شیمی پیروتکنیک: باروت و مواد منفجره - Gorst A.G. پیشرانه های نیتروسلولزی

58> .. >> بعدی
اساس پیشرانه های نیتروسلولز نیتروسلولز است که با یک یا دیگر حلال (روان کننده) پلاستیک شده است. بسته به فراریت حلال، پیشرانه های نیترو سلولز به انواع زیر تقسیم می شوند.
1. پیشرانه های نیتروسلولزی تهیه شده با استفاده از یک حلال فرار، که در طول فرآیند تولید تقریباً به طور کامل از پیشرانه حذف می شود. پشت این باروت ها نگه داشتند
نام پیروکسیلین؛ آنها با نیتروسلولز با محتوای نیتروژن، به عنوان یک قاعده، بیش از 12٪، به نام پیروکسیلین تهیه می شوند.
2. پیشرانه های نیتروسلولز، ساخته شده بر روی یک حلال غیرفرار یا غیر فرار (روان کننده)، که به طور کامل در پیشران باقی مانده است. یکی دیگر ویژگی مشخصهاز جمله این پیشرانه ها این است که آنها بر اساس نیتروسلولز حاوی، به عنوان یک قاعده، کمتر از 12٪ نیتروژن، به نام کلوکسیلین ساخته شده اند. به این پودرها بالسیت می گویند.
قبل از جنگ جهانی دوم، نیتروگلیسیرین به عنوان نرم کننده استفاده می شد. از زمان جنگ جهانی دوم، ایترودی گلیکول نیز به عنوان یک نرم کننده استفاده شده است. نام بالسیت ها با نام فنی نیترات- روان کننده ایجاد شد: نیتروگلیسیرین، نیترودی گلیکولیک. بالسیت های نیترودی گلیکولیک از نظر ترکیب و بسیاری از خواص آنها مشابه بالسیت های نیتروگلیسیرین هستند.
3. پیشرانه های نیتروسلولز ساخته شده با یک حلال مخلوط (روان کننده)، به نام کوردیت.
کوردیت ها یا بر اساس پیروکسیلین با محتوای نیتروژن بالا و یا با محتوای بالاکلوکسیلین در هر دو مورد، نیتروگلیسیرین یا ایترودی گلیکول، که بخشی از کوردیت است، پلاستیزه شدن کامل نیتروسلولز را فراهم نمی کند. برای کامل شدن پلاستیک، از یک حلال فرار اضافی ( روان کننده ) استفاده می شود که در آخرین مراحل تولید از باروت خارج می شود، اما نه به طور کامل، استون به عنوان حلال فرار برای پیروکسیلین با نیتروژن بالا و یک الکل استفاده می شود. مخلوط اتر برای کلوکسیلین
§ 3. اجزای تشکیل دهنده پودرهای نیتروسلولز
پیشران های نیتروسلولز نام خود را از جزء اصلی آنها - نیتروسلولز - گرفته اند. این نیتروسلولز است که به طور مناسب پلاستیک شده و فشرده شده است که ویژگی های اصلی پیشرانه های نیتروسلولزی را تعیین می کند.
برای تبدیل نیتروسلولز به باروت قبل از هر چیز به یک حلال ( روان کننده ) نیاز است.
برای دادن تعدادی از خواص ویژه به باروت، از مواد افزودنی استفاده می شود: تثبیت کننده ها، بلغمات کننده ها و غیره.
1. نیتروسلولز. برای تولید نیتروسلولز از سلولز استفاده می شود که در پنبه، چوب، کتان، کنف، کاه و غیره به مقدار 92-93% (پنبه) تا 50-60% (چوب) موجود است. برای تولید نیتروسلولز با کیفیت بالا، از سلولز خالص استفاده می شود که از مواد خام گیاهی مشخص شده با عملیات شیمیایی خاص به دست می آید.
М8
مولکول سلولز از تعداد زیادی از باقیمانده های گلوکز CeHjoOs با ساختار مساوی و "به هم مرتبط" تشکیل شده است:
بنابراین فرمول کلی سلولز (CoHy06) n است که n تعداد باقیمانده های گلوکز است. سلولز از مولکول های یکسان با طول مشخصی تشکیل نمی شود، بلکه از مخلوطی از مولکول ها با تعداد متفاوت باقیمانده های هیدروژنه تشکیل شده است که به گفته محققان مختلف، از چند صد تا چند هزار متغیر است.
هر باقیمانده گلوکز شامل سه گروه هیدروکسیل OH است. این گروه های هیدروکسیل هستند که طبق طرح با اسید نیتریک واکنش می دهند
... "+ + Re (mH20)،
کجا = 1; 2 یا 3.
در نتیجه واکنشی به نام استریفیکاسیون، گروه های OH با گروه های ONO2 به نام گروه های نیترات جایگزین می شوند. بسته به شرایط، همه گروه های هیدروکسیل را نمی توان با گروه های نیترات جایگزین کرد، بلکه فقط برخی از آنها را می توان جایگزین کرد. به همین دلیل، نه یک، بلکه چندین نیتروسلولز معلوم می شود. درجات مختلفاستری شدن
نیتراسیون سلولزها نه با اسید نیتریک خالص، بلکه با مخلوطی از آن با اسید سولفوریک انجام می شود. برهمکنش سلولز با اسید نیتریک با آزاد شدن آب همراه است. آب اسید نیتریک را رقیق می کند که اثر نیترات کنندگی آن را ضعیف می کند. اسید سولفوریک به آب آزاد شده متصل می شود، که دیگر نمی تواند در استری شدن اختلال ایجاد کند.
هر چه مخلوط اسیدی قوی تر باشد، یعنی آب کمتری در آن وجود داشته باشد، درجه استری شدن سلولز بیشتر می شود. با انتخاب مناسب ترکیب مخلوط اسیدی، می توان نیتروسلولز با درجه مشخصی از استری شدن را به دست آورد.
انواع نیترات های سلولز ساختار سلولز را نمی توان با فرمول خاصی بیان کرد، زیرا اندازه مولکولی آن ناهمگن است. این حتی بیشتر در مورد نیترات های سلولز صدق می کند، که علاوه بر این، از مولکول هایی تشکیل شده است که از نظر درجه استری شدن ناهمگن هستند.
149
بنابراین، نیتروسلولز با محتوای نیتروژن آن مشخص می شود تجزیه و تحلیل شیمیایی، یا با درجه استری شدن (تعداد گروه های نیترات در هر یک باقیمانده گلوکز به طور متوسط).
عملاً انواع زیر از نیتروسلولز در تولید پیشران استفاده می شود.
الف) کلوکسیلین. محتوای نیتروژن 11.5-12.0٪ است. اجازه دهید به طور کامل در مخلوط الکل با اتر حل شود.
ب) پیروکسیلین شماره 2 مقدار نیتروژن 12.05-12.4 درصد است. حداقل 90 درصد در مخلوط الکل و اتر حل می شود.

انسان اکتشافات زیادی انجام داد که در حوزه خاصی از زندگی از اهمیت بالایی برخوردار بود. با این حال، تعداد بسیار کمی از این اکتشافات در واقع بر روند تاریخ تأثیر گذاشتند.

باروت، اختراع او - از این فهرست اکتشافاتی است که به توسعه بسیاری از مناطق بشریت کمک کرده است.

تاریخ

پیش از تاریخ ظهور باروت

دانشمندان مدتهاست در مورد زمان ایجاد آن بحث کرده اند. یک نفر استدلال می کرد که در کشورهای آسیایی اختراع شده است، در حالی که برخی دیگر برعکس موافق نیستند و خلاف آن را ثابت می کنند که باروت در اروپا اختراع شده است و از آنجا به آسیا رسیده است.

همه قبول دارند که وطن باروت چین است.

دست نوشته های موجود از تعطیلات پر سر و صدایی صحبت می کنند که در امپراتوری آسمانی با انفجارهای بسیار شدید برگزار می شد که برای اروپایی ها آشنا نبود. البته باروت نبود، دانه های بامبو بود که با گرم شدن با صدای بلندی می ترکید. چنین انفجارهایی راهبان تبتی را به فکر فرو برد کاربرد عملیچیزهایی مثل آن.

تاریخچه اختراع

اکنون دیگر نمی توان زمان اختراع باروت توسط چینی ها را با دقت یک سال تعیین کرد، اما با توجه به دست نوشته هایی که تا به امروز باقی مانده است، این عقیده وجود دارد که در اواسط قرن ششم ه. ، ساکنان امپراتوری آسمانی همچنین آرایش موادی را می دانستند که با آن می توانید با شعله ای روشن آتش بگیرید. دورترین پیشرفت در جهت اختراع باروت راهبان تائوئیست بودند که در نهایت باروت را اختراع کردند.

با تشکر از کار کشف شده راهبان، که قدمت آن به قرن 9 برمی گردد، که تمام "اکسیرها" خاص و نحوه استفاده از آنها را فهرست می کند.

توجه زیادی به متن شد که نشان دهنده ترکیب آماده شده بود که به طور غیر منتظره بلافاصله پس از تولید آتش گرفت و باعث سوختگی راهبان شد.

اگر آتش فورا خاموش نمی شد، خانه کیمیاگر کاملاً می سوخت.

به لطف چنین اطلاعاتی، بحث در مورد مکان و زمان اختراع باروت تکمیل شد. خب باید بگم که بعد از اختراع باروت فقط سوخت ولی منفجر نشد.

ترکیب پودر اول

ترکیب باروت مستلزم یک نسبت دقیق از تمام اجزا بود. بیش از یک سال طول کشید تا راهبان تمام سهام و اجزاء را تعیین کنند. در نتیجه، مخلوطی به دست آمد که نام "معجون آتش" را دریافت کرد. ترکیب این معجون شامل مولکول های زغال سنگ، گوگرد و نمک بود. در طبیعت، نمک بسیار کمی وجود دارد، به استثنای سرزمین های چین، که نمک نمک را می توان مستقیماً در سطح زمین در یک لایه چند سانتی متری یافت.

