A pólvora são explosivos propulsores. O principal tipo de transformação explosiva é a combustão, que não se transforma em detonação. A pólvora inflama facilmente e queima em camadas paralelas, o que permite regular a formação de gases em pó em amplos corredores e controlar o fenômeno de um tiro.

Nitrocelulose em pó- o nome adotado oficialmente na balística interna, eles também são sem fumaça, também são coloidais. A pólvora é nitratos de celulose plastificados. origem diferente de algodão, polpa de madeira virgem, pergaminho desfiado e fio de viscose para cortar papel usado. Este é o principal motivo qualidade diferente pólvora de diferentes fabricantes.

Nitratos de celulose obtidos por tratamento da celulose com ácido nítrico e caracterizam-se por um teor médio de azoto. Os nitratos de celulose com um teor médio de nitrogênio acima de 12% são chamados de piroxilinas, são a base da pólvora para armas pequenas. Surgiram tecnologias para processar a pólvora do exército em pólvora de caça.

Piroxilinas muito frágil, sendo impossível obter grãos da mesma forma e tamanho, relativamente resistentes ao estresse mecânico. Portanto, massas plásticas e termoplásticas são obtidas a partir deles no início, adicionando solventes (plastificantes). De acordo com o tipo de solvente, eles são divididos em monobásicos (pós de base única) e dibásicos (pós de base dupla).

Propulsores monobásicos- esta é a pólvora em solventes voláteis, misturas de éter-álcool.
Excesso, que, após a formação do grão, é removido por secagem.
A pólvora dibásica é pólvora em resíduos não voláteis e não voláteis, é nitratos álcoois poli-hídricos(nitroglicerina, nirodiglicol, etc.), ou compostos aromáticos (di- e trinitrotolueno, etc.).

Há também pólvora preparada em emulsão, uma emulsão de solventes misturados em água.
Enquanto trabalhava neste artigo, surgiram informações revisadas sobre o complexo balístico.

Cartuchos preenchidos com pó de base única G3000/32A no ano passado e armazenados em ambientes fechados com cerca de 30% de umidade apresentaram uma pressão máxima de mais de 200 bar maior em comparação com os novos (786-862 vs. 596-628 bar). O que não é mais aceitável para armas com câmaras de 70 e 65 mm. esta está acima da pressão operacional máxima média. Não pode haver dúvida de obter seixos de tiro de alta qualidade com essa pressão máxima.

Segundo especialistas, isso se deve aos requisitos das especificações técnicas para o armazenamento de cartuchos e pólvora, principalmente os de base única. A umidade na sala de armazenamento deve ser de pelo menos 62%, o limite inferior não é conhecido por mim e precisa ser esclarecido. Recomenda-se manter esses cartuchos por 2 semanas em uma sala com umidade de cerca de 60% antes do uso.

Cartuchos carregados com pó de base dupla M92S não mostraram nenhuma diferença quando disparados. As propriedades desses pós são menos dependentes das condições de armazenamento.

http://forum.guns.ru/forummessage/11/1070113-58.html (Nota do editor: no momento da publicação do artigo, os links não funcionavam, devido a problemas técnicos no guns.ru, duradouros cerca de uma semana)

Propriedades da pólvora.

Densidade ( Gravidade Específica) para armas pequenas está na faixa de 1,3 a 1,64 g / cm3, praticamente não é usado nos cálculos e não é relatado pelos fabricantes.

A forma e o tamanho do grão. Este é o principal indicador que determina a taxa de combustão e formação de gás. A dimensão determinante é a menor espessura da camada de queima.
grãos forma retangular queimam mais rápido que os esféricos.

Progressividade - a propriedade da pólvora de aumentar a taxa de combustão e formação de gás com um aumento no espaço do projétil. Nas pólvoras para armas pequenas, a progressividade é controlada pelo tamanho do grão, profundidade de impregnação e composição dos fleumatizadores. Em pós de artilharia - devido ao design do grão, a presença de três ou mais canais, o revestimento da superfície com substâncias não combustíveis - o grão queima do meio e a superfície em chamas aumenta constantemente.

A combustão é acompanhada por uma liberação significativa de produtos gasosos e calor.
Durante a combustão normal, os produtos da combustão contêm principalmente dióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrogênio, nitrogênio e vapor de água.

Se os óxidos de nitrogênio aparecerem em grandes quantidades nos produtos de combustão, isso é um sinal de combustão anormal. Neste caso, o poder da pólvora é reduzido pela metade.

A pólvora entra neste modo de combustão a uma pressão abaixo de 40-50 bar para algumas fontes e 150 bar para outras. Nesse caso, a pólvora pode até parar de queimar no cano. Isso geralmente pode ser observado pelos proprietários de espingardas semiautomáticas ao limpar o mecanismo de gatilho.

Acredito que o valor de 150 bar se refira a pólvora para armas pequenas. Isso explica a exigência de manter a pressão máxima no nível máximo permitido e a recomendação de usar pólvora com pesos nominais de projéteis para eles. Portanto, acredita-se que 35 gramas de pólvora Sokol deve ser usado com projéteis não mais leves que 28 g, depois uma quebra no modo de combustão anormal e a perda de constância de batalha.

Características energéticas das pólvoras.

O volume de produtos de combustão gasosos é de 1 kg de pólvora. Depende da natureza, composição do pó e condições de combustão. Para a pólvora destinada a armas pequenas, o volume de produtos de combustão reduzido a condições normais(0 graus Celsius, 760 mm Hg com água vaporosa) é 910-920 l / kg. Para pólvora negra, este valor é 3 vezes menor.

Efeito térmico, ou a quantidade de calor liberada durante a combustão de 1 kg de pólvora.
Para pólvora destinada a armas pequenas - 8000-9000 kcal / kg.
A temperatura de combustão é 2800-2900 graus Kelvin.

Poder da pólvora.

Este é o trabalho que os produtos gasosos de combustão de 1 kg de pólvora poderiam fazer expandindo-se à pressão atmosférica (760 mm Hg) quando aquecidos de zero até a temperatura de combustão em graus Kelvin. Para pólvora destinada a armas pequenas 1.000.000 J.

Kovolum. Este valor é típico para certo tipo pólvora, proporcional ao volume de moléculas de gás, e afetando a pressão. Em pressões relativamente baixas, como em uma pistola de cano liso, ela pode ser desprezada.

A taxa de queima de pólvora em P = 1 bar. Depende de composição química pólvora.
Esta taxa de queima depende do conteúdo de substâncias voláteis.
A força do pó durante a combustão em um volume constante afeta a magnitude da pressão e a taxa de seu aumento, a taxa de queima em P = 1 bar - apenas na taxa de aumento de pressão.
São as características balísticas da pólvora.

Além das características balísticas, a densidade de carregamento, que é uma característica das condições de carregamento, afeta a magnitude e a natureza do aumento de pressão. A densidade de carga é a razão entre o peso da carga e o volume em que o pó queima.

densidade gravimétrica. Caracteriza o grau de compacidade da carga em uma determinada densidade de pó, é maior para pó, cujos grãos têm bordas arredondadas e menor para pó com bordas retangulares e nervuras salientes. A maior densidade gravimétrica tem pólvora com grãos esféricos e em forma de bastão.

A densidade gravimétrica (volume, peso a granel) é geralmente medida em g / dm3 (g / l), na pólvora para armas de cano liso está na faixa de 450-650. Em uma linha de pós de um fabricante, quanto maior a densidade gravimétrica, menor a taxa de queima e maior a progressividade.

Em um cartucho para uma arma de cano liso, com métodos de carregamento apertados e compressão de pó, a densidade gravimétrica permanece inalterada e não depende da magnitude da compressão primária e da compressão pela força de rolamento, o que não afeta os parâmetros finais do tiro.

Assim, existem três características balísticas:

Poder da pólvora.
Taxa de queima em P = 1 bar
O tamanho e a forma do grão.

