періоди пострілу. Віддача зброї

Балістика — наука про рух снаряда (кулі). Вона поділяється на дві самостійні науки: внутрішню та зовнішню балістики.

Задачею внутрішньої балістики є вивчення руху снаряда (кулі) в каналі ствола та явищ, що при цьому відбуваються. Задача зовнішньої балістики складається у вивченні польоту снаряда (кулі) в повітрі.

Внутрішня балістика досліджує величину тиску порохових газів і зміну швидкості снаряда (кулі) в стволі зброї, визначає найбільш вигідні дані каналу ствола (довжину каналу, обсяг зарядної камори) і умови заряджання (вагу заряду, розміри і форму пороху) для того, щоб снаряду заданої ваги і калібру надати необхідну початкову швидкість при визначеній величині найбільшого тиску газів.

Явище пострілу

Пострілом називається викидання кулі (снаряду, гранати) з каналу ствола зброї енергією газів, що утворюються при згорянні порохового заряду.

Постріл являє собою процес дуже швидкого перетворення хімічної енергії пороху спочатку в теплову, а потім у кінетичну енергію руху зброї (системи заряду - снаряд - ствол).

Явище пострілу характеризується наступними особливостями:

ü значною величиною тиску газів (2—3 тисячі й більш атмосфер);

ü високою температурою порохових газів (2500—3500°С);

ü миттєвою тривалістю явища (0,001—0,06 с);

ü горінням порохового заряду в обсязі, що швидко змінюється.

Розглянемо, як відбувається постріл при стрільбі зі стрілецької зброї.

При пострілі відбуваються наступні явища. Від удару по капсулю вибухає ударний його склад й утворюється полум'я, що запалює запальник. Від запальника загоряється метальний заряд (у патронів до стрілецької зброї метальний заряд запалюється безпосередньо від вогню капсуля). При згорянні порохового заряду утворюється велика кількість сильно нагрітих газів, що створюють у каналі ствола високий тиск на дно кулі, дно і стінки гільзи, а також на стінки ствола і затвор. У результаті тиску газів на дно кулі вона зрушується з місця у зброї, що має наріз ствола, врізається в нарізи; обертаючись по них, просувається по каналі ствола з безупинно зростаючою швидкістю та викидається назовні по напрямку осі каналу ствола.

Тиск газів на дно гільзи викликає рух зброї (ствола) назад. Від тиску газів на стінки гільзи і ствола відбувається їх розтягання, і гільза, котра щільно притиснута до патронника, перешкоджає прориву порохових газів вбік затвора. Одночасно при пострілі виникає коливальний рух (вібрація) ствола і відбувається його нагрівання. Розпечені гільза й частки незгорівшого пороху, що витікають з каналу ствола слідом за кулею, при зустрічі з повітрям породжують полум'я й ударну хвилю; остання є джерелом звуку при пострілі.

Енергія, що виділяється при згорянні метального заряду, витрачається на наступні роботи:

ü надання снаряду поступального руху (основна робота), ця робота чисельно дорівнює дульній енергії, тобто кінетичній енергії снаряда у момент вильоту його з каналу ствола. На виконання цієї роботи затрачається близько 1/3 енергії метального заряду;

ü надання снаряду обертального руху в зброї, що має ствол з нарізкою. Величина цієї роботи залежить від калібру і маси снаряда (кулі), крутості нарізів і складає 0,25-2,5% стосовно основної роботи;

ü подолання тертя під час руху по каналу ствола (1-2% стосовно основної роботи);

ü переміщення відкатних частин зброї (1-1,5% стосовно основної роботи);

ü на розтягання й нагрівання стінок ствола, нагрівання гільзи і снаряда (кулі) – до 22 % всієї енергії метального заряду й близько 40% всієї енергії метального заряду губиться після вильоту снаряда (кулі) з каналу ствола.

Постріл відбувається в дуже короткий проміжок часу (0,001 - 0,06 с).

