Где и когда изобрели порох?
За всю историю человечества было немало изобретений, которые полностью перевернули ход истории в те или иные моменты. Но единицы из них имеют значение планетарного масштаба. Изобретение пороха относится именно к таким редким открытиям, которые дали большой толчок к появлению и развитию новых отраслей науки и промышленности. Поэтому каждый образованный человек должен знать, где изобрели порох, в какой стране он впервые использовался в военных целях.
Предыстория появления пороха
Долгое время не утихали споры о том, когда изобрели порох. Одни приписывали рецепт горючего вещества китайцам, другие считали, что его изобрели европейцы, и только оттуда он попал в Азию. Трудно с точностью до одного года сказать, когда изобрели порох, но вот его родиной однозначно необходимо считать Китай.
Редкие путешественники, попавшие в Китай в Средневековье, отмечали любовь местных жителей к шумным весельям, сопровождавшимся необычными и весьма громкими взрывами. Самих китайцев это действо очень веселило, а вот европейцам внушало страх и ужас. На самом деле это был еще не порох, а просто бамбуковые побеги, брошенные в огонь. После нагрева стебли лопались с характерным звуком, который был очень похож на небесный гром.
Эффект от взрывающихся побегов дал почву для размышления китайским монахам, начавшим проводить эксперименты по созданию подобного вещества из природных компонентов.
История изобретения
Трудно сказать, в каком году китайцы изобрели порох, но существуют сведения о том, что уже в шестом веке китайцы имели представление о смеси нескольких компонентов, которая горит ярким пламенем.
Пальма первенства в изобретении пороха по праву принадлежит монахам даосистских храмов. Среди них было очень много алхимиков, которые постоянно проводили эксперименты по созданию эликсира бессмертия. Они соединяли различные вещества в разной пропорции, надеясь однажды найти верную комбинацию. Некоторые китайские императоры находились в тяжелой зависимости от этих снадобий, они мечтали получить вечную жизнь и не гнушались употреблением опасных смесей. В середине девятого века один из монахов написал трактат, в котором описывал практически все известные эликсиры и способы их применения. Но не это было самым важным — в нескольких строках трактата упоминался опасный эликсир, который внезапно загорелся в руках алхимиков, причинив им неимоверную боль. Погасить пламя не удалось, и за несколько минут сгорел целый дом. Именно эти данные могут поставить жирную точку в споре о том, в каком году изобрели порох и где.
Хотя вплоть до десятого-одиннадцатого века порох в Китае не производили массово. К началу двенадцатого века появилось несколько китайских научных трактатов с подробным описанием компонентов пороха и необходимую для горения концентрацию. Стоит уточнить, что когда изобрели порох, он был горючим веществом и не мог взрываться.
Состав пороха
После изобретения пороха монахи потратили несколько лет на определение идеального соотношения компонентов. После долгих проб и ошибок появилась смесь, названная «огненным зельем» и состоящая из угля, серы и селитры. Именно последний компонент стал определяющим в установлении родины изобретения пороха. Дело в том, что отыскать селитру в природе довольно сложно, но в Китае она в большом избытке находится в почве. Известны случаи, когда она выступала на поверхность земли беловатым налетом толщиной до трех сантиметров. Некоторые китайские повара добавляли селитру в пищу для улучшения вкусовых качеств вместо соли. Они всегда замечали, что попадание селитры в огонь вызывало яркие вспышки и усиливало горение.
О свойствах серы даосы знали довольно давно, ее часто использовали для фокусов, которые монахи называли «магией». Последний элемент пороха — каменный уголь всегда использовался для получения тепла при горении. Поэтому не удивительно, что эти три вещества стали основой пороха.
Мирное применение пороха в Китае
В то время, когда изобрели порох, китайцы даже не представляли, насколько великое открытие они сделали. Волшебные свойства «огненного зелья» они решили использовать для красочных шествий. Порох становился основным элементом хлопушек и фейерверков. Благодаря правильной комбинации ингредиентов в смеси, в воздух взлетали тысячи огней, которые превращали уличное шествие в нечто совершенно особенное.
Но не стоит считать, что, имея такое изобретение, китайцы не понимали его важности в военном деле. Несмотря на то что Китай в Средние века не являлся агрессором, он находился в состоянии постоянной обороны своих границ. Соседние кочевые племена периодически совершали набеги на пограничные китайские провинции, и изобретение пороха пришлось как нельзя кстати. С его помощью китайцы надолго закрепили свои позиции в азиатском регионе.
