Появление пороха в китае. Кто изобрел порох? Средневековая технология производства пороха
Человеком было сделано множество открытий, которые имели большое значение в той или иной сфере жизни. Однако очень небольшое количество таких открытий действительно затронули ход истории.
Порох, его изобретение – именно из этого списка открытий, которые способствовали развитию многих областей человечества.
История
Предыстория появления пороха
Ученые умы долго дискутировали о времени его создания. Кто-то утверждал, что он был изобретен в странах Азии, а другие наоборот не соглашаются, и доказывают обратное, что порох был изобретен в Европе, а оттуда попал в Азию.
Все сходятся во мнении, что родиной пороха является Китай.
Имеющиеся рукописи говорят, о шумных праздниках, которые проводились в Поднебесной с очень громкими взрывами, которые не были привычны европейцам. Конечно это был не порох, а семена бамбуков, которые при нагреве лопались с сильным шумом. Такие взрывы, заставили задуматься тибетских монахов о практическом применении подобных вещей.
История изобретения
Сейчас уже нет возможности с точностью до года определить время изобретения китайцами пороха, однако по дошедшим до нынешних времен рукописям, есть мнение, что в середине VI века жители Поднебесной знали и компоновке веществ, с помощью которых можно получить огонь с ярким пламенем. Дальше всех в направлении изобретения пороха продвинулись даосисткие монахи, которые и в конце концов изобрели порох.
Благодаря найденному труду монахов, который был датирован IX веком, где приведены перечни всех неких «эликсиров» и как их применять.
Большое внимание было обращено на текст, где указывалось на приготовленный состав, который неожиданно возгорался прямо после изготовления и причинял ожоги монахам.
Если сразу не потушить огонь, до дотла сгорал дом алхимика.
Благодаря вот таким сведениям были закончены дискуссии о месте и времени изобретения пороха. Ну надо сказать, что после изобретения пороха, он всего лишь горел, но не взрывался.
Первый состав пороха
Состав пороха требовал точного соотношения всех составляющих. Для определения всех долей и составляющих монахам потребовался еще не один год. В итоге была получена смесь, получившая имя «огненное зелье». В состав зелья входили молекулы угля, серы и селитры. В природе селитры очень мало, за исключением территорий Китая, где селитра может находиться прямо на поверхности земли слоем в несколько сантиметров.
Компоненты пороха:
Мирное применение пороха в Китае
В первое время изобретения пороха он в основном применялся в виде различных шумовых эффектов или для красочных «салютов» во время увеселительных мероприятий. Однако местные мудрецы понимали, что возможно и боевое применение пороха.
Китай в те далекие времена постоянно находился в состоянии войны с окружавшими его кочевниками, а изобретение пороха было на руку военным начальникам.
Порох: первое применение китайцами в военных целях
Имеются рукописи китайских монахов, где утверждается о применении «огненного зелья» в военных целях. Китайские военные окружили кочевников и заманили в горную местность, где были заранее установлены пороховые заряды и подожжены после похода противника.
Сильные взрывы парализовали кочевников, те бежали с позором.
Поняв, что такое порох, и, осознав его возможности, императоры Китая поддерживали изготовление оружия с применением огненной смеси, это и катапульты, пороховые шары, различные снаряды. Благодаря применению пороха, войска китайских командиров не знали поражений и повсеместно обращали врага в бегство.
Порох покидает Китай: арабы и монголы начинают изготавливать порох
По дошедшим сведениям, примерно в XIII веке, сведения о составе и пропорциях для изготовления пороха были получены арабами, как это было сделано, нет точных сведений. По одному из преданий, арабы вырезали всех монахов монастыря и получили трактат. В том же веке арабы смогли построить пушку, позволяющую стрелять снарядами из пороха.
«Греческий огонь»: византийский порох
Далее от арабов сведения о порохе, его составе в Византию. Чуть изменив состав качественно и количественно был получен рецепт, который получил название «греческий огонь». Первые же испытания этой смеси не заставили себя ждать.
При обороне города были применены пушки, заряженные греческим огнем. В итоге все корабли были уничтожены огнем. До наших времен не дошли точные сведения о составе «греческого огня», но предположительно были применены — сера, нефть, селитра, смола и масла.
Порох в Европе: кто изобрел?
Долгое время виновником появления пороха в Европе считался Роджер Бэкон. В середине тринадцатого века он стал первым европейцем, описавшем в книге все рецепты изготовления пороха. Но книга была зашифрована, и воспользоваться ею не представлялось возможным.
Если вы хотите знать, кто изобрел порох в Европе, то ответом на ваш вопрос будет история Бертольда Шварца. Он являлся монахом и занимался алхимией на благо своего Ордена францисканцев. В начале четырнадцатого века он работал над определением пропорций вещества из угля, серы и селитры. После долгих опытов ему удалось растереть в ступке нужные компоненты в пропорции, достаточной для взрыва.
Взрывная волна чуть не отправила монаха на тот свет.
Изобретение положило начало эры огнестрельного оружия.
Первую модель «стреляющей ступки» разработал все тот же Шварц, за что и был посажен в тюрьму в целях неразглашения тайны. Но монаха выкрали и тайно перевезли в Германию, где он продолжил свои опыты по усовершенствованию огнестрельного оружия.
Чем закончил свою жизнь пытливый монах, до сих пор неизвестно. По одной из версий, он был взорван на бочке с порохом, по другой, благополучно умер в весьма преклонном возрасте. Как бы то ни было, но порох подарил европейцам большие возможности, которыми они не преминули воспользоваться.
Появление пороха на Руси
Нет точного ответа о происхождении пороха на Руси. Есть множество историй, но самой правдоподобной считается – что состав пороха был предоставлен византийцами. Впервые порох был применен в огнестрельном орудии при защите Москвы от набега войск Золотой орды. Такое ружье не выводило из строя живую силу противника, но позволяло пугать лошадей и сеять панику в рядах Золотой Орды.
Рецепт бездымного пороха: кто изобрел?
Приближаясь к более современным векам, скажем, что XIX век – это время усовершенствования пороха. Одним из интересных усовершенствований считается изобретение французом Вьелем пироксилинового пороха, обладающего твердой структурой. Его первое применение было оценено по достоинству представителями оборонного ведомства.
Суть в том, что порох горел без дыма, не оставляя следов.
Чуть позже изобретатель Альфред Нобель заявил о возможности применения нитроглицеринового пороха при производстве снарядов. После этих изобретений порох только совершенствовался и улучшались его характеристики.
Виды пороха
В классификации применяются следующие виды пороха:
- смесевые (так называемый порох дымный (черный порох));
- нитроцеллюлозные (соответственно, бездымный).
Для многих может быть будет открытием, но твердое ракетное топливо, применяемое в космических аппаратах и ракетных двигателях, есть ни что иное, как самый мощный порох. Нитроцеллюлозные пороха состоят из нитроцеллюлозы и пластификатора. Помимо этих частей, в смесь размешивают разные добавки.
Большое значение имеют условия хранения пороха. В случае нахождения пороха больше возможного срока хранения или несоблюдения технологических условий хранения возможно необратимый химический распад и ухудшение его свойств. Поэтому хранение имеет большое значение в жизни пороха, в противном случае возможен взрыв.
Порох дымный (чёрный)
Дымный порох производится на территории Российской Федерации в соответствии с требованиями ГОСТ-1028-79.
В нынешнее время изготовление дымных, или чёрных пороха регламентируется и соответствует нормативным требованиям и правилам.
Марки, какой бывает порох, подразделяются на:
- зернистый;
- пороховая пудра.
Состоит черный порох из калия нитрата, серы и древесного угля.
- нитрат калия окисляет, позволяет гореть с быстрой скоростью.
- древесный уголь — это горючее (который окисляется нитратом калия).
- сера - составляющая, которая необходима для обеспечения поджига. Требования к пропорциям марок черного пороха в разных странах разные, но отличия не большие.
Форма зернистых марок пороха после изготовления напоминает зерно. Производство составляет пять этапов:
- Измельчение до состояния пудры;
- Перемешивание;
- Прессуются по дискам;
- Происходит дробление по зернам;
- Полируется зерна.
Самые лучшие сорта пороха горят лучше, если все составляющие измельчены полностью и тщательно перемешаны, даже важна выходная форма гранул. Эффективность горения дымного пороха во многом связана с тонкостью измельчения компонентов, полнотой смешения и формой зёрен в готовом виде.
Сорта дымных порохов (% состав KNO 3 , S, C.):
- шнуровой (для огнепроводных шнуров) (77 %, 12 %, 11 %);
- ружейный (для воспламенителей к зарядам из нитроцеллюлозных порохов и смесевых твёрдых топлив, а также для вышибных зарядов в зажигательных и осветительных снарядах);
- крупнозернистый (для воспламенителей);
- медленногорящий (для усилителей и замедлителей в трубках и взрывателях);
- минный (для взрывных работ) (75 %, 10 %, 15 %);
- охотничий (76 %, 9 %, 15 %);
- спортивный.
При обращении с черным порохом нужно соблюдать меры предосторожности и держать порох вдали от открытого источника огня, так как он легко возгорается, для этого достаточно вспышки при температуре 290-300 °C.
Предъявляются высокие требования к упаковке. Она должна быть герметичной и дымный порох должен храниться в отдельности от остальных. Очень требователен к содержанию влаги. В случае наличия влаги более 2,2 % данный порох очень трудно воспламеняется.
До начала XX века дымный порох был изобретен для использования при стрельбе из оружия и в различных метательных гранатах. Сейчас применяется в производстве фейерверков.
Разновидности пороха
Алюминиевые сорта пороха нашли свое использование в пиротехнической промышленности. В основе лежат, доведённые до состояния пудры и перемешанные между собой, нитрат калия/натрия (нужен как — окислитель), алюминиевая пудра (это горючее) и сера. Благодаря большому выделение света при горении и быстроты горения используется в разрывных элементах и флеш-составах (производящих вспышку).
Пропорции (селитра: алюминий: сера):
- яркая вспышка - 57:28:15;
- взрыв - 50:25:25.
Порох не боится влаги, не меняет сыпучесть, но можно сильно испачкаться.
Классификация порохов
Это бездымный порох, который был разработан уже в современности. В отличие от черного пороха, у нитроцеллюлозного высокий коэффициент полезного действия. И нет дыма, который может выдать стрелка.
В свою очередь нитроцеллюлозные пороха из-за сложности состава и широкого применения можно разделить на:
- пироксилиновые;
- баллиститные;
- кордитные.
Бездымный порох – это порох, который применяется в современных видах оружия, различных изделия для подрыва. Он используется как детонатор.
Пироксилиновые
В состав пироксилиновых порохов обычно входит 91-96 % пироксилина, 1,2-5 % летучих веществ (спирт, эфир и вода), 1,0-1,5 % стабилизатора (дифениламин, централит) для увеличения стойкости при хранении, 2-6 % флегматизатора для замедления горения наружных слоев пороховых зёрен и 0,2-0,3 % графита в качестве добавок.
Пироксилиновые пороха производятся в форме пластинок, лент, колец, трубок и зёрен с одним или несколькими каналами; основное использование – это пистолеты, автоматы, пушки, минометы.
Изготовление таких порохов состоит из этапов:
- Растворение (пластификацию) пироксилина;
- Прессование состава;
- Вырезать из массы с различными формами элементов пороха;
- Удаление растворителя.
Баллиститные
Баллистистные пороха – это пороха искусственного происхождения. Наибольший процент имеют такие компоненты как:
- нитроцеллюлоза;
- неудаляемый пластификатор.
Из-за наличия именно 2-х составляющих, этот вид пороха специалисты именуют 2-основными.
При наличии изменений процента в содержании пороха пластификатора они подразделяются на:
- нитроглицериновые;
- дигликолевые.
Структура состава баллиститных порохов такова:
- 40-60 % коллоксилина (нитроцеллюлоза с содержанием азота менее 12,2 %);
- 30-55 % нитроглицерина (нитроглицериновые пороха) или диэтиленгликольдинитрата (дигликолевые пороха) либо их смеси;
Также входят различные составляющие, которые имеют небольшой процент содержания, но они крайне важны:
- динитротолуол – необходим, чтобы иметь возможность контролировать температуру горения;
- стабилизаторы (дифениламин, централит);
- вазелиновое масло, камфора и другие добавки;
- также в баллиститные пороха могут вводить мелкодисперсный металл (сплав алюминия с магнием) для повышения температуры и энергии продуктов сгорания, такие пороха называют металлизированными.
