Порох - це вибухова речовина, що застосовується в вогнепальній зброї для повідомлення снаряду руху.
За сучасною класифікацією існують дві великі групи: димні і малодимние пороху - механічні суміші і бездимні пороху - колоїдальні системи.
До першої групи належать:
а) селітри-сероурольний димний порох, типовим представником якого в даний час є порох марок "Олень" і "Ведмідь";
б) "лесмок" - малодимние порох, за складом схожий на димний, але з деякими добавками, що поліпшують його балістичні властивості (збільшують швидкість польоту снаряда).
До другої групи належать порох на летучому розчиннику (піроксиліновий) і порох па труднолетучем розчиннику (нітрогліцериновими). Перший виходить шляхом обробки піроксиліну летючим розчинником, в основному сумішшю етилового спирту з етиловим ефіром; до цієї підгрупи відноситься мисливський пластинчастий піроксиліновий порох для стрільби дробом "Сокіл", "Глухар", "Беркут", "Фазан", "Роттвейль" і багато інших.
Нітрогліцериновими порох виходить шляхом обробки піроксиліну труднолетучим розчинником (нітрогліцерином); до цієї групи належать пороху для стрільби з рушниць дробів типів "балістів" і "Корда".
Димний - це селітри-сероугольний порох. Він складається з калієвої селітри - 75%, деревного вугілля - 15% і сірки - 10%. Для різних марок порохів ці величини можуть змінюватися (коливання близько 1%).
Призначення зазначених складових частин у поросі наступне: селітра дає кисень для спалювання вугілля, сірка служить для скріплення (цементації) суміші; крім того, володіючи більш низькою температурою займання, ніж вугілля, вона прискорює процес займання пороху.
Для виготовлення пороху беруть калиевую селітру, так як вона менш вбирає вологу з повітря в порівнянні з іншими селітрами. Вугілля отримують шляхом випалу несмолистих порід дерева (вільхи, крушини). Якість деревини та ступінь випалу вугілля зумовлюють і якість пороху. За ступенем випалу розрізняють вугілля: чорний, бурий і шоколадний. Чим нижчий ступінь випалу, тим менше швидкість горіння вугілля, а отже, і пороху.
Найбільш повне і одноманітне роздрібнення складових частин димного пороху (селітри, сірки і вугілля) має дуже велике значення. Якщо при цьому не зруйновані мікроскопічні кристалики селітри і сірки і псу складові частини пороху ретельно змішані, щільно спресовані, а зерна добре відсортовані, то якість пороху хороше.
Димний мисливський порох буває двох сортів: мисливський добірний і мисливський звичайний. (Відбірний мисливський димний порох відрізняється від звичайного мисливського вищими балістичними якостями, що досягається більш ретельно проведенням всіх процесів виготовлення димного пороху.)
Залежно від розмірів зерна, кожен сорт пороху може бути чотирьох номерів: № 1 - великий (розмір .черна 0,8-1,25 мм), № 2 - середній (0,60-0,75 мм), № 3 - невеликий (0,40-0,60 мм), №4-найдрібніший (розмір зерна 0,25-0,40 мм). Застосовується тільки для спеціальних рушниць малого калібру.
Зерна димного мисливського пороху мають округленої, неправильну форму.
Питома вага самого зерна пороху 1,55-1,70 для звичайного, а для добірного 1,617-1,672.
Гравіметрична щільність (щільність не окремих зерен, а цілих зарядів) повинна бути не менше 0,87. (Гравіметричний щільністю пороху називають вагу (в кг) його обсягу, вільно насипаного в посудину ємністю 1 л, яким міряють сипучі тіла.)
Димний мисливський порох повинен володіти такими фізичними якостями:
1) зерна повинні бути добре полірованими і мати блискучу поверхню;
2) колір зерна - чорний або злегка коричневий, одноманітний;
3) при обережному роздавлюванні зерно повинно розколюватися на частини, а не розсипатися в порошок;
4) при розгляді зерна в лупу 10-кратного збільшення не повинно виявлятися білого нальоту (викристалізувалася селітри) або жовтуватих крихт (сірки). а також сторонніх домішок;
5) не повинно бути злежалих грудок і пороховий пилу, що визначається при пересипанні пороху.