اجزای پودری:

استفاده صلح آمیز از باروت در چین

در ابتدای اختراع باروت، عمدتاً به شکل افکت های مختلف نویز یا برای "آتش بازی" رنگارنگ در هنگام رویدادهای سرگرمی استفاده می شد. با این حال، حکیمان محلی فهمیدند که استفاده نظامی از باروت نیز امکان پذیر است.

چین در آن روزگاران دور پیوسته در حال جنگ با عشایر اطراف آن بود و اختراع باروت در دست فرماندهان نظامی بود.

باروت: اولین مورد استفاده چینی ها برای مقاصد نظامی

دست نوشته هایی از راهبان چینی وجود دارد که در مورد استفاده از "معجون آتش" برای اهداف نظامی بیان شده است. نظامیان چینی عشایر را محاصره کردند و آنها را به منطقه کوهستانی کشاندند، جایی که بارهای پودری از قبل نصب شده بود و پس از لشکرکشی دشمن به آتش کشیده شد.

انفجارهای مهیب عشایر را فلج کرد و عشایر با شرم گریختند.

با درک اینکه باروت چیست و با درک توانایی های آن، امپراتوران چین از ساخت سلاح با استفاده از مخلوط آتشین حمایت کردند، اینها منجنیق، توپ های پودر، پوسته های مختلف هستند. به لطف استفاده از باروت، نیروهای فرماندهان چینی شکست را نمی دانستند و در همه جا دشمن را فراری می دادند.

باروت از چین خارج می شود: اعراب و مغول ها شروع به تولید باروت کردند

بر اساس اطلاعات دریافتی، در حدود قرن سیزدهم میلادی، اطلاعاتی در مورد ترکیب و تناسب ساخت باروت توسط اعراب به دست آمده است، چگونگی انجام آن، اطلاعات دقیقی در دست نیست. طبق یکی از افسانه ها، اعراب تمام راهبان صومعه را قتل عام کردند و رساله ای دریافت کردند. در همان قرن اعراب توانستند توپی بسازند که بتواند از باروت گلوله پرتاب کند.

«آتش یونانی»: باروت بیزانسی

علاوه بر این، از اعراب، اطلاعات در مورد باروت، ترکیب آن به بیزانس. با تغییر کمی ترکیب، از نظر کیفی و کمی، دستور العملی به دست آمد که به نام "آتش یونانی" نامگذاری شد. اولین آزمایشات این مخلوط دیری نپایید.

در طول دفاع از شهر، از اسلحه های پر از آتش یونانی استفاده شد. در نتیجه همه کشتی ها در اثر آتش سوزی نابود شدند. اطلاعات دقیقی در مورد ترکیب "آتش یونانی" به زمان ما نرسیده است، اما احتمالاً از گوگرد، روغن، نمک نمک، رزین و روغن استفاده شده است.

باروت در اروپا: چه کسی اختراع کرد؟

برای مدت طولانی، راجر بیکن مقصر ظهور باروت در اروپا به حساب می آمد. در اواسط قرن سیزدهم، او اولین اروپایی بود که در کتابی تمام دستور العمل های تهیه باروت را شرح داد. اما کتاب رمزگذاری شده بود و امکان استفاده از آن وجود نداشت.

اگر می خواهید بدانید چه کسی باروت را در اروپا اختراع کرد، پاسخ سوال شما داستان برتولد شوارتز است. او یک راهب بود و به نفع فرمان فرانسیسکن خود کیمیاگری می کرد. در اوایل قرن چهاردهم، او برای تعیین نسبت های یک ماده از زغال سنگ، گوگرد و نمکدان کار کرد. پس از آزمایش های طولانی، او موفق شد اجزای لازم را در یک هاون به نسبت کافی برای انفجار خرد کند.

موج انفجار تقریباً راهب را به دنیای دیگر فرستاد.

این اختراع آغاز عصر سلاح گرم بود.

اولین مدل از "خمپاره تیراندازی" توسط همین شوارتز ساخته شد که برای افشای اسرار به خاطر آن زندانی شد. اما راهب ربوده شد و مخفیانه به آلمان منتقل شد و در آنجا به آزمایشات خود برای بهبود سلاح گرم ادامه داد.

راهب کنجکاو چگونه به زندگی خود پایان داد هنوز مشخص نیست. طبق یک روایت، او روی بشکه باروت منفجر شد، به روایت دیگری، او در سن بسیار بالا به سلامت درگذشت. هر چه باشد، اما باروت فرصت های بزرگی به اروپایی ها داد که در استفاده از آن کوتاهی نکردند.

ظهور باروت در روسیه

در مورد منشا باروت در روسیه پاسخ دقیقی وجود ندارد. داستان های زیادی وجود دارد، اما قابل قبول ترین آنها این است که ترکیب باروت توسط بیزانسی ها تهیه شده است. برای اولین بار، باروت در اسلحه گرم در دفاع از مسکو در برابر یورش نیروهای اردوی طلایی استفاده شد. چنین تفنگی نیروی انسانی دشمن را از کار نمی‌اندازد، اما باعث ترساندن اسب‌ها و کاشت وحشت در صفوف هورد طلایی می‌شود.

دستور العمل پودر بدون دود: چه کسی اختراع کرد؟

با نزدیک شدن به قرون مدرن تر، بیایید بگوییم که قرن نوزدهم زمان بهبود باروت است. یکی از پیشرفت های جالب توجه، اختراع پودر پیروکسیلین فرانسوی Viel است که ساختار جامدی دارد. اولین برنامه آن توسط نمایندگان وزارت دفاع قدردانی شد.

نکته اصلی این است که باروت بدون دود سوخت و هیچ اثری باقی نگذاشت.

اندکی بعد، مخترع آلفرد نوبل امکان استفاده از پودر نیتروگلیسیرین را در ساخت پوسته ها اعلام کرد. پس از این اختراعات، باروت تنها ویژگی های خود را بهبود بخشید و بهبود بخشید.

انواع پودر

انواع باروت زیر در طبقه بندی استفاده می شود:

مختلط(به اصطلاح پودر دودی (پودر سیاه))؛
نیتروسلولز(به ترتیب بدون دود).

این ممکن است برای بسیاری یک افشاگری باشد، اما سوخت جامد موشکی که در فضاپیماها و موتورهای موشک استفاده می شود چیزی جز قوی ترین باروت نیست. پیشرانه های نیتروسلولز از نیتروسلولز و یک نرم کننده تشکیل شده اند. علاوه بر این قسمت ها، افزودنی های مختلفی در مخلوط مخلوط می شوند.

شرایط نگهداری باروت از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر باروت بیشتری پیدا کردید مدت ممکنذخیره سازی یا عدم رعایت شرایط ذخیره سازی تکنولوژیکی، تجزیه شیمیایی غیرقابل برگشت و بدتر شدن خواص آن امکان پذیر است. بنابراین ذخیره سازی اهمیت زیادی در عمر باروت دارد وگرنه امکان انفجار وجود دارد.

باروت دودی (سیاه)

پودر سیاه مطابق با الزامات GOST-1028-79 در قلمرو فدراسیون روسیه تولید می شود.

در حال حاضر، تولید پودر دودی یا سیاه تحت نظارت است و با الزامات و قوانین نظارتی مطابقت دارد.

برندها، آنچه باروت است، به دو دسته تقسیم می شوند:

دانه دار
پودر پودر

پودر سیاه از نیترات پتاسیم، گوگرد و زغال سنگ تشکیل شده است.

نیترات پتاسیماکسید می شود، به شما امکان می دهد با سرعت سریع بسوزانید.
زغال چوبی سوختی است (که توسط نیترات پتاسیم اکسید می شود).
گوگرد- یک جزء که برای اطمینان از احتراق لازم است. الزامات نسبت های مارک های پودر سیاه در کشورهای مختلف متفاوت است، اما تفاوت ها زیاد نیست.

شکل دانه های باروت پس از ساخت شبیه دانه است. تولید شامل پنج مرحله است:

آسیاب کردن به حالت پودری؛
مخلوط کردن؛
بر روی دیسک ها فشار داده شده است.
دانه ها خرد می شوند.
دانه ها جلا داده می شوند.

اکثر بهترین انواعاگر همه اجزا کاملاً خرد شده و کاملاً مخلوط شوند، باروت بهتر می سوزد، حتی شکل نهایی دانه ها مهم است. کارایی احتراق پودر سیاه تا حد زیادی به ظرافت آسیاب اجزاء، کامل بودن اختلاط و شکل دانه ها در فرم تمام شده مربوط می شود.

انواع پودر سیاه (٪ ترکیب KNO 3, S, C.):

طناب دار (برای تارهای آتش نشانی) (77٪، 12٪، 11٪).
تفنگ (برای جرقه زن برای شارژهای ساخته شده از پیشرانه های نیتروسلولز و مخلوط سوخت های جامدو همچنین برای دفع اتهامات در گلوله های آتش زا و روشنایی).
درشت (برای جرقه زن)؛
کند سوز (برای تقویت کننده ها و کندکننده ها در لوله ها و فیوزها)؛
معدن (برای عملیات انفجار) (75٪، 10٪، 15٪).
شکار (76٪، 9٪، 15٪)؛
ورزش ها.

هنگام استفاده از پودر سیاه، باید اقدامات احتیاطی را انجام دهید و پودر را از منبع باز آتش دور نگه دارید، زیرا به راحتی مشتعل می شود، برای این کار یک فلاش در دمای 290-300 درجه سانتیگراد کافی است.

الزامات بسته بندی بالاست. باید هوا بند باشد و پودر سیاه آن جدا از بقیه نگهداری شود. در مورد رطوبت بسیار حساس است. در مورد رطوبت بیش از 2.2 درصد، آتش گرفتن این پودر بسیار دشوار است.

تا اوایل قرن بیستم، پودر سیاه برای استفاده در تیراندازی و انواع نارنجک های پرتابی اختراع شد. در حال حاضر در تولید آتش بازی استفاده می شود.