Непрерывная технологическая схема изготовления пороховой массы высокоэнергетических баллистических порохов
1 – ажитатор; 2 – массонасос; 3 – объемно-импульсный дозатор;4 – дозатор сыпучих компонентов; 5 – расходная емкость; 6 – расходный бак; 7 – шестеренный насос; 8 – АПР; 9 – инжектор;
10 – контейнер; 11 – пассиватор; 12 – гидрофобизатор; 13 – растворитель; 14 – смеситель; 15 – промежуточный смеситель; 16 – смеситель общих партий
Внешний вид изготовленного пороха имеет вид трубок, шашек, пластин, колец и лент. Порох применяются в военных целях, и по своему направлению применения они делятся:
- ракетные (для зарядов к ракетным двигателям и газогенераторам);
- артиллерийские (для метательных зарядов к артиллерийским орудиям);
- миномётные (для метательных зарядов к миномётам).
По сравнению с пироксилиновыми баллиститные пороха отличаются меньшей гигроскопичностью, большей быстротой изготовления, возможностью получения крупных зарядов (до 0,8 метра в диаметре), высокой механической прочностью и гибкостью за счёт использования пластификатора.
К недостаткам баллиститных порохов по сравнению с пироксилиновыми специалисты относят:
- Большая опасность в производстве, обусловленная наличием в их составе мощного взрывчатого вещества - нитроглицерина, очень чувствительного к внешним воздействиям, а также невозможность получить заряды диаметром больше 0,8 м, в отличие от смесевых порохов на основе синтетических полимеров;
- Сложность технологического процесса производства баллиститных порохов, который предусматривает смешение компонентов в тёплой воде в целях их равномерного распределения, отжимку воды и многократное вальцевание на горячих вальцах. При этом удаляется вода и происходит пластификация нитрата целлюлозы, который приобретает вид роговидного полотна. Далее порох выпрессовывают через матрицы или прокатывают в тонкие листы и режут.
Кордитные
Кордитные пороха содержат высокоазотный пироксилин, удаляемый (спирто-эфирная смесь, ацетон) и неудаляемый (нитроглицерин) пластификатор. Это приближает технологию производства данных порохов к производству пироксилиновых порохов.
Преимущество кордитов - большая мощность, однако они вызывают повышенный разгар стволов из-за более высокой температуры продуктов сгорания.
Твёрдое ракетное топливо
Смесевый порох на основе синтетических полимеров (твёрдое ракетное топливо) содержит примерно:
- 50-60 % окислителя, как правило перхлората аммония;
- 10-20 % пластифицированного полимерного связующего;
- 10-20 % мелкодисперсного порошка алюминия и другие добавки.
Это направление пороходелания впервые появилось в Германии в 30-40-е годы XX века, после окончания войны активной разработкой таких топлив занялись в США, а в начале 50-х годов — и в СССР. Главными преимуществами перед баллиститным порохом, привлёкшими к ним большое внимание, явились:
- высокая удельная тяга ракетных двигателей на таком топливе;
- возможность создавать заряды любой формы и размеров;
- высокие деформационные и механические свойства композиций;
- возможность регулировать скорость горения в широких пределах.
Эти свойства пороха позволили создавать стратегические ракеты с дальностью действия более 10 000 км. На баллиститных порохах С. П. Королёву вместе с пороходелами удалось создать ракету с предельной дальностью действия 2 000 км.
Но у смесевых твёрдых топлив есть значительные недостатки по сравнению с нитроцелюлозными порохами: очень высокая стоимость их изготовления, длительность цикла производства зарядов (до нескольких месяцев), сложность утилизации, выделение соляной кислоты в атмосферу при горении перхлората аммония.
Новый порох — твердое ракетное топливо.
Горение пороха и его регулирование
Горение параллельными слоями, не переходящее во взрыв, обусловливается передачей тепла от слоя к слою и достигается изготовлением достаточно монолитных пороховых элементов, лишённых трещин.
Скорость горения порохов зависит от давления по степенному закону, увеличиваясь с ростом давления, поэтому не стоит ориентироваться на скорость сгорания пороха при атмосферном давлении, оценивая его характеристики.
Регулирование скорости горения порохов — очень сложная задача и решается использованием в составе порохов различных катализаторов горения. Горение параллельными слоями позволяет регулировать скорость газообразования.
Газообразование пороха зависит от величины поверхности заряда и скорости его горения.
Величина поверхности пороховых элементов определяется их формой, геометрическими размерами и может в процессе горения увеличиваться или уменьшаться. Такое горение называется соответственно прогрессивным или дигрессивным.
Для получения постоянной скорости газообразования или её изменения по определённому закону отдельные участки зарядов (например, ракетных) покрывают слоем негорючих материалов (бронировкой).
Скорость горения порохов зависит от их состава, начальной температуры и давления.
Характеристики пороха
В основе характеристик пороха лежат такие параметры, как:
- теплота горения Q - количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 килограмма пороха;
- объём газообразных продуктов V , выделяемых при сгорании 1 килограмма пороха (определяется после приведения газов к нормальным условиям);
- температура газов Т , определяемая при сгорании пороха в условиях постоянного объёма и отсутствия тепловых потерь;
- плотность пороха ρ;
- сила пороха f - работа, которую мог бы совершить 1 килограмм пороховых газов, расширяясь при нагревании на Т градусов при нормальном атмосферном давлении.
Характеристики нитропорохов
Невоенное применение
Конечное же основное предназначение пороха – это военные цели и применение для разрушения объектов противника. Однако состав пороха Сокол, позволяет его применение и в мирных целях, это фейерверки, в строительных инструментах (пистолеты строительные, пробойники), а в области пиротехники – пиропатроны. Характеристики пороха Барс больше подходят для применения в спортивной стрельбе.
(5
оценок, среднее: 5,00
из 5)
Дымным (черным) порохом изначально называли вещество, состоящее из смеси угля, серы и калиевой селитры в пропорциях 3:2:15. Эта твердая многокомпонентная взрывчатая субстанция горит без доступа кислорода. В результате такой реакции образуются газообразные продукты, мощности которых хватает для запуска снарядов и ракет.
Как появился порох
Принято считать, что порох изобрели в Китае в VII столетии. Назвать точную дату невозможно, так как официальных источников, подтверждающих эту версию, нет. Некоторые ученые предполагают, что порох научились использовать древние индейцы 1,5 тысячи лет до нашей эры, однако доказательств этому нет.
Правдоподоная версия гласит, что изобретателями пороха стали китайцы. Изначально селитра использовалась в медицине: древневосточные врачеватели смешивали это вещество с медом и поджигали, чтобы получить «целебный дым». Кто впервые решил соединить три компонента для получения пороха? Возможно, это сделали даосы - представители религиозного течения, пытавшиеся изготовить «пилюлю бессмертия».
Участие алхимии
По другой версии, автором рецепта пороха стал китайский алхимик Сунь Сы-Мяо. Однажды он приготовил смесь из селитры и серы, затем добавил в нее части лоскутового дерева. Когда полученная смесь разогревалась на плите, произошла сильная вспышка, похожая на взрыв. Такая реакция заинтересовала алхимика, и он занялся ее изучением. Первый образец пороха, приготовленный китайским ученым, не имел должной взрывчатой силы. Последователи алхимика постоянно совершенствовали рецепт опытным путем, пока не открыли три его компонента: серу, уголь и калиевую селитру.
Применение пороха
Как только предприимчивые китайцы поняли, что созданный черный порошок дымит, взрывается и поджигает все вокруг, они задумались о способах его применения. Так изобрели любимую игрушку жителей Поднебесной Империи - пиротехнику. Затем порох начали использовать в оружейном деле, изготавливая из него взрывающиеся снаряды.
Китайский фейерверк (иллюстрация XVIII века)Узнать, как сделать фейерверк дома, можно . Раньше, чтобы сделать фейерверк, брали полую бамбуковую палочку и заполняли ее порохом. После этого бамбук направляли в небо и поджигали. Первые бомбы, созданные с применением «черного порошка», назывались «пи ли хо цю», что переводилось с китайского, как «огненный шар, издающий звук грома». Эти примитивные снаряды укладывали в катапульту, затем поджигали и метали в сторону врага.
Аналоги пороха
В древней Византии использовался «греческий огонь» - аналог пороха. Для его изготовления использовали нефть, которая заменяла уголь. Точный состав вещества неизвестен, однако ученые предполагают, что селитры в нем не было. Это означает, что гореть без доступа воздуха «греческий огонь» не мог. Не смотря на это, с помощью вещества византийцам удалось уничтожить арабские корабли, осаждавшие Константинополь.
Византийцы используют «греческий огонь» (иллюстрация XII века)
Неразгаданные свойства
Китайцы, придумавшие порох, так и не догадались, что для запуска снаряда можно использовать силу газа, многократно увеличивающего скорость снаряда и дальность полета. Такая идея пришла в голову европейцам в XIV столетии. Монах-францисканец Бертольд Шварц однажды молол в ступе смесь пороха, и в процессе работы в емкость с черным порошком попала искра. Тут же произошел взрыв. После этого случая средневековый алхимик вплотную занялся изучением свойств черного порошка и даже посвятил пороху трактат.
После него свойства пороха описал другой монах и изобретатель по имени Роджер Бэкон. Ученый составил точный рецепт вещества, и долгое время хранил его в секрете, не вынося за пределы монашеского ордена. Служители церкви полагали, что как только способ приготовления пороха станет известен необразованным людям, они воспользуются рецептом для создания оружия.
Раскрытый потенциал
Несмотря на меры предосторожности, тайна пороха стала доступна оружейникам. Рецепт постоянно совершенствовался, но прорыв произошел на рубеже XIX-XX столетий, когда создали бездымный порох.
Бездымный порох
Вскоре ученые изобрели твердое ракетное топливо – разновидность пороха, без которой было бы невозможным возникновение ракетостроения.
Известно, что перевод слова «порох» имеет значение «пыль», а изобретен он был не одну сотню лет назад.
Точное время изобретения пороха до сих пор неизвестно. Однако еще со школьной скамьи многие помнят, что дымный порох появился еще до нашей эры в Китае. Алхимики из Поднебесной интересовались многими вопросами, в том числе такими материалами для работы как уголь и селитра. Путем экспериментов они получили смесь из серы, селитры и угля, которая сгорала при 300°С.
История возникновения
Первое появление
Первая информация встречается в 808 году, после того как китайский алхимик Цин Сюйцзы составил вещество, смешав с половиной селитры в различных пропорциях древесный уголь, серу и другие примеси. В результате смесь была горючей и позднее использовалась для фейерверков и зажигательных бомб.
Примерно в 850 году все в том же Китае Чжэн Иню впервые изготовил взрывчатый порох. Именно этот процесс был описан в 1044 г. Вэем Бояном.
В Китае использовались различные виды оружия, предполагавшие использование взрывчатого вещества: ручные гранаты, мины, первые ракеты. Появление этого оружия датируется XI-XIII в. С конца XI века китайские воины начали применять закрытую с одной стороны трубку с закладываемой стрелой и порцией пороха - пращур современного ружья.
Уже позднее секрет изготовления стал известен в других странах, затем перекочевал к монголам, арабам и индийцам, откуда попал и в Европу.
Появление пороха в Европе
Первым человеком, который описал порох в Европе, стал византиец Марк Грек. Очень велика вероятность того, что это псевдоним, за которым стоят переводчики и переписчики книг, ставшие обладателями арабской книги.
Точная дата составления византийского манускрипта неизвестна, но он примерно датируется периодом между 1220 и 1300 годом.
Известен также монах из Англии по имени Роджер Бэкон, который описал некое средство из орехового угля, селитры и серы, которое способно издавать звуки и выпускать огонь. Произошло это в 1242 году, однако рецепта англичанин не оставил.
В 1330 году были изобретены артиллерийские орудия. Пальма первенства принадлежит в это раз немецкому монаху по имени Бертольд Шварц. В подтверждение этого приводится факт сражения за город Чевидале между итальянскими и немецкими войсками, в котором последние применили огнестрельное оружие.
Еще один исторический факт - битва при Креси между англичанами и французами в 1346 году, когда англосаксы пустили в ход литые бронзовые пушки, которые могли проводить залповую стрельбу. В глухой край помещался порох, запал выводился наружу, ближе к жерлу пушки располагалось ядро из свинца, камня или железа. Заряд поджигался сбоку, вещество внутри пушки взрывалось и за счет расширения газов ядро выбрасывалось.
В XIX веке практически в одно время были изобретен бездымный порох: сначала в 1884 году во Франции Поль Вьель изобрел пироксилиновую разновидность, затем спустя 4 года Альфред Нобель - баллиститную, а годом позже Фредерик Абель и Джеймс Дьюар из Англии получили кордитный вариант.