Димний порох являє собою порівняно слабке вибухову речовину: за силою він поступається піроксилінового (бездимного) пороху рази в три. Щодо мало чутливий до удару і тертя, димний порох легко запалюється від іскри. Запалений в невеликій кількості, він тільки спалахує. Горіння ж великих мас його (більше 3 кг) завжди переходить у вибух.
Наявність в поросі великої кількості пороховий пилу часто є причиною розриву рушниць, так як порохова пил горить швидше, ніж зерна.
При зверненні з димним порохом завжди слід бути особливо обережними, так як це найбільш чутливе до вогню вибухову речовину.
Зволожити, зерна димного пороху руйнуються і втрачають здатність до повноцінного займання, так як з них вилуговується селітра. Тому димний порох і патрони, їм споряджені, слід ретельно берегти від зволоження. Злиплі грудки димного пороху, хоча б і сухі, і матовий колір його показують, що порох колись був сирим і для стрільби непридатний.
Димний порох при згорянні дає близько 42-44% (по вазі) газоподібних продуктів, а решта 56-58% падають на тверді речовини, які при пострілі утворюють густу хмару диму і рясний нагар в каналі ствола.
Газоподібні продукти згоряння димного пороху займають близько 260-280 початкових обсягів, тобто вони в 260-280 разів більше того обсягу, який займав порох до займання.
Димний порох при згорянні виділяє 700-770 калорій, і продукти горіння нагріваються в камері, яка не піддається розширенню, до 2700-2800 °. У стовбурі мисливської рушниці, де снаряд негайно після початку горіння порохового заряду починає рухатися вперед, дозволяючи газам розширюватися, температура продуктів горіння трохи нижче - 2200-2300 °.
У табл. 3 наводяться заряди димного пороху і снаряди дробу для рушниць різних калібрів.
1. Навішення димного пороху визначені для зерна середньої величини (№2). Для пороху № 1 навішування, зазначені в таблиці, треба помножити на 1,17, а для пороху № 3 - на 0,95.
2. У таблиці вказана вага двоствольних рушниць.
При визначенні зарядів і снарядів для рушниць різних калібрів можна керуватися такою закономірністю, але тільки при стрільбі димним порохом:
а) максимальний (найбільший) снаряд дробу повинен бути не більше 0,01 ваги рушниці, наприклад якщо рушниця важить 2,9 кг (калібр 16), максимальний снаряд дробу для нього - 29 г;
б) максимальний (найбільший) заряд димного пороху для даного рушниці буде дорівнює 1/6 ваги снаряда, тобто 29. 6 = 4,8 м Але заряди і снаряди ні в якому разі не повинні перевищувати величин, зазначених в таблиці.
Переваги та недоліки димного мисливського пороху. До позитивних якостей димного мисливського пороху відносяться:
1) здатність не втрачати своїх властивостей при багаторічному зберіганні: якщо порох ізольований від проникнення вологи, його можна зберігати десятки років;
2) легка займистість, навіть при слабкому капсулі;
3) слабка реакція на зміну щільності заряджання і невелика чутливість до якості порохових пижів і прокладок;
4) невелика вплив газів на метал стовбурів;
Разом з тим димний мисливський порох має серйозні недоліки:
1) назавжди втрачає свої якості при підмочки;
2) сильно забруднює нагаром канали стволів;
3) дає гучний звук пострілу;
4) дає сильний поштовх (віддачу) і порівняно невелику швидкість польоту дробу;
5) утворює густу хмару диму, що не дозволяє, особливо при відсутності вітру, відразу ж побачити результати пострілу. З цієї причини він зовсім непридатний для стрільби на стенді. Погано стріляти їм і в сиру, тиху погоду в чагарниках і очеретах.
При зберіганні димного пороху необхідно строго дотримуватися таких умов: 1. Зберігати його в абсолютно сухому місці герметично закупорених щоб уникнути відсирівання. Найбільш зручні для цієї мети скляна пляшка або банку з добре притертою або гумовою пробкою. Можна зберігати порох і в металевих банках, але при цьому місце з'єднання кришки з банкою слід ретельно покривати ізоляційною стрічкою, що застосовується для ізоляції проводів. Якщо порох зберігається в скляному посуді з простою корковою пробкою, то верхню частину шийки разом з пробкою потрібно покрити розплавленим парафіном або воском (обережно з вогнем!).