انواع باروت

گریدهای آلومینیومی باروت کاربرد خود را در صنعت پیروتکنیک پیدا کرده اند. این بر اساس، به حالت پودر آورده شده و با یکدیگر مخلوط می شود، نیترات پتاسیم / سدیم (که به عنوان یک عامل اکسید کننده مورد نیاز است)، پودر آلومینیوم (این سوخت است) و گوگرد. به دلیل تابش زیاد نور در هنگام احتراق و سرعت احتراق، در ترکیدن عناصر و ترکیبات فلاش (تولید فلاش) استفاده می شود.

نسبت ها (نیترات: آلومینیوم: گوگرد):

فلاش روشن - 57:28:15;
انفجار - 50:25:25.

باروت از رطوبت نمی ترسد، جریان پذیری را تغییر نمی دهد، اما می تواند بسیار کثیف شود.

طبقه بندی پیشرانه

این یک پودر بدون دود است که قبلاً در دوران مدرن ساخته شده است. بر خلاف پودر سیاه، نیتروسلولز ضریب بالایی دارد اقدام مفید... و هیچ دودی نیست که تیرانداز بتواند بیرون بدهد.

به نوبه خود، پیشرانه های نیتروسلولز، به دلیل پیچیدگی ترکیب و استفاده گسترده، می توانند به موارد زیر تقسیم شوند:

پیروکسیلین؛
بالستیک؛
کوردیت

باروت بدون دود باروتی است که در سلاح های مدرن استفاده می شود. محصولات مختلفبرای تضعیف به عنوان چاشنی استفاده می شود.

پیروکسیلین

پیشرانه های پیروکسیلین معمولاً حاوی 91-96٪ پیروکسیلین، 1.2-5٪ مواد فرار (الکل، اتر و آب)، 1.0-1.5٪ تثبیت کننده (دی فنیل آمین، سانترالیت) برای افزایش پایداری ذخیره سازی، 2-6٪ بلغمات کننده برای کاهش سرعت احتراق هستند. لایه های بیرونی دانه های پودری و 0.2-0.3% گرافیت به عنوان مواد افزودنی.

پیشرانه های پیروکسیلین به شکل صفحات، نوارها، حلقه ها، لوله ها و دانه ها با یک یا چند کانال تولید می شوند. کاربرد اصلی تپانچه، مسلسل، توپ، خمپاره است.

ساخت چنین پیشرانه هایی شامل مراحل زیر است:

انحلال (پلاستیک شدن) پیروکسیلین؛
فشرده سازی ترکیب؛
برش از جرم با اشکال گوناگونعناصر باروتی؛
حذف حلال

بالستیک

پیشران های بالستیک، پیشران های مصنوعی هستند. بیشترین درصد دارای مولفه هایی مانند:

نیتروسلولز؛
نرم کننده غیر قابل جابجایی

کارشناسان به دلیل وجود دقیقا 2 جزء، این نوع باروت را 2 پایه می نامند.

در صورت تغییر در درصد محتوای پودر نرم کننده، آنها به زیر تقسیم می شوند:

نیتروگلیسیرین؛
دی گلیکولیک

ساختار ترکیب پودرهای بالستیک به شرح زیر است:

40-60٪ کلوکسیلین (نیتروسلولز با محتوای نیتروژن کمتر از 12.2٪).
30-55% نیتروگلیسیرین (موتورهای پیشران نیتروگلیسیرین) یا دی اتیلن گلیکول دی‌نیترات (موتورهای دی گلیکول) یا مخلوط آنها.

همچنین شامل اجزای مختلفی است که درصد کمی از محتوا دارند، اما بسیار مهم هستند:

دییتروتولوئن- لازم است بتوان دمای احتراق را کنترل کرد.
تثبیت کننده ها(دی فنیل آمین، سانترالیت)؛
پارافین مایع، کافورو سایر مواد افزودنی؛
فلز ریز پراکنده نیز می تواند به پیشرانه های بالستیک وارد شود(آلیاژی از آلومینیوم با منیزیم) برای افزایش دما و انرژی محصولات احتراق، به این گونه پیشرانه ها متالیز می گویند.

طرح فناوری مداوم برای ساخت توده پودری پیشرانه های بالستیک با انرژی بالا

1 - همزن؛ 2 - پمپ جرمی; 3 - تلگراف حجمی ضربه؛ 4 - توزیع کننده جزء فله. 5 - ظرفیت مصرفی; 6 - مخزن تامین; 7 - پمپ دنده ای; 8 - آوریل; 9 - انژکتور;
10 - ظرف؛ 11 - منفعل کننده; 12 - آب گریز; 13 - حلال; 14 - میکسر؛ 15 - میکسر میانی؛ 16 - همزن دسته ای عمومی

شکل ظاهری باروت تولیدی به صورت لوله، چوب، بشقاب، حلقه و تسمه می باشد. باروت برای مصارف نظامی استفاده می شود و با توجه به جهت کاربرد آنها تقسیم بندی می شوند:

موشک(برای هزینه موتورهای موشک و ژنراتورهای گاز)؛
توپخانه(برای بارهای پیشران برای اسلحه های توپخانه)؛
ملات(برای بارهای پیشران برای خمپاره ها).

در مقایسه با پیشرانه‌های پیروکسیلینی، پیشرانه‌های بالسیت رطوبت کمتری دارند، در تولید سریع‌تر، امکان دستیابی به بارهای زیاد (قطر تا 0.8 متر)، استحکام مکانیکی بالا و انعطاف‌پذیری به دلیل استفاده از نرم‌کننده دارند.

معایب پیشرانه های بالستیک در مقایسه با پیشرانه های پیروکسیلین عبارتند از:

خطر بزرگ در تولید،به دلیل وجود یک ماده منفجره قدرتمند در ترکیب آنها - نیتروگلیسیرین که به تأثیرات خارجی بسیار حساس است و همچنین عدم امکان به دست آوردن بارهایی با قطر بیش از 0.8 متر بر خلاف پیشرانه های مخلوط مبتنی بر پلیمرهای مصنوعی.
پیچیدگی فرآیند تولیدپیشران های بالستیک، که امکان اختلاط اجزا را فراهم می کند آب گرمبه منظور توزیع یکنواخت آنها، فشار دادن آب و غلتک های متعدد روی غلتک های داغ. این باعث حذف آب می شود و پلاستیک نیترات سلولز انجام می شود که به شکل ورقه ای شاخ مانند است. سپس باروت را از طریق قالب ها فشار می دهند یا به صورت ورقه های نازک در می آورند و برش می دهند.

کوردیت

پیشرانه های کوردیت حاوی پیروکسیلین با نیتروژن بالا، نرم کننده قابل جابجایی (مخلوط الکل-اتر، استون) و غیر قابل جابجایی (نیتروگلیسیرین) هستند. این امر فناوری تولید این پیشرانه ها را به تولید پیشرانه های پیروکسیلین نزدیک می کند.

مزیت کوردیت ها قدرت بالای آنها است، اما به دلیل دمای بالاتر محصولات احتراق باعث افزایش گرمای تنه می شوند.

سوخت جامد موشک

پیشران مخلوط مبتنی بر پلیمرهای مصنوعی (سوخت موشک جامد) تقریباً حاوی موارد زیر است:

50-60٪ عامل اکسید کننده، معمولا پرکلرات آمونیوم.
چسب پلیمری 10-20٪ پلاستیکی شده؛
10-20٪ پودر آلومینیوم خوب و سایر مواد افزودنی.

این جهت تولید سوخت برای اولین بار در دهه 30-40 قرن بیستم در آلمان ظاهر شد، پس از پایان جنگ، توسعه فعال چنین سوخت هایی در ایالات متحده آغاز شد و در اوایل دهه 50 - در اتحاد جماهیر شوروی. مزایای اصلی نسبت به پودر بالستیک که توجه زیادی را به آنها جلب کرد عبارتند از:

نیروی رانش ویژه موتورهای موشک بر روی چنین سوختی؛
توانایی ایجاد شارژ با هر شکل و اندازه؛
تغییر شکل بالا و خواص مکانیکی ترکیبات؛
توانایی تنظیم سرعت سوختن در یک محدوده وسیع.

این خواص باروت امکان ساخت موشک های استراتژیک با برد بیش از 10000 کیلومتر را فراهم کرد. اس پی کورولف با استفاده از پودرهای بالستیک به همراه دانشمندان موشکی موفق به ساخت موشکی با حداکثر برد 2000 کیلومتر شدند.

اما سوخت‌های جامد مخلوط در مقایسه با پیشرانه‌های نیتروسلولز دارای معایب قابل توجهی هستند: هزینه بسیار بالای ساخت آنها، مدت زمان چرخه تولید شارژ (تا چند ماه)، پیچیدگی دفع، انتشار اسید کلریدریک در جو در طی احتراق. پرکلرات آمونیوم

باروت جدید سوخت جامد موشک است.

احتراق باروت و تنظیم آن

احتراق در لایه های موازی که به انفجار تبدیل نمی شود به دلیل انتقال حرارت از لایه ای به لایه دیگر است و با ایجاد عناصر پودری به اندازه کافی یکپارچه و عاری از ترک حاصل می شود.

نرخ احتراق پیشرانه بستگی به فشار طبق قانون قدرت دارد و با افزایش فشار افزایش می‌یابد، بنابراین نباید با ارزیابی ویژگی‌های آن با سرعت احتراق پیشران در فشار اتمسفر هدایت شوید.

کنترل سرعت احتراق پیشرانه ها کار بسیار دشواری است و با استفاده از کاتالیزورهای احتراق مختلف در ترکیب پیشران ها حل می شود. سوزاندن در لایه های موازی به شما امکان می دهد تا میزان گازگیری را تنظیم کنید.

گاز دادن پودر به اندازه سطح بار و سرعت احتراق آن بستگی دارد.

اندازه سطح عناصر پودری با شکل آنها تعیین می شود. ابعاد هندسیو ممکن است در حین احتراق افزایش یا کاهش یابد. چنین احتراق را به ترتیب پیشرونده یا انحرافی می نامند.

برای به دست آوردن نرخ ثابت تشکیل گاز یا تغییر آن طبق یک قانون خاص، بخش های جداگانه بارها (به عنوان مثال، بارهای موشک) با لایه ای از مواد غیر قابل احتراق (زره) پوشانده می شوند.