Порох: первое применение китайцами в военных целях
Европейцы долгое время считали, что китайцы не использовали порох в военных целях. Но на самом деле эти данные ошибочны. Существуют письменные подтверждения того, что еще в третьем веке один из знаменитых китайских полководцев сумел победить кочевые племена с помощью пороха. Он заманил врагов в узкое ущелье, где предварительно были заложены заряды. Они представляли собой узкие глиняные горшки, наполненные порохом и металлом. К ним вели бамбуковые трубки с пропитанными серой шнурами. Когда китайцы их подожгли, грянул гром, несколько раз отраженный стенами ущелья. Из-под ног кочевников полетели комья земли, камни и металлические куски. Страшное происшествие заставило агрессоров надолго покинуть пограничные провинции Китая.
С одиннадцатого по тринадцатый век китайцы совершенствовали свой военный потенциал с помощью пороха. Они изобретали все новые виды оружия. Врагов настигали огненные шары, снаряды, запущенные из бамбуковых трубок, и орудия, запускаемые из катапульты. Благодаря своему «огненному зелью» китайцы выходили победителями практически из всех сражений, а слава о необычном веществе разлетелась по миру.
Порох покидает Китай: арабы и монголы начинают изготавливать порох
Приблизительно в тринадцатом веке рецепт пороха попал в руки арабов и монголов. По одному из преданий арабы выкрали трактат, в котором было подробное описание пропорции угля, серы и селитры, необходимые для идеальной смеси. Для того чтобы получить этот драгоценный источник информации, арабы уничтожили целый горный монастырь.
Неизвестно, так ли это было, но уже в том же веке арабы сконструировали первую пушку со снарядами из пороха. Она была довольно несовершенна и часто калечила самих солдат, но эффект от оружия явно покрывал человеческие потери.
«Греческий огонь»: византийский порох
Согласно историческим источникам, от арабов рецепт пороха попал в Византию. Местные алхимики немного поработали над составом и стали использовать горючую смесь, называющуюся «греческий огонь». Она успешно показала себя при обороне города, когда огонь из труб сжег практически весь флот противника.
Доподлинно неизвестно, что входило в состав «греческого огня». Его рецепт хранили в строжайшей тайне, но ученые предполагают, что византийцы использовали серу, нефть, селитру, смолу 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. Но его изобретение положило начало новой эры в Европе — 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
К сожалению, не сохранилось источников, которые пролили бы свет на историю появления пороха на Руси. Самой популярной версией считается заимствование рецепта взрывчатого вещества у византийцев. Так ли оно было на самом деле — неизвестно, но порох на Руси называли «зельем», и он имел консистенцию порошка. Впервые огнестрельное оружие использовали в конце четырнадцатого века во время осады Москвы ханом Тохтамышем. Стоит отметить, что орудия не имели большой поражающей силы. Они использовались для устрашения врага и лошадей, которые от дыма и грохота теряли ориентацию в пространстве, что сеяло панику в рядах нападающих.
К девятнадцатому веку порох получил большое распространение, но его «золотые» годы были еще впереди.
Рецепт бездымного пороха: кто изобрел?
Конец девятнадцатого века ознаменовался изобретением новых модификаций пороха. Нужно уточнить, что на протяжении десятилетий изобретатели пытались усовершенствовать горючую смесь. Так в какой стране был изобретен порох без дыма?Ученые считают, что во Франции. Изобретатель Вьель сумел получить пироксилиновый порох, имеющий твердую структуру. Его испытания произвели фурор, преимущества нового вещества были сразу же отмечены военными. Так называемый бездымный порох имел огромную силу, не оставлял нагара и ровно горел. В России он был получен на три года позже, чем во Франции. Причем изобретатели работали независимо друг от друга.
Через несколько лет Альфред Нобель предложил использовать в изготовлении снарядов нитроглицериновый порох, обладающий абсолютно новыми характеристиками. В дальнейшем в истории пороха было множество модификаций и усовершенствований, но каждое из них было призвано сеять смерть на огромные расстояния.
До сегодняшнего дня военные изобретатели ведут серьезную работу по созданию совершенно новых видов пороха. Кто знает, возможно, с его помощью в будущем они кардинально изменят историю человечества еще не один раз.
fb.ru
Изобретение пороха | Великие открытия человечества
Порох представляет собой твердую взрывчатую смесь из измельченных кусочков угля, серы и селитры. При нагревании смеси первой (при 250 градусах) загорается сера, затем она поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря чему происходит процесс окисления и сжигания смешанных с ней веществ. Уголь представляет топливо, доставляющее большое количество газов высокой температуры. Газы начинают расширяться с огромной силой в разные стороны, создавая большое давление и образуя взрывной эффект.
Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В местностях, богатых щелочами, встречалась она в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хун-цзин, живший в конце V-го — начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики.
Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие: калиевую селитру, серу и уголь. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название «хо пао», что переводится, как «огненный шар». Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички. Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль.
Из Китая секрет изготовления пороха попал к арабам и монголам. Уже в начале ХIII века арабы, достигшие высочайшего мастерства в пиротехнике, устраивали изумительные по красоте фейерверки. От арабов секрет изготовления пороха попал в Византию, а затем и в остальную Европу. Уже в 1220 году европейский алхимик Марк Грек запишет рецепт пороха в своем трактате. Позже о составе пороха довольно точно напишет Роджер Бэкон, ему первому принадлежит упоминание о порохе в научных источниках Европы. Однако прошло еще 100 лет, пока рецепт пороха не перестал быть тайной.
Легенда связывает вторичное открытие пороха с именем монаха Бертольда Шварца. В 1320 году алхимик, проводя опыты, якобы случайно составил смесь из селитры, угля и серы и начал ее толочь в ступке, а вылетевшая из очага искра, попав в ступку, привела к взрыву, что явилось открытием пороха. Бертольду Шварцу приписывают идею использования пороховых газов при метании камней и изобретение одного из первых в Европе артиллерийских орудий. Впрочем, история с монахом, это скорей всего лишь легенда.
В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.
Несмотря на то, что в Европе порох был изобретен намного позже, именно европейцы сумели извлечь из этого открытия наибольшую пользу. Следствием распространения пороха было не только бурное развитие военного дела, но и прогресс во многих других областях человеческих знаний и в таких сферах человеческой деятельности, как горное дело, промышленность, машиностроение, химия, баллистика и многое другое. Сегодня это открытие используют в ракетной технике, где порох используют в качестве топлива. Можно с уверенностью сказать, что изобретение пороха является важнейшим достижением человечества.
mirnovogo.ru
Появление пороха в Европе — Медиевист — LiveJournal
crossposting ru_alchemyИнтересуюсь давно, приставал ко многим профессорам, но никто ничего толкового до сих пор не порекомендовал. Может, кто-нбд здесь…?
Под катом — почти все, что мне известно на эту тему к данному моменту.
Порох был изобретен в Китае и использовался преимущественно в увеселительных целях – для фейерверков. Скорее всего, использовался он и как оружие, но в этом качестве не получил столь широкого распространения в Китае.
В Европе византийцам был известен жидкий аналог пороха – т.наз. «греческий огонь», в котором горючим служил не уголь, как в порохе, а сырая нефть. Для остальной Европы получение пороха в течение длительного времени было затруднено, поскольку там была большой редкостью селитра, в то время как византийцы могли в изобилии добывать ее в ближневосточных пустынях. Лучшей же оставалась селитра, добываемая в пустынях на западе Китая.
От китайцев рецепт пороха узнали арабы. Он был несколько раз описан арабскими алхимиками. Впервые на полях сражений Европы порох был применен теми же арабами – в Испании, при штурме Сарагоссы.
Первым европейским алхимиком, описавшим рецепт пороха, был английский монах Роджер Бэкон – это было в 1-й пол. XIII в. Рецепт был зафиксирован в зашифрованном виде, и расшифровать его удалось относительно недавно.
Вообще, рецепт пороха, похоже, был известен немногим европейским алхимикам даже до Бэкона, но хранился в строжайшем секрете. Его получали в лабораториях в мизерных количествах – столько, сколько позволяли получить запасы дорогой селитры. Взрывная сила его также была невелика, поскольку рецептура была далеко от совершенства. Приблизиться к тем пропорциям, которые ныне считаются оптимальными, удалось лишь в XVI в. К тому же времени было наконец налажено производство собственной европейской селитры, и наступил век пороха.