2. Ні в якому разі не тримати димний порох поруч з бездимних і капсюлями, так як під час вибуху димного пороху вибухає і бездимний.
3. У домашніх умовах зберігати під замком; можливість доступу дітей до пороху і спорядженим патронам повинна бути повністю виключена.
У нас мисливці стріляють бездимних піроксилінового порохом (піроксилін виходить шляхом обробки рослинної клітковини (бавовни, деревини) нітровані азотною кислотою в присутності сірчаної), призначеним виключно для стрільби з рушниць дробів 12 і 16-го калібрів. Тому ми і даємо тільки його опис і зовсім не згадуємо про нитроглицеринового порохах.
Залежно від призначення бездимний піроксиліновий порох може містити (у відсотках):
Летючі речовини (спирто-ефірна суміш)
Стабілізатор (речовина, що не дає розкладатися піроксиліном)
Щоб отримати бездимний порох, піроксилін піддають обробці розчинником - в даному випадку летючим - спирто-ефірною сумішшю; він переходить при, цьому в рогоподібними, колоїдальне, фізично однорідна речовина. Цей процес називається процесом желатинизации. Отримана маса піддається механічній обробці і набуває здатності горіти паралельними шарами навіть при пострілі. До моменту повного згоряння зерна пороху зберігають форму, подібну первісної, що не розпадаючись на дрібні частинки, зменшуючись тільки в розмірах. А це забезпечує певну закономірність процесів горіння і газоутворення, тобто дає можливість шляхом зміни розмірів зерна регулювати швидкість згоряння, а отже, і газоутворення порохового заряду в тому або іншому зброю.
Пороху марок "Сокіл Р", "Беркут" і "Фазан" мають від 1,5 до 2% летючих речовин (спирто-ефірною суміші), що не видаляються сушінням. Для кращого згоряння і газоутворення в каналі ствола, при порівняно невеликих тисках (450-500 атмосфер), ці сорти бездимних піроксилінових порохів робляться пористими, щоб збільшити величину палаючого зводу порохового зерна.
Колір зерен пороху - від жовтого до чорно-бурого. Одна і та ж марка в різних партіях може мати неоднакові відтінки забарвлення, але це зовсім не впливає на балістичні якості даного пороху.
Значна графітовка деяких сортів бездимного мисливського пороху робить мало помітною цю різницю відтінків. (Графітовка - процес обробки зерен пороху порошкоподібною графітом з метою підвищення гравіметричної щільності і запобігання злипання зерен, що викликається електризацією при струшуванні і терті.) Добре желатинізований, але не графітованний порох повинен бути прозорим. Вкраплення нерозчинного піроксиліну у вигляді дрібних точок в пороховому зерні істотного значення не мають.
Зерна повинні бути міцними, а поверхня їх - гладкою, без тріщин і задирок.
Питома вага пороху коливається: пористий пластинчастий ( "Сокіл", "Роттвейль" і ін.) - близько 1,50, а колоїдальний, без пір ( "Глухар"), - 1,60. Зі зменшенням кількості летючих речовин в поросі питома вага його збільшується.
Гравіметрична щільність гвинтівочного пороху дорівнює приблизно 0,89; дробових порохів: "Сокіл Р" 0,40-0,45, "Беркут" і "Фазан" - приблизно 0,74.
Гравіметрична щільність пороху зростає зі збільшенням його питомої ваги і залежить головним чином від форми і розмірів зерен. Полірування і графітовка порохових зерен також сприяють підвищенню гравіметричної щільності.
Бездимний порох не розчиняється у воді. Гігроскопічність його порівняно невелика: за найнесприятливіших умов (відкритому зберіганні на вологому повітрі) непористий порох ( "Глухар", гвинтівки) поглинає до 2% вологи.
Бездимні пористі пороху марок "Сокіл Р", "Беркут" і "Фазан" дещо активніше поглинають вологу з повітря, чому сприяє, крім пір, також і залишилася невищелоченной калієва селітра - близько 0,2% (калієву селітру додають в порохову масу в процесі виготовлення пороху для отримання пір в зернах).
Відвологлий порох, в повному обсязі згораючи, робить постріл затяжним, швидкість снаряда при цьому різко знижується. При висиханні властивості пороху відновлюються.