سرعت احتراق پیشرانه ها به ترکیب، دمای اولیه و فشار آنها بستگی دارد.

ویژگی های باروت

ویژگی های باروت بر اساس پارامترهایی مانند:

حرارت احتراق Q- مقدار حرارت آزاد شده در طی احتراق کامل 1 کیلوگرم باروت؛
حجم محصولات گازی Vدر طی احتراق 1 کیلوگرم باروت (که پس از رساندن گازها به شرایط عادی مشخص می شود) آزاد می شود.
دمای گاز Tدر هنگام احتراق باروت در شرایط حجم ثابت و عدم تلفات حرارتی تعیین می شود.
چگالی پودر ρ;
قدرت باروت f- کاری که 1 کیلوگرم گاز پودری می تواند انجام دهد، هنگامی که با درجه T در فشار اتمسفر معمولی گرم می شود، منبسط می شود.

ویژگی های پودر نیترو

استفاده غیر نظامی

هدف اصلی نهایی باروت، اهداف نظامی و استفاده برای انهدام اهداف دشمن است. با این حال ، ترکیب باروت سوکول امکان استفاده از آن را برای اهداف صلح آمیز فراهم می کند ، این آتش بازی ها در ابزارهای ساختمانی (تپانچه های ساختمانی ، پانچرها) و در زمینه پیروتکنیک - آتش بازی هستند. ویژگی های پودر Bars برای استفاده در تیراندازی ورزشی مناسب تر است.

(5 برآوردها، میانگین: 5,00 از 5)

طرح:

1 تاریخچه باروت
2 انواع پیشران
- 2.1 پیشرانه های مخلوط
  - 2.1.1 پودر سیاه
- 2.2 پیشرانه های نیتروسلولزی
  - 2.2.1 پیروکسیلین
  - 2.2.2 بالستیک
  - 2.2.3 کوردیت
  - 2.2.4 سوخت جامد موشک
3 احتراق باروت و تنظیم آن
4 ویژگی های باروت

معرفی

پودر نیتروسلولز بدون دود N110

کارتریج پودر بدون دود

پودر- یک جامد چند جزئی، قادر به احتراق منظم در لایه‌های موازی بدون دسترسی اکسیژن از بیرون، با آزاد کردن مقدار زیادی انرژی حرارتی و محصولات گازی است که برای پرتاب پوسته، موشک‌های متحرک و برای اهداف دیگر استفاده می‌شود. باروت متعلق به کلاس مواد منفجره پیشران است.

1. تاریخچه باروت

اولین نماینده مواد منفجره بود پودر سیاه- مخلوط مکانیکی نیترات پتاسیم، زغال سنگ و گوگرد، معمولاً به نسبت 15: 3: 2. عقیده قوی وجود دارد که چنین ترکیباتی در دوران باستان ظاهر شده و عمدتاً به عنوان عوامل آتش زا و مخرب مورد استفاده قرار می گرفته است. با این حال، هیچ مدرک مادی یا قابل اعتمادی در این مورد یافت نشده است. در طبیعت، رسوبات نیترات نادر است و نیترات پتاسیم، که برای ساخت ترکیبات به اندازه کافی پایدار ضروری است، به هیچ وجه یافت نمی شود.

در چین، دستور تهیه باروت در سال 1044 ظاهر شد، اما باروت ممکن است قبلا وجود داشته باشد. برخی معتقدند که مخترع باروت یا پیشرو اختراع وی بویانگ در قرن دوم بود. برای اختراع باروت توسط چینی های قرون وسطی، به چهار اختراع بزرگ مراجعه کنید.

ساخت نیترات پتاسیم نیاز به روش های فن آوری توسعه یافته ای دارد که تنها با توسعه شیمی در قرن های 15-16 ظاهر شد. ساخت مواد کربنی با سطح ویژه بسیار توسعه یافته مانند زغال چوب نیز نیاز به فناوری توسعه یافته ای دارد که تنها با توسعه متالورژی آهن ظاهر شد. محتمل ترین آنها استفاده از مخلوط های طبیعی حاوی نیترات با مواد آلی است که خواص ذاتی در ترکیبات پیروتکنیک دارند. راهب برتولد شوارتز را یکی از مخترعان باروت می دانند.

خاصیت پرتاب پودر سیاه بعداً کشف شد و به عنوان انگیزه ای برای توسعه سلاح گرم عمل کرد. در اروپا (از جمله روسیه) از قرن سیزدهم شناخته شده است. تا اواسط قرن نوزدهم، تنها ماده منفجره قوی باقی ماند و تا اواخر نوزدهمقرن - یک پیشران.

با اختراع پیشرانه های نیتروسلولزی و سپس مواد منفجره قوی، پودر سیاه تا حد زیادی اهمیت خود را از دست داده است.

برای اولین بار، پودر پیروکسیلینیک در فرانسه توسط P. Viel در سال 1884، پودر بالستیک - در سوئد توسط آلفرد نوبل در سال 1888، پودر کوردیت - در بریتانیای کبیر در پایان قرن 19 به دست آمد. تقریباً در همان زمان (1887-1891) در روسیه، دیمیتری مندلیف پودر پیروکولودیون و گروهی از مهندسان کارخانه پودر اختا پودر پیروکسیلین را توسعه دادند.

در دهه 30 قرن بیستم در اتحاد جماهیر شوروی، برای اولین بار، بارهایی از پودر بالستیک برای موشک ها ایجاد شد که با موفقیت توسط سربازان در دوران بزرگ استفاده شد. جنگ میهنی(سیستم های موشک پرتاب چندگانه). پیشران های ترکیبی برای موتورهای موشک در اواخر دهه 1940 توسعه یافتند.

بهبود بیشتر پیشران ها در جهت ایجاد فرمول های جدید، پیشران ها انجام می شود هدف خاصو بهبود خصوصیات اساسی آنها.

2. انواع پیشران

دو نوع باروت وجود دارد: مخلوط (از جمله دودی) و نیتروسلولزی (بدون دود). پیشران های مورد استفاده در موتورهای موشک را سوخت جامد موشک می گویند. مبانی نیتروسلولزپیشران ها نیتروسلولز و نرم کننده هستند. این پیشرانه ها علاوه بر اجزای اصلی، حاوی مواد افزودنی مختلفی هستند.

باروت یک ماده منفجره پیشران است. در شرایط مناسب شروع، پیشران ها می توانند مانند مواد منفجره قوی منفجر شوند، به همین دلیل پودر سیاه مدت زمان طولانیبه عنوان مواد منفجره انفجاری استفاده می شود. هنگامی که برای مدت طولانی بیشتر از مدت زمان تعیین شده برای یک باروت معین نگهداری شود، یا در شرایط نامناسب نگهداری شود، اجزای باروت از نظر شیمیایی تجزیه و تغییر می کنند. ویژگی های عملکرد(حالت احتراق، مشخصات مکانیکی بمب های موشکی و غیره). عملیات و حتی ذخیره چنین پیشرانه هایی بسیار خطرناک است و می تواند منجر به انفجار شود.

2.1. پیشران های مخلوط

2.1.1. پودر سیاه

جعبه پودر و اسکوپ پودر قرن 18-19.

نوین دودیباروت به صورت غلات ساخته می شود شکل نامنظم... اساس بدست آوردن باروت مخلوطی از گوگرد، نیترات پتاس و زغال سنگ است. بسیاری از کشورها نسبت اختلاط خود را از این اجزا دارند، اما تفاوت چندانی با هم ندارند، در روسیه ترکیب زیر اتخاذ شده است: 75٪ KNO 3 (نیترات پتاسیم) 15٪ C (زغال چوب) و 10٪ S (گوگرد). نیترات پتاسیم (نیترات پتاسیم) نقش یک عامل اکسید کننده را در آنها ایفا می کند و زغال سنگ سوخت اصلی است. گوگرد یک عامل سیمانی است که رطوبت پودر را کاهش داده و اشتعال آن را آسان می کند. کارایی احتراق پودر سیاه تا حد زیادی به ظرافت آسیاب اجزاء، کامل بودن اختلاط و شکل دانه ها در فرم تمام شده مربوط می شود.

انواع پودر سیاه (٪ ترکیب KNO 3, S, C.):

طناب دار (برای تارهای آتش نشانی) (77٪، 12٪، 11٪).
تفنگ (برای جرقه زن برای شارژهای ساخته شده از پیشرانه های نیتروسلولز و سوخت جامد مخلوط، و همچنین برای بیرون راندن شارژ در پوسته های آتش زا و روشنایی).
درشت (برای جرقه زن)؛
کند سوز (برای تقویت کننده ها و کندکننده ها در لوله ها و فیوزها)؛
معدن (برای عملیات انفجار) (75٪، 10٪، 15٪).
شکار (76٪، 9٪، 15٪)؛
ورزش ها.

پودر سیاه بسیار قابل اشتعال است و جرقه می زند (نقطه اشتعال 300 درجه سانتیگراد) و بنابراین حمل و نقل آن خطرناک است. جدا از سایر انواع باروت در مهر و موم هواگیر نگهداری می شود. این رطوبت سنجی است، با رطوبت بیش از 2٪، آن را ضعیف قابل اشتعال است. فرآیند تولید پودر سیاه شامل مخلوط کردن اجزای ریز آسیاب شده و پردازش خمیر پودر حاصله برای به دست آوردن دانه هایی با اندازه مشخص است. خوردگی بشکه از پودر سیاه بسیار قوی تر از پیشرانه های نیتروسلولز است، زیرا اسیدهای سولفوریک و گوگرد محصول جانبی احتراق هستند. امروزه از پودر سیاه در آتش بازی استفاده می شود. تقریباً تا پایان قرن نوزدهم، از آن استفاده می شد سلاح گرمو مهمات انفجاری

2.2. پیشرانه های نیتروسلولزی

با توجه به ترکیب و نوع نرم کننده (حلال)، پیشرانه های نیتروسلولزی به: پیروکسیلین، بالیسیت و کوردیت تقسیم می شوند.