E uma descrição das condições de carga - densidade de carga.

As principais fases do processo de combustão. velocidade de queima.

No processo de combustão, distinguem-se três fases: ignição, ignição e combustão.

ignição- o processo do início da combustão sob a ação de um impulso externo, a explosão de HF. Depois que a pólvora inflama pelo menos em um ponto, a reação de combustão prossegue por si mesma devido ao calor liberado durante isso. O início da combustão é precedido pelo aquecimento e pelo aparecimento de gases combustíveis. Quando inflamada, a pólvora deve aquecer rapidamente, porque quando aquecida lentamente, os gases combustíveis se decompõem e a pólvora perde rapidamente suas propriedades balísticas.

Para fazer isso, a pressão criada pelo primer na câmara não deve estar abaixo de um certo limite, que depende da composição do primer explosivo, da natureza da pólvora, da densidade de carga e do calibre da arma. Primers para inflamar esportes e caçar pós nitrosos são divididos em três classes: poderoso, médio e fraco. Cápsulas poderosas são consideradas universais.

A questão do uso de cápsulas de diferentes potências dependendo do tipo de pólvora, calibre e condições de carregamento requer consideração separada.

Se a potência do pulso de ignição não for suficiente e sua pressão for baixa, a ignição poderá não ocorrer ou resultará em um disparo prolongado. Isso justifica as recomendações de adição de pólvora preta quando equipada com pó nitro e um primer CBO de baixa potência, projetado para pólvora negra.

Sem pó preto acende a 200 graus Celsius, esfumaçado a 300.
Após a ignição, dois processos ocorrem simultaneamente - ignição e combustão real.

Ignição- o processo de propagação da combustão sobre a superfície dos grãos de pó. A taxa de ignição depende principalmente da pressão, do estado da superfície do grão do pó (lisa, rugosa, porosa), da sua natureza, forma, composição dos gases e produtos da combustão do HF.

queima de pólvora- o processo de propagação da reação de combustão profundamente no grão de pó perpendicular à superfície do pó. A taxa de queima também depende da pressão dos gases que cercam a pólvora, sua natureza e temperatura de combustão.

Ao ar livre, a taxa de ignição de pós sem fumaça é 2-3 vezes maior que a taxa de queima.
O pó de fumaça inflama centenas de vezes mais rápido que o pó sem fumaça 1-3 m/s e 10 mm/s, respectivamente.

Analisando a fórmula da Lei da Combustão, pode-se supor com suficiente precisão que a taxa de queima da pólvora para armas pequenas é diretamente proporcional à pressão.

O conceito da teoria da combustão da pólvora.

Desde os anos trinta do século passado, a teoria da combustão de Belyaev-Zeldovich foi adotada na balística interna. Acredita-se que a princípio haja uma decomposição do pó sólido e a formação de gases que entram na combustão com forte aumento de temperatura na fase gasosa. Na superfície do pó, a temperatura é relativamente baixa e corresponde à decomposição primária da fibra.
Com relação à superfície do grão de pó, existem três zonas em cada um de seus dois lados.

Na zona diretamente na superfície do grão, ocorre a reação de decomposição e formação de gás. A espessura desta zona depende da espessura do grão, quanto mais espessa, menor esta zona e menor a taxa de queima. Acima dele camada gasosa e somente em último terço camada, ocorre uma reação de combustão. Entre a superfície sólida do grão e a camada de combustão existe sempre uma camada de gás não inflamável.

Porque todos os grãos da carga inflamados ao mesmo tempo, então o tempo de queima de toda a carga será determinado pelo tempo de queima do grão mais grosso, idealmente todos os grãos devem ser iguais e a queima terminará ao mesmo tempo.

Muitas descobertas foram feitas pelo homem, que foram de grande importância em uma ou outra esfera da vida. No entanto, muito poucas dessas descobertas realmente mudaram o curso da história.

A pólvora, sua invenção, é justamente dessa lista de descobertas que contribuíram para o desenvolvimento de muitas áreas da humanidade.

História

A história da pólvora

Os cientistas há muito debatem sobre o momento de sua criação. Alguém afirmou que foi inventado em países asiáticos, enquanto outros, pelo contrário, não concordam e provam o contrário, que a pólvora foi inventada na Europa e de lá veio para a Ásia.

Todos concordam que a China é o berço da pólvora.

Os manuscritos disponíveis falam de feriados barulhentos que foram realizados no Império Celestial com explosões muito altas que não eram familiares aos europeus. Claro, não era pólvora, mas sementes de bambu, que, quando aquecidas, explodiam com barulho alto. Tais explosões fizeram os monges tibetanos pensarem aplicação prática coisas semelhantes.

Histórico de invenções

Agora já não é possível determinar com precisão de um ano a época da invenção da pólvora pelos chineses, porém, de acordo com os manuscritos que sobreviveram até hoje, acredita-se que em meados do século VI, os habitantes do Império Celestial conheciam o layout de substâncias com as quais você pode pegar fogo chama brilhante. Os monges taoístas avançaram mais na direção da invenção da pólvora, que acabou inventando a pólvora.

Graças ao trabalho encontrado dos monges, datado do século IX, que lista todos os certos "elixires" e como usá-los.

Muita atenção foi dada ao texto, que indicava a composição preparada, que de repente se incendiou logo após a preparação e causou queimaduras nos monges.

Se o fogo não fosse imediatamente extinto, a casa do alquimista queimava até o chão.

Graças a essas informações, as discussões sobre o local e a época da invenção da pólvora foram concluídas. Bem, devo dizer que após a invenção da pólvora, ela só queimou, mas não explodiu.

A primeira composição de pólvora

A composição da pólvora necessária proporção exata todos os componentes. Os monges levaram mais de um ano para determinar todas as ações e componentes. O resultado foi uma mistura que recebeu o nome de "poção de fogo". A composição da poção incluía moléculas de carvão, enxofre e salitre. Há muito pouco salitre na natureza, com exceção dos territórios da China, onde o salitre pode ser encontrado diretamente na superfície da terra com uma camada de vários centímetros.

Ingredientes da pólvora:

Uso pacífico de pólvora na China

Na primeira vez da invenção da pólvora, ela foi usada principalmente na forma de vários efeitos de ruído ou para "fogos de artifício" coloridos durante eventos de entretenimento. No entanto, os sábios locais entenderam que o uso de pólvora em combate também era possível.

A China naqueles tempos distantes estava constantemente em guerra com os nômades que a cercavam, e a invenção da pólvora estava nas mãos dos comandantes militares.

Pólvora: o primeiro uso pelos chineses para fins militares

Existem manuscritos de monges chineses, que alegam o uso de "poção de fogo" para fins militares. Os militares chineses cercaram os nômades e os atraíram para Planalto, onde as cargas de pólvora foram pré-instaladas e incendiadas após a campanha do inimigo.

Fortes explosões paralisaram os nômades, que fugiram em desgraça.

Entendendo o que é a pólvora e percebendo suas capacidades, os imperadores da China apoiaram a fabricação de armas usando uma mistura de fogo, são catapultas, bolas de pólvora e vários projéteis. Graças ao uso da pólvora, as tropas dos comandantes chineses não conheceram a derrota e em todos os lugares colocaram o inimigo em fuga.

Pólvora deixa a China: árabes e mongóis começam a fazer pólvora

Segundo relatos, por volta do século 13, informações sobre a composição e proporções para a fabricação da pólvora foram obtidas pelos árabes, pois como era feito, não há informações exatas. Segundo uma das lendas, os árabes massacraram todos os monges do mosteiro e receberam um tratado. No mesmo século, os árabes conseguiram construir um canhão que disparava projéteis de pólvora.

"Fogo grego": pólvora bizantina

Além das informações árabes sobre a pólvora, sua composição para Bizâncio. Mudando ligeiramente a composição qualitativa e quantitativamente, obteve-se uma receita, que foi chamada de "fogo grego". Os primeiros testes dessa mistura não tardaram.