Скрытность алхимиков, по всей видимости, имела и еще одну, мистическую причину. Порох, разумеется, считался изобретением дьявольским (чему очень способствовало использование при его изготовлении серы и сильный серный запах, сопровождающий горение и взрывы пороха). А кроме того, алхимики не желали передавать рецепт пороха непосвященным, опасаясь высвободить чудовищную разрушительную силу, которую они в нем угадывали. (Уместно вспомнить про физиков-ядерщиков ХХ века…)
Рецептура пороха была окутана тайной до XIV в. К этому времени относятся первые упоминания и иллюстрации артиллерии, изготовленной в Европе. Легенда гласит, что монах-францисканец по имени Бертольд, родом из немецкого Фрайбурга, что в герцогстве Вюртемберг (юго-западная Германия, особенно прославленная ведовскими процессами и легендами о чародеях и договорах с дьяволом), заново открыл рецепт пороха, причем совершенно случайно. Он не относился к числу немногих посвященных, которым был известен этот рецепт и которые имели доступ к сочинениям арабских алхимиков и зашифрованным трактатам Роджера Бэкона и в состоянии были их прочитать. По легенде, Бертольд был брошен в тюрьму и там продолжал алхимические опыты. Однажды он смешал селитру, уголь и серу в ступке и стал их толочь. Вылетевшая из очага искра воспламенила получившуюся смесь, и произошел взрыв, в результате которого стена тюрьмы обрушилась и Бертольд получил возможность выйти на свободу. Лицо же его, опаленное после многих опытов со взрывчатыми веществами, почернело, за что он и получил прозвище Бертольд Шварц, т.е. Черный Бертольд.
Предания приписывают тому же Бертольду создание первой мортиры. На гравюрах он часто изображается заряжающим мортиру, причем ядра ему подносят черти. Бертольд Шварц занял достойное место в ряду зловещих некромантов и чародеев, которыми полнятся народные предания конца средневековья и эпохи Возрождения – Вергилия, Фауста, Бэкона и др.
medieviste.livejournal.com
22. ПОРОХ. 100 великих изобретений
Изобретение пороха и распространение его в Европе имело огромные последствия для всей дальнейшей истории человечества. Хотя европейцы последними из цивилизованных народов научились делать эту взрывчатую смесь, именно они сумели извлечь из ее открытия наибольшую практическую пользу. Бурное развитие огнестрельного оружия и революция в военном деле были первыми следствиями распространения пороха. Это в свою очередь повлекло за собой глубочайшие социальные сдвиги: закованные в латы рыцари и их неприступные замки оказались бессильны перед огнем пушек и аркебуз. Феодальному обществу был нанесен такой удар, от которого оно уже не смогло оправиться. В короткое время многие европейские державы преодолели феодальную раздробленность и превратились в могущественные централизованные государства. В истории техники найдется мало изобретений, которые привели бы к таким грандиозным и далеко идущим изменениям.
До того как порох стал известен на западе, он уже имел многовековую историю на востоке, а изобрели его китайцы. Важнейшей составной частью пороха является селитра. В некоторых областях Китая она встречалась в самородном виде и была похожа на хлопья снега, припорошившего землю. Позже открыли, что селитра образуется в местностях, богатых щелочами и гниющими (доставляющими азот) веществами. Разжигая огонь, китайцы могли наблюдать вспышки, возникавшие при горении селитры с углем. Впервые свойства селитры описал китайский медик Тао Хун-цзин, живший на рубеже V и VI столетий. С этого времени она применялась как составная часть некоторых лекарств. Алхимики часто пользовались ей, проводя свои опыты. В VII веке один из них, Сунь Сы-мяо, приготовил смесь из серы и селитры, добавив к ним несколько долей локустового дерева. Нагревая эту смесь в тигле, он вдруг получил сильнейшую вспышку пламени. Этот опыт он описал в своем трактате «Дань цзин». Считается, что Сунь Сы-мяо приготовил один из первых образцов пороха, который, правда, не обладал еще сильным взрывчатым эффектом. В дальнейшем состав пороха был усовершенствован другими алхимиками, установившими опытным путем три его основных компонента: уголь, серу и калиевую селитру.
Средневековые китайцы не могли научно объяснить, что за взрывная реакция происходит при воспламенении пороха, но они очень скоро научились использовать ее в военных целях. Правда, в их жизни порох вовсе не имел того революционного влияния, которое оказал позже на европейское общество. Объясняется это тем, что мастера долгое время готовили пороховую смесь из неочищенных компонентов. Между тем неочищенная селитра и сера, содержащая посторонние примеси, не давали сильного взрывного эффекта. Несколько веков порох использовался исключительно в качестве зажигательного средства. Позднее, когда его качество улучшилось, порох стали применять как взрывчатое вещество при изготовлении фугасов, ручных гранат и взрывпакетов. Но и после этого долгое время не догадывались использовать силу возникавших при горении пороха газов для метания пуль или ядер. Только в XII-XIII веках китайцы стали пользоваться оружием, очень отдаленно напоминавшем огнестрельное, но зато они изобрели петарду и ракету.