Температура спалаху піроксилінового пороху 185- 200 ° С. Продукти вибуху бездимного пороху газоподібні. До їх складу, входять вуглекислий газ, водяні пари, окис вуглецю, метан, вільний водень, азот і аміак.
Температура при згорянні піроксилінового пороху в стволі зброї досягає 2400-2500 ° С.
1 кг бездимного пороху виділяє близько 900 л газоподібних продуктів. Присутній в них чадний газ (окис вуглецю) робить їх отруйними, тому при стрільбі в закритому приміщенні необхідна хороша вентиляція.
Рекомендовані навішування зарядів пороху і снарядів дробу для різних марок бездимних порохів вказані в табл. 4.
1. Заряди і снаряди ні в якому разі не повинні перевищувати величин, зазначених в таблиці і в повчанні, вкладати в укупорку пороза.
2. При спорядженні патронів з граничними зарядами і снарядами дробу № 7 середні швидкості польоту дробу в 10 м від дула для пороху "Сокіл Р" рівні 315 м / сек, а для порохів "Беркут" і "Фазан" - 330-335 м / сек (за даними інж. С. Д. Черкей).
Стійкість пороху і його зберігання
Під стійкістю пороху на увазі термін його зберігання, протягом якого його балістичні якості і хімічна стійкість залишаються без істотних змін.
Якщо димний порох можна зберігати надзвичайно тривалий час, дотримуючись належні умови, то для бездимного пороху, навіть при самому ретельному процесі його виготовлення і правильних умов зберігання, термін цей становить не більше двох десятиліть.
При зберіганні бездимного пороху в домашніх умовах необхідно дотримуватися наступних правил:
1. Зберігати порох в сухому приміщенні (взимку опалювальному). де не повинно бути різких коливань температури. Неодноразові різкі коливання температури погіршують його здатність згоряння.
Порох треба зберігати подалі від пічок і батарей водяного або парового опалення, на відстані не менше 2,5-3 м.
2. Особливо ретельно слід дотримуватися умови герметичності закупорювання. Зберігати бездимний порох треба в скляному посуді темного кольору, так як піроксилін, що становить його основу, розкладається на світлі. Якщо порох зберігається в скляному посуді з простою пробкою, то верхня частина шийки разом з пробкою покривається розплавленим парафіном або воском (обережно з вогнем!). Бездимний порох можна також зберігати і в металевих банках, при цьому місце з'єднання кришки з банкою слід покривати ізоляційною стрічкою.
Зберігання бездимного пороху не в герметично закритому посуді призводить до вивітрювання, а отже, до зменшення в ньому летких речовин - залишкового розчинника. У міру зменшення відсотка залишкового розчинника бездимний порох як би перетворюється в піроксилін. Вибух піроксиліну в оболонці (наприклад, в патроннику рушниці) руйнує її.
3. Бездимний порох ні в якому разі не можна зберігати разом з димним і капсюлями: від вибуху димного пороху вибухає і бездимний, якщо він знаходиться поруч.
Горіння бездимного пороху, навіть у великих кількостях, на відкритому повітрі відбувається без вибуху. але воно дуже енергійне, в більшості випадків викликає пожежі і може заподіяти сильні опіки.
4. Розкладання бездимного пороху можна визначити по кислого запаху. Таким порохом стріляти не можна, так як при цьому відбуваються розриви рушниць.
5. Ні в якому разі не можна стріляти бездимних порохом невідомої марки.
В даний час є багато бездимних порохом з формою зерна у вигляді пластинки або циліндрика, за розмірами зерна і кольором нагадують мисливський, призначений для стрільби з рушниць дробів. Наприклад, гвинтівки порох схожий за деякими своїми зовнішніми ознаками з дробовим марок "Сокіл" випуску до 1941 р і "Сокіл Ш". Стріляти ж таким порохом не можна, так як він дає нормальне згоряння тільки в гвинтівці при тиску близько 3000 ат. У дробовом рушницю тиск в 5-6 разів менше, тому через неповне згоряння виходять так звані "плювки" - порох, дріб, пижі висипаються з шипінням з дула, звуку пострілу при цьому немає. Якщо ж тиск в стовбурах довести до нормального для цього пороху, то стовбури розірве.