Durante a defesa da cidade, foram usados ​​canhões carregados de fogo grego. Como resultado, todos os navios foram destruídos pelo fogo. Não chegaram aos nossos tempos informação precisa sobre a composição do "fogo grego", mas presumivelmente foram usados ​​- enxofre, óleo, salitre, resina e óleos.

Pólvora na Europa: quem a inventou?

Por muito tempo, Roger Bacon foi considerado o culpado pelo aparecimento da pólvora na Europa. Em meados do século XIII, ele se tornou o primeiro europeu a descrever em um livro todas as receitas para fazer pólvora. Mas o livro estava criptografado e não foi possível usá-lo.

Se você quer saber quem inventou a pólvora na Europa, então a resposta para sua pergunta é a história de Berthold Schwartz. Ele era monge e praticava a alquimia em benefício de sua Ordem Franciscana. No início do século XIV, trabalhou na determinação das proporções de uma substância de carvão, enxofre e salitre. Após longos experimentos, ele conseguiu moer os componentes necessários em um almofariz em proporção suficiente para uma explosão.

A onda de choque quase enviou o monge para o outro mundo.

A invenção marcou o início da era das armas de fogo.

O primeiro modelo do “argamassa de tiro” foi desenvolvido pelo mesmo Schwartz, pelo qual foi preso para não divulgar o segredo. Mas o monge foi sequestrado e transportado secretamente para a Alemanha, onde continuou seus experimentos para melhorar as armas de fogo.

Como o monge curioso terminou sua vida ainda é desconhecido. De acordo com uma versão, ele foi explodido em um barril de pólvora, de acordo com outra, ele morreu com segurança em uma idade muito avançada. Seja como for, mas a pólvora deu aos europeus grandes oportunidades que não conseguiram aproveitar.

O aparecimento de pólvora na Rússia

Não há uma resposta exata sobre a origem da pólvora na Rússia. Existem muitas histórias, mas a mais plausível é que a composição da pólvora foi fornecida pelos bizantinos. Pela primeira vez, a pólvora foi usada em uma arma de fogo na defesa de Moscou do ataque das tropas da Horda Dourada. Tal arma não incapacitou a mão de obra do inimigo, mas tornou possível assustar cavalos e semear pânico nas fileiras da Horda Dourada.

Receita de pó sem fumaça: quem inventou?

Aproximando-se mais tempos modernos Digamos que o século 19 é a época do aperfeiçoamento da pólvora. Uma das melhorias interessantes é a invenção pelo francês Viel da pólvora de piroxilina, que tem uma estrutura sólida. Seu primeiro uso foi apreciado por representantes do departamento de defesa.

A conclusão é que a pólvora queimava sem fumaça, sem deixar vestígios.

Um pouco mais tarde, o inventor Alfred Nobel anunciou a possibilidade de usar pólvora de nitroglicerina na fabricação de conchas. Após essas invenções, a pólvora só melhorou e suas características melhoraram.

Tipos de pólvora

Os seguintes tipos de pólvora são usados ​​na classificação:

• misturado(a chamada pólvora esfumaçada (pólvora preta));
• nitrocelulose(respectivamente, sem fumaça).

Para muitos, pode ser uma descoberta, mas o combustível sólido usado em foguetes nave espacial e motores de foguete, não há nada além da mais poderosa pólvora. Os pós de nitrocelulose são compostos de nitrocelulose e um plastificante. Além dessas partes, vários aditivos são misturados à mistura.

As condições de armazenamento da pólvora são de grande importância. Se o pó for encontrado por mais tempo do que o período de armazenamento possível ou se as condições tecnológicas de armazenamento não forem observadas, é possível a decomposição química irreversível e a deterioração de suas propriedades. Portanto, o armazenamento é de grande importância na vida útil da pólvora, caso contrário, é possível uma explosão.

Pólvora esfumaçada (preta)

Pó de fumaça é produzido no local Federação Russa de acordo com os requisitos do GOST-1028-79.

Atualmente, a fabricação de pó defumado ou preto é regulamentada e atende aos requisitos e regras regulatórias.

Marcas, que é pólvora, são divididas em:

• granulado;
• pó em pó.

O pó preto consiste em nitrato de potássio, enxofre e carvão.

• nitrato de potássio oxida, permite que você queime em um ritmo rápido.
• carvãoé um combustível (que é oxidado pelo nitrato de potássio).
• enxofre- um componente necessário para garantir a ignição. Requisitos para as proporções de marcas de pólvora negra em países diferentes diferentes, mas as diferenças não são grandes.

A forma dos graus granulares de pólvora após a fabricação se assemelha a grãos. A produção consiste em cinco etapas:

1. Moagem para o estado de pó;
2. Mistura;
3. Prensado em discos;
4. Há um esmagamento de grãos;
5. Grão polido.

A maioria as melhores variedades a pólvora queima melhor se todos os componentes forem completamente triturados e bem misturados, até mesmo a forma de saída dos grânulos é importante. A eficiência de combustão do pó preto está amplamente relacionada à finura da moagem dos componentes, à perfeição da mistura e à forma dos grãos na forma final.

Variedades de pós de fumaça (% composição de KNO 3, S, C.):

• cabo (para cabos de ignição) (77%, 12%, 11%);
• fuzil (para ignitores para cargas de pós de nitrocelulose e combustíveis sólidos mistos, bem como para expelir cargas em projéteis incendiários e de iluminação);
• granulado grosso (para ignitores);
• queima lenta (para amplificadores e moderadores em tubos e fusíveis);
• mina (para detonação) (75%, 10%, 15%);
• caça (76%, 9%, 15%);
• Esportes.

Ao manusear o pó preto, você deve tomar precauções e manter o pó longe de uma fonte aberta de fogo, pois inflama facilmente, um flash a uma temperatura de 290-300 ° C é suficiente para isso.

Apresentado altos requisitosà embalagem. Deve ser hermético e pó preto deve ser armazenado separadamente do resto. Muito sensível ao teor de umidade. Na presença de umidade superior a 2,2%, esta pólvora é muito difícil de inflamar.

Até o início do século 20, a pólvora negra foi inventada para uso em armas de fogo e em várias granadas de arremesso. Agora usado na fabricação de fogos de artifício.

Tipos de pólvora

Graus de pólvora de alumínio encontraram seu uso na indústria pirotécnica. A base é, levada ao estado de pó e misturada entre si, nitrato de potássio/sódio (necessário como agente oxidante), pó de alumínio (isto é combustível) e enxofre. Devido à alta emissão de luz durante a combustão e à velocidade de queima, é utilizado em elementos descontínuos e composições de flash (produzindo flash).

Proporções (salitre: alumínio: enxofre):

• flash brilhante - 57:28:15;
• explosão - 50:25:25.

A pólvora não tem medo de umidade, não altera sua fluidez, mas pode ficar muito suja.

Classificação da pólvora

Este é um pó sem fumaça que já foi desenvolvido nos tempos modernos. Ao contrário do pó preto, a nitrocelulose tem uma alta ação útil. E não há fumaça que a flecha possa soltar.

Por sua vez, a pólvora de nitrocelulose devido à complexidade da composição e ampla aplicação pode ser dividido em:

1. piroxilina;
2. balístico;
3. cordite.

Pó sem fumaça é um pó que é usado em tipos modernos armas, vários produtos para minar. É usado como detonador.

piroxilina

Papel pós de piroxilina geralmente inclui 91-96% de piroxilina, 1,2-5% de substâncias voláteis (álcool, éter e água), 1,0-1,5% de estabilizador (difenilamina, centralita) para aumentar a estabilidade de armazenamento, 2-6% de fleumatizador para retardar a queima do exterior camadas de grãos em pó e 0,2-0,3% de grafite como aditivos.