От китайцев секрет пороха узнали арабы и монголы. В первой трети XIII века арабы достигли большого искусства в пиротехнике. Они употребляли селитру во многих соединениях, мешая ее с серой и углем, добавляли к ним другие компоненты и устраивали фейерверки удивительной красоты. От арабов состав пороховой смеси стал известен европейским алхимикам. Один из них, Марк Грек, уже в 1220 году записал в своем трактате рецепт пороха. 6 частей селитры на 1 часть серы и 1 часть угля. Позже достаточно точно о составе пороха писал Роджер Бэкон. Однако прошло еще около ста лет, прежде чем рецепт этот перестал быть тайной. Это вторичное открытие пороха связывают с именем другого алхимика, фрейбургского монаха Бертольда Шварца. Однажды он стал толочь в ступке измельченную смесь из селитры, серы и угля, в результате чего произошел взрыв, опаливший Бертольду бороду. Этот или другой опыт подал Бертольду мысль использовать силу пороховых газов для метания камней. Считается, что он изготовил одно из первых в Европе артиллерийских орудий.
Чтобы понять принцип действия огнестрельного оружия, надо хотя бы в общих чертах представлять себе, какие химические реакции происходят в пороховой массе. Если порох был хорошо промешан и правильно приготовлен, достаточно было одной искры, чтобы воспламенить его. Дело в том, что при нагревании свыше 300 градусов селитра начинала выделять свой кислород и отдавала его смешанным с ней веществам, то есть окисляла или сжигала их. Уголь в порохе играл роль топлива, доставляющего требуемый объем газообразных продуктов высокой температуры. Ввиду этого селитра и уголь сами по себе уже образовывали взрывчатое вещество. Серу добавляли потому, что она способствовала образованию большего количества теплоты и облегчала воспламенение пороха (сера загоралась уже при 250 градусах, а уголь только при 350). Как только огонь появлялся в какой-нибудь части этой смеси, горение распространялось с необыкновенной быстротой, потому что, раз начавшись, оно не требовало больше доступа воздуха и образовывало большое количество газов, имеющих высокую температуру. Газы с большой силой расширялись во все стороны, образуя взрывной эффект. Таким образом, горение распространялось одинаково и внутри смеси, и по ее поверхности. Реакцию, происходящую при горении пороха, можно приблизительно описать следующей формулой:
2KNO3 + 3C + S = K2S + 3CO2 + N2,
где K2S — твердый остаток горения, а CO2 и N2 — газы. Классический состав пороха: селитры — 75%, угля — 15%, серы — 10%. Этот состав давал наибольший выход газов. Но и здесь в них обращалось только около 40% пороховой массы. Остальное составляли твердые продукты горения. Они осаждались в виде копоти или вырывались при выстреле в виде густых клубов дыма.
Вскоре после открытия Бертольда Шварца порох получил уже самое широкое распространение, и его изготавливали в самых отдаленных уголках Европы. Каждый из компонентов смеси требовал особой подготовки. Уголь для пороха получали, обжигая ольховое дерево в особых железных ретортах без доступа воздуха. Самородную серу путем плавки освобождали от посторонних примесей. Селитру некоторое время ввозили с востока. Потом открыли, что ее можно получать искусственно, если создать соответствующие условия. С конца XIV века выпуск селитры наладили в Италии и Германии. Ее добывали со стен погребов, предварительно смоченных раствором селитры, или из труб, наполненных винным камнем, известью, солью и мочой людей, пьющих вино. Полученную селитру осаждали с помощью вина и уксуса. Это был наиболее дорогой компонент. Поэтому селитру старались извлечь даже из порченного подмоченного пороха. Для этого порох кипятили в уксусе. В ходе этой операции уголь всплывал вверх, сера осаждалась, а селитра растворялась. Затем ее выпаривали из раствора.
Качество пороха во многом зависело от того, насколько полно и равномерно происходило смешение его составных частей. Для того чтобы вещества лучше смешивались, их подвергали сильному измельчению. Первоначально порох представлял собой тонкий мукообразный порошок. Пользоваться им было неудобно, так как при зарядке орудий и аркебузов пороховая мякоть липла к стенкам ствола. Наконец заметили, что порох в виде комочков гораздо удобнее — он легко заряжался и при воспламенении давал больше газов (2 фунта пороха в комьях давали больший эффект, чем 3 фунта в мякоти). В первой четверти XV века для удобства стали употреблять зерновой порох, получавшийся путем раскатывания пороховой мякоти (со спиртом и другими примесями) в тесто, которое затем пропускали через решето. Чтобы зерна не перетирались при транспортировке, их научились полировать. Для этого их помещали в специальный барабан, при раскручивании которого зерна ударялись и терлись друг о друга и уплотнялись. После обработки их поверхность становилась гладкой и блестящей.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru
Краткая история развития порохов | Армия и вооружение
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.