2.2.1. پیروکسیلین

قسمت پیروکسیلینپودر معمولا حاوی 91-96٪ پیروکسیلین، 1.2-5٪ مواد فرار (الکل، اتر و آب)، 1.0-1.5٪ تثبیت کننده (دی فنیل آمین، سانترولیت) برای افزایش پایداری ذخیره سازی، 2-6٪ بلغمات کننده برای کاهش سرعت احتراق بیرونی است. لایه های پودر دانه و 0.2-0.3% گرافیت به عنوان مواد افزودنی. چنین پیشرانه هایی به شکل صفحات، نوارها، حلقه ها، لوله ها و دانه ها با یک یا چند کانال ساخته می شوند. در سلاح های سبک و توپخانه استفاده می شود. معایب اصلی پیشرانه های پیروکسیلینیک عبارتند از: انرژی کم محصولات احتراق گازی (نسبت به، به عنوان مثال، پیشران های بالستیک)، پیچیدگی تکنولوژیکی تولید بارهای با قطر زیاد برای موتورهای موشک. زمان اصلی چرخه فن آوری صرف حذف حلال های فرار از محصول نیمه تمام پودر می شود. بسته به هدف، علاوه بر پودرهای پیروکسیلین معمولی، پیشرانه های خاصی نیز وجود دارد: شعله خاموش، کم رطوبت، گرادیان کم (با وابستگی کم سرعت سوختن به دمای شارژ). فرسایش کم (با کاهش اثر فرسایش آتش سوزی بر روی سوراخ)؛ بلغمی (با کاهش سرعت سوزش لایه های سطحی)؛ متخلخل و دیگران فرآیند تولید پودرهای پیروکسیلین شامل حل کردن (پلاستیک کردن) پیروکسیلین، فشار دادن توده پودر حاصله و برش دادن به عناصر پودری شکل و اندازه خاصی، حذف حلال و شامل تعدادی عملیات متوالی است.

2.2.2. بالستیک

مبانی بالستیکپیشران ها نیتروسلولز و یک نرم کننده غیر قابل جابجایی هستند، بنابراین گاهی اوقات آنها را دو پایه می نامند. بسته به نرم کننده مورد استفاده، آنها را نیتروگلیسیرین، دی گلیکولیک و غیره می نامند. ترکیب معمول پیشران های بالسیت: 40-60٪ کلوکسیلین (نیتروسلولز با محتوای نیتروژن کمتر از 12.2٪) و 30-55٪ نیتروگلیسیرین (موتورهای پیشران نیتروگلیسیرین) یا باروت دی اتیلن گلیکولی کولینترات) یا مخلوطی از آن. علاوه بر این، این پیشرانه ها حاوی ترکیبات نیترو معطر (به عنوان مثال، دینیتروتولوئن) برای تنظیم دمای احتراق، تثبیت کننده ها (دی فنیل آمین، سانترالیت)، و همچنین پارافین مایع، کافور و سایر افزودنی ها هستند. همچنین، یک فلز ریز پراکنده (آلیاژ آلومینیوم با منیزیم) را می توان به پیشران های بالستیک وارد کرد تا دما و انرژی محصولات احتراق را افزایش دهد، به این قبیل پیشران ها متالیز می گویند. باروت به صورت لوله، چوب، بشقاب، حلقه و روبان ساخته می شود. بر اساس کاربرد آنها، پیشران های بالستیک به موشک (برای شارژ موتورهای موشک و ژنراتورهای گاز)، توپخانه (برای بارهای پیشران برای تفنگ های توپخانه) و خمپاره (برای بارهای پیشران برای خمپاره ها) تقسیم می شوند. در مقایسه با پیشرانه‌های پیروکسیلینی، پیشرانه‌های بالسیت رطوبت کمتری دارند، در تولید سریع‌تر، امکان دستیابی به بارهای زیاد (قطر تا 0.8 متر)، استحکام مکانیکی بالا و انعطاف‌پذیری به دلیل استفاده از نرم‌کننده دارند. مضرات پودرهای بالستیک در مقایسه با پودرهای پیروکسیلین به دلیل وجود یک ماده منفجره قوی در ترکیب آنها - نیتروگلیسیرین که به تأثیرات خارجی بسیار حساس است و همچنین عدم امکان به دست آوردن بارهایی با قطر آن ها، خطر بزرگی در تولید است. بیش از 0.8 متر، برخلاف پیشرانه های مخلوط مبتنی بر پلیمرهای مصنوعی ... فرآیند تکنولوژیکیتولید پیشران های بالستیک شامل مخلوط کردن اجزا در آب گرم به منظور توزیع یکنواخت آنها، فشار دادن آب و غلتک های متعدد بر روی غلتک های داغ است. این باعث حذف آب می شود و پلاستیک نیترات سلولز انجام می شود که به شکل ورقه ای شاخ مانند است. سپس باروت را از طریق قالب ها فشار می دهند یا به صورت ورقه های نازک در می آورند و برش می دهند.

2.2.3. کوردیت

کوردیتباروت ها حاوی پیروکسیلین با نیتروژن بالا، نرم کننده قابل جابجایی (مخلوط الکل-اتر، استون) و غیر قابل جابجایی (نیتروگلیسیرین) هستند. این امر فناوری تولید این پیشرانه ها را به تولید پیشرانه های پیروکسیلین نزدیک می کند. مزیت - فایده - سود - منفعت کوردیت ها- قدرت بالا، با این حال، به دلیل دمای بالاتر محصولات احتراق باعث افزایش گرمایش تنه می شوند.

2.2.4. سوخت جامد موشک

پیشرانه های مخلوط مبتنی بر پلیمرهای مصنوعی (موشک های جامد موشک) حاوی حدود 50-60 درصد عامل اکسید کننده، معمولاً پرکلرات آمونیوم، 10-20 درصد یک چسب پلیمری پلاستیکی، 10-20 درصد پودر آلومینیوم ریز پراکنده و مواد افزودنی مختلف هستند. این جهت تولید سوخت برای اولین بار در دهه 30-40 قرن بیستم در آلمان ظاهر شد، پس از پایان جنگ، توسعه فعال چنین سوخت هایی در ایالات متحده آمریکا و در اوایل دهه 50 در اتحاد جماهیر شوروی آغاز شد. مزایای اصلی نسبت به پیشران های بالستیک که توجه زیادی را به آنها جلب کرد عبارتند از: رانش ویژه بیشتر موتورهای موشک بر روی چنین سوختی، توانایی ایجاد بارهایی با هر شکل و اندازه، تغییر شکل زیاد و خواص مکانیکی ترکیبات، توانایی سرعت سوختن را در محدوده وسیعی تنظیم کنید. این مزایا امکان ساخت موشک های راهبردی با برد بیش از 10000 کیلومتر را با استفاده از پودر بالستیک فراهم کرد، S.P. Korolyov به همراه روکرها موفق به ساخت موشکی با حداکثر برد 2000 کیلومتر شدند. اما سوخت های جامد مخلوط در مقایسه با پیشرانه های نیتروسلولز دارای معایب قابل توجهی هستند: هزینه بسیار بالای ساخت آنها، مدت زمان چرخه تولید شارژ (تا چند ماه)، پیچیدگی دفع، انتشار پرکلرات آمونیوم در اتمسفر اسید هیدروکلریک در طی احتراق.

3. احتراق باروت و تنظیم آن

احتراق در لایه های موازی که به انفجار تبدیل نمی شود به دلیل انتقال حرارت از لایه ای به لایه دیگر است و با ایجاد عناصر پودری به اندازه کافی یکپارچه و عاری از ترک حاصل می شود. نرخ احتراق پیشرانه بستگی به فشار طبق قانون قدرت دارد و با افزایش فشار افزایش می‌یابد، بنابراین نباید با ارزیابی ویژگی‌های آن با سرعت احتراق پیشران در فشار اتمسفر هدایت شوید. کنترل سرعت احتراق پیشرانه ها کار بسیار دشواری است و با استفاده از کاتالیزورهای احتراق مختلف در ترکیب پیشران ها حل می شود. سوزاندن در لایه های موازی به شما امکان می دهد تا میزان گازگیری را تنظیم کنید. گاز دادن پودر به اندازه سطح بار و سرعت احتراق آن بستگی دارد.

اندازه سطح عناصر پودری بر اساس شکل، ابعاد هندسی آنها تعیین می شود و می تواند در حین احتراق کم یا زیاد شود. چنین احتراق بر این اساس نامیده می شود ترقی خواهیا نزولی... برای به دست آوردن نرخ ثابت تشکیل گاز یا تغییر آن طبق یک قانون خاص، بخش های جداگانه بارها (به عنوان مثال، بارهای موشک) با لایه ای از مواد غیر قابل احتراق پوشیده می شوند. رزرو). سرعت احتراق پیشرانه ها به ترکیب، دمای اولیه و فشار آنها بستگی دارد.

4. خصوصیات باروت

خصوصیات اصلی باروت عبارتند از: گرمای احتراق Q - مقدار حرارت آزاد شده در طی احتراق کامل 1 کیلوگرم باروت. حجم محصولات گازی V منتشر شده در طی احتراق 1 کیلوگرم باروت (تعیین می شود پس از رساندن گازها به شرایط عادی). دمای گازهای T که در هنگام احتراق باروت در شرایط حجم ثابت و عدم تلفات حرارتی تعیین می شود. چگالی پودر ρ; نیروی باروت f کاری است که 1 کیلوگرم گاز پودری می تواند انجام دهد و با حرارت T درجه در فشار اتمسفر معمولی منبسط می شود.

مشخصات انواع اصلی پیشرانه ها

ادبیات

مائوتسوبناین در چین اختراع شد / ترجمه از چینی و یادداشت توسط A. Klyshko. - M .: Young Guard, 1959 .-- S. 35-45. - 160 ص. - 25000 نسخه.
دایره المعارف نظامی شوروی، M.، 1978.