Получение пороха в России
До России это вещество впервые дошло только в 1389 году. Первые пороховые заводы в стране появились только в XV в., они производили дымное порошковое вещество для стрельбы. Из него формировались комочки, благодаря которым заряд проводился проще и газов давал больше, то есть увеличивал силу выстрела.
В середине XV века была изобретена зерненая разновидность пороха, когда он раскатывался в соединении со спиртовой смесью в тестообразную массу, а затем пропускался через решето.
Большой толчок к развитию производства произошел во времени правления Петра I. Были построены три крупных завода в Петербурге, Сестрорецке и на Охте, которые получили названия по месту своей постройки.
В 1748 году Михаил Ломоносов проводил эксперименты и тесты дымного пороха, позже продолженные французами Антуаном Лавуазье и Марселеном Бертло.
Разновидности
Порох уже давно используется не только в военном деле. В свое время успели оценить его пользу и в других областях, в том числе и для охоты. Охотники должны быть отлично знакомы с тем, какие виды пороха использовать, и какой порох лучше для охоты в тех или иных условиях.
Дымный
История пороха началась именно с создания дымного, а остальные виды пороха были изобретены значительно позже.
Сегодня существует два сорта - отборный и обыкновенный дымный порох.
Вещество имеет зернистую структуру. Размер зерна оказывает влияние на качество смеси, от которого зависит скорость и сила полета пули.
В зависимости от размера фракции смесь получает номер по возрастанию от самого крупного до наиболее мелкого:
- крупный (0.8 - 1.25 мм);
- средний (0.6 - 0.75 мм);
- мелкий (0.4 - 0.6 мм);
- очень мелкий (0.25 - 0.4 мм).
Для определения качества можно руководствоваться некоторыми характеристиками. Дымный порох должен быть равномерного черного или слегка коричневого цвета, без вкраплений посторонних оттенков. Фракции отличаются полированной поверхностью и отсутствием налета белесого оттенка, посторонних примесей. Если аккуратно раздавить зерно между пальцами, то оно не рассыпается, а лишь раскалывается на несколько отдельных частичек.
Если дымный порох пересыпать, то в процессе он не должен образовывать комков или оставлять пыль. В противном случае его применение может быть опасным для самого охотника: пыль воспламеняется много быстрее основной массы смеси, и может спровоцировать взрыв в стволе ружья, повредив его.
Из плюсов следует отметить:
- долгое хранение без потери свойств, если соблюдать режим влажности;
- низкая стоимость по сравнению с другими видами;
- быстрая воспламеняемость, даже если в патроне слабый капсюль;
- слабая зависимость от качества пыжей, завальцовки, плотности заряжения;
- слабая чувствительность к перепадам температурного режима;
- малое воздействие пороховых газов на ствол.
Разумеется, существуют и минусы:
- полная потеря свойств при намокании;
- загрязнение ствола оружия нагаром;
- густой дым при выстреле;
- невозможность использования в полуавтоматическом оружии;
- относительная невысокая скорость полета дроби;
- сообщает сильную отдачу при выстреле и сопровождает его громким звуком.
Вещество легко воспламеняется, а горение большой массы провоцирует мощный взрыв. По силе воздействия дымный уступает своему бездымному собрату примерно в три раза.
Бездымный
Данная разновидность была изобретена значительно позднее своего старшего «коллеги по оружию». При этом бездымный порох, он же коллоидальный, значительно отличается от дымного своими свойствами, составом и характеристиками, и отличается собственными преимуществами и недостатками использования.
В охотничьей среде принято пользоваться пироксилиновой разновидностью коллоидального вещества. Изредка используется нитроглицериновые разновидности, но они не очень популярны.
Получается бездымный порох в результате обработки пироксилина окислителем на основе спиртоэфирной смеси. В качестве чистого итога формируется однородное вещество, похожее на желе. Полученную смесь подвергают механической обработке, в результате получается зерненая структура вещества.
Бездымный порох отличается способностью равномерного горения и газообразования, что позволяет в свою очередь за счет изменения размера фракций обеспечивать контроль и регулировать процессы горения.
Цвет может варьироваться от желто-бурого до полностью черного. При этом в рамках одной партии допустим неординарный оттенок смеси. Для получения более однородного цвета применяется процесс графитовки - обработка порошкообразным графитом, что также нивелирует слипаемость зерен.
- нерастворимость в воде, низкая гигроскопичность;
- чище и эффективнее дымного аналога;
- при отсыревании не теряет свойств полностью;
- при высыхании полностью восстанавливает свойства, возможность просушки при температуре до 34°С;
- отсутствие дыма при выстреле;
- относительно негромкий звук выстрела.
- пары содержат угарный газ, опасный для человека;
- негативная реакция на колебания температуры;
- более быстрый износ оружия за счет высокой температуры внутри ствола;
- необходимость герметичного хранения в определенных условиях, в противном случае происходит выветривание;
- ограниченный срок хранения;
- очень высокая температура горения, воспламенение без взрыва - опасность пожаров;
- нельзя применять в ружьях, паспорт которых запрещает его использование.
Как сделать правильный выбор
Вопрос в том, какой порох лучше, не имеет однозначного ответа. Дело в том, что разные виды пороха будут использоваться для различных задач.
Подбор вещества также зависит и от вида ружья и патронов, поскольку порох может иметь различную плотность и навеску, и его выбор будет зависеть от комплектующих, под которые подбирается.
Говоря немного проще, выбор зависит от требования к компоновке патронов, их навескам, скоростям горения и так далее. Поэтому нельзя однозначно сказать, что один вид лучше, другой хуже. Все зависит от того, под какие задачи идет выбор.
Многие охотники предпочитают бездымный порох, поскольку его использование позволяет сразу видеть результат выстрела, дает меньшую отдачу и менее громкий звук, несмотря на то, что выбор оружия для использования бездымного варианта ограничен производителями.
При этом рынок предлагает большое количество разновидностей, как дымного, так и бездымного пороха, пользователи самостоятельно проводят различные тесты, отстрелы патронов и активно делятся результатами испытаний и описанием в сообществах в интернете.
Поэтому при выборе следует руководствоваться информацией, которая предоставляется производителем, результатами испытаний и собственным опытом.
ПОРОХ
Хотя инструментом ведения войны является само орудие, реальный ущерб наносится боеприпасами. Их усовершенствование привело к самым значительным изменениям в конструкции огнестрельного оружия, а потому будет полезно коротко остановиться на этом предмете.
Термин «боеприпасы», или по-английски - «ammunition», может вызвать ассоциации куда более волнующие, чем подразумевалось его первоначальным значением. Слово это французское, «Fammunition» или «la munition», а латинский корень, от которого оно происходит, - «munire» - имеет всего-навсего значение «обеспечивать». Поначалу этот термин относился к любым запасам, но вскоре область его применения сократилась. Предмет разделился натри основные группы: метательное взрывчатое вещество, снаряды и, наконец, средства воспламенения заряда.
Изобретением, которое отправило в путь великий поезд открытий в области огнестрельного оружия, стал порох. До его появления все снаряды метались с помощью таких механических средств, как противовесы, пружины или скрученные канаты. И только возможность осуществить стрельбу снарядами с помощью химических средств открыла новые пути для исследования. В наше время порох обеспечивает лишь один из многих способ перемещения при помощи расширяющихся газов. По в свое время при создании огнестрельного оружия на относительно простая смесь оказалась достаточной пня обеспечения всех неотложных потребностей. Как часто случается, при медленном развитии идеи изобретатель пороха затерялся в массе противоречивых свидетельств.
В течение многих лет заслуга изобретения пороха приписывалась китайцам, главным образом на основании утверждений, сделанных миссионерами-иезуитами и XVII и XVIII столетиях. Эти люди испытывали громадное уважение к древности китайской культуры, но обладали в рассматриваемой нами области весьма незначительными реальными познаниями.
Буквальный перевод свидетельств говорит о творимых человеком громах и молниях, однако этим преувеличенным описаниям лучше всего соответствует использование «греческого огня» и тому подобных зажигательных смесей. Если порох был известен в Китае в 85 году н. э., как это утверждает Мюллер, автор опубликованного в 1780 году «Трактата об артиллерии», то непонятно, почему в источниках той эпохи отсутствуют более определенные доказательства этого факта. В 1246 году, во время продолжительных войн между китайцами и монголами, некий Джованни де План Карин, отправленный с посольством к великому хану, подробно описывал применявшееся тогда оружие (он рассказывал о механической «артиллерии» типа баллист и гигантских пращей, о «греческом огне» и тому подобном), но совершенно ничего не говорил о чем-либо, напоминающем порох. Другие путешественники, такие как Марко Поло, также о нем не упоминают.
Арабам также приписывалось применение пороха задолго до европейцев, однако полковник Хайм в своей книге «Происхождение артиллерии» прослеживает возникновение этой басни до Михаэля Кассиля, испанского библиотекаря, жившего в XVIII веке и работавшего в Эскуриале, переводчика восточных манускриптов. Фрагмент, который в настоящее время переводится как «большая машина, пускающая шары из нефти в башню», у Кассиля читается так: «Машина, которая после приложения огня обрушивала нефть и ядро на башню». В последнем случае подразумевается применение пушки, однако в оригинале имеется в виду только механическая артиллерия, бросающая шары из зажигательного материала.
Три основных ингредиента пороха были давно известны и даже применялись в смеси, но только после освоения процесса очистки селитры эта смесь приобрела взрывчатую силу, необходимую для метания снарядов. По всей видимости, порох явился результатом не конкретного изобретения, но скорее длительного процесса. Различные формы огня, применявшиеся в войне, были итогом экспериментов со многими различными компонентами, среди которых почти непременно присутствовали древесный уголь и сера. Очень странно, что упоминания о селитре невозможно найти во времена, предшествовавшие ХШ столетию. Сохранилось множество рецептов как греческого периода, так и более поздних, но все они пренебрегают селитрой. Если она и упоминается, то исключительно в смесях, обладавших слабой взрывчатой силой. До тех пор пока не удалось улучшить ее качество, селитра в этой области не представляла какой-либо ценности. Однако примерно в середине ХШ века Роджер Бэкон предложил метод очистки этого вещества. В своем трактате «Epistolae de Secretis Operibus»1, посвященном епископу Парижскому Вильгельму Овернскому, он описывает процесс перемешивания селитры и серы с еще одним веществом для того, чтобы при поджигании этой смеси можно было получить «toniruum et coruscationem» (гром и молнию).
Понимая, что все эти сведения не предназначены для обыкновенного человека, Бэкон писал в манере, недоступной пониманию непосвященных. Специалисты показали, что ученые монахи действительно обладали многими секретами, ныне хорошо известными и используемыми для расширения научных представлений. Однако в те ранние времена почиталось за лучшее держать связанные с этим тайным знанием могучие силы подальше от людей необразованных или от тех, кто мог бы воспользоваться ими неосмотрительно. Тем не менее эти латинские криптограммы были разгаданы, и секрет был раскрыт.
Рассказами о том, что порох был известен в древнейшие времена китайцам, грекам, арабам или индусам, можно пренебречь в силу отсутствия у этих народов знания о его важнейшем ингредиенте - селитре в очищенном виде. Различные старинные авторы составляли списки рецептов для получения искусственного огня, и автор одной из таких книг подошел чрезвычайно близко к открытию пороха. Марк Грек в своем трактате «Liber Igneum»1 приводит примерно тридцать пять подобных составов.
Это имя, по всей вероятности, было только псевдонимом автора, поскольку ни один истинный гражданин Греции никогда не называл себя греком. Кроме того, имеющиеся в манускрипте многочисленные исправления и вставки показывают, что работа над ним продолжалась весьма длительное время.
Можно предположить, что эти рецепты, относящиеся к трем различным периодам, были переведены с арабского языка каким-то испанцем, но позднее дополнены вставками с упоминанием селитры, которые относятся к эпохе не ранее 1225 года. Действительно, некоторые из рецептов восходят к VIII веку, но только четырнадцать составов пригодны для военных целей. Из них девять относятся к зажигательным средствам, один - к фейерверкам и четыре - к ракетам и шутихам. Последние четыре рецепта как раз и привлекают внимание, поскольку только в них присутствует новый компонент - селитра, причем в двух содержатся все три составляющие пороха - селитра, древесный уголь и сера. Тридцать третий рецепт описывает способ запуска ракет, а тринадцатый - изготовление своего рода хлопушек. Одну часть серы, две части древесного угля и шесть частей селитры необходимо было растолочь вместе на мраморной плите. После превращения состава в порошок его предлагалось поместить в «tunica» - мешок в форме сосиски. Потом его следовало поджечь, приложив огонь к маленькой дырке на конце мешка. Если хотели произвести «шум», то мешок следовало делать коротким и толстым и заполнять составом только частично. Мешок должен был быть по возможности более крепким, а концы его - надежно завязаны железной проволокой. Если же изготовить его длинным и тонким, то в результате получалась ракета.