Появление и развитие бездымных порохов
Длительный застой в развитии взрывчатых веществ и порохов в течение многих столетий объяснялся низким уровнем естественных наук того времени и, в частности, химии. Экономические и политические условия средневековья не способствовали развитию науки и техники. Химическая промышленность периода феодализма имела замкнутый, узко цеховой характер. В производстве существовали методы и рецептуры, тайно или явно передававшиеся от поколения к поколению. Подневольный рабский и крепостной труд не способствовал усовершенствованию производства, развитию науки и техники.
В конце XVIII и в начале XIX века в ряде стран Европы зарождается капитализм. В этот период отмечается гигантский скачок в развитии естествознания. Химия вышла из рамок схоластики и стала развиваться на научной основе. Особенно важное значение имело возникновение новой отрасли химии — органической химии, в результате развития которой появилось новое сырье и различные методы использования природных материалов.
Общий прогресс науки и промышленности вызвал небывалые до этого времени открытия в области физики, химии и, в частности, в области взрывчатых веществ и порохов.
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, Л. Г. Федотова, С. П. Вуколова и П. П. 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 изобретения нитроцеллюлозных порохов было замечено, что они способны разлагаться при хранении их даже в обычных условиях, т.е. при нормальной температуре и относительной влажности воздуха. Специальными опытами по изучению продуктов разложения порохов при различных условиях было установлено, что пороха при своем разложении выделяют ряд кислых продуктов, способствующих дальнейшему разложению пороха. Наиболее опасными в этом отношении являются окислы азота, азотная и азотистая кислоты.
Поэтому возникла идея связать эти вредные продукты при помощи добавки к пороху некоторых веществ и предотвратить этим ускоренное (или как сейчас принято говорить автокаталитическое) разложение пороха.
Вся реализуемая пиротехника сертифицирована, и соответствует 1-3 классу опасности, разрешена к розничной продаже и безопасна для здоровья при соблюдении инструкции по применению.
warinform.ru
Изобретение пороха — Средние века
В верховьях Рейна раскинулся небольшой немецкий городок Фрайбург. На его ратушную площадь выходит окнами изящная галерея основанного в XIV веке францисканского монастыря Святого Мартина. В центре площади стоит фонтан с памятником жившему в этом монастыре Бертольду Шварцу — изобретателю пороха.
Невыдуманная легенда
В начале XIV века во Фрайбурге было устроено судилище: монах францисканского ордена Бертольд (Константин Анклитцен) обвинялся в колдовстве. Его алхимические опыты вызвали подозрение святых отцов, поэтому он был публично отлучен от Церкви и посажен в тюрьму. В историю этот человек вошел под фамилией Шварц, что в переводе с немецкого означает «черный».
Создавая в XIII веке нищенствующий орден, Франциск Ассизский вменил ему в обязанность осуществлять функции инквизиции, следя за чистотой церковных нравов. Ведь богатеющее духовенство постепенно утрачивало общепринятые нравственные устои. Церкви требовались служители, презиравшие мирские блага, проповедующие самоотречение во имя Господа не только словом, но и личным примером.
Именно таким человеком был брат Бертольд. При этом, по мнению отцов-инквизиторов, алхимию вполне можно было использовать для осуществления тайных планов монашеского ордена. Поэтому вместо пыток и аутодафе (очищение огнем) к ученому была приставлена охрана и созданы все условия для продолжения исследований.
Место нахождения францисканца держалось в строгой тайне, и результаты не заставили себя ждать. В 1330 году, растирая в ступке смесь серы, селитры и древесного угля, предназначенную для приготовления «дьявольского огня», Бертольд добился ожидаемого результата. Раздался взрыв, который едва не отправил исследователя к праотцам.
Боевая ступка
Продолжая работать со смесью, Бертольд добился спекания ее в однородную массу и последующего гранулирования. Эти гранулы могли моментально воспламеняться, вслед за чем раздавался взрыв. Химических знаний Бертольда было недостаточно для решения проблем баллистики, поэтому его следующее изобретение оказалось похожим на ступку и получило такое же название.