دانلود
این چکیده بر اساس مقاله ای از ویکی پدیای روسی است. همگام سازی در 07/10/11 05:15:53 صبح تکمیل شد
دسته بندی ها:، اکتشاف، تاریخچه فناوری، اجزای سازنده کارتریج.
متن تحت مجوز Creative Commons Attribution-ShareAlike در دسترس است.

باروت عنصر ضروری است که برای تجهیز کارتریج استفاده می شود. بدون اختراع این ماده، بشر هرگز در مورد سلاح گرم نمی دانست.

اما افراد کمی با تاریخچه ظهور باروت آشنا هستند. و به نظر می رسد که کاملاً تصادفی اختراع شده است. و سپس برای مدت طولانی از آنها فقط برای پرتاب آتش بازی استفاده می شد.

ظاهر باروت

این ماده در چین اختراع شد. تاریخ دقیقظاهر پودر سیاه، که به آن سیاه نیز می گویند، هیچ کس نمی داند. با این حال، این در حدود قرن هشتم اتفاق افتاد. قبل از میلاد مسیح. در آن روزها، امپراتوران چین به شدت نگران سلامتی خود بودند. آنها می خواستند طولانی زندگی کنند و حتی آرزوی جاودانگی را داشتند. برای این کار، امپراطوران کار کیمیاگران چینی را تشویق کردند که سعی در کشف یک اکسیر جادویی داشتند. البته همه ما می دانیم که بشر هرگز مایع معجزه آسا را دریافت نکرد. با این حال، چینی ها، با نشان دادن پشتکار خود، آزمایش های زیادی را انجام دادند و بیشترین آنها را مخلوط کردند مواد مختلف... آنها امید خود را به اجرای دستور شاهنشاهی از دست ندادند. اما گاهی اوقات آزمایش ها به اتفاقات ناخوشایندی ختم می شد. یکی از آنها پس از ترکیب کیمیاگران نمک نمک، زغال سنگ و برخی اجزای دیگر اتفاق افتاد. تاریخ نامعلوممحقق هنگام آزمایش یک ماده جدید، شعله و دود دریافت کرد. فرمول اختراع شده حتی در وقایع نگاری چینی نیز ثبت شد.

برای مدت طولانی از پودر سیاه فقط برای آتش بازی استفاده می شد. با این حال، چینی ها پا را فراتر گذاشته اند. آنها فرمول این ماده را تثبیت کردند و یاد گرفتند که چگونه از آن برای انفجار استفاده کنند.

در قرن یازدهم. اولین سلاح باروتی در تاریخ اختراع شد. اینها موشکهای جنگی بودند که باروت ابتدا مشتعل و سپس منفجر شد. آنها از این سلاح باروتی در محاصره دیوارهای قلعه استفاده می کردند. اما در آن روزها بیشتر تأثیر روانی بر دشمن داشت تا مخرب. قوی ترین سلاحی که کاشفان چینی باستان به دست آوردند بمب های دستی سفالی بود. آنها منفجر شدند و اطراف را با خرده پاره باران کردند.

فتح اروپا

از چین، پودر سیاه شروع به انتشار در سراسر جهان کرد. در قرن یازدهم در اروپا ظاهر شد. آن را بازرگانان عرب که برای آتش بازی موشک می فروختند به اینجا آورده بودند. مغول ها شروع به استفاده از این ماده برای اهداف جنگی کردند. آنها از پودر سیاه در تسخیر قلعه‌های تسخیر ناپذیر شوالیه‌ها استفاده کردند. مغول ها از فناوری نسبتاً ساده اما در عین حال مؤثر استفاده می کردند. زیر دیوارها حفر کردند و در آنجا معدن پودر گذاشتند. با انفجار، این سلاح نظامی می تواند به راحتی حتی از ضخیم ترین موانع نیز عبور کند.

در سال 1118 اولین توپ در اروپا ظاهر شد. آنها توسط اعراب در تصرف اسپانیا مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1308 توپ های پودری نقش تعیین کننده ای در تصرف قلعه جبل الطارق داشتند. سپس آنها توسط اسپانیایی ها استفاده شد که این سلاح ها را از اعراب گرفتند. پس از آن، ساخت توپ های پودری در سراسر اروپا آغاز شد. روسیه نیز از این قاعده مستثنی نبود.

دریافت پیروکسیلین

پودر سیاه تا پایان قرن نوزدهم. خمپاره ها و خمپاره ها، سنگ چخماق و تفنگ و همچنین سایر سلاح های نظامی. اما در عین حال دانشمندان تحقیقات خود را برای بهبود این ماده متوقف نکردند. نمونه ای از این آزمایشات لومونوسوف است که نسبت منطقی تمام اجزای مخلوط پودر را ایجاد کرد. تاریخ همچنین تلاش ناموفق برای جایگزینی نیترات کمیاب با نمک برتوله را به یاد می آورد که توسط کلود لوئیس برتوله انجام شد. این جایگزینی منجر به انفجارهای متعدد شد. نمک برتوله، یا کلرات سدیم، یک عامل اکسید کننده بسیار فعال است.

نقطه عطف جدیدی در تاریخ پورنوگرافی در سال 1832 آغاز شد. در آن زمان بود که شیمیدان فرانسوی A. Bracono برای اولین بار نیتروسلولز یا پریروکسیلین دریافت کرد. این ماده استر اسید نیتریک و سلولز است. مولکول دوم حاوی تعداد زیادی گروه هیدروکسیل است که با اسید نیتریک واکنش می دهند.

خواص پیروکسیلین توسط بسیاری از دانشمندان مورد مطالعه قرار گرفته است. بنابراین، در سال 1848 مهندسان روسی A.A. فادیف و جی.آی. هس دریافت که این ماده چندین برابر قوی تر از پودر سیاهی است که چینی ها اختراع کردند. حتی تلاش هایی برای استفاده از پیروکسیلین برای تیراندازی صورت گرفته است. با این حال، آنها به شکست ختم شدند، زیرا سلولز متخلخل و شل ترکیب نامنظمی داشت و با سرعت متناقض می سوخت. تلاش برای فشرده سازی پیروکسیلین نیز شکست خورد. در طی این فرآیند، ماده اغلب آتش می گرفت.

دریافت پودر پیروکسیلین

چه کسی پودر بدون دود را اختراع کرد؟ در سال 1884، یک ماده یکپارچه بر اساس پیروکسیلین توسط شیمیدان فرانسوی J. Viel ایجاد شد. این اولین باروت بدون دود در تاریخ بشریت است. برای به دست آوردن آن، محقق از توانایی پیروکسیلین برای انبساط حجمی، در مخلوطی از الکل و اتر استفاده کرد. در این حالت، توده نرمی به دست آمد که سپس فشرده شده، از آن به صورت صفحات یا نوارها ساخته شده و سپس در معرض خشک شدن قرار می گیرد. در این حالت قسمت اصلی حلال تبخیر شد. حجم ناچیز آن در پیروکسیلین حفظ شد. به عنوان یک نرم کننده به کار خود ادامه داد.

این توده اساس پودر بدون دود است. حجم آن در این ماده منفجره حدود 80-95 درصد است. برخلاف سلولز که قبلاً به دست آمده بود، پودر پیروکسیلین توانایی خود را برای سوزاندن با سرعت ثابت به طور دقیق در لایه ها نشان داده است. به همین دلیل است که هنوز هم برای اسلحه های کوچک استفاده می شود.

فواید ماده جدید

باروت سفید Viel یک کشف انقلابی واقعی در زمینه سلاح های گرم اسلحه های کوچک بود. و دلایل متعددی برای توضیح این واقعیت وجود داشت:

1. باروت عملاً دود نمی داد، در حالی که ماده منفجره ای که قبلاً استفاده شده بود، پس از شلیک چندین گلوله، میدان دید جنگنده را به میزان قابل توجهی محدود کرد. هنگام استفاده از پودر سیاه، تنها باد شدید می تواند از شر پفک های دود خلاص شود. علاوه بر این ، اختراع انقلابی باعث شد که موقعیت جنگنده از بین نرود.

2. باروت Viel به گلوله اجازه داد تا با سرعت بیشتری به بیرون پرواز کند. به همین دلیل، مسیر آن مستقیم‌تر بود، که دقت آتش و برد آن را که حدود 1000 متر بود به طور قابل توجهی افزایش داد.

3. با توجه به ویژگی های قدرت بالا، پودر بدون دود در مقادیر کمتر استفاده شد. مهمات بسیار سبک تر شده است و همین امر باعث می شود تا هنگام جابجایی ارتش مقدار آنها افزایش یابد.

4. تطبیق کارتریج ها با پیروکسیلین امکان شلیک آنها را حتی در زمان خیس شدن فراهم می کند. مهمات که بر پایه پودر سیاه ساخته شده بود، باید از رطوبت محافظت می شد.

باروت Viel با موفقیت در تفنگ Lebel آزمایش شد که بلافاصله توسط ارتش فرانسه پذیرفته شد. برای اعمال اختراع و دیگران عجله کرد کشورهای اروپایی... اولین آنها آلمان و اتریش بودند. سلاح های جدید در این ایالت ها در سال 1888 معرفی شدند.

پودر نیتروگلیسیرین

به زودی، محققان ماده جدیدی برای سلاح های نظامی به دست آوردند. این باروت بدون دود نیتروگلیسیرین بود. نام دیگر آن بالیسیت است. اساس این پودر بدون دود نیز نیتروسلولز بود. با این حال، مقدار آن در مواد منفجره به 56-57 درصد کاهش یافت. در این مورد از تری نیتروگلیسیرین مایع به عنوان نرم کننده استفاده شد. چنین باروتی بسیار قدرتمند ظاهر شد و باید گفت که هنوز هم کاربرد خود را در نیروهای موشکی و توپخانه پیدا می کند.

باروت Pyrocollodion

در پایان قرن نوزدهم. مندلیف فرمول خود را از یک ماده منفجره بدون دود پیشنهاد کرد. یک دانشمند روسی راهی برای بدست آوردن نیتروسلولز محلول پیدا کرده است. او آن را پیروکولودیون نامید. ماده حاصل جدا شد بیشترین مقدارمحصولات گازی باروت Pyrocollodion با موفقیت در اسلحه های کالیبرهای مختلف که در محدوده دریا انجام شده است آزمایش شده است.