Os pós de piroxilina são produzidos na forma de placas, fitas, anéis, tubos e grãos com um ou mais canais; o principal uso é pistolas, metralhadoras, canhões, morteiros.

A fabricação de tal pólvora consiste nas seguintes etapas:

• Dissolução (plastificação) da piroxilina;
• Prensagem de composição;
• Corte da massa várias formas elementos de pólvora;
• Remoção de solvente.

balístico

A pólvora balística é uma pólvora de origem artificial. A maior porcentagem tem componentes como:

• nitrocelulose;
• plastificante não removível.

Devido à presença de exatamente 2 componentes, os especialistas chamam esse tipo de pólvora de 2-básico.

Se houver alterações percentuais no conteúdo da pólvora plastificante, elas são divididas em:

1. nitroglicerina;
2. diglicol.

A estrutura da composição de pós balísticos é a seguinte:

• 40-60% de coloxilina (nitrocelulose com teor de nitrogênio inferior a 12,2%);
• 30-55% de nitroglicerina (pós de nitroglicerina) ou dinitrato de dietilenoglicol (pós de diglicol) ou suas misturas;

Também inclui vários componentes que possuem uma pequena porcentagem de conteúdo, mas são extremamente importantes:

• dinitrotolueno- necessário poder controlar a temperatura de combustão;
• estabilizadores(difenilamina, centralite);
• óleo de vaselina, cânfora e outros aditivos;
• também metal finamente disperso pode ser introduzido em pós balísticos(uma liga de alumínio com magnésio) para aumentar a temperatura e a energia dos produtos de combustão, essa pólvora é chamada de metalizada.

contínuo sistema de tecnologia produção de massa de pó de pós balísticos de alta energia

1 - agitador; 2 - bomba de massa; 3 - dispensador de pulso de volume; 4 - dispensador de componentes a granel; 5 - capacidade de consumíveis; 6 - tanque de abastecimento; 7 - bomba de engrenagem; 8 - TAEG; 9 - injetor;
10 - recipiente; 11 - passivador; 12 - repelente de água; 13 - solvente; 14 - misturador; 15 - misturador intermediário; 16 - misturador de lotes gerais

A aparência da pólvora fabricada tem a forma de tubos, damas, placas, anéis e fitas. A pólvora é usada para fins militares e, de acordo com sua direção de aplicação, são divididas:

• míssil(para cargas de motores de foguetes e geradores de gás);
• artilharia(para cargas de propulsão a peças de artilharia);
• argamassa(para cargas propulsoras para argamassas).

Comparados aos pós balísticos de piroxilina, são menos higroscópicos, mais rápidos de fabricar, capazes de produzir grandes cargas (até 0,8 metros de diâmetro), alta resistência mecânica e flexibilidade devido ao uso de plastificante.

As desvantagens dos pós balísticos em comparação com os pós de piroxilina incluem:

1. Grande perigo na produção, devido à presença em sua composição de um poderoso explosivo - nitroglicerina, que é muito sensível a influências externas, bem como a incapacidade de obter cargas com diâmetro superior a 0,8 m, em contraste com pós mistos à base de polímeros sintéticos;
2. A complexidade do processo tecnológico de produção pós balísticos, que envolve misturar os componentes em água morna pare eles distribuição uniforme, espremendo água e rolando repetidas em rolos quentes. Isso remove a água e plastifica o nitrato de celulose, que assume a forma de uma teia em forma de chifre. Em seguida, a pólvora é prensada através de matrizes ou enrolada em folhas finas e cortada.

Cordite

Os pós de cordite contêm piroxilina com alto teor de nitrogênio, um plastificante removível (mistura de álcool-éter, acetona) e um plastificante não removível (nitroglicerina). Isso aproxima a tecnologia de produção desses pós da produção de pós de piroxilina.

A vantagem das cordites é maior potência, porém, elas provocam um maior balanço dos troncos devido a maior Temperatura alta produtos de combustão.

propulsor sólido

O pó misto à base de polímeros sintéticos (propulsor sólido) contém aproximadamente:

• 50-60% de agente oxidante, geralmente perclorato de amônio;
• 10-20% aglutinante de polímero plastificado;
• 10-20% pó de alumínio fino e outros aditivos.

Essa direção da produção de combustível apareceu pela primeira vez na Alemanha nos anos 30-40 do século 20, após o fim da guerra, o desenvolvimento ativo de tais combustíveis foi retomado nos EUA e no início dos anos 50 na URSS. As principais vantagens sobre a pólvora balística que os atraiu grande atenção, nós estamos:

• alto empuxo específico de motores de foguete em tal combustível;
• a capacidade de criar cargas de qualquer forma e tamanho;
• alta deformação e propriedades mecânicas das composições;
• a capacidade de regular a taxa de queima em uma ampla faixa.

Essas propriedades da pólvora possibilitaram a criação de mísseis estratégicos com alcance superior a 10.000 km. Em pós balísticos, S.P. Korolev, juntamente com fabricantes de pólvora, conseguiu criar um foguete com alcance máximo de 2.000 km.

Mas os propelentes sólidos mistos têm desvantagens significativas em comparação com os pós de nitrocelulose: muito Preço Alto sua fabricação, a duração do ciclo de produção da carga (até vários meses), a complexidade do descarte, a liberação de ácido clorídrico para a atmosfera durante a combustão do perclorato de amônio.

A nova pólvora é um propulsor sólido.

Combustão da pólvora e sua regulação

A combustão em camadas paralelas, que não se transforma em explosão, é determinada pela transferência de calor de camada para camada e é alcançada pela fabricação de elementos em pó suficientemente monolíticos e desprovidos de rachaduras.

A taxa de queima da pólvora depende da pressão de acordo com uma lei de potência, aumentando com o aumento da pressão, então você não deve se concentrar na taxa de queima da pólvora em pressão atmosférica avaliando suas características.

A regulação da taxa de queima de pólvora é muito tarefa difícil e é resolvido usando vários catalisadores de combustão na composição da pólvora. A combustão em camadas paralelas permite controlar a taxa de formação de gás.

A formação de gás da pólvora depende do tamanho da superfície da carga e da taxa de sua combustão.

O tamanho da superfície dos elementos em pó é determinado pela sua forma, dimensões geométricas e pode aumentar ou diminuir durante o processo de combustão. Tal combustão é chamada progressiva ou digressiva, respectivamente.

Para obter velocidade constante formação de gás ou suas mudanças de acordo com uma certa lei seções separadas cargas (por exemplo, foguete) são cobertas com uma camada de materiais não combustíveis (blindagem).

A taxa de queima das pólvoras depende de sua composição, temperatura inicial e pressão.

Características da pólvora

As características da pólvora são baseadas em parâmetros como:

• calor de combustão Q- a quantidade de calor liberada durante a combustão completa de 1 quilograma de pólvora;
• volume de produtos gasosos V liberado durante a combustão de 1 quilograma de pólvora (determinado após os gases serem levados às condições normais);
• temperatura do gás T, determinado durante a combustão da pólvora em condições de volume constante e ausência de perdas de calor;
• densidade da pólvora ρ;
• força da pólvora f- o trabalho que 1 quilograma de gases em pó poderia fazer, expandindo quando aquecido em T graus à pressão atmosférica normal.

Características dos pós nitro

Aplicação não militar

O objetivo principal final da pólvora é fins militares e uso para destruir objetos inimigos. No entanto, a composição da pólvora Sokol permite seu uso em propósitos pacíficos, são fogos de artifício, em ferramentas de construção (pistolas de construção, socos) e no campo da pirotecnia - squibs. As características das Barras de pólvora são mais adequadas para uso em tiro esportivo.