Когда Бертольд продемонстрировал медную чашу, в которую был засыпан изобретенный им порох, а сверху положен тяжелый чугунный шар, эффект превзошел все ожидания. Средневековая Европа получила огнестрельное орудие под названием «мортира» (от французского mortier — «ступка»).
Францисканское духовенство сразу же решило опробовать изобретение. Его промышленное освоение началось в Италии на медеплавильных мануфактурах. Бертольд Шварц был перевезен в Венецию, где руководил изготовлением мортир, предназначенных для борьбы с «еретическими» генуэзцами, заключившими союз с Константинополем. В 1352 году суда венецианцев с помощью этих орудий разбили флот генуэзцев в Трапезунде, надолго установив свое морское господство.
Однако заслуженной благодарности Шварц за свое изобретение не увидел. Наоборот, венецианцы посадили его в тюрьму, дабы он никому не раскрыл своего секрета. Однако францисканцу удалось тайно выехать обратно в Германию. В этом ему помогли некие покровители. И уже в Германии беглый монах приступил к усовершенствованию мортиры, учитывая свой практический опыт.
Узнав о новом оружии Германии, обладающем разрушительной силой, французский король Иоанн II Добрый 18 мая 1354 года издал указ, в котором потребовал от владельцев монетных дворов сведения о количестве меди в стране и запретил ее вывоз за границу.
Дальнейшая судьба Бертольда Шварца неизвестна. В Германии распространена легенда, согласно которой немецкий король Вацлав IV, сын Карла IV, ведущий борьбу с францисканцами, в 1388 году публично взорвал монаха на бочке изобретенного им пороха.
Скорее всего, такой «красивый» конец Шварца придумали жители Фрайбурга, когда в честь 500-летия изобретения пороха поставили своему земляку памятник на ратушной площади.
Истинные первооткрыватели
На самом деле место и время изобретения пороха точно неизвестны. Поскольку обязательная составляющая этой взрывчатой смеси — селитра, то логично предположить: впервые «дьявольский огонь» появился там, где она (селитра) чаще всего встречается.
В Китае и Индии чистую калиевую селитру можно встретить в виде белесого налета на почве, который арабы прозвали китайским снегом. Алхимики Поднебесной заинтересовались этими хлопьями задолго до того, как появились первые документальные источники, сообщающие об изобретении пороха.
Если поджечь уголь, покрытый такими хлопьями, то он сгорает моментально, так как в селитре содержится большое количество связанного кислорода. А если в эту смесь добавить серу, которая химически свяжет калий в сульфид и высвободит еще большее количество кислорода, то от малейшей искры может произойти сильный взрыв.
Первое документальное свидетельство о том, что китайцы широко применяли в опытах чистую селитру, относится к V веку, когда медик и алхимик Тао Хунцзин составил комментарии к фармакологическому труду «Шэньнун бэнь цао цзин» («Трактат Шэнь-нуна о кореньях и травах»), уделив внимание свойствам этого химического соединения, используемого в качестве составной части многих лекарств.
Через два столетия знаменитый врач Сунь Сымяо в поисках эликсира бессмертия приготовил смесь из серы и селитры, добавив туда древесные опилки. Нагревая эту смесь в тигле, он получил сильную вспышку пламени. Этот опыт ученый описал в своем трактате «Тайцин даньцзин яоцзе» («Главные наставления по канону эликсира высшей чистоты»).
Самое точное описание пороха было составлено в 808 году алхимиком Цин Сюйцзы, получившим в результате опытов смесь серы, селитры и древесного угля. По весовым пропорциям она значительно отличалась от классической, и поэтому была не взрывчатой, а горючей. Ее использовали как пиротехническое средство для фейерверков, а в военных целях -для зажигательных бомб.
Одиссея черного порошка
Взрывчатый порох был изготовлен в 850 году. Его формула, создание которой приписывается алхимику Чжэн Иню, приводится в книге «Классификация сущностей таинственного пути истинного происхождения вещей». В трактате «Уцзин цзунъяо» («Об основах военного дела»), написанном в 1044 году, указано, что кроме трех основных компонентов в состав смеси могут входить и другие вещества, регулирующие скорость горения.
Появление взрывчатого пороха вызвало в оружейном деле настоящую революцию. В XI-XIII веках в Китае появились все виды оружия, которые в современной модификации существуют и по сей день, — от мин и ручных гранат до фугасов и ракет. Во второй половине XI века китайцы впервые использовали прообраз ружья — закрытые с одного конца медные трубки, в которые закладывали порох и вставляли стрелу.
