Если вы попали во время, когда порох уже существует, но на дворе еще не XV век, то можно придумать гранулированый порох.
До этого момента порох был в виде очень мелкого порошка — «пороховой мякоти». Если помолоть не до состояния пыли, то порох весь не сгорает и поэтому мололи мелко.
Но пороховая мякоть очень медленно горит, то есть порох маломощный. Кроме того, она гигроскопична, такой порох при малейшей возможности забирает влагу из воздуха, а зимой поэтому смерзается. И еще — пороховую мякоть нужно в дульнозарядное ружье трамбовать шомполом, поэтому пороховой мякотью ружье заряжать 2 мин, хотя гранулированым порохом — одну.
Гранулированый порох сделать очень просто. Достаточно пороховую мякоть развести водой до состояния густой каши и продавить через сито на стекло (чтобы не прилипло). Полученые комочки высушить на солнце. ВСЕ.
Следует только помнить, что для разных применений гранулы должны быть разного размера. Для ружей размеры гранул должны быть 1 — 2 мм, а для пушек 3 — 4. То есть сито нужно подбирать соответствующее.
Конечно, это будет не заводской порох, при грануляции на заводе добавляют разные вещества, чтобы гранулы были прочнее и еще менее гигроскопичные. Но работать будет.
Из-за простоты технологии придется строго сохранять военную тайну, но оно того стоит.
Позволю себе замечание по технологии производства. Так же возможно внедрить этап прессования. После получения мякоти её слегка смачивают дистиллированной водой, кладут в ящик, винтовым прессом (усилие 1200 фунтов на квадратный дюйм)сжимают до 1/2 первоначального объёма. На выходе получаются листы с плотностью шифера. Деревянными молотками/жерновами их колют на более мелкие куски, просеивают по размеру через сита, пропускают через полировальный барабан (для уменьшения поверхности/повышения долговечности). Порох после этой процедуры выходил на треть более мощным. Взято из «Порох. От алхимии до артиллерии: история вещества, которое изменило мир.» Джека Келли.
Спасибо, про такую технологию я не слышал.
Поправьте статью, изначально одно из главных преимуществ гранулированного пороха, при засыпке в ствол, он не лип к стенкам, а свободно ссыпался вниз. Это особенно актуально при быстрой зарядке ружья пулями Неймана и Минье, где нет необходимости забивать пыж (одной из функций которого, было собрать при забивке пороховую мякоть прилипшую к стволу.
«пороховая мякоть очень медленно горит»
Пороховая мякоть наоборот, горит слишком быстро.
Как раз нет. Она горела бы быстрее, если бы мы говорили о свободном горении на воздухе. Но она утрамбована в ствол оружия — потому горит в виде почти сплошного расширяющегося фронта. А это медленно и неэффективно.
В гранулированном порохе фронт горения распространяется намного быстрее из-за того, что между гранулами есть свободное пространство.
Как раз да. Сильно утрамбованная мякоть — уже не мякоть. Это одна большая «гранула». Такая фигня действительно разве что на ракетное топливо годится — и то, каналы делать надо.
А вот если засыпать мякоть в ствол, рассчитанный на гранулированный порох, и слегка придавить пыжом — вполне может разорвать.
Собсно, вопрос терминологии.
Вообще все верно, но есть одна тонкость.
Мякоть плоха в частности тем что легко утрамбовывается. Если она «воздушная», то взрыв будет сильным. Если поработать шомполом — то получится утрамбованный кусок и сила взрыва резко уменьшится — он становится затянутым. Отсюда и путаница — одни говорят что она горит быстро, другие что медленно.
А твердые гранулы гарантируют что между ними всегда постоянный объем — ручным шомполом гранулы особо не ломаются.
Именно. Более того