Теолог Альберт Великий, доминиканский монах, ставший в 1260 году епископом Ратисбона, в своем труде «De Mirabilibus Mundi»1 также приводит формулу пороха. Его рецепт «летучего огня» весьма похож на № 13 из руководства Марка Грека, содержит те же ингредиенты и предполагает двойное использование полученного состава в ракетах и хлопушках. Этот человек умер в 1280 году, задолго до предполагаемого открытия патера Шварца.
Пиротехникой в XIII веке также занимался брат Фер-рариус, или Эфферариус, живший, по имеющимся сведениям, в одной из северных провинций Испании. В библиотеке Бодлеана хранится одно из его посланий, содержащее описание восьмидесяти восьми опытов, якобы переведенных на латынь с арабского языка. Среди прочего в нем имеется рецепт «летучего огня», приготовляемого из одной части серы, двух частей древесного угля из ивового или лимонного дерева и шести частей селитры, леретирасмых на мраморной или порфировой поверхности. Полученную смесь можно уложить в короткую и широкую емкость для получения грома или в емкость длинную и узкую, чтобы изготовить ракету. Все подробности очень похожи на рецепт Марка Грека, в силу чего возникли предположения, что оба руководства написаны одним человеком.
В документе, относящемся к концу правления Эдуарда I или к самому началу следующего царствования, приводится состав, включающий восемь частей селитры, две части серы и одну часть древесного угля, но интерес здесь представляет «de mixtione pulveris as faciendum le Crake»1. Эта «crake», очевидно, обозначает хлопушку, применявшуюся в боевых действиях. При использовании очищенной селитры такая смесь становится взрывчатой и достаточно мощной, чтобы не только производить шум, но и метать снаряды. Кто же сделал следующий як г - начав использовать ее для стрельбы? Немцы утверждали, что это был патер Шварц, и его права на это открытие следует внимательно рассмотреть.
Многие годы сохранял популярность рассказ о том, как в 1320 году в Менце германский монах Бертольд Шварц, занимавшийся химией, случайно смешал в ступе некоторое количество серы с селитрой; когда он прикрыл ступу камнем, состав случайно воспламенился и отбросил камень на значительное расстояние. Нам, однако, известно, что порох был хорошо известен уже в предшествовавшем столетии, а потому следует искать самые ранние упоминания об этом монахе. Самое существование этого человека доказывается, по всей видимости, одним французским документом, в котором говорится, что в мае 1354 года король, узнав об изобретении артиллерии, сделанном в Германии монахом по имени Бертольд Шварц, запретил экспорт из Франции меди до тех пор, пока не будет принято решение относительно создания французской артиллерии. Сибальд Скотт утверждает, что этот документ, находящийся в парижской Национальной библиотеке, датируется XVII веком. Кёлер в своей книге «Kriegswesen»1 дает длинное примечание о Шварце и предполагает, что якобы современное Шварцу свидетельство о его открытии является вставкой, сделанной в начале XVI века.
Изготовление пушек кажется совершенно неподобающим занятием для монаха, а факт запрета экспорта меди отдает более поздними временами, нежели тот ранний период, когда распространенным металлом было железо.
Таким образом, определить, кто же первым изобрел порох, затруднительно. Важно то, что его изготовили и нашли для него применение. Далее следовали попытки улучшить его качество путем подбора наилучших компонентов. Селитра, или нитрат калия, представляет собой химическое соединение, образуемое реакцией азотной кислоты с поташом, но в старину этого еще не понимали. Даже в 1573 году Питер Уайтхорн, переводя работы Макиавелли, писал, что «селитра есть смесь многих веществ, зачатых огнем и водой от сухой и пыльной земли, или же от цветка, выросшего на новой стене подвала, или от земли, свободно лежащей в гробницах или необитаемых пещерах».
В некоторых районах земного шара, таких, например, как Индия или Испания, селитра встречается в своей природной форме, но, как правило, ее очищали, получая собственно поташ и нитрат поташа.
Сера доставлялась из мест, изобилующих вулканами, в первую очередь с Сицилии. Древесный уголь вырабатывался из легких пород дерева, таких как ольха или ива, поскольку уголь, получаемый из них, лучшего качества, чем из твердой древесины.
После того как ингредиенты грубо раздроблены и смешаны, их необходимо было еще тщательно перемолоть на пороховых мельницах, что требовало от одного до шести часов работы. Получавшийся в результате порошок был очень мелким, похожим на муку, и обычно назывался «пороховой мякотью». Этот состав неплохо пел себя в мушкетах или в качестве затравки, но не слишком хорошо подходил для пушек. Чем мельче, был порох, тем медленнее он горел, а значит, меньше была скорость расширения газов или взрыва. Но и эту проблему удалось решить.
Процесс, названный «гранулированием», был разработан в XV веке. С его помощью тонко размолотый порох образовывал более крупные зерна или гранулы. Чем крупнее был калибр пушки, тем более крупной зернистости был порох, а в 1598 году некоторые сорта пороха имели зерна размером с горошину. Чтобы не повредить их при закладке в ствол, следовало осторожно действовать шомполом.
Желание увеличить взрывчатую силу пороха способствовало возникновению достаточно экзотических идей, однако современная наука установила их несостоятельность, придя к выводу, что все они только уменьшали мощность взрыва. Некоторые из этих методов включали добавление одной унции ртути на каждый фунт серы, вспрыскивание пороха вином или хлоридом аммония или добавление в его состав зерен перца.
Применение гранулированного пороха некоторое время удовлетворяло запросы артиллеристов. Очередной проблемой, ожидавшей решения, стало устранение громадных облаков дыма, катившихся по полю боя. В безветренный день они со временем все более и более закрывали противника. В 1756 году французы предложили бездымный порох, который вовсе не содержал серы, а состоял из 80 процентов селитры и 20 процентов древесного угля.
Другой состав, известный под названием «порох Картнера», все же содержал 3 процента серы. Тем не менее все эти уловки не являлись окончательным решением вопроса. На практике ответ был найден вовсе не с помощью хитроумного манипулирования пропорциями трех освященных временем ингредиентов.
ДРУГИЕ МЕТАТЕЛЬНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Поначалу изобретатели решили, что ответ на вопрос заключается в использовании фульминатов. В 1786 году французский химик Бертолле, производивший для Наполеона взрывчатые вещества, экспериментируя с солями серебра, получил серебряную соль гремучей кислоты - фульминат серебра. Вначале эксперименты проходили успешно. Новая взрывчатка оказалась необыкновенно мощной. Но стволы орудий не обладали достаточной прочностью для того, чтобы направлять стремительно расширяющиеся газы к дулу, и лопались. При взрыве черный порох испускает газы относительно медленно, тогда как фульминаты - практически мгновенно, однако сильнейший взрыв неизменно разрушал металл орудия. Примерно в 1799 году Говард получил фульминат ртути, но и он обладал такой же сокрушительной взрывчатой силой. Практически все ранние эксперименты с фульминатами давали одни и те же неудовлетворительные результаты. Было найдено вещество изумительной взрывчатой силы, но его оказалось невозможно «приручить». Постоянные неудачи повлекли за собой разочарование и отказ от продолжения опытов. Для появления идеи о применении гремучих соединений в детонаторах был необходим свежий взгляд преподобного Форсайта, но этот вопрос рассматривается в соответствующем месте.
Первый шаг на пути к получению нового взрывчатого вещества был сделан в 1845 году, когда Шенбейн обработал целлюлозу азотной кислотой и получил вещество, известное под названием «пушечный хлопок», нитроцеллюлоза или пироксилин. На целлюлозу1 также действовали серной кислотой.
Эта область исследований оказалась весьма успешной, и в 1846 году Шенбейн демонстрировал свое изобретение в Вулвиче, используя его в качестве бездымного метательного взрывчатого вещества для ручного оружия. Его производство началось в городке Феверсхем, хорошо известном своими пороховыми заводами, но в 1847 году предприятие было уничтожено чудовищным взрывом. Примерно в это же время аналогичную катастрофу пережила и Франция, в результате чего оба правительства отказались от производства нового вещества. Должно было пройти шестнадцать лет, прежде чем доверие к нему было восстановлено после частичного успеха, достигнутого в Австрии генералом фон Ленком. Он наладил производство «пушечного хлопка» в виде нитей или пряжи, туго намотанных на бобины. При использовании этого метода нити невозможно было намотать столь плотно, чтобы полностью исключить доступ воздуха, а потому взрывчатое вещество приобретало тенденцию к нестабильному горению. Это препятствовало равномерному расширению продуктов горения, необходимому для точной стрельбы.
В 1863 году в местечке Уолтхем-Эйби, еще одном традиционном центре порохового производства, Фредерик Абель предпринял исследование «пушечного хлопка». Он разработал метод безопасного формирования из взрывчатой массы крупных блоков. Это стало достижением в производстве пироксилина, которое прежде было сопряжено с риском самопроизвольного возгорания. Хотя получаемый продукт мог безопасно применяться в торпедах и минах, вещество продолжало оставаться пористым и, как и прежде, имело тенденцию к нестабильному горению. Абель позднее еще появится в нашем рассказе.
В 1863 году на континенте Шульце предложил смешивать порох с желатином. Это последнее вещество в соединении с пушечным хлопком или другими аналогичными компонентами давало значительно менее пористую массу, сгоравшую благодаря этому более равномерно. Новое взрывчатое вещество было применено в ручном оружии, но, как выяснилось, губительно воздействовало на винтовые нарезы ствола, а потому нашло главное применение в гладкоствольных дробовиках. Этот же недостаток имелся и у состава «Порох Е. С», выпущенного в 1882 году одноименной компанией.
Поры удалось полностью устранить, когда смесь подвергли полной обработке желатином. Взрывчатое вещество прессовали, скручивали или формировали из него шнуры, которые после высыхания растворителя сохраняли форму, а после воспламенения сгорали устойчиво, слой за слоем. В 1886 году французский химик Виель предложил изготовлявшийся по аналогичной технологии порох «Poudre «В», который стал первым бездымным порохом, примененным в винтовке Лебеля. Таким образом был расчищен путь для применения всех порохов на основе нитроцеллюлозы.
Начало другой линии развития в этой области было положено в 1846 году в Турине итальянским химиком Собреро, который впервые синтезировал нитроглицерин; впрочем, первое время это вещество применялось исключительно как лекарство.
Шведский инженер Альфред Нобель в 1859 году нашел способ использовать его в качестве взрывчатого вещества. 15 1862 году в Швеции он освоил его производство для взрывных работ. Первоначально нитроглицерин применялся в виде жидкости, что приводило к многочисленным несчастным случаям, но это затруднение было преодолено, когда данное взрывчатое вещество удалось получить в твердой форме. В 1867 году Нобель нашел решение этой проблемы, добавив к нитроглицерину осадочную породу Kieselguhr1, получив в результате продукт, хорошо известный под названием «динамит».
Вскоре у Нобеля возникла идея растворить в нитроглицерине 8 процентов нитроцеллюлозы. Получившееся мощное взрывчатое вещество получило название «гремучий студень». Так появились двухосновные взрывчатые вещества, хотя ранее считалось, что одного базового компонента достаточно. Позднее Нобель увеличил содержание нитроглицерина почти до половины и, применив для объединения двух видов взрывчатки камфару, получил вещество, которое можно было раскатывать или резать для получения требуемых размера и формы. Оно было запатентовано под названием «баллистит».
Великобритания не отставала в этих исследованиях. Был образован Комитет по взрывчатым веществам, президентом которого назначили ставшего к тому времени баронетом Фредерика Абеля. Начались поиски бездымного метательного взрывчатого вещества, способного стабильно гореть и иметь неизменные баллистические характеристики. Множество экспериментов привело к вышеупомянутой двухосновной смеси, обработанной ацетоном. Кроме того, для облегчения процесса растворения и предотвращения загрязнения стволов добавляли некий студенистый минеральный раствор, который, как выяснилось, еще и обеспечивал более стабильное горение. Конечному продукту перед затвердеванием придавали форму длинного шнура1, из-за чего вещество и получило название «кордит». Его появление сопровождалось таким количеством судебных исков, что этот сорт бездымного пороха получил прозвище «дискордита»2.
Выпускалось множество разновидностей кордита, но основная идея оставалась неизменной. Во время Первой мировой войны нехватка ацетона, использовавшегося в производстве этого пороха в качестве растворителя-пластификатора, привела к его замене смесью эфиром со спиртом, в результате чего новый состав получил название «кордит RDB». Кроме того, британские заводы оказались не в состоянии производить необходимое количество кордита, что привело к необходимости использования его американского эквивалента. Это был порох № 16 производства компании «Дюпон», ставший известным в британской армии как NC,3.