با این حال، این تنها شایستگی لومونوسوف در امور نظامی و تولید باروت نیست. او پیشرفت مهمی در فناوری تولید مواد منفجره ایجاد کرد. این دانشمند پیشنهاد داد که نیتروسلولز را نه با خشک کردن، بلکه با کمک الکل از بین ببرند. این امر تولید باروت را ایمن تر کرد. علاوه بر این، کیفیت خود نیتروسلولز بهبود یافت، زیرا محصولات کمتر ماندگار با کمک الکل از آن شسته شدند.

استفاده مدرن

در حال حاضر باروت که بر پایه نیتروسلولز است در سلاح های نیمه اتوماتیک و اتوماتیک مدرن استفاده می شود. برخلاف پودر سیاه، عملاً محصولات احتراق جامد را در بشکه های سلاح باقی نمی گذارد. این امکان بارگیری خودکار سلاح ها را هنگام استفاده از تعداد زیادی مکانیسم و قطعات متحرک در آن فراهم کرد.

انواع مختلف پودر بدون دود بخش اصلی مواد منفجره پیشران مورد استفاده در اسلحه‌های سبک هستند و به قدری گسترده هستند که قاعدتاً کلمه باروت دقیقاً به معنای بدون دود است. این ماده که توسط کیمیاگران چینی باستان اختراع شده است، فقط در پرتابگرهای شعله انداز، نارنجک انداز و در برخی از فشنگ های طراحی شده برای سلاح های صاف استفاده می شود.

در مورد محیط شکار، مرسوم است که از انواع پیروکسیلین پودر بدون دود استفاده شود. فقط گاهی اوقات گونه های نیتروگلیسیرین کاربرد خود را پیدا می کنند، اما آنها محبوبیت خاصی ندارند.

ترکیب بندی

مواد منفجره مورد استفاده در شکار چه اجزایی دارد؟ ترکیب پودر بدون دود ربطی به ظاهر دودی آن ندارد. عمدتاً از پیروکسیلین تشکیل شده است. 91-96 درصد در ماده منفجره است. علاوه بر این، باروت شکار حاوی 1.2 تا 5 درصد مواد فرار مانند آب، الکل و اتر است. برای افزایش پایداری در حین نگهداری، تثبیت کننده دی فنیل آمین 1 تا 1.5 درصد گنجانده شده است. احتراق لایه های بیرونی دانه های پودری توسط بلغم زاها کند می شود. 2 تا 6 درصد آنها در پودر شکار بدون دود وجود دارد. بخش ناچیز (0.2-0.3٪) از مواد افزودنی آتش خاموش کننده و گرافیت تشکیل شده است.

فرم

پیروکسیلین، که برای تولید پودر بدون دود استفاده می شود، با یک عامل اکسید کننده بر اساس مخلوط الکل-اتر درمان می شود. نتیجه نهایی یک ماده همگن ژله مانند است. مخلوط حاصل تحت پردازش مکانیکی قرار می گیرد. در نتیجه ساختار دانه ای ماده ای به دست می آید که رنگ آن از زرد مایل به قهوه ای تا سیاه خالص متغیر است. گاهی اوقات، در یک دسته، سایه متفاوت باروت ممکن است. برای دادن رنگ یکنواخت، مخلوط با گرافیت پودری پردازش می شود. این فرآیند همچنین به شما اجازه می دهد تا چسبندگی دانه ها را یکسان کنید.

خواص

باروت بدون دود با توانایی تشکیل گاز و احتراق یکنواخت متمایز می شود. این به نوبه خود هنگام تغییر اندازه کسری به شما امکان می دهد فرآیندهای احتراق را کنترل و تنظیم کنید.

از جمله خواص جذاب پودر بدون دود می توان به موارد زیر اشاره کرد:

رطوبت سنجی کم و نامحلول بودن در آب؛
- اثر و خلوص بیشتر از همتای دودی.
- حفظ خواص حتی در رطوبت بالا.
- امکان خشک شدن؛
- عدم وجود دود بعد از شلیک که با صدای نسبتا کم تولید می شود.

با این حال، باید در نظر داشت که پودر سفید:

هنگام شلیک، مونوکسید کربن منتشر می کند که برای انسان خطرناک است.
- به تغییرات دما واکنش منفی نشان می دهد.
- به دلیل ایجاد دمای بالا در لوله باعث سایش سریعتر سلاح می شود.
- به دلیل احتمال هوازدگی باید در بسته بندی مهر و موم شده نگهداری شود.
- ماندگاری محدودی دارد.
- می تواند در دمای بالا خطرناک باشد.
- در سلاحی که گذرنامه آن نشان دهنده این موضوع است استفاده نشده است.

قدیمی ترین باروت روسی

فشنگ های شکاری از سال 1937 به این ماده منفجره مجهز شده اند. باروت سوکول دارای قدرت کافی بالا است که مطابق با استانداردهای پیشرفته جهانی است. لازم به ذکر است که ترکیب این ماده در سال 1977 تغییر کرد که به دلیل وضع قوانین سخت گیرانه برای این نوع عناصر انفجاری انجام شد.

باروت "Falcon" برای استفاده توسط شکارچیان تازه کار توصیه می شود که ترجیح می دهند به طور مستقل کارتریج ها را بارگیری کنند. از این گذشته، این ماده قادر است آنها را با یک نمونه ببخشد. باروت "سوکول" توسط بسیاری از سازندگان داخلی کارتریج مانند "Polieks"، "Fetter"، "Azot" و غیره استفاده می شود.

پیشران ها پیشران هستند. نوع اصلی تبدیل مواد منفجره احتراق است که به انفجار تبدیل نمی شود. پیشران ها بسیار قابل اشتعال هستند و در لایه های موازی می سوزند که این امر باعث می شود تا تشکیل گازهای پیشران در راهروهای عریض تنظیم شده و پدیده شلیک کنترل شود.

پیشرانه های نیتروسلولزی- نام رسمی در بالستیک داخلی پذیرفته شده است، آنها بدون دود هستند، آنها کلوئیدی هستند. باروت نیترات سلولز پلاستیکی شده با منشاء مختلف از پشم پنبه، خمیر چوب بکر، پوست خرد شده و نخ ریون برای برش کاغذهای باطله است. این دلیل اصلی کیفیت های مختلف پیشرانه های تولیدکنندگان مختلف است.

نیترات های سلولزاز تیمار سلولز با اسید نیتریک به دست می آیند و با محتوای نیتروژن متوسط مشخص می شوند. نیترات های سلولزی با محتوای نیتروژن متوسط بیش از 12٪ پیروکسیلین نامیده می شوند، آنها اساس باروت برای سلاح های کوچک هستند. فن آوری هایی برای پردازش باروت های ارتش به پودر شکار ظاهر شده است.

پیروکسیلین هابسیار شکننده است و از آنها نمی توان دانه هایی با شکل و اندازه یکسان و نسبتاً مقاوم در برابر تنش مکانیکی بدست آورد. بنابراین توده های پلاستیکی و گرمانرم در ابتدا با افزودن حلال ها ( روان کننده ها ) از آنها به دست می آید. از نظر نوع حلال به پودرهای تک پایه و پودرهای دو پایه تقسیم می شوند.

باروت مونوبازیک- این باروت روی حلال های فرار، مخلوط های اتری الکلی است.
اضافی که پس از تشکیل دانه با خشک کردن از بین می رود.
پیشرانه‌های دی‌بازیک پیشران‌هایی برای ضایعات غیرفرار و غیرفرار هستند، یا نیترات‌های الکل‌های پلی‌هیدریک (نیتروگلیسیرین، نیرودی‌گلیکول و غیره) یا ترکیبات معطر (دی و تری نیتروتولوئن و غیره) هستند.

همچنین پودر آماده سازی امولسیون، روی امولسیون حلال های مخلوط در آب وجود دارد.
در طول کار بر روی این مقاله، اطلاعاتی که در مورد مجموعه بالستیک دوباره بررسی شد ظاهر شد.

کارتریج های بارگیری شده با پودر تک پایه G3000 / 32A در سال گذشته و ذخیره شده در داخل خانه با رطوبت حدود 30 درصد، حداکثر فشار بیش از 200 بار را نسبت به نمونه های تازه (786-862 در مقابل 596-628 بار) نشان دادند. این دیگر برای اسلحه هایی با اتاقک های 70 و 65 میلی متری جایز نیست. این بالاتر از میانگین حداکثر فشار عملیاتی است. هیچ بحثی در مورد بدست آوردن تالوس شات با کیفیت بالا در چنین فشار حداکثری وجود ندارد.

به گفته کارشناسان، این با الزامات TU برای ذخیره سازی کارتریج ها و پیشرانه هایی که تک پایه هستند توضیح داده می شود. رطوبت اتاق انبار باید حداقل 62 درصد باشد، حد پایین برای من مشخص نیست و نیاز به توضیح دارد. توصیه می شود اینگونه کارتریج ها را قبل از استفاده به مدت 2 هفته در اتاقی با رطوبت حدود 60 درصد نگهداری کنید.

کارتریج های پر شده با پودر دو پایه M92S در هنگام شلیک هیچ تفاوتی نشان ندادند. خواص این پیشرانه ها کمتر به شرایط نگهداری وابسته است.

http://forum.guns.ru/forummessage/11/1070113-58.html (از ویرایشگر: در زمان انتشار مقاله، پیوندها کار نمی کردند، این به دلیل مشکلات فنی در guns.ru است، حدود یک هفته طول می کشد)

خواص پیشرانه ها

چگالی ( وزن مخصوص) برای اسلحه های کوچک در محدوده 1.3 -1.64 گرم بر سانتی متر مکعب است، عملاً در محاسبات استفاده نمی شود و توسط سازندگان گزارش نمی شود.

شکل و اندازه دانه. این شاخص اصلی است که میزان احتراق و تشکیل گاز را تعیین می کند. بعد تعیین کننده کوچکترین ضخامت لایه سوزان است.
دانه ها مستطیل شکلسریعتر از کروی می سوزند.