При пострілі розрізняють чотири послідовних періоди:

ü попередній (піростатичний період, період форсування);

ü перший (піродинамічний період);

ü другий (термодинамічний період);

ü третій період (післядії порохових газів).

Попередній (піростатичний) період – період пострілу від початку горіння заряду до початку руху снаряда (кулі) в каналі ствола при тиску, рівному тиску форсування. Процес відбувається в постійному обсязі.

Період форсування снаряда (кулі) – період переміщення снаряда (кулі) в каналі ствола від початку його руху до повного врізання ведучого паска в направляючу частину каналу ствола.

У гладкоствольної зброї цей період відсутній. За часом це самий короткий період. Під час цього періоду в каналі ствола створюється тиск, необхідний для того, щоб зрушити снаряд (кулю) з місця і перебороти опір ведучого паска снаряда (оболонки кулі) врізанню в нарізи ствола. Цей тиск називається тиском форсування. У залежності від маси снаряда, пристрою нарізів, ведучого паска й від щільності оболонки кулі тиск форсування для різних видів артилерійських систем і кулеметів може бути від 250 до 500 кгс/см².

Перший (піродинамічний) чи основний період триває від початку руху кулі до моменту повного згоряння порохового заряду, який швидко змінюється в об’ємі. На початку періоду, коли швидкість руху кулі по каналу ствола ще невелика, кількість газів росте швидше, ніж об’єм закульного простору (простір між дном кулі та дном гільзи), тиск газів швидко підвищується і досягає найбільшої величини (наприклад, у стрілецької зброї під патрон зр. 1943 р. - 2800 кг/см², а під гвинтівковий патрон - 2900 кг/см², снаряду – 3000-4000 кгс/см²). Цей тиск називається максимальним тиском. Він створюється в стрілецькій зброї при проходженні кулею 4 - 6 см шляху. Потім, внаслідок значного збільшення швидкості руху кулі, об’єм закульного простору збільшується швидше припливу нових газів, і тиск починає падати; до кінця періоду він дорівнює приблизно 2/3 максимального тиску. Швидкість руху кулі постійно зростає й до кінця періоду досягає приблизно 3/4 початкової швидкості. Пороховий заряд цілком згоряє незадовго до того, як куля вилетить з каналу ствола.

Другий (термодинамічний) період триває від моменту повного згоряння порохового заряду до моменту вильоту кулі з каналу ствола. З початком цього періоду приплив порохових газів припиняється, однак сильно стиснуті й нагріті гази розширюються і, роблячи тиск на кулю, збільшують швидкість її руху. Спад тиску в другому періоді відбувається досить швидко і у дульного зрізу (дуловий тиск) складає у різних зразках зброї 300 - 900 кг/см² (наприклад, у самозарядного карабіна Симонова - 390 кг/см²). Швидкість кулі в момент вильоту її з каналу ствола (дулова швидкість) трохи менша початкової швидкості.

У деяких видів стрілецької зброї, особливо короткоствольних (наприклад, пістолет Макарова), другого періоду немає, тому що повного згоряння порохового заряду до моменту вильоту кулі з каналу ствола фактично не відбувається.

Третій період – післядії газів триває від моменту вильоту кулі з каналу ствола до моменту припинення дії порохових газів на кулю. Протягом цього періоду порохові гази, що витікають з каналу ствола зі швидкістю 1200 – 2000 м/с, продовжують впливати на кулю й надають їй додаткову швидкість. Найбільшої (максимальної) швидкості куля досягне наприкінці третього періоду на віддаленні декількох десятків сантиметрів від дульного зрізу ствола. Цей період закінчується в той момент, коли тиск порохових газів на дно кулі буде врівноважений опором повітря.

Рух кулі в повітрі

При польоті кулі в повітрі на нії впливають сила тяжіння і сила опору повітря. Дія цієї сили досить значна, особливо для куль, що мають невелику масу і велику швидкість польоту. Досить вказати, що сила опору повітря, що діє на кулю при швидкості 865 м/с, у 83 рази більша сили ваги.

Для того щоб з'ясувати, як впливає опір повітря, встановимо насамперед, чим викликається опір повітря тілу, що рухається.