СНАРЯДЫ
В те времена, когда порох стали использовать в военной технике, при стрельбе из механических метательных машин уже были в ходу снаряды, которые могли найти применение и в новой отрасли военной техники. Одна из существовавших тогда машин использовала удар оттянутого назад конца доски для посылки в сторону неприятеля тяжелой железной стрелы - дарта, который часто снабжался бронзовым оперением. Несмотря на вопиющее неудобство формы, дарты употребили и для стрельбы из пушек. Отсутствие плотного контакта со стенками ствольного канала удавалось отчасти компенсировать обертывапием стрелы в кусок кожи, возможно намоченной в воде, чтобы хоть в какой-то мере устранить прорыв и бессмысленную растрату газов, образовывавшихся при взрыве заряда. Дарты продолжали неплохо работать. Фруассар отметил, что в 1377 году эти снаряды весом 200 фунтов пробивали стены замка Шато-Одрюк в окрестностях Сент-Омера. Во времена королевы Елизаветы дарты все еще использовались для стрельбы из «карриеров».
Однако самым успешным снарядом стало ядро, также применявшееся до изобретения огнестрельного оружия в метательных машинах типа гигантской пращи и арбалета. С пращами использовались каменные ядра, а с арбалетами - свинцовые пульки или маленькие ядра. Во французском документе 1345 года упоминается свинцовое ядро. Хранитель личного гардероба короля Эдуарда III Роберт де Милденхолл в своих отчетах указывал, что 1 и 2 сентября 1346 года в Кале было отправлено семьдесят три больших свинцовых ядра, тридцать одно малое и шесть слитков свинца. Нам известно, что в 1346 году у Турне пушка Петера из Брюгге стреляла свинцовыми ядрами весом в два фунта. В 1356 году при взятии Роморантена в провинции Берри Черный принц1, чтобы выкурить защитников города, с успехом стрелял из пушек зажигательными ядрами, от которых загорелись крыши и деревянные строения.
Отчеты за 1373-1374 годы, представленные секретарем личного гардероба короля Джоном Слефордом, показывают, что изготовлением «пулек» для пушек в эти времена занимались в Тауэре.
Необычное ядро было изобретено неким жестянщиком из Брюгге. В 1346 году городские старшины заказали чугунную пушку с каналом ствола квадратного сечения, ядра для которой должны были иметь форму куба и весить 11 фунтов. Орудие оказалось работоспособным и достаточно эффективным при пробивании городских стен.
Широко использовались и каменные ядра. Отчеты королевского гардероба за 1382-1388 годы показывают, что Ральф де Хэлтон закупил круглые каменные ядра у Уильяма Вудварда. Ремесленникам, занятым на этой сугубо специализированной работе, платили по 6 пенсов в день, но по прошествии десяти лет оплата повысилась до 1 шиллинга в день.
Каменные ядра, хотя и требовали меньше времени на изготовление, часто раскалывались при стрельбе по крепким стенам. К 1350 году в Англии уже производились литые чугунные ядра, но каменные продолжали оставаться в ходу еще многие годы. Осадная артиллерия работала прекрасно - к примеру, в 1464 году при осаде Бамборо, когда этот замок отказался сдаться королю Эдуарду, его укрепления были разнесены до основания. Осадные пушки производили столь устрашающее действие, что был даже зафиксирован случай, когда одного только прибытия осадного обоза оказалось достаточно, чтобы принудить гарнизон к сдаче.
В 1491 году венецианцы в битве на реке Таро стреляли во французов чугунными, бронзовыми и свинцовыми ядрами, но уже к концу XVI века общеупотребительными стали снаряды из литого чугуна. Проводились опыты с различными вариантами ядер. Так, каменные ядра пробовали покрывать свинцом, а чугунные изготавливали самых различных форм. Против кораблей использовали ядра-болванки (полушария, прикрепленные с двух сторон к чугунному бруску) и цепные ядра (чугунные полусферы, соединенные отрезком цепи) - идея заключалась в том, чтобы расширить поле действия снаряда и снести такелаж и мачты.
Сферические ядра использовались до 1875 года, но задолго до этого начались эксперименты с удлиненными снарядами. Как только была признана цилиндрическая форма, очень скоро выяснилось, что заостренный нос способствует полету. Ко времени Крымской войны пушки Армстронга использовали продолговатые снаряды с поверхностью, покрытой свинцом. Это мягкое покрытие хорошо зацеплялось за нарезные канавки ствола. В то же время орудие Уитворта имело восьмигранный канал, что вынуждало применять снаряд необычной формы с изогнутыми поверхностями, который бы подходил к такому стволу.
Пушки повсеместно стали нарезными, и было принято решение сократить количество канавок до трех. Чтобы обеспечить зацепление снаряда за нарезы и заставить его вращаться, на его поверхность пробовали помещать специальные выступающие нашлепки. Было установлено, что свинцовое покрытие склонно «обдираться» внутри ствола, что через некоторое время приводило к его засорению. Снаряд с нашлепками в какой-то мере решал эту проблему, но вскоре выяснилось, что в этом случае происходит утечка газов, которые в результате не работают в полную силу. Тогда в 1878 году была введена в употребление газовая заглушка. Она представляла собой прикрепленную ко дну снаряда медную пластинку. Расширяющиеся газы расплющивали медь, которая заполняла нарезные канавки, не причиняя при этом такого вреда, как свинец. От этих идей впоследствии отказались, поскольку после введения заряжания с казенной части в употребление вошел медный поясок Вавассера, ставший прообразом поныне применяемого направляющего пояса. Примерно в это же время снаряды начали делать из стали вместо чугуна, который так долго применялся в этом производстве.
Следующим шагом должно было стать объединение снаряда и заряда в одно целое, как это уже произошло в области ручного оружия. Кордит, появившийся примерно в 1890 году, стал изобретением, позволившим создать унитарные снаряды быстрого заряжания, однако быстро выяснилось, что заряды фиксированной мощности требуются отнюдь не всегда. Поэтому для случаев, когда требовалась повышенная дальность стрельбы, было предусмотрено раздельно-гильзовое заряжание, обеспечивавшее возможность увеличения заряда за счет добавочных порций взрывчатки в шелковой или иной упаковке, закладываемых в зарядную камеру.
Мысль о ведении огня из орудия единичными снарядами казалась некоторым изобретателям непродуктивной растратой энергии, в силу чего была испробована альтернатива - одновременная стрельба несколькими пулями, мелкими камнями или кусочками металла, иначе говоря - картечью. Не связанные между собой картечины при выстреле далеко улететь не могли, но, помещенные в банку или жестянку, оказывались способны, перед тем как рассеяться, преодолеть изрядное расстояние. В качестве такой - упакованной в банку, или «картуз», - картечи в некоторых случаях использовали осколки кремня. Существование пушек, стрелявших «баночной» картечью, было отмечено в 1410 году, равно как и при осаде Белграда в 1439 и Константинополя в 1453 году. Эта картечь состояла из множества мелких свинцовых пуль, уложенных в жестяной или деревянный корпус. Однако такой снаряд мог долететь по назначению целиком, не развалившись. Для преодоления этого недостатка была придумана «вязаная» картечь. К деревянному или металлическому диску приделывали центральный стержень, вокруг которого веревками или с помощью внешней тканевой оболочки крепились мелкие чугунные пули. Объединение мелких пуль в некое подобие грозди породило ее английское название - «grapeshot» («виноградная» картечь). Пороховые газы при выстреле поджигали связующую оболочку, которая и выгорала в полете, после чего отдельные картечины разлетались во все стороны. В одной испанской крепости в 1740 году было запасено 2000 мешков картечи. Производство «вязаной» картечи продолжалось до 1868 года.
Логичным шагом вперед от одинаковых картечин, заложенных в кассету, стала шрапнель и картечные гранаты с дистанционными трубками, но прежде, чем перейти к их рассмотрению, мы должны проследить развитие зажигательных и разрывных снарядов.
Мысль о монолитном ядре, проламывающем себе дорогу сквозь препятствие, была проста и не вызывала при реализации никаких сложностей. Но и другие методы, не похожие на этот, не только испытывались, но и находили эффективное применение. Против судов и других легко воспламеняющихся целей начали использовать раскаленные ядра. Еще древние бритты во время второго вторжения Цезаря в 54 году до н. э. зажгли палатки римлян, забросав их раскаленными докрасна глиняными ядрами.
Этим методом вновь воспользовался в 1575 году польский король Стефан Баторий, применивший каленые пушечные ядра при осаде Данцига. Опасность воспламенения заряда была преодолена посредством использования двух пыжей - сухого со стороны пороха и мокрого - для прекращения горения в стволе. Примитивным способом для предохранения заряда от нагрева мог служить и толстый пыж из дерна, но в этом случае стрелять надо было очень быстро, прежде чем жар успевал проникнуть в камору. Применение пыжей из дерна было сопряжено с опасностью, примером чему может служить сохранившаяся в Ротонде шестифунтовая пушка. Это орудие служило в 1783 году на острове Сент-Люсия в Вест-Индии для производства выстрелов, отмечавших наступление ночи, но даже мокрый пыж не спас ее от разрыва.
Наибольший успех от применения раскаленых ядер был достигнут британской артиллерией в 1779-1783 годах при осаде Гибралтара. Их использование против испанских кораблей оказалось столь эффективно, что артиллеристам даже вручали особую «медаль Каленого Ядра». На одной ее стороне была изображена калильня - печь для нагрева ядер. Два человека на металлических носилках перемещали раскаленное ядро от печи к пушке. Преимущество каленых ядер заключалось в том, что такой снаряд, упав на деревянный корабль, прожигал псе на своем пути, причем, пройдя сквозь палубу, он мог попасть в пороховой погреб или даже насквозь прошить корпус судна. Эта идея находила применение вплоть до 1870 года.
Утверждается, что раскаленные ядра были в 1850 году заменены более эффективным снарядом, изобретенным неким штатским по фамилии Мартин. Это была тонкостенная чугунная сфера, выложенная по внутренней поверхности слоем огнеупорной глины. Незадолго до использования ее наполняли расплавленным чугуном.
Большая часть каленых ядер устарела, когда военный флот перешел от деревянных корпусов к бронированным. К тому же применение раскаленных докрасна ядер имело ограничения, поскольку их было трудно раскалять и они очень быстро остывали. Куда более эффективными и надежными были зажигательные снаряды. Эти, поначалу круглые, емкости, непосредственными прародителями которых были огненные горшки или вазы, бросаемые при помощи катапульт, могли содержать зажигательные или взрывчатые вещества. Стреляли ими, как правило, из мортир.
В 1376 году при Джадре венецианцы использовали такие мортирные бомбы, составленные из двух пустотелых полусфер, соединенных железным обручем. Бомбы с запалами также применялись в 1421 году на Корсике при осаде Сан-Бонифачо.
В 1543 году в Англии Питер Боде и Коллет делали мортиры, стрелявшие чугунными снарядами, которые были «начинены огневым составом, или «греческим огнем». В такую бомбу ввинчивалась железная запальная трубка для того, «чтобы огневой состав зажечь и ту бомбу разорвать в мелкие куски, из коих малейший, во всякого человека ударив, его бы убивал или сильно вредил». На знаменитой картине, изображающей осаду Булони в 1544 году, мы видим солдат, снаряжающих такие бомбы.
К 1550 году из мортир повсеместно стреляли бомбами. Английский термин «shell» - «снаряд», происходящий от немецкого слова «Schale»1, становится общеупотребительным, более точно определяя, что же действительно имеется в виду.
Бомбы все более детализируются, приобретая такие части, как кольца, или «уши», используемые для их переноски клещами. Зарядная горловина становится теперь частью ее корпуса.
Во время Гражданской войны при осаде Глостера «гре-нада» (бомба), выпущенная роялистами, упала на улице близ Южных ворот, однако «некая женщина, проходившая мимо с ведром воды, вылила свою воду на оную гре-наду и фитиль ее погасила, отчего она вовсе не разорвалась». При нападении войск Кромвеля на Форт-Элизабет в Джерси они удачно использовали разрывные «гренады». Для этого случая были заказаны тысяча запалов для бомб и 600 ручных запалов. Фейерверкмейстер Томас Райт так хорошо нацелил 5"Д-дюймовую мортиру, что первым выстрелом попал в главную башню крепости. Около 1700 таких гранат или бомб было переделано для стрельбы не только из моотир, но также из гаубиц.