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A base dos pós de nitrocelulose é a nitrocelulose plastificada com um ou outro solvente (plastificante). Dependendo da volatilidade do solvente, os pós de nitrocelulose são divididos nos seguintes tipos.
1. Pós de nitrocelulose, preparados com solvente volátil, que é quase completamente removido do pó durante o processo de fabricação. Por trás dessas pólvoras mantidas
o nome da piroxilina; são preparados a partir de nitrocelulose com teor de nitrogênio, geralmente superior a 12%, denominado piroxilina.
2. Pólvora de nitrocelulose, produzida em solvente não volátil ou não volátil (plastificante), permanecendo completamente na pólvora; outro característica dessas pólvoras é que elas são feitas à base de nitrocelulose com um teor, via de regra, inferior a 12% de nitrogênio, chamado coloxilina. Essas pólvoras são chamadas de balistitas.
Antes da Segunda Guerra Mundial, a nitroglicerina era usada como plastificante. Desde a Segunda Guerra Mundial, o ittrodiglicol também tem sido usado como plastificante. Os nomes das balistitas foram estabelecidos de acordo com o nome técnico do nitrato plastificante: nitroglicerina, nitrodiglicole. As balistitas de nitroglicol são semelhantes em composição e muitas de suas propriedades às balistitas de nitroglicerina.
3. Pólvora de nitrocelulose, produzida em solvente misto (plastificante), denominado cordite.
Os corditos são preparados à base de piroxilina com alto teor nitrogênio, ou com alto teor de coloxilina. Em ambos os casos, a nitroglicerina ou o itrodiglicol, que faz parte da cordite, não proporcionam plastificação completa da nitrocelulose. Para completar a plastificação, é utilizado um solvente volátil adicional (plastificante), que é removido, mas não completamente, da pólvora nas últimas etapas de produção. é usado para coloxilina.
§ 3. COMPONENTES DOS PÓS DE NITROCELULOSE
A pólvora de nitrocelulose recebeu o nome de seu principal componente - nitrocelulose. É a nitrocelulose, devidamente plastificada e compactada, que determina as principais propriedades características dos pós de nitrocelulose.
Para converter a nitrocelulose em pólvora, primeiro é necessário um solvente (plastificante).
Os aditivos são usados ​​para conferir uma série de propriedades especiais à pólvora: estabilizadores, fleumatizantes e outros.
1. Nitrocelulose. Para a produção de nitrocelulose, é utilizada celulose, contida em algodão, madeira, linho, cânhamo, palha, etc., em uma quantidade de 92-93% (algodão) a 50-60% (madeira). Para a fabricação de nitrocelulose de alta qualidade, é utilizada celulose pura, obtida a partir das matérias-primas vegetais especificadas por processamento químico especial.
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A molécula de celulose é formada por um grande número resíduos de glicose similarmente construídos e "ligados" de CeHjoOs:
É por isso Fórmula geral a celulose tem a forma (CoHyO6)n, onde n é o número de resíduos de glicose. A celulose não consiste em moléculas idênticas de certo comprimento, mas em uma mistura de moléculas com número diferente resíduos de glicose, que, de acordo com vários pesquisadores, varia de várias centenas a vários milhares.
Cada resíduo de glicose tem três grupos hidroxila OH. Exatamente esses grupos hidroxila reagir com ácido nítrico de acordo com o esquema
. „ + + re(mH20),
onde m=1; 2 ou 3.
Como resultado de uma reação chamada esterificação, os grupos OH são substituídos por grupos ON02, chamados grupos nitrato. Dependendo das condições, nem todos os grupos hidroxila, mas apenas uma parte deles, podem ser substituídos por grupos nitrato. Por esta razão, não uma, mas várias nitroceluloses são obtidas. graus variantes esterificação.
A nitração da celulose é realizada não com ácido nítrico puro, mas com sua mistura com ácido sulfúrico. A interação da celulose com o ácido nítrico é acompanhada pela liberação de água. Água dilui ácido nítrico, o que enfraquece o seu efeito nitrante. O ácido sulfúrico se liga à água liberada, o que não pode mais impedir a esterificação.
Quanto mais forte a mistura ácida, ou seja, quanto menos água ela contém, maior o grau de esterificação da celulose. Pela escolha adequada da composição da mistura ácida, é possível obter nitrocelulose com um determinado grau de esterificação.
Tipos de nitratos de celulose. A estrutura da celulose não pode ser expressa de forma alguma. certa fórmula devido ao fato de ser heterogêneo em termos de tamanho das moléculas. Isso se aplica ainda mais aos nitratos de celulose, que também são compostos por moléculas heterogêneas quanto ao grau de esterificação.
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Portanto, a nitrocelulose é caracterizada pelo seu teor de nitrogênio, determinado por análises químicas, ou de acordo com o grau de esterificação (o número de grupos nitrato por um resíduo de glicose em média).
Praticamente distinguir os seguintes tipos de nitrocelulose utilizados na produção de pólvora.
a) coloxilina. O teor de nitrogênio é de 11,5-12,0%. Completamente solúvel em misturas de álcool com éter.
b) Piroxilina No. 2. Teor de nitrogênio 12,05-12,4%. Solúvel em uma mistura de álcool e éter pelo menos 90%.

A pólvora é um propulsor, composto por vários componentes, capaz de queimar sem oxigênio de fora, liberando uma grande quantidade de energia térmica e substâncias gasosas, usado para lançar projéteis, propulsão de foguetes e outros fins.

A invenção da pólvora

De acordo com a sabedoria convencional moderna, a pólvora foi inventada na Idade Média na China, como resultado de experimentos de alquimistas chineses que procuravam um elixir da imortalidade e acidentalmente tropeçaram na pólvora.

A invenção da pólvora levou à introdução de fogos de artifício na China e ao uso da pólvora para fins militares, na forma de lança-chamas, foguetes, bombas, granadas primitivas e minas.

Por muito tempo, os chineses usaram a pólvora para fazer projéteis incendiários, que eles chamavam de "ho pao", que significa " bola fogo". Uma máquina de arremesso especial lançou esse projétil inflamado, que explodiu no ar, espalhando partículas em chamas ao seu redor, incendiando tudo ao redor.

Pouco depois, da China, o segredo da fabricação da pólvora passou pela Índia para os árabes, que aprimoraram a tecnologia de sua fabricação e já os mamelucos do Egito começaram a usar a pólvora em suas armas de forma contínua.

O advento da pólvora na Europa

A primeira aparição da pólvora na Europa está associada ao nome do bizantino Marcos, o Grego, que descreveu a composição da pólvora em seu manuscrito, isso aconteceu por volta de 1220. O cientista inglês Roger Bacon em 1242 foi o primeiro a mencionar a pólvora na Europa em seu tratado científico.

A invenção secundária da pólvora na Europa está associada ao nome do monge alquimista Berthold Schwartz, que, ao realizar seus experimentos, obteve acidentalmente uma mistura de salitre, carvão e enxofre, começou a moê-lo em seu almofariz, a mistura foi inflamada por uma faísca que acidentalmente caiu sobre ele. É Berthold Schwarz quem é creditado com a ideia de criar a primeira arma de artilharia. Embora possa ser apenas uma lenda.

Em 1346, na Batalha de Crécy, os britânicos usaram canhões de bronze fundido disparando voleios contra os franceses. Uma carga de pólvora foi colocada no canhão, o fusível foi retirado, um núcleo foi colocado no canhão, que era uma pedra comum, ou poderia ser feito de chumbo ou ferro. O fusível foi incendiado, a pólvora dentro da arma incendiada, os gases em pó jogaram o núcleo para fora. O aparecimento e uso de combate da pólvora na Europa mudou radicalmente a natureza da guerra.

Em 1884, o primeiro pó sem fumaça foi inventado, era o pó de piroxilina, obtido pela primeira vez pelo cientista francês P. Viel. Quatro anos depois, em 1888 na Suécia, Alfred Nobel inventou a pólvora balística, a pólvora de cordite foi obtida pela primeira vez no Reino Unido por Frederick Abel e James Dewar em 1889.