Опір повітря

Опір повітря польоту кулі викликається основними факторами: утворенням приграничного шару, відривом приграничного шару з утворенням завихрень. Кожний з цих факторів виявляється або в результаті різниці тиску повітря на головну і донну частини кулі, або в результаті тертя повітря об кулю.

1. Утворення прикордонного шару. Повітря має властивість в'язкості, що обумовлюється наявністю внутрішнього зчеплення молекул. При русі кулі молекули газів повітря, що безпосередньо примикають до кулі, внаслідок зчеплення з його поверхнею рухаються зі швидкістю кулі. Наступний шар молекул повітря внаслідок внутрішнього зчеплення також починає рухатися, але вже з трохи меншою швидкістю. Рух цього шару передається наступному, і так доти, поки швидкість часток повітря не стане рівною нулю. Утвориться так званий прикордонний шар – шар повітря, що безпосередньо примикає до поверхні кулі, у якому рух часток змінюється від швидкості кулі до нуля. На утворення прикордонного шару, тобто на надавання імпульсу руху молекулам повітря, використовується частина енергії кулі, що призводить до зменшення швидкості його польоту.

2. Відрив прикордонного шару й утворення завихрень. Відрив прикордонного шару спостерігається в донній частині кулі за максимальним поперечним розрізом. За донною частиною кулі утворюється розріджений простір, куди спрямовуються молекули повітря, створюючи вихровий рух. Внаслідок утворення розрідженого простору тиск на головну частину кулі більший, ніж на її донну частину (тиск на головну частину кулі більший атмосферного, а на донну приблизно дорівнює 1/3 – 1/4 атм). Отже, куля витрачає частину своєї енергії на подолання сили, що утворюється в результаті різниці тисків на її головну та донну частини і на завихрення, які утворюються, що також приводить до зменшення швидкості кулі.

Сила опору повітря

Сумарна сила опору, що утвориться при дії зазначених факторів, і є силою опору повітря.

Щільність повітря

Чим менша щільність повітря, тим менша і величина сили опору повітря, що діє на кулю.

При стрільбі зі стрілецької зброї по наземних цілях, враховуючи, незначну висоту траєкторії щільність повітря приймається Н(у) = 1,

Щільність повітря

Як відомо зі зміною щільності повітря змінюється величина сили опору повітря, що діє на кулі, а отже, змінюється дальність польоту кулі. Чим менша щільність повітря, тим більша дальність польоту кулі, чим більша щільність повітря, тим дальність польоту кулі менша.

Щільність повітря залежить від трьох факторів: від температури, атмосферного тиску і вологості.

Температура повітря є ступенем його нагріву. Повітря нагрівається від землі, що у свою чергу нагрівається сонячними променями, що проникають крізь атмосферу; безпосереднє нагрівання повітря сонячними променями досить незначне.

З підвищенням температури повітря розширюється. Отже, у тому самому об’ємі при збільшенні температури кількість повітря зменшується. Звідси, чим більша температура, тим менша щільність повітря, і, навпаки, чим менша температура, тим щільність повітря більша.

Атмосферний тиск є вагою атмосфери, що приходиться на одиницю поверхні.

Чим більший атмосферний тиск, тим більша кількість повітря буде знаходитися в тому самому об’ємі, а отже збільшиться щільність повітря; чим менший атмосферний тиск, тим щільність повітря менша.