پیشروی - خاصیت باروت برای افزایش سرعت احتراق و تشکیل گاز با افزایش فضای پرتابه. در باروت های اسلحه های کوچک، پیشروی با اندازه دانه، عمق اشباع و ترکیب بلغم سازها تنظیم می شود. در پودر توپخانه - به دلیل ساختار دانه، وجود سه یا چند کانال، پوشش دادن سطح با مواد غیر قابل احتراق - دانه از وسط می سوزد و سطح سوزان دائماً در حال افزایش است.

احتراق با تکامل قابل توجهی از محصولات گازی و گرما همراه است.
در طی احتراق معمولی، محصولات احتراق عمدتاً حاوی دی اکسید کربن هستند. مونوکسید کربن، هیدروژن، نیتروژن و بخار آب.

اگر اکسیدهای نیتروژن به مقدار زیاد در محصولات احتراق ظاهر شوند، این نشانه احتراق غیرعادی است. در این صورت قدرت پودر نصف می شود.

پیشرانه با فشار زیر 40 تا 50 بار برای برخی منابع و 150 بار برای برخی دیگر به چنین حالت احتراق می رود. در این حالت باروت حتی می تواند در بشکه سوختن را متوقف کند. این اغلب می تواند توسط صاحبان تفنگ های نیمه اتوماتیک هنگام تمیز کردن مکانیسم شلیک مشاهده شود.

من معتقدم که ارزش 150 بار به باروت برای سلاح های سبک اشاره دارد. این نیاز به حفظ حداکثر فشار در حداکثر سطح مجاز و توصیه به استفاده از پیشرانه ها با وزن نامی پرتابه را توضیح می دهد. بنابراین اعتقاد بر این است که باروت فالکون 35 گرمی باید با پوسته هایی با وزن کمتر از 28 گرم استفاده شود، سپس به حالت احتراق غیرعادی تبدیل شود و پایداری نبرد از بین برود.

ویژگی های انرژی پیشران ها

حجم محصولات احتراق گازی 1 کیلوگرم باروت است. بستگی به طبیعت، ترکیب پودر و شرایط احتراق دارد. برای پودر نیتور در نظر گرفته شده برای اسلحه های کوچک، حجم محصولات احتراق کاهش یافته به شرایط عادی (0 درجه سانتیگراد، 760 میلی متر جیوه با آب بخار) 910-920 لیتر در کیلوگرم است. برای پودر سیاه این مقدار 3 برابر کمتر است.

اثر حرارتی یا مقدار حرارت آزاد شده در طی احتراق 1 کیلوگرم باروت.
برای باروت های در نظر گرفته شده برای سلاح های کوچک - 8000-9000 کیلو کالری / کیلوگرم.
دمای احتراق 2800-2900 درجه کلوین.

قدرت باروت.

این کاری است که محصولات گازی احتراق 1 کیلوگرم باروت می توانند با انبساط در فشار اتمسفر (760 میلی متر جیوه) هنگامی که از صفر تا دمای احتراق در کلوین گرم می شوند انجام دهند. برای پیشران های در نظر گرفته شده برای سلاح های کوچک 1,000,000 J.

کوولوم... این کمیت مشخصه نوع خاصی از پودر است که متناسب با حجم مولکول های گاز است و بر مقدار فشار تأثیر می گذارد. با نسبتا فشارهای پایینهمانطور که در یک تفنگ صاف سوراخ، می توان آن را نادیده گرفت.

سرعت سوزاندن پیشرانه در P = 1 bar. بستگی دارد به ترکیب شیمیاییباروت
این نرخ سوختن به محتوای فرار بستگی دارد.
قدرت پیشرانه در حین احتراق در حجم ثابت بر میزان فشار و سرعت افزایش آن تأثیر می گذارد ، سرعت احتراق در P = 1 بار - فقط بر روی نرخ افزایش فشار.
آنها ویژگی های بالستیک باروت هستند.

علاوه بر ویژگی های بالستیک، میزان و ماهیت افزایش فشار تحت تأثیر چگالی بارگذاری است که مشخصه شرایط بارگذاری است. چگالی بارگذاری نسبت وزن بار به حجمی است که پودر در آن می سوزد.

چگالی گرانشیدرجه فشردگی بار را در چگالی معینی از پیشرانه مشخص می‌کند؛ برای پیشرانه‌ای که دانه‌های آن لبه‌های گرد دارند، بیشتر است و برای پیشرانه‌ای با لبه‌های مستطیلی و دنده‌های بیرون زده کمتر است. بیشترین چگالی وزنی را باروت با دانه های کروی و میله ای شکل دارد.

چگالی وزنی (توده، چگالی ظاهری) معمولاً بر حسب گرم در dm3 (g / l) اندازه گیری می شود، در پودر برای سلاح های صاف در محدوده 450-650 است. در خطی از پیشرانه‌های یک تولیدکننده، هر چه چگالی وزنی بیشتر باشد، سرعت سوزش کمتر و پیشروی بالاتری خواهد داشت.

در یک کارتریج برای یک تفنگ صاف، با تجهیزات متراکم و فشرده سازی پودر، چگالی وزنی بدون تغییر باقی می ماند و به بزرگی فشرده سازی و فشرده سازی اولیه توسط نیروی نورد بستگی ندارد، که بر پارامترهای نهایی شلیک تأثیر نمی گذارد. .

بنابراین، سه ویژگی بالستیک وجود دارد:

قدرت باروت.
سرعت سوختن در P = 1 بار
اندازه و شکل دانه.

و مشخصه شرایط بارگذاری چگالی بارگذاری است.

مراحل اصلی فرآیند احتراق میزان سوختن

در فرآیند احتراق، سه فاز متمایز می شود: احتراق، احتراق و احتراق.

آتش گرفتن- فرآیند شروع احتراق تحت تأثیر یک پالس خارجی، انفجار HF. پس از اینکه باروت حداقل در یک نقطه مشتعل شد، واکنش احتراق به خودی خود به دلیل گرمای آزاد شده در طی آن انجام می شود. شروع احتراق با گرم شدن و ظهور گازهای قابل اشتعال مقدم است. هنگام مشتعل شدن، پودر باید به سرعت گرم شود، زیرا هنگامی که به آرامی گرم می شود، گازهای قابل احتراق تجزیه می شوند و پودر به سرعت خواص بالستیک خود را از دست می دهد.

برای این کار، فشار در محفظه ایجاد شده توسط پرایمر نباید کمتر از حد معینی باشد که به ترکیب ماده منفجره پرایمر، ماهیت پودر، چگالی بارگیری و کالیبر تفنگ بستگی دارد. کپسول جرقه زنی پودر نیترو ورزشی و شکاری به سه کلاس قوی، متوسط و ضعیف تقسیم می شود. کپسول های قدرتمند جهانی در نظر گرفته می شوند.

موضوع استفاده از کپسول های با قدرت های مختلف، بسته به نوع پودر، کالیبر و شرایط بارگیری، نیاز به بررسی جداگانه ای دارد.

اگر قدرت پالس احتراق کافی نباشد و فشار آن کم باشد، ممکن است احتراق رخ ندهد یا شلیک طولانی مدت ایجاد شود. این توصیه ها را برای افزودن پودر سیاه هنگام مجهز شدن به پودر نیترو و کپسول کم مصرف CBO که برای پودر سیاه طراحی شده است، توجیه می کند.

باروت بدون دود در 200 درجه سانتیگراد مشتعل می شود و در دمای 300 دود می شود.
پس از احتراق، دو فرآیند به طور همزمان انجام می شود - احتراق و احتراق واقعی.

آتش گرفتن- فرآیند پخش احتراق روی سطح دانه های پودری. نرخ احتراق عمدتاً به فشار، وضعیت سطح دانه پودر (صاف، ناهموار، متخلخل)، به ماهیت، شکل، ترکیب گازها و محصولات احتراق CW بستگی دارد.

باروت سوزان- فرآیند انتشار واکنش احتراق در عمق دانه پودر عمود بر سطح پودر. نرخ احتراق همچنین به فشار گازهای اطراف پودر، ماهیت آن و دمای احتراق بستگی دارد.

در هوای آزاد، سرعت اشتعال پیشرانه های بدون دود 2-3 برابر بیشتر از سرعت سوختن است.
پودر سیاه صدها برابر سریعتر از پودر بدون دود به ترتیب 1-3 متر در ثانیه و 10 میلی متر در ثانیه مشتعل می شود.

با تجزیه و تحلیل فرمول قانون احتراق، می توان با دقت کافی فرض کرد که نرخ احتراق باروت برای اسلحه های کوچک به طور مستقیم با فشار متناسب است.

مفهوم تئوری احتراق باروت.

از دهه سی قرن گذشته، نظریه احتراق Belyaev - Zeldovich در بالستیک داخلی پذیرفته شده است. اعتقاد بر این است که ابتدا تجزیه پودر جامد و تشکیل گازهایی وجود دارد که با افزایش شدید دما در فاز گاز وارد احتراق می شوند. در سطح پودر، دما نسبتاً پایین است و مربوط به تجزیه اولیه سلولز است.
در هر یک از دو طرف آن سه ناحیه نسبت به سطح دانه پودر وجود دارد.

در ناحیه مستقیماً روی سطح دانه، واکنش تجزیه و تشکیل گاز رخ می دهد. ضخامت این ناحیه به ضخامت دانه بستگی دارد، هر چه ضخیم تر باشد این ناحیه کوچکتر و سرعت سوختن کمتر می شود. در بالای آن یک لایه گازی وجود دارد و تنها در لایه سوم آخر واکنش احتراق انجام می شود. بین سطح جامد دانه و لایه سوزان همیشه یک لایه گاز غیر سوز وجود دارد.

زیرا تمام دانه های بار به طور همزمان مشتعل می شوند، سپس زمان سوختن کل شارژ با زمان سوختن ضخیم ترین دانه تعیین می شود، در حالت ایده آل همه دانه ها باید یکسان باشند و احتراق به طور همزمان پایان می یابد.