Тип зажигательного ядра, известного под названием «каркас», был изобретен за тридцать лет до этого канониром, состоявшим на службе у архиепископа Мюнстера Христофора ван Галена, знаменитого своей деятельностью в военной сфере. Каркасы имели толстый чугунный корпус, часто - продолговатый и снабженный несколькими отверстиями, которые позволяли зажигательному составу вырываться наружу. Смесь состояла из селитры, серы, сосновой смолы, скипидара, сульфида сурьмы и сала. Она горела с громадной интенсивностью от трех до двенадцати минут, причем даже под водой. Ее практически невозможно было потушить, разве что - забросав землей. Недостатком каркасов было то, что при утончении их стенок, что делалось из желания до последнего предела увеличить полезный внутренний объем, корпус терял прочность, что вызывало опасность взрьг-ил в стволе пушки. При осаде Квебека этот недостаток пыл преодолен с помощью затычек или пыжей из дерпа, которые уменьшали сотрясение от выстрела. Современным аналогом каркасов являются зажигательные бомбы с магниевой начинкой.
Снаряды в то время делались таким образом, чтобы они могли долететь от пушки до расположенной на шмле цели и сокрушить ее ударом, поджечь либо разрушить взрывом. Следующей стадией развития должна была стать посылка снаряда из пушки в воздух, чтобы гам «передать направленную скорость» уложенным в кассету пулям. В 1573 году главный канонир Сэмуэль Циммерман предложил использовать свинцовую трубку с рассчитанным на определенную задержку запалом в конце, рядом с заложенным в ствол зарядом. Запал поджигался в момент выстрела; после чего, уже в воздухе, снаряд взрывался. Идея, тем не менее, не оказалась жизнеспособной, так как при ее воплощении возникли серьезные технические затруднения.
Первый случай успешной стрельбы из пушек разрывными снарядами - до этого их использовали только для ведения огня из мортир или гаубиц - имел место во время осады Гибралтара в 1779-1783 годах. Расстояние от наших батарей до испанских позиций достигало 2000 ярдов, а мортирные бомбы не обладали такой дальностью. Тогда капитан Мерсьер из 39-го пехотного полка предложил стрелять 5,5-дюймовыми мортирными бомбами из 24-фунтовых пушек. Чтобы компенсировать большую скорость полета, для того чтобы снаряд врывался в нужный момент, было рекомендовано пользоваться более короткими запальными трубками. Идея была опробована, и снаряды стали рваться над головами неприятельских рабочих команд. Несмотря на успех в ходе кампании, по ее окончании идея была забыта.
Тем не менее работа не пропала втуне. Артиллерийский офицер Генри Шрапнель писал в 1813 году, что он на протяжении почти тридцати лет проводил опыты, которые привели его к созданию практичного пушечного снаряда, который он назвал «сферическим коробом». Еще в 1792 году герцог Ричмонд посоветовал лейтенанту Шрапнелю заняться экспериментами по использованию «картечи в обшивке и в коробах», а также разрывных снарядов, начиненных мушкетными пулями. Новый тип боеприпасов приняли на вооружение в 1803-м, а уже в следующем году Шрапнель не только был назначен первым инспектором артиллерии, но и получил из Суринама, где его новые боеприпасы были использованы при наступлении, благоприятные отзывы о них. Сферический короб, наполненный пулями и способный взрываться в воздухе, был в 1808 году применен против французов в Веймарском сражении.
Заряд, производивший выстрел, Шрапнель сделал по возможности более мощным, чтобы обеспечить большую дальность полета снаряда. Однако стенки корпуса, наполненного пулями, делались тонкими, поэтому заряд, необходимый для его разрыва и разбрасывания пуль, мог быть минимальным. Название, первоначально данное новому боеприпасу, - «сферический картечный короб» - спустя примерно десять лет после кончины изобретателя было изменено на «шрапнель». Награду за свое изобретение он получил еще при жизни, в 1814 году Шрапнелю была назначена пенсия - 1200 фунтов стерлингов в год, которой он и пользовался вплоть до своей смерти в 1842 году.
Деталь, которая позволила создать шрапнельный снаряд, - дистанционная запальная трубка - одновременно являлась и его недостатком. Эволюция запалов так же важна, как эволюция в любой другой сфере артиллерийского искусства. Сам разрывной снаряд невозможно детонировать тем же способом, что и его метательный заряд. Первоначально в корпус снаряда помещали кусок фитиля, который мог прогореть в нужный момент, но с той же легкостью мог сделать это слишком рано или слишком поздно. В начальный период создания запалов достаточно было, чтобы взрыв произошел, когда снаряд достигнет цели. Тогда считалось, что снаряд, взорвавшийся в полете, потрачен впустую, но изобретение заключенной в корпус шрапнели заставило изменить эти представления.
Деревянные запальные трубки получили распространение начиная с XVII столетия. К 1850 году использовалось девятнадцать различных дистанционных трубок, из которых три были металлические. Затем капитан Боксер предложил свой взрыватель, который устранил многие проблемы. Он представлял собой пустотелую деревянную пробку с множеством мелких отверстий в стенках. Центральный канал взрывателя заполнялся черным порохом, который после воспламенения прогорал до заранее выбранного отверстия, после чего огонь проникал в основной заряд взрывчатого вещества. Запал Боксера был надежен и оставался в ходу многие годы, но в конце концов возникла потребность в контактных (ударных) и инерционных взрывателях. Первые должны были срабатывать в момент удара снаряда о землю, вторым отсчет времени, оставшегося до срабатывания, следовало начинать после сотрясения, вызванного взрывом метательного заряда. Элементарным контактным взрывателем был фитиль сферических бомб, который проваливался внутрь корпуса при ударе о землю, однако для современной войны требовались более надежные методы. Первый английский инерционный взрыватель был сконструирован в 1846 году артиллеристом, квартирмейстером Фрибурном, а через четыре года коммандер Мур-сон представил свой ударный взрыватель.
К середине XIX века в области пушечных боеприпасов наметилась тенденция объединения различных линий развития в единую концепцию. Крупные снаряды стали делать разрывными. Они получили способность сокрушать цель тяжестью удара или взрывом при падении, разрываться в воздухе или в любой другой нужный момент. Были введены такие усовершенствования, как канавки внутри корпуса снаряда, которые способствовали его более легкому разрыву. Свинцовые шрапнельные пули при разрыве снаряда часто спекались от нагрева, но особая обработка свинца, увеличивавшая его твердость, и применение в качестве «смазки» угольной пыли уменьшили влияние этого эффекта. К 1896 году черный порох перестал применяться в качестве «начинки» разрывных снарядов. В 1891 году в употребление вошел кордит, также получило признание взрывчатое вещество под наименованием лиддит1.
Позднее стали использовать такие взрывчатые вещества, как TNT (тротил) и аматол2.
Какими бы сложными ни казались разработки того времени, они совершенно незначительны по сравнению с современными тенденциями развития в этой области. Снаряды, когда-то считавшиеся необходимыми только для поражения неподвижных объектов, ныне имеют конструкцию, позволяющую им самостоятельно отыскивать быстро движущуюся цель и, приблизившись на достаточное расстояние, взрываться, опустошая все вокруг.
СРЕДСТВА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЗАРЯДА
Следует упомянуть еще об одной категории технических средств, имеющих непосредственное отношение к пушечным боеприпасам, именно - механизмов воспламенения заряда, которые обеспечивают последний и весьма важный шаг в процессе посылки снаряда по назначению. В ранние периоды возникновения артиллерии для того, чтобы непосредственно поджечь заряд, достаточно было засунуть в запальное отверстие пушки раскаленный докрасна металлический пруток или кусок проволоки. Следующий шаг на пути совершенствования был обеспечен методом, заключавшимся в насыпании небольшого количества пороха поверх запального канала, что обеспечивало возможность подавать огонь издали. При этом пальник - палка с куском фитиля на конце - несколько обезопасил канонира, позволив ему находиться в момент выстрела на определенном расстоянии от орудия. Использование в пушках кремневых замков не предлагалось вплоть до 1778 года, когда флотский капитан сэр Чарльз Дуглас за собственный счет и вопреки мнению адмиралтейства оснастил ими несколько пушек на своем корабле «Дюк». Опыт оказался весьма удачным, и военно-морской флот в 1790 году официально принял кремневые замки на вооружение.
В 1803 году знаменитый оружейный мастер Дюрс Эгг получил патент на разновидность кремневого пистолета, который должен был служить своего рода спусковым механизмом для пушки, но его идея не получила одобрения. Армия продолжала использовать пальники - фитили на палке - вплоть до 1820 года. Когда благодаря применению фульминатов в ручном оружии появились пистонные механизмы, флот принял на вооружение запальную трубку ударного действия, но армия не следовала этому примеру вплоть до 1846 года.
В 1841 году запальная трубка с терочным замком, изобретенная одним ганноверским офицером, прошла испытания в Вулвиче, но была отвергнута. Принцип ее действия состоял в использовании пустотелого стержня крупного птичьего пера или металлической трубки, наполненной небольшим количеством затравочного пороха. Такую трубку просовывали в запальное отверстие и дальше, к заряду; затем с помощью веревки или спускового шнура быстро дергали за терку, которая высекала искры, поджигавшие находившийся в трубке порох. В 1851 году мистер Тоцер, работавший в Королевской лаборатории, предложил свою версию терочной трубки, которая спустя два года получила официальное одобрение. Когда снаряд был объединен с зарядом, появилась возможность использовать помещенный в основание гильзы капсюль-детонатор с гремучим составом. Кроме того, опробовались методы детонации с помощью электричества, но и поныне на полях современных сражений можно видеть артиллериста, по старинке дергающего за спусковой шнур.
БОЕПРИПАСЫ РУЧНОГО ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
История боеприпасов для ручного оружия кое в чем повторяет путь, пройденный «большой» артиллерией, однако некоторые новинки были внедрены здесь намного раньше.
Следует помнить, что для стрельбы из пушек длительное время использовались свинцовые ядра или шарики. Кроме того, была изобретена дробь, но она применялась в основном для охоты или против разбойников и грабителей. Свинцовые пули отливались в массовых количествах в изложницах, но всякий опытный стрелок имел для этой цели собственные приспособления, наподобие особых щипцов. Калибр ружей колебался настолько сильно, что человек, живший далеко от оружейного мастера, должен был иметь свою собственную литейную форму. Форма, выполненная в виде щипцов, имела состоявшую из двух частей головку, имевшую внутри полость для отливки пули. Избыточный металл, проникший через заправочное отверстие, срезался острыми краями самой формы. Дробь делали, проливая расплавленный металл через дуршлаг или сито, держа их над баком с водой. Короткого падения до поверхности воды было достаточно, чтобы дробинки охладились. 10 декабря 1782 года Уильям Уотс запатентовал метод изготовления «мелкой дроби вполне застывшей, а по форме совершенно круглой». Утверждалось, что процесс при-виделся изобретателю во сне, а сам метод заключался в выливании расплавленного металла с большой высоты, которая зависела от требуемого размера дробин. Для данного производства были необходимы специальные башни, одну из которых могли видеть на Южном берегу многие из посетителей Лондона в 1951 году во время Фестиваля Британии. Эта дроболитная башня была построена в 1826 году, но ее четырехугольную предшественницу воздвигли еще в 1789-м.
Еще в 1743 году член Королевского общества Бенджамин Роббинс предложил придавать пулям яйцевидную форму для устранения недостатков, присущих круглым пулям, но только в XIX веке для винтовки Мини были введены пули цилиндро-конической формы. Вращение, сообщаемое нарезными канавками, очень незначительно сказывалось на устойчивости полета круглых пуль, зато продолговатая пуля летела благодаря этому намного стабильнее. И конечно же ее заостренный передний конец прорезал воздух значительно легче, чем шарик.
Вдобавок пуля Мини имела в донце железный колпачок, который под давлением пороховых газов раздвигал мягкий металл и прижимал его к стенкам канала, образуя газонепроницаемый контакт.
Было не так важно, как далеко или с какой силой метательный заряд выбросит пулю, - главное, чтобы воспламенение заряда произошло в точно заданный момент. В Средние века лучшим способом воспламенения пороха считалась раскаленная проволока. Но дождь, ветер и холодная погода делали ее применение делом достаточно ненадежным. Фитиль, приложенный к затравке вручную, работал немногим лучше. Когда в XVI веке его стали крепить в металлическом зажиме или курке, возникла, по крайней мере, некоторая уверенность в том, что он попадет на затравочную полку. Использование в конце столетия пиритов и кремня обеспечило постоянную готовность к выстрелу, не зависящую от погоды, которая была способна играть с зажженными фитилями самые скверные шутки. Среди оружия, перечисленного в описи арсенала города Грац в конце XVI столетия, присутствуют ружья, обозначенные как «Radsloss»1 и «mit Schnapper»2.