При поджигании запала заряд в трубке взрывался, и стрела выталкивалась образующимися газами. К концу XIII века стволы огнестрельного оружия стали делать из железа и бронзы, что привело к появлению длинноствольных пушек.
Монгольская армия, покорив Китай, принесла вместе с осадными орудиями сведения о порохе в Среднюю Азию и Европу. Это подтверждается тем, что в 1290 году арабы заменили свои катапульты и баллисты на артиллерийские орудия.
Английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон, читавший лекции в Оксфордском и Парижском университетах, был знаком со всеми открытиями того времени. После вступления в орден францисканцев он по просьбе папы Климента IV написал «Послание монаха Роджера Бэкона о тайных действиях искусства и природы и ничтожестве магии», пытаясь снять с себя обвинение в ереси и колдовстве, где подробно описывает в том числе и секрет изготовления пороха.
После смерти папы в 1274 году францисканцы начали преследовать Бэкона, а в 1278-м арестовали и отобрали рукописи. Вполне возможно, что через 50 лет именно они были переданы тайным обществом этих монахов Бертольду Шварцу для практической реализации древнего китайского изобретения.
Вера ЧИСТЯКОВА, Александр ПЛОШИНСКИЙ
oursociety.ru
Порох в пороховницах. Часть вторая: Старушка-Европа
2. Порох попал в Европу благодаря контактам с монголами в 13 веке, которые, как мы помним, знания о порохе получили из Китая. В пользу этой гипотезы говорит то, что посол Уильям из Рубрука, который общался с монголами в 1254-1255, был хорошо знаком с Роджером Бэконом, чьему перу принадлежит первое письменное упоминание о порохе в Европе, относящееся к 1267 году (труд назывался Epistola de secretis operibus artiiset naturae). Стало быть, Бэкон мог получить знания о диковинке от посла.Самая жизнеспособная, на мой взгляд, гипотеза — третья:3. Знания о порохе европейцы получили благодаря общению с арабами в ходе крестовых походов и войнам с испанскими маврами.Арабы, напомню, с селитрой и порохом были знакомы примерно с 8 века, и алхимики постоянно усовершенствовали этот состав, который активно использовался в военных действиях в частности – в Испании. В Мадриде, например, находятся стволы пушек арабского происхождения примерно 12 века, а в 13 веке мавры уже вовсю пользовались огнестрельным оружием для штурма и обороны своих владений. Одним словом, контакт был долгим, и у ученых монахов было множество возможностей перенять опыт от своих религиозных противников, и, вероятно, именно от арабских алхимиков Роджер Бэкон мог получить знания о порохе. Через каких-то шестьдесят лет после первого письменного упоминания о порохе (напомню, это было в 1267 году) появляется первое изображение пушки. Производство артиллерии быстро набирает обороты и в 1346 году в битве при Креси происходит первое в Европе сражение с участием аж пяти пушек (ими пользовались англичане) – первое использование артиллерии на поле боя, а не для обороны или осады города.
Самая главная европейская легенда о порохе связана с именем доктора, алхимика, артиллериста, человека и парохода – Бертольда Шварца. Того самого, чье имя носило общежитие студентов-химиков в «Двенадцати стульях». Согласно легенде однажды, погожим днем 1320 года монах Бертольд работал в химической лаборатории, растирал в ступе селитру, уголь и серу. Вдруг ни с того ни с сего состав взорвался (возможно, от того что в ступу случайно попала искра), и тяжелый камень, каким-то образом оказавшийся в ступе, резко взлетел вверх, пробив потолок. Как только прошел первый шок, монах подумал-подумал и понял, что вот таким же манером можно метать камни и в потенциального противника, и в итоге заделался артиллеристом. Сведения о его жизни во многом противоречивы, но почему-то именно с его именем очень часто связывают новое изобретение пороха в Европе.Источники:
1. В. Е. Маркевич «Ручное огнестрельное оружие». СПб: «ПОЛИГОН», 1995.
2. А. Е. Хартинк «Старинное оружие» Иллюстрированная энциклопедия. М.: ООО «Лабиринт Пресс», 2004.
3. У. Карман «История огнестрелного оружия. С древнейших времен до начала ХХ века». М.: «Центрполиграф», 2006.
4. http://en.wikipedia.org
5. http://www.krugosvet.ru/
mary-eglantine.livejournal.com