Os cientistas russos também contribuíram para o desenvolvimento da nova pólvora, o famoso químico russo Dmitry Ivanovich Mendeleev criou a pólvora pirocolódica em 1887-1891.

O desenvolvimento da pólvora ainda está em andamento, novas receitas para a preparação da pólvora estão sendo criadas e estão em andamento trabalhos para melhorar suas principais características.

Pólvora na Rússia

A pólvora apareceu pela primeira vez na Rússia em 1389. No século 15, as primeiras fábricas de pólvora apareceram na Rússia.

O grande desenvolvimento do negócio de pólvora ocorreu durante o reinado de Pedro I, que prestou grande atenção ao desenvolvimento dos assuntos militares e ao desenvolvimento da indústria, sob ele três grandes fábricas de pólvora foram construídas em São Petersburgo, Sestroretsk e Okhta.

Os cientistas russos Mikhail Yuryevich Lomonosov e Dmitry Ivanovich Mendeleev realizaram seus experimentos no estudo e criação de novas pólvoras.

Tipos de pólvora

Toda a pólvora é dividida em dois grandes grupos:

• pólvora mista, estes incluem esfumaçado, ou pó preto, pó de alumínio
• nitrocelulose ( pó sem fumaça), Esses incluem pó de piroxilina, pó balístico, pó de cordite

pó preto

Toda a história da pólvora começou precisamente com a criação da pólvora negra, todas as outras pólvoras foram criadas muito mais tarde.

O pó de fumaça (preto) é uma mistura de partículas trituradas de carvão, enxofre e salitre, misturadas em certas proporções. Cada um dos componentes do pó preto desempenha sua função. Quando aquecido a uma temperatura de 250 graus, o enxofre inflama primeiro, o que inflama o salitre. A uma temperatura de cerca de 300 graus, o salitre começa a liberar oxigênio, devido ao qual ocorre o processo de combustão. O carvão na pólvora é um combustível que, como resultado da combustão, produz uma grande quantidade de gases que criam a enorme pressão necessária para um tiro.

O pó de fumaça tem uma estrutura granular e o tamanho do grão tem grande influência sobre as propriedades da pólvora, sua taxa de queima e a pressão que ela cria.

Na produção de pólvora negra, ela passa por cinco etapas:

• Componentes de moagem (nitrato, carvão e enxofre) em pó
• Mistura
• Pressionando em discos
• Esmagamento em grânulos
• Polimento

A qualidade do pó de fumaça e a eficiência de sua combustão dependem de:

• finura dos componentes de moagem
• completude da mistura
• forma e tamanho do grão

Dependendo do tamanho do grão do pó preto, acontece:

• grande (0,8 - 1,25 mm);
• médio (0,6 - 0,75 mm);
• pequeno (0,4 - 0,6 mm);
• muito pequeno (0,25 - 0,4 mm).

O pó de fumaça é usado não apenas para caça, mas também para outros fins:

• cordão (para cabos condutores de fogo)
• rifle (usado como um dispositivo de ignição para cargas de pólvora sem fumaça)
• pó preto grosso (para ignitores)
• pólvora negra de queima lenta (para amplificadores e moderadores em tubos e fusíveis)
• mina (para explodir)
• Caçando
• Esportes

Como resultado de longos experimentos, a composição ideal de pólvora negra para caça foi desenvolvida:

• 76% nitrato de potássio
• 15% carvão
• 9% de enxofre

É importante que o caçador determine corretamente a qualidade e a condição do pó preto que ele usa para equipar os cartuchos.

• A cor do pó de fumaça deve ser preta ou levemente marrom, sem tons estranhos.
• Os grãos de pó de fumaça não devem ter um tom esbranquiçado.
• Ao esmagar um grão de pó preto entre os dedos, ele não deve desmoronar, mas se dividir em partículas separadas
• Ao derramar, o pó preto não deve formar grumos ou deixar poeira

Se a pólvora negra não atender a esses critérios, seu uso ao equipar cartuchos pode ser perigoso para o próprio caçador, tal pó pode fazer com que o cano da arma estoure.

Vantagens do pó preto

Desvantagens do pó preto

• O pó de fumaça é muito higroscópico, com um teor de umidade superior a 2%, inflama muito mal. Portanto, é extremamente importante armazená-lo nas condições corretas.
• Alta corrosão dos barris, durante a combustão do pó preto, formam-se ácidos sulfúrico e sulfuroso, que causam severa corrosão dos barris.
• Fumaça espessa quando disparada, o que muitas vezes dificulta o disparo de um segundo tiro.
• Pó de fumaça não pode ser usado em armas semiautomáticas.
• Perigoso de manusear. O pó de fumaça tem temperatura baixa inflamável, altamente inflamável, pode ser perigoso, especialmente se queimado grande massaà medida que ocorre uma explosão maciça.
• Em termos de potência, é cerca de três vezes inferior ao pó sem fumaça, dá uma velocidade de vôo baixa, com recuo suficientemente forte e um tiro alto.

pó de alumínio

O pó de alumínio não é usado para caça ou tiro, é usado em pirotecnia. Consiste em três componentes: salitre, alumínio e enxofre. O pó de alumínio tem uma alta temperatura e taxa de queima, enquanto emite uma grande quantidade de luz. É usado em composições explosivas e composições que produzem um flash. O pó de alumínio praticamente não tem medo de umidade, não forma grumos.

Pó sem fumaça

O pó sem fumaça foi inventado muito depois do pó preto. Atualmente, substituiu quase completamente a pólvora negra de seu uso na caça.

O pó sem fumaça é muito diferente do pó esfumaçado em composição, propriedades e características principais. próprias virtudes e desvantagens.

De acordo com sua composição, os pós sem fumaça são:

• monobásico (o principal componente é a nitrocelulose)
• dibásico (principais componentes: nitrocelulose e nitroglicerina)
• tribásico (componentes principais: nitrocelulose, nitroglicerina e nitroguanidina)

Além dos componentes principais, a composição dos pós sem fumaça inclui estabilizantes, modificadores balísticos, amaciantes, aglutinantes, decopperizers, corta-chamas, aditivos que reduzem o desgaste do cano, catalisadores de combustão e grafite. Esses aditivos criam qualidade certa pólvora.

A nitrocelulose se decompõe com o tempo, especialmente durante o armazenamento um grande número pólvora ou armazenamento de pólvora a uma temperatura superior a 25 graus, o calor é gerado durante a decomposição, o que pode levar à combustão espontânea da pólvora. Os pós de nitrocelulose monobásicos são especialmente suscetíveis à decomposição. Para evitar esse fenômeno, estabilizadores são adicionados à pólvora, sendo o principal a difenilamina. Estabilizantes são adicionados em pequenas quantidades, cerca de 0,5-2% de peso total pólvora, grandes quantidades podem degradar o desempenho balístico da pólvora.

Retardadores de chama são adicionados para reduzir o flash do tiro, que desmascara o atirador e o cega quando disparado.

Catalisadores são adicionados para aumentar a taxa de queima de pólvora.

A grafite é adicionada à composição do pó sem fumaça para que os grânulos do pó não grudem e evitem a combustão espontânea do pó por descargas de eletricidade estática.

Os pós sem fumaça de base simples e dupla compõem a maioria da pólvora usada para caça hoje. Eles são tão comuns que quando dizem "pólvora" querem dizer pólvora sem fumaça.

As propriedades do pó sem fumaça são altamente dependentes do tamanho e forma de seus grânulos. A superfície dos grânulos afeta a mudança em sua forma e a taxa de combustão da pólvora. Ao alterar a forma dos grânulos, você pode alterar a pressão e a velocidade de combustão da pólvora.

A pólvora de queima rápida dá mais pressão, respectivamente, dão grande velocidade balas ou tiros, mas ao mesmo tempo dão uma temperatura mais alta, o que aumenta o desgaste do cano da arma.