Вологість повітря характеризується вмістом в ньому водяних пар. За еталоном виміру вологості повітря приймають величину, що називається абсолютною вологістю. Абсолютною вологістю називається тиск водяних парів, що знаходяться в повітрі (точніше — пружність водяних парів, а не тиск, але саме тому що ці величини кількісно рівні, ми користуємося більш зрозумілим позначенням). Вологе повітря являє собою суміш сухого повітря і водяних пар. Якщо, наприклад, атмосферний тиск повітря 740 мм рт. ст., а на сухе повітря приходиться 734 мм, то різниця 6 мм (740—734) і є абсолютна вологість повітря. Але кількість водяних парів у повітрі не може збільшуватися нескінченно, тому що при визначеній концентрації водяних пар вони починають перетворюватися в краплі води. Така кількість водяних парів називається такою, що насичує, а абсолютна вологість, що відповідає межі насичення, називається максимальною. Величина максимальної абсолютної вологості неоднакова для різних температур. При вологому повітрі частина його обсягу замість сухого повітря займають пари води. Тим часом щільність водяних парів менша щільності повітря: якщо щільність повітря прийняти за 1, то щільність водяних парів 0,62. Тому зі збільшенням вологості повітря щільність його зменшується і, навпаки, зі зменшенням вологості повітря щільність його збільшується. Вологість повітря залежить від кількості водяних парів, що утримуються в повітрі, а не від кількості води. Тому туман, дощ і т.д. до розглянутого питання відношення не мають.

У стрілкових розрахунках застосовується не абсолютна, а відносна вологість. Відносною вологістю називається відношення кількості водяних парів, що утримуються в повітрі..

За нормальні метеорологічні умови в стрілецькій практиці приймаються: температура t_0N = 15°С, атмосферний тиск h_0N = 750 мм рт. ст., відносна вологість e₁/e = 50%. При цих умовах нормальна щільність повітря складає 1,206 кг/м³.

Зміна вологості повітря практично не має впливу на зміну дальності польоту кулі, тому при стрільбі не враховується.

Вплив зміни атмосферного тиску на дальність польоту кулі в звичайних умовах стрільби також незначний, тому враховується тільки при стрільбі в горах.

Основним фактором, що впливає на величину щільності повітря і, отже, на дальність польоту кулі, є зміна температури повітря. Виправлення дальності в залежності від зміни температури повітря й атмосферного тиску беруться з таблиць стрільби.

Вітер

Вплив вітру на політ кулі залежить від його швидкості і напрямку. Швидкість і напрямок вітру досить мінливі, але для визначення впливу вітру на політ кулі приходиться допускати, що вітер протягом усієї траєкторії зберігає однакову швидкість і напрямок.

Швидкість вітру визначається як шлях, прохідний повітрям в одиницю часу, і виражається в метрах у секунду (м/с).

У стрілецькій практиці розрізняють: слабкий вітер – 2-3 м/с, помірний-4-6 м/с, сильний –8 -12 м/с.

Напрямок вітру визначається кутом, під яким переміщається повітря стосовно площини стрільби. По напрямку розрізняють вітер: подовжній,що дує уздовж площини стрільби (подовжній вітер може бути зустрічним, якщо вітер дує на стрільця, і побіжним, якщо вітер дує від стрільця); бічний,щодує під кутом 90° до площини стрільби (бічний ліворуч і бічний праворуч); обличний (косий), що дує під гострим кутом до площини стрільби (наприклад, зустрічний ліворуч під кутом 30°, зустрічний праворуч під кутом 60°, побіжний ліворуч під кутом 45°, побіжний праворуч під кутом 15°).

Подовжній вітер змінює дальність польоту кулі, бічний – його напрямок, а обличний – і дальність і напрямок.

Дія вітру на кулі полягає в наступному. При подовжньому побіжному вітрі напрямок польоту кулі і напрямок вітру збігаються; при цьому швидкість кулі щодо повітря зменшується, отже, зменшується і сила опору повітря, кулі втрачає свою швидкість повільніше, дальність польоту його збільшується. При зустрічному подовжньому вітрі відбувається зворотне явище, дальність польоту кулі зменшується. Бічний вітер давить на бічну поверхню кулі і відхиляє його в бік від площини стрільби.

При стрільбі зі стрілецької зброї вплив подовжнього вітру на дальність стрільби незначний і тому в практиці не враховується. Бічний же вітер значно впливає на зміну первісного напрямку польоту кулі і враховується при стрільбі на усіх відстаннях.