Первое из названий, как кажется, указывает на применение колесцового замка с пиритом, второе - на кремень. Вращающееся колесо высекало искры, как в современной зажигалке. Предполагается, что мысль получать искры ударом кремня о сталь возникла в 1596 году у Себастьяна Гэлле. Пириты были слишком мягкими, чтобы по ним можно было ударять, и должны были уступить место кремню. Так пирит, использовавшийся еще римскими солдатами для разжигания в походах костров, вышел из употребления.
Кремень оставался в стрелковом оружии стандартным средством воспламенения заряда до тех пор, пока в XIX столетии не произошли радикальные перемены, вызванные началом применения в этой области гремучих соединений. Ранее их безуспешно пытались использовать в качестве метательного взрывчатого вещества. Пипе еще в 1663 году упоминает о своей встрече к кофейне с неким д-ром Алленом. Этот джентльмен рассказал ему об aurum fulminans1.
Если положить в серебряную ложку всего один гран этого вещества и ударить по нему, то оно взорвется и пробьет в ложке дыру, пишет Пипе. Члены Королевского общества также экспериментировали с этой гремучей солью, но не получили почти никаких практических результатов из-за чрезвычайной силы ее действия. Французский химик Бертолле, работавший для Наполеона, столь же безуспешно пытался найти применение полученному им фульминату серебра. Говард, в начале XIX века проводивший опыты с гремучей ртутью, также не добился ничего стоящего. Даже при использовании этого вещества для детонации основного заряда оно реагировало с такой бешеной силой, что взрыв сметал весь порох, не успев его поджечь.
Преподобный Дж. Александер Форсайт из городка Белелви в графстве Абердиншир приложил много усилий, чтобы освоить применение фульминатов в качестве инициирующего взрывчатого вещества. К 1805 году у него был готов спусковой механизм, использовавший гремучую ртуть. Через два года изобретатель подал заявку на получение патента, и, вопреки попыткам некоторых лиц доказывать, что информация о предложенном им процессе была известна и ранее, суд встал на его сторону. Этот опыт оказался для Форсайта полезным, поскольку годы спустя он оказался вовлеченным во множество судебных процессов, связанных именно с данным вопросом. Кажется, этот шотландский священник решил применить свои способности к коммерческой деятельности, поскольку в 1812 году фирма «Производители патентованного оружия Форсайт и К°» намеревалась устроиться на Пикадилли; через шесть лет она помещалась по адресу Лестер-стрит, № 8. Контора оставалась там по крайней мере до 1852 года. Конструкция, изобретенная Форсайтом, была полностью оригинальной. Она состояла из прочной металлической пороховницы-дозатора, служившей для заправки запального отверстия детонирующим порошком. Механизм крепился к казенной части и при переворачивании высыпал очень небольшое количество детонирующего порошка. Громадная взрывчатая сила фульминатов требовала от заправочного механизма исключительно высокой точности.
Предпринималось множество попыток скопировать изобретение Форсайта, и ему пришлось истратить немало денег на судебное преследование нарушителей его патентных прав. Английский оружейник Джозеф Мен-тон предложил «новую» идею, которая представляла собой лишь переиначенный замок Форсайта. Фульминат находился в курке и взрывался при его ударе о «нако-нальню». Первый механизм Ментона оказался неудачным, но в 1818 году вторая попытка оказалась более успешной. Тогда он запатентовал ружье с медной трубкой, содержавшей детонирующий порошок. Через два года он усовершенствовал свою конструкцию, поместив трубку в запальное отверстие и использовав для удара по пей курок, имевший форму топорика. В его первоначальной конструкции традиционную головку курка после удара с бешеной силой отбрасывало назад. Узкое лезвие «топорика» не вызывало такой реакции, но от его удара трубка могла выбросить пламя влево или вправо, подвергая опасности окружающих.
Срок действия патента Форсайта подходил к концу, и после 1821 года многие «изобретатели» выпустили свои системы детонации заряда. На одной из стадий развития идеи было предложено помещать порошок между слоями бумаги, однако наилучшие результаты были получены при замене бумаги на листы меди. Тогда со своими заявками явилась целая орда претендентов на получение патента. Капитан Питер Хоукер утверждал, что примерно в 1818 году он лично предложил данную идею оружейнику Джозефу Ментону, в результате чего этот ремесленник действительно изготовил медные пистоны. Другой известный оружейный мастер, Джозеф Эгг, помечал свои изделия собственным именем как «Изобретатель детонирующего пистона». Американцы заявили, что Джошуа Шоу из Филадельфии применял стальные капсюли с капелькой фульмината еще в 1814 году, но не запатентовал их. Тем не менее нет сомнений, что через два года после этих событий он изготовил одноразовый медный капсюль, срабатывавший от внешнего ударника.
Все упомянутые эксперименты проводились с гражданским оружием, и комитет в Вулвиче принял пистонное ружье на вооружение британской армии только в 1836 году, выбрав «брауншвейгскую» винтовку в качестве первого официально одобренного в Великобритании пистонного оружия. Запальное отверстие было изменено таким образом, что превратилось в выступающую вверх крепкую брандтрубку, а курок снабдили охватывающим ее края ободком, который препятствовал прорыву газов. Гремучую смесь стали готовить из трех частей хлората калия (бертолетовой соли), двух частей фульмината ртути и одной части толченного в порошок стекла.
К тому времени оружейников на континенте перестали удовлетворять существующие конструкции, в которых патрон и средство воспламенения его заряда находились в разных местах. Паули, швейцарец из Женевы, работавший в 1806 году в Париже, изобрел заряжавшийся с казенной части мушкет, а вслед за этим применил в своем патроне бумажный детонирующий пистон, срабатывавший от удара иглой. В описании изобретения, сделанном в 1816 году, сказано, что пистон помещается между порохом и казенной частью, чтобы воспламенить заряд. В 1831 году другой парижский оружейник выпустил патрон, в задней части которого находился детонирующий порошок, по которому курок ударял снизу. В 1847 году еще один парижанин запатентовал патрон с помещенным у основания металлическим капсюлем, в котором была заделана иголка-боек, конец которой выступал наружу через отверстие в стволе. Оружие, стрелявшее такими патронами, демонстрировалось на «Великой выставке» в Гайд-парке.
Игольчатое ружье, английский патент на конструкцию которого был выдан еще в 1831 году, заряжалось с казенной части. Патрон был снабжен у основания гильзы детонатором. Необходимый для воспламенения капсюля удар наносился иглой цилиндрического затвора. К сожалению, затвор не обеспечивал герметичности, и эта проблема была решена только после изобретения латунной гильзы.
В середине XIX столетия один американец сконструировал латунную гильзу с широким ободком, предназначенным для ее выброса после выстрела, но жизненно важный элемент боеприпаса - капсюль - по-прежнему находился на внешней поверхности оружия. В 1852 году Чарльз Ланкастер выпустил патрон центрального воспламенения с капсюлем, вставлявшимся в металлическое дно гильзы. Но ее корпус оставался непрочным до тех пор, пока полковник Боксер из Королевской лаборатории в Вулвиче не запатентовал гильзу из листовой латуни со стальным дном. Этот новый бое-припае был применен в винтовке Снайдера. Гильзы с узким дульцем были предложены неким офицером из американского артиллерийско-технического департамента в 1870 году, а спустя несколько лет в Великобритании была принята на вооружение цельнотянутая латунная гильза.
Такие разновидности боеприпасов для стрелкового оружия, как зажигательные пули, пули с разрывным наконечником и прочие ужасающие «усовершенствования» очень мало отклоняются от основного пути развития и не заслуживают специального рассмотрения.
Краткая история развития порохов
А. Открытие, совершенствование и применение дымного 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(tm) 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. Б. Появление и развитие бездымыных 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. Одно за другим синтезировались взрывчатые вещества, превосходящие по силе дымный порох. В 1832...1838 г.г. открыта нитроцеллюлоза, а в 1845 г. в России и Германии был получен и исследован пироксилин. В 1847 г. в Италии был получен, а в России в 1853 г. исследован нитроглицерин. Оба эти вещества были впоследствии применены для изготовления бездымного пороха. Большое влияние на усовершенствование дымных и появление новых бездымных порохов оказала внутренняя баллистика, развитие которой относится к этому же периоду. К началу 1890 г. были созданы предпосылки для получения нитроцеллюлозных порохов на спирто-эфирном растворителе и на нитроглицерине. Следовательно, переворот в военном пороходелии в конце прошлого столетия не являлся случайным. Это не результат гениальности одного лица или счастливого открытия исследователя. Он был подготовлен всем развитием науки и промышленности XIX века. Над разрешением проблемы получения более мощных и бездымных порохов, вызванной необходимостью повышения начальных скоростей снарядов и скорострельности орудий, работали сотни ученых и специалистов во многих странах мира. Первенство в изобретении бездымного пироксилинового пороха принадлежит французскому инженеру Вьелю. В 1885 г. после многочисленных экспериментальных исследований он получил и испытал пироксилиновый пластинчатый порох, получивший название пороха "B". Приготовление пороха "В" состояло из операций: смешения сухого пироксилина (смеси растворимого и нерастворимого) со спирто-эфирным растворителем, уплотнения пластичной массы на вальцах и получения роговидного полотна, резки полотна на пластинки и удаления из пластинок спирто-эфирного растворителя сушкой. Первые испытания пороха стрельбой из ружья Лебеля и 65 мм пушки показали полное согласие теории с опытом и выявили исключительные преимущества нового пороха по сравнению с дымным. Было установлено, что изготовленный Вьелем пироксилиновый порох не дает при стрельбе дыма, не оставляет нагара в канале ствола, горит параллельными слоями, имеет силу, в три раза превышающую дымный порох, и позволяет значительно увеличить начальные скорости снарядов при меньшем по сравнению с дымным порохом весе заряда. В России пироксилиновый порох был получен самостоятельно Г. Г. Сухачевым в 1887 г. Широкие опыты по разработке метода производства пироксилиновых порохов и создание промышленности бездымных порохов были начаты в конце 1888 г. под непосредственным руководством начальника мастерской Охтинского завода 3. В. Калачева и при участии С. В. Панпушко, А. В. Сухинского и Н. П. Федорова. К концу 1889 г. Охтинский завод разработал образец винтовочного пироксилинового пороха в виде пластинок, который при стрельбе из ружья Лебеля дал требуемую начальную скорость при допустимом давлении и значительно меньшем по сравнению с дымным порохом весе заряда. Данный образец пороха готовился из нерастворимого пироксилина (с содержанием азота около 13,2%), доставленного с завода морского ведомства. Растворителем служил ацетон. При дальнейшем испытании из отечественного оружия этот порох оказался неудовлетворительным. При стрельбе из винтовки Мосина образчик пороха, изготовленный из нерастворимого пироксилина с применением в качестве растворителя ацетона, дал недопустимо высокие давления, достигающие 4000 кг/см2, в то же время при стрельбе из французского ружья Лебеля этот порох давал вполне удовлетворительные результаты, давление пороховых газов не превышало 2500 кг/см2. Вследствие того, что этот образец пороха не подошел к новой русской 7,62 мм винтовке системы Мосина, были предприняты изыскания другого образца пороха, который давал бы в этой винтовке начальную скорость 615 м/с при допустимом давлении не выше 2500 кг/см2. Опыты по приготовлению пороха были поручены С. А. Броунсу, который 9 середине 1890 г. предложил образчик пороха с применением в качестве растворителя смеси ацетона и эфира. Соотношение между ацетоном и этиловым эфиром было принято 1:3 при общем количестве растворителя 125 частей на 100 частей сухого пироксилина. Для уменьшения скорости горения пороха в состав пороховой массы было введено 2% касторового масла. Порох на ацетоно-эфирном растворителе имел большую механическую прочность вследствие меньшего разрушения волокна при пластификации и при стрельбе из винтовки Мосина давал вполне удовлетворительные баллистические результаты как по величине начальных скоростей и давлений, так и по однообразию действия отдельных зарядов. В том же 1890 г. по инициативе А. В. Сухинского. 