A cor do pó sem fumaça pode ser do amarelo ao preto, em todos os tons possíveis.

Vantagens do pó sem fumaça

• Tem baixa higroscopicidade, não absorve a umidade do ar e não altera suas propriedades, se o pó sem fumaça estiver úmido, pode ser seco, após a secagem restaurará completamente suas propriedades
• Mais poderoso que o pó preto
• Dá menos produtos de combustão, entope menos o cano, pode ser usado em armas semiautomáticas.
• Dá menos fumaça e um som de tiro mais silencioso

Desvantagens do pó sem fumaça

• Devido à maior temperatura de combustão, dá mais desgaste ao cano da arma
• Requer condições certas armazenamento, se essas condições não forem atendidas, ele altera suas propriedades
• Mais curto prazo armazenamento do que o pó preto
• Menos resistente às flutuações de temperatura do que o pó preto

Como escolher a pólvora

Ao comparar pós sem fumaça e sem fumaça, a escolha recai sobre o pó sem fumaça. O pó sem fumaça em todas as suas qualidades e características é significativamente superior à pólvora esfumaçada.

Plano:

Introdução

• 1 História da pólvora
• 2 tipos de pólvora
  • 2.1 Propulsores mistos
    • 2.1.1 Pó preto
  • 2.2 Nitrocelulose em pó
    • 2.2.1 Piroxilina
    • 2.2.2 Balística
    • 2.2.3 Cordões
    • 2.2.4 propulsor sólido
• 3 Combustão da pólvora e sua regulação
• 4 Características da pólvora
Literatura

Introdução

Pó sem fumaça de nitrocelulose N110

Cartucho de pó sem fumaça

Em pó- multi componente sólido, capaz de combustão regular em camadas paralelas sem oxigênio do lado de fora, com a liberação de uma grande quantidade de energia térmica e produtos gasosos utilizados para lançar projéteis, movimento de foguetes e para outros fins. A pólvora pertence à classe de explosivos propulsores.

1. História da pólvora

O primeiro representante de explosivos foi pó preto- uma mistura mecânica de nitrato de potássio, carvão e enxofre, geralmente na proporção de 15:3:2. Há uma forte opinião de que tais compostos apareceram na antiguidade e foram usados ​​principalmente como meios incendiários e destrutivos. No entanto, não foram encontradas provas materiais ou documentais confiáveis ​​disso. Na natureza, os depósitos de salitre são raros e o nitrato de potássio, necessário para a fabricação de composições suficientemente estáveis, não ocorre.

Na China, a receita da pólvora apareceu em 1044, mas é possível que a pólvora existisse antes; alguns acreditam que o inventor da pólvora ou o precursor da invenção foi Wei Boyang no século II. Para a suposta invenção da pólvora pelos chineses medievais, veja Quatro Grandes Invenções.

A fabricação de nitrato de potássio requer métodos tecnológicos desenvolvidos que surgiram apenas com o desenvolvimento da química em séculos XV-XVI. A produção de materiais de carbono com uma área de superfície específica altamente desenvolvida, como o carvão vegetal, também requer tecnologia avançada, que surgiu apenas com o desenvolvimento da metalurgia do ferro. O mais provável é o uso de várias misturas naturais contendo nitrato com matéria orgânica, que possuem as propriedades inerentes à composições pirotécnicas. Um dos inventores da pólvora é considerado o monge Berthold Schwartz.

A propriedade de arremesso da pólvora negra foi descoberta muito mais tarde e serviu de impulso para o desenvolvimento de armas de fogo. Na Europa (inclusive na Rússia) é conhecido desde o século XIII; antes da meados do século dezenove século permaneceu o único explosivo altamente explosivo e até final do XIX séculos - uma ferramenta de arremesso.

Com a invenção dos pós de nitrocelulose e, em seguida, dos poderosos explosivos individuais, a pólvora negra perdeu em grande parte sua importância.

O pó de piroxilina foi obtido pela primeira vez na França por P. Viel em 1884, pó balístico - na Suécia por Alfred Nobel em 1888, pó de cordite - na Grã-Bretanha no final do século XIX. Na mesma época (1887-91) na Rússia, Dmitri Mendeleev desenvolveu a pólvora pirocolódica, e um grupo de engenheiros da fábrica de pólvora Okhta desenvolveu a pólvora piroxilina.

Nos anos 30 do século 20, as cargas de pólvora balística foram criadas pela primeira vez na URSS para foguetes que foram usados ​​com sucesso pelas tropas durante a Grande Guerra Patriótica(sistemas de foguetes de lançamento múltiplo). Propulsores mistos para motores de foguetes foram desenvolvidos no final da década de 1940.

Melhoria adicional da pólvora é realizada na direção de criar novas receitas, pólvora propósito especial e melhorar suas características básicas.

2. Tipos de pólvora

Existem dois tipos de pólvora: mista (incluindo fumaça) e nitrocelulose (sem fumaça). Os pós usados ​​em motores de foguetes são chamados de propelentes sólidos. base nitrocelulose pólvoras são nitrocelulose e um plastificante. Além dos componentes principais, essas pólvoras contêm vários aditivos.

A pólvora é um explosivo propulsor. Sob a condição de iniciação apropriada, a pólvora é capaz de detonar de maneira semelhante a explosivos de alta potência, em que a pólvora negra por muito tempo usado como um alto explosivo. Quando armazenado por muito tempo além do período estabelecido para determinado pó, ou quando armazenado em condições inadequadas, decomposição química componentes do pó e alterações em suas características operacionais (modo de combustão, características mecânicas verificadores de foguetes, etc.). A operação e até mesmo o armazenamento de tais pós são extremamente perigosos e podem levar a uma explosão.

2.1. Pólvora mista

2.1.1. pó preto

Caixa de pólvora e colher para pólvora séculos XVIII-XIX.

Moderno esfumaçado pólvora é feita na forma de grãos forma irregular. A base para a produção de pólvora é uma mistura de enxofre, nitrato de potássio e carvão. Muitos países têm suas próprias proporções de mistura desses componentes, mas não diferem muito, na Rússia é adotada a seguinte composição: 75% KNO 3 (nitrato de potássio) 15% C (carvão vegetal) e 10% S (enxofre). O papel do agente oxidante neles é desempenhado pelo nitrato de potássio (nitrato de potássio), o principal combustível é o carvão. O enxofre é um agente cimentante que reduz a higroscopicidade da pólvora e facilita sua ignição. A eficiência de combustão do pó preto está amplamente relacionada à finura da moagem dos componentes, à perfeição da mistura e à forma dos grãos na forma final.

Variedades de pós de fumaça (% composição de KNO 3, S, C.):

• cabo (para cabos de ignição) (77%, 12%, 11%);
• fuzil (para ignitores para cargas de pós de nitrocelulose e combustíveis sólidos mistos, bem como para expelir cargas em projéteis incendiários e de iluminação);
• granulado grosso (para ignitores);
• queima lenta (para amplificadores e moderadores em tubos e fusíveis);
• mina (para detonação) (75%, 10%, 15%);
• caça (76%, 9%, 15%);
• Esportes.

O pó de fumaça é facilmente inflamado por chamas e faíscas (ponto de inflamação 300 ° C), portanto, é perigoso de manusear. É armazenado em um fechamento hermético separado de outros tipos de pólvora. Higroscópico, com um teor de umidade superior a 2% inflamável. O processo de produção de pó preto envolve a mistura de componentes finamente divididos e o processamento da polpa em pó resultante para obter grãos de um determinado tamanho. A corrosão dos barris com pólvora negra é muito mais forte do que com pós de nitrocelulose, porque subproduto combustão é ácido sulfúrico e sulfuroso. Atualmente, o pó preto é usado em fogos de artifício. Até o final do século XIX, era usado em armas de fogo e munições explosivas.