При одночасному обліку впливу факторів на політ кулі, що змінюють дальність і напрямок стрільби, спочатку визначається і враховується сумарне виправлення по дальності стрільби, потім на основі обчисленої дальності визначається виправлення по напрямку тому, що вона залежить в основному від часу польоту кулі (дальності стрільби).

Прикритий і мертвий простір

Якщо на шляху пучка траєкторії зустрінеться перешкода, що не пробивається кулею, то частина куль потрапить в цю перешкоду, а частина пройде вище і в безпосередній близькості від її верхньої частини.

Простір за укриттям, яке не пробивається кулею, від його гребня до точки зустрічі називається глибиною прикритого простору чи просто прикритим простором ( Пп).

За укриттям траєкторія знижується і на деякій ділянці проходить не вище цілі даної висоти (ДС); ця ділянка є простором, що уражається.

На деякій ділянці прикритого простору (АД) ціль даної висоти за даних умов стрільби не може бути уражена.

Частина прикритого простору, на якому ціль не може бути уражена даною траєкторією, називається мертвим простором (Мп).

Глибина мертвого простору залежить від висоти укриття, висоти цілі, ступеня спадистості траєкторії і рельєфу місцевості за укриттям.

Глибина мертвого простору являє собою різницю між прикритим простором і простором, що уражається. Тому розрахунок величини мертвого простору зводиться до визначення глибини прикритого простору і глибини простору, що уражається.

При стрільбі зі зброї настильною траєкторією цілі, що знаходяться безпосередньо за укриттям, не можуть бути уражені. Чим настильніша траєкторія, тим глибина мертвого простору буде більша. Отже, для ураження цілей в цих умовах стрільби необхідно вибирати вогневі позиції з таким розрахунком, щоб кут зустрічі мав більшу величину, або ж використовувати зброю з навісною траєкторією, наприклад автоматичні гранатомети АГС-17, підствольні гранатомети ГП-25, або міномети.

 

ВИБУХОВІ РЕЧОВИНИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

По характеру дії та за практичним застосуванням вибухові речовини поділяються на ініціюючі, що дроблять (бризантні), метальні й на піротехнічні.

Ініціюючими називаються такі вибухові речовини, що мають велику чутливість, вибухають від незначного теплового чи механічного впливу та своєю детонацією викликають вибух інших вибухових речовин. Основними представниками ініціюючих вибухових речовин є гримуча ртуть, азид свинцю, стифнат свинцю і тетразен.

Вони застосовуються для спорядження капсулів-запальників і капсулів-детонаторів. Ініціюючі вибухові речовини та вироби, у яких вони застосовані, дуже чутливі до різного роду зовнішніх впливів, тому вони вимагають обережного поводження.

Бризантними називаються такі вибухові речовини, що вибухають, як правило, під дією детонації ініціюючих вибухових речовин і при цьому роблять дроблення навколишніх предметів. Основними представниками вибухових речовин, що дроблять, є: тротил (тол), мелініт, тетрил, гексоген, тен, амоніти та ін. Вони застосовуються як вибухові заряди мін, гранат, снарядів, а також при використанні в підривних роботах.

Метальними називаються такі вибухові речовини, котрі мають вибухове перетворення у вигляді горіння при порівняно повільному наростанні тиску, що дозволяє використовувати їх для метання куль, мін, гранат і снарядів.

Основним представником метальних вибухових речовин є порох (димний і бездимний).

Димний порох є механічною сумішшю селітри, сірки і деревного вугілля.

Бездимні пороха поділяються на піроксиліновий та нітрогліцериновий порох.

Піроксиліновий порох виготовляється шляхом розчинення його суміші з вологим розчинним чи нерозчинним піроксиліном в спирто-ефірному розчиннику.

Нітрогліцериновий порох виготовляється із суміші пороху з піроксиліном та нітрогліцерином.

Димні порохи застосовуються для спорядження запалів до ручних гранат, дистанційних трубок, зривників, виготовлення вогнепровідного шнура й ін.