3. В. Калачевым на Охтинском заводе были приготовлены образцы пороха из смесевого пироксилина (содержание азота 12,8% и растворимость 40%) на спирто-эфирном растворителе, которые отвечали полностью предъявляемым к нему требованиям. Работы с порохом на ацетоно-эфирном растворителе, как более дорогом и менее доступном для массового применения, были прекращены. Таким образом, в конце 1890 г. в России был получен пироксилиновый порох на спирто-эфирном растворителе и в 1891 г. была изготовлена опытно-валовая партия пластинчатого пороха (весом в 20 т) для патронов трехлинейной винтовки системы Мосина. В дальнейшем были разработаны ленточные пироксилиновые пороха для орудий. Одновременно с разработкой пороха в России под общим руководством А. В. Сухинского было начато строительстве пироксилиновых и пороховых заводов. В июле 1890 г. приступили к постройке пироксилинового и порохового завода на Охте, на котором к концу 1891 г. была налажена валовая фабрикация винтовочного пороха. Решающая заслуга в разработке технологии пироксилинового пороха в России принадлежит 3. В. Калачеву. Он является творцом бездымного пороха в России, без помощи иностранцев установившего производство пороха и впоследствии усовершенствовавшего производство пироксилина. Большую роль в установлении методов производства, испытании и валовой фабрикации бездымного пироксилинового пороха сыграли полковники Сухинский и Симбирский, капитаны Липницкий, Никольский, Киснемский, Михелев, Жеребятьев и Каменев, штабс-капитаны Броунс и Дымша. В период 1891-1895 гг. по проектам и под руководством талантливых русских инженеров Лукницкого, Симбирского, Хрущева и Иващенко были построены крупнейшие пороховые заводы для производства пироксилиновых порохов - Казанский и Шостенский, которые по своим размерам и техническим характеристикам превосходили пороховые заводы Западной Европы. В странах Западной Европы и Америке в девяностых годах XIX столетия были разработаны и частично приняты на вооружение нитроцеллюлозные пороха других составов, отличных от русского и французских порохов. В 1888 г. шведским инженером Альфредом Нобелем был предложен пироксилино- нитроглицериновый порох - твердый раствор коллодионного хлопка (коллоксилина) в нитроглицерине. Количество нитроглицерина в порохе Нобеля составляло 40-60%; позже в состав этого пороха добавлялись инертные примеси (например, камфара) для снижения скорости горения и дифениламин для повышения химической стойкости пороха. Приготовление пороха Альфреда Нобеля состояло из операций смешения коллоксилина с нитроглицерином в присутствии горячей воды, удаления воды из массы и пластификация последней на горячих вальцах с целью получения роговидного полотна, резка полотна на пластинки и ленты. Порох Нобеля под названием "баллистит" был принят на вооружение в Германии и Австрии и под названием "филит" - в Италии. Баллистит имел существенные преимущества перед пироксилиновым порохом. Он почти негигроскопичен и не увлажняется при хранении; его изготовление продолжается примерно один день, в то время как пироксилиновый порох должен был сушиться неделями и даже месяцами. Другой тип нитроглицеринового пороха под названием"кордит" был предложен в 1889 г. Абелем и Дюаром в Англии. (Название кордит происходит от английского слова "cord", что значит шнур или струна). При изготовлении этого пороха применялся нерастворимый пироксилин, пластификация которого осуществлялась нитроглицерином и ацетоном в мешателях при обычной температуре; для повышения химической стойкости и снижения скорости горения добавлялся вазелин. Масса прессовалась через матрицы гидравлического пресса в виде шнуров без канала, которые резались затем на стержни. Ацетон после получения пороха удалялся из него длительной сушкой. Принципиально способ приготовления кoрдита не отличается от способа приготовления пироксилинового пороха. Первый образец кoрдита в виде струны содержал в своем составе 58% нитроглицерина, 37% нерастворимого пироксилина и 5% вазелина и предназначался для винтовок и малокалиберных орудий. Для снижения степени выгорания каналов крупных орудий несколько позже был принят кордит "MD", в котором содержались 30% нитроглицерина, 65%, пироксилина и 5% вазелина. В 1893 г. профессор Монро в Америке взял патент на изготовление пороха из нерастворимого пироксилина (40%), пластифицированного нитробензолом (60%). После приготовления пороха нитробензол удалялся из него обработкой в горячей воде, а порох при этом "затвердевал", становился более плотным. Процесс затвердевания по английски называется "induration", отчего и порох был назван индюритом. Индюрит вследствие ряда служебных и технологических недостатков не нашел широкого применения и вскоре был снят с производства. Яркие страницы в историю пороходелия вписаны Д. И. Менделеевым и его сотрудниками в результате работ по синтезу пироколлодия и разработке на его основе бездымного пороха. При активном участии И. М. Чельцова, М. Г. Федорова,. С. Л. Вуколова и Л. Л. Рубцова в 1892 г. были получены образцы пироколлодийного пороха и произведена ими стрельба из морских орудий. По заключению специалистов, производивших испытания, пироколлодийный порох оказался первым бездымным порохом из всех ранее испытанных, который не показал каких-либо неожиданностей. Порох Д. И. Менделеева сразу же внушил к себе доверие, так как все теоретические предположения о его свойствах были подтверждены опытными данными, полученными стрельбой из дальнобойных морских орудий. В июне 1893 г. в России была произведена стрельба пироколлодийным порохом из 12-дюймового орудия, и инспектор морской артиллерии адмирал С. О. Макаров поздравил Д. И. Менделеева с блестящим успехом. После того, как пироколлодийный порох выдержал испытания при стрельбе из морских орудий всех калибров, Д. И. Менделеев считал задачу по разработке бездымного пороха выполненной и больше не возвращался к исследованиям в области порохов. Однако он любил свою временную работу, свой пироколлодийный порох. В статье "О пироколлодийном порохе" он писал: "Влагая то, что могу в дело изучения бездымного пороха, я уверен, что служу, по мере сил, мирному развитию своей страны и научному познанию вещей, слагающемуся из попыток отдельных лиц осветить узнанное". (Д. И. Менделеев. Том IX, 1949, стр. 253) Как известно, пироколлодийный порох Д. И. Менделеева, несмотря на некоторые преимущества по сравнению с пироксилиновым порохом французского типа, не был принят в России. Он лишь в небольших количествах производился с 1892 г. на морском пороховом заводе. Частично пироколлодийный порох, близкий по составу к пороху, предложенному Д. И. Менделеевым, готовился на Шлиссельбургском заводе в первые годы применения бездымных порохов. Пироколлодийный порох Д. И. Менделеева был принят на вооружение американского военно-морского флота в 1897 г, а в армии в 1899 г. Он производился в громадных количествах на заводах США в период первой мировой войны и после ее до замены его беспламенными негигроскопическими порохами. Это обстоятельство не являлось случайным. До 1899 г. для американской армии производился нитроглицериновый порох кордитного типа с 25% нитроглицерина. Однако он оказался механически непрочным, ломался на мелкие части и вызывал повышенные давления при стрельбе. По этой причине в 1899 г. разорвалось десятидюймовое орудие. Это заставило командование американской армии прекратить производство нитроглицериновых порохов и перейти к изготовлению пироколлодийных порохов. Следует отметить, что Россия в период первой мировой войны ввозила из Америки большие количества пироколлодийных порохов как россыпью, так и в виде зарядов 76 мм патронов. До сих пор причины непринятия на вооружение в России пироколлодийного пороха Д. И. Менделеева остаются не выясненными. На этот, вполне законный и исключительно важный вопрос никто из специалистов по порохам не дал ответа. Попытки некоторых пороховиков объяснить это чисто техническими причинами вроде той, что при получении пироколлодийного пороха необходимо расходовать большое количество спирто-эфирного растворителя, являются для того времени по меньшей мере наивными. Дело в том, что, когда был разработан пироколлодийный порох, никто еще не интересовался экономикой производства. Главное внимание уделялось качеству пороха, а пироколлодийный порох был наиболее однородным и не давал никаких аномалий при стрельбе из самых мощных орудий. Высокие физико-химические и баллистические свойства пироколлодийного пороха не могли не привлечь внимания работников артиллерийского ведомства. Не случайно в России в 1900 г. после принятия в США пороха Д. И. Менделеева была создана комиссия под председательством генерал-майора Потоцкого, которая имела целью выяснить путем стрельбы сравнительные качества пироколлодийного пороха и пороха на смесевом пироксилине. В состав комиссии вошли специалисты по взрывчатым веществам, порохам и баллистике от сухопутного и морского ведомства (Сухинский, Забудский, Киснемский, Сапожников, Регель, Дымша, Бринк, Рубцов, Вуколов, Каменев и Ремесников). В результате длительной подготовки к проведению опытов, затяжки и прекращения их в связи с русско-японской войной 1904-1905 гг, вопрос о пироколлодийном порохе оставался нерешенным в течение десяти лет. Только в 1909 г. Артиллерийский комитет Главного артиллерийского управления принял постановление: "преимущества пироколлодийного пороха не столь существенные, чтобы переходить к его изготовлению на казенных заводах, которые приспособлены к изготовлению пироксилинового пороха". По мнению некоторых специалистов (например, Н. С. Пужай), которые получали пороха из американского пироколлодия после первой мировой войны, одной из причин непринятия на вооружение пороха Д. И. Менделеева являлась трудность переработки пироколлодия на порох. При применении пироколлодия необходимо тщательное соблюдение технологического режима. Недопустимы значительные колебания в количестве растворителя и соотношения спирта к эфиру. Требуются более строго регламентированные характеристики самого пироколлодия (растворимость, вязкость и др.). Несоблюдение этих условий приводит к изменению упругих свойств пороховой массы, появлению каучукоподобных свойств сырого пороха, наличию расширенных каналов, разнообразию в толщине горящего свода и другим недостаткам. Вместе с тем указанные причины не являлись, по нашему мнению, решающими, так как они могли быть при желание легко преодолены. Основной причиной, побудившей принять все меры, чтобы отклонить важнейшее открытие Д. И. Менделеева в области пороходелия, является преклонение руководящих чиновников Артиллерийского управления перед всем иностранным, игнорирование прогрессивными силами русской науки, их открытиями и изобретениями. На Охтинском заводе все производство пироксилина было отдано на откуп приглашенному французскому инженеру Мессену, который не считался с мнением даже Д. И. Менделеева, заметившего недостатки производства,и вел дело согласно инструкции французского правительства. Естественное что и все пороховое производство на Охтинском заводе подгонялось под французский лад. Иностранцы настолько были в почете, что они могли безнаказанно присваивать себе русские изобретения. Об этом свидетельствует факт взятия патента в 1895 г. на "изобретение" пироколлодийного пороха американцами Бернадоу и Конверсом. Лейтенант Бернадоу в период работы Д. И. Менделеева над пироколлодийным порохом находился в Петербурге в качестве военно-морского атташе США и, несмотря на принятые тогда меры по соблюдению секретности, сумел получить полные сведения как о составе пороха, так и способе его производства, что подтверждается материалами доклада Бернадоу, прочитанного им в 1897 г. в американском военно-морском колледже. Этот факт наглого присвоения изобретения Д. И. Менделеева не вызвал в кругах чиновников Артиллерийского управления и русских специалистов пороховиков того времени никакого возмущения и опровержения. В связи с этим до сих пор в американской литературе, в частности в книге Девиса "Химия порохов и ВВ" издания 1943 г, указывается, что изобретателями пироколлодийного пороха являются лейтенант морского флота Бернадоу и капитан Конверс. Присвоение американскими дельцами открытия Д. И. Менделеева характеризует лишь алчный характер буржуазной науки, но оно не может затемнить величайшие заслуги Д. И. Менделеева в деле развития отечественного пороходелия. Таким образом, в течение десятилетия 1885...1895 г.г. были получены четыре вида нитроцеллюлозных порохов - пироксилиновый порох Вьеля из смесевой нитроцеллюлозы, пироколлодийный порох Д. И. Менделеева, баллиститный нитроглицериновый порох Нобеля и кордитный нитроглицериновый порох Абеля и Дюара. Все эти пороха получили впоследствии название бездымных порохов коллоидного типа. В Россий и Франции были приняты на вооружение пироксилиновые пороха, в Соединенных Штатах Америки - пироколлодийные пороха, в Германии и Италии - баллиститные пороха, в Англии - кордитные пороха. Необходимо заметить, что общие принципы производства нитроцеллюлозных порохов и качественный состав их в течение шести десятилетий не претерпели существенных изменений. Вместе с тем современные пороха имеют значительные отличия от своих предков по составу, форме и методам производства. За прошедшее время с момента появления нитроцеллюлозных порохов возникало очень много проблем в пороходелии, которые постепенно разрешались в научных лабораториях и на заводах. Вскоре после изо- Мы диалектику учили не по гегелю Включение категории практики в диалектику
- Украинцы в СС и Вермахте или «Наши герои лежат под Бродами Котел под бродами
- Книга: Штейнберг Марк «Евреи в войнах тысячелетий Летопись военной доблести евреев
- Третья мировая война может начаться совсем скоро Возможность 3 мировой войны