2.2. Nitrocelulose em pó

De acordo com a composição e tipo de plastificante (solvente), os pós de nitrocelulose são divididos em: piroxilina, balístico e cordita.

2.2.1. piroxilina

Papel piroxilina os pós geralmente incluem 91-96% de piroxilina, 1,2-5% de substâncias voláteis (álcool, éter e água), 1,0-1,5% de estabilizador (difenilamina, centrolita) para aumentar a estabilidade de armazenamento, 2-6% de fleumatizador para retardar a combustão do exterior camadas de grãos em pó e 0,2-0,3% de grafite como aditivos. Tais pós são feitos na forma de placas, fitas, anéis, tubos e grãos com um ou mais canais; aplicado em armas pequenas e na artilharia. As principais desvantagens dos pós de piroxilina são: a baixa energia dos produtos de combustão gasosa (em relação, por exemplo, pós balísticos), a complexidade tecnológica de obter cargas de grande diâmetro para motores de foguete. O principal tempo do ciclo tecnológico é gasto na remoção de solventes voláteis do produto semi-acabado em pó. Dependendo da finalidade, além da piroxilina usual, existem pólvoras especiais: retardante de chama, baixo higroscópico, baixo gradiente (com uma pequena dependência da taxa de queima na temperatura de carga); baixa erosão (com impacto erosivo reduzido no furo); fleumatizado (com uma taxa de queima reduzida das camadas superficiais); poroso e outros. O processo de produção de pós de piroxilina envolve a dissolução (plastificação) da piroxilina, prensagem da massa de pó resultante e corte para dar os elementos em pó certa forma e dimensões, remoção de solvente e consiste em uma série de operações sequenciais.

2.2.2. balístico

base balístico Os pós são compostos de nitrocelulose e um plastificante não removível, razão pela qual às vezes são chamados de dibásicos. Dependendo do plastificante usado, eles são chamados de nitroglicerina, diglicol, etc. A composição usual de pós balísticos: 40-60% de coloxilina (nitrocelulose com teor de nitrogênio inferior a 12,2%) e 30-55% de nitroglicerina (pós de nitroglicerina) ou dinitrato de dietilenoglicol (pólvora de diglicol) ou suas misturas. Além disso, esses pós contêm compostos nitro aromáticos (por exemplo, dinitrotolueno) para controlar a temperatura de combustão, estabilizadores (difenilamina, centralita), além de óleo de vaselina, cânfora e outros aditivos. Além disso, metal finamente disperso (liga de alumínio-magnésio) pode ser introduzido em pós balísticos para aumentar a temperatura e a energia dos produtos de combustão, tais pós são chamados de metalizados. A pólvora é feita na forma de tubos, damas, placas, anéis e fitas. Por aplicação, os pós balísticos são divididos em foguete (para cargas de motores de foguetes e geradores de gás), artilharia (para cargas propulsoras em peças de artilharia) e argamassa (para cargas propulsoras em morteiros). Comparados aos pós balísticos de piroxilina, são menos higroscópicos, mais rápidos de fabricar, capazes de produzir grandes cargas (até 0,8 metros de diâmetro), alta resistência mecânica e flexibilidade devido ao uso de plastificante. A desvantagem dos pós balísticos em relação aos pós de piroxilina é um grande perigo na produção, devido à presença em sua composição de um poderoso explosivo - a nitroglicerina, que é muito sensível a influências externas, bem como a incapacidade de obter cargas com diâmetro de mais de 0,8 m, ao contrário de pós mistos à base de polímeros sintéticos. Processo tecnológico a produção de pós balísticos envolve a mistura dos componentes em água morna para distribuí-los uniformemente, espremendo a água e rolando repetidamente em rolos quentes. Isso remove a água e plastifica o nitrato de celulose, que assume a forma de uma teia em forma de chifre. Em seguida, a pólvora é prensada através de matrizes ou enrolada em folhas finas e cortada.

2.2.3. Cordite

Cordite A pólvora contém piroxilina com alto teor de nitrogênio, um plastificante removível (mistura álcool-éter, acetona) e não removível (nitroglicerina). Isso aproxima a tecnologia de produção desses pós da produção de pós de piroxilina. Vantagem cordites- alta potência, porém, causam um aumento da altura dos barris devido à maior temperatura dos produtos de combustão.

2.2.4. propulsor sólido

Pós mistos à base de polímeros sintéticos (propulsores sólidos) contêm aproximadamente 50-60% de oxidante, geralmente perclorato de amônio, 10-20% de aglutinante de polímero plastificado, 10-20% de pó de alumínio fino e vários aditivos. Essa direção de fabricação de pó apareceu pela primeira vez na Alemanha nos anos 30-40 do século XX, após o fim da guerra, o desenvolvimento ativo de tais combustíveis foi retomado nos EUA e no início dos anos 50 na URSS. As principais vantagens sobre os pós balísticos que atraíram muita atenção para eles foram: um maior empuxo específico dos motores de foguete usando esse combustível, a capacidade de criar cargas de qualquer forma e tamanho, alta deformação e propriedades mecânicas das composições, capacidade de controlar a taxa de queima em uma ampla faixa. Essas vantagens permitiram criar mísseis estratégicos com alcance superior a 10.000 km; usando pós balísticos, S.P. Korolev, juntamente com fabricantes de pólvora, conseguiu criar um míssil com alcance máximo de 2.000 km. Mas os propelentes sólidos mistos têm desvantagens significativas em comparação com os pós de nitrocelulose: o custo muito alto de sua fabricação, a duração do ciclo de produção de carga (até vários meses), a complexidade do descarte, a liberação de perclorato de amônio na atmosfera de ácido clorídrico durante a combustão.

3. Combustão da pólvora e sua regulamentação

A combustão em camadas paralelas, que não se transforma em explosão, é determinada pela transferência de calor de camada para camada e é alcançada pela fabricação de elementos em pó suficientemente monolíticos e desprovidos de rachaduras. A taxa de queima da pólvora depende da pressão de acordo com uma lei de potência, aumentando com o aumento da pressão, portanto não se deve focar na taxa de queima da pólvora à pressão atmosférica, avaliando suas características. A regulação da taxa de queima da pólvora é uma tarefa muito difícil e é resolvida usando vários catalisadores de combustão na composição da pólvora. A combustão em camadas paralelas permite controlar a taxa de formação de gás. A formação de gás da pólvora depende do tamanho da superfície da carga e da taxa de sua combustão.

O tamanho da superfície dos elementos em pó é determinado pela sua forma, dimensões geométricas e pode aumentar ou diminuir durante o processo de combustão. Essa combustão é chamada progressivo ou degressivo. Para obter uma taxa constante de formação de gás ou sua mudança de acordo com uma determinada lei, seções individuais de cargas (por exemplo, foguetes) são cobertas com uma camada de materiais não combustíveis ( reserva). A taxa de queima das pólvoras depende de sua composição, temperatura inicial e pressão.

4. Características da pólvora

As principais características da pólvora são: calor de combustão Q - a quantidade de calor liberada durante a combustão completa de 1 quilograma de pólvora; o volume de produtos gasosos V liberados durante a combustão de 1 quilograma de pólvora (determinado após a normalização dos gases); temperatura do gás T, determinada durante a combustão da pólvora em condições de volume constante e ausência de perdas de calor; densidade da pólvora ρ; força da pólvora f - o trabalho que 1 quilograma de gases em pó poderia fazer, expandindo quando aquecido em T graus à pressão atmosférica normal.

Características dos principais tipos de pólvora

Literatura

• Mao Tso-ben Foi inventado na China / Tradução do chinês e notas de A. Klyshko. - M.: Jovem Guarda, 1959. - S. 35-45. - 160 segundos. - 25.000 cópias.
• soviético enciclopédia militar, M., 1978.

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Categorias: , Fabricação de pó , História da tecnologia , Componentes de cartucho .
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