Бездимні порохи застосовуються в якості бойових (порохових) зарядів вогнепальної зброї: піроксиліновий порох – головним чином у порохових зарядах патронів стрілецької зброї, нітрогліцериновий, як більш могутній, - у бойових зарядах гранат, мін, снарядів.

Зерна бездимного пороху можуть мати форму кубу, пластинки, стрічки, одноканальної чи багатоканальної трубки циліндра.

Піротехнічні речовини являють собою суміші пальних складових (магнію, фосфору, алюмінію та ін.), окислювачів (хлоратів, нітратів та ін.) і цементаторів (природні чи штучні смоли й ін.). Крім того, вони містять домішки спеціального призначення: речовини, що забарвлюють полум'я; речовини, що зменшують чутливість складу та ін. Піротехнічні речовини застосовуються для спорядження освітлювальних і сигнальних патронів, що трасують, та запальних складів куль, гранат, снарядів і т.п.

Процес горіння пороху

При впливі на порохове зерно зовнішнього (теплового) імпульсу воно починає горіти. Процес горіння пороху розділяють на три фази: запалювання, запалення, власне горіння.

Запалювання – початок розкладання порохового зерна в одній чи декількох точках під впливом зовнішнього імпульсу. Для запалювання бойового заряду таким зовнішнім імпульсом є дія розпечених газів, що утворюються при запаленні ударного складу капсуля (ініціюючої вибухової речовини) від удару бойка.

Для димних порохів температура запалювання складає 270- 320⁰ С. Для бездимних близько 200 ⁰С.

Запалення – поширення полум'я по поверхні порохового зерна. Запалення протікає з різною швидкістю в залежності від властивостей пороху і зовнішнього тиску. При нормальному атмосферному тиску швидкість запалення димного пороху 1-3 м/сек., при підвищенні тиску вона зростає в кілька разів.

Бездимний порох на відкритому повітрі запалюється повільно, зі швидкістю 2-5 м/сек.; однак при підвищенні тиску швидкість запалення бездимного пороху різко збільшується. Так при тиску 10-20 кг/см.² швидкість його запалення можна вважати миттєвою.

Для забезпечення одночасного запалення всього порохового заряду необхідно, щоб тиск всередині гільзи, створений запаленням ударного складу капсуля, перевищував 20 кг/см², що і здійснено в бойових патронах. При неодночасному запаленні всіх зерен порохового заряду може відбутися затяжний постріл. Крім того, частина пороху може взагалі не згоріти до моменту вильоту снаряда з каналу ствола; ця частина пороху при цьому не прийме участі в наданні снаряду енергії, внаслідок чого зменшиться початкова швидкість снаряда та дальність його польоту буде меншою.

Власне горіння — поширення реакції розкладання вглиб порохового зерна перпендикулярно до його поверхні. Отже, швидкість горіння визначається зміною найменшого розміру (товщини) порохового зерна в одиницю часу.

Швидкість горіння пороху є дуже важливою балістичною характеристикою. Дослідним шляхом встановлено, що швидкість горіння пороху залежить від його складу, густини порохової речовини, зовнішнього тиску, температури та вологості пороху.

Фактори, що впливають на швидкість горіння пороху:

ü Склад пороху. Порох різного складу при однакових умовах має різну швидкість горіння.

ü Густина порохової речовини. Чим більша щільність порохового зерна, тим менша швидкість його горіння. Для отримання швидкозгоряючих порохів, зерна роблять пористими. Щільність сучасних бездимних порохів складає 1,56-1,63 кг/дм³.

ü Зовнішній тиск. З підвищенням тиску в навколишньому середовищі швидкість горіння пороху збільшується..

ü Температура пороху. Чим вища температура порохового заряду, тим швидкість горіння пороху більша, тому що зменшується витрата тепла на нагрівання пороху і сама реакція розкладання протікає інтенсивніше.

ü Вологість пороху. Чим вологість вища, тим порох горить повільніше, тому що частина теплової енергії використовується для перетворення води в пар.

ü Кількість порохових газів, що виділяються при горінні пороху, та швидкість газоутворення залежать також від форми й розмірів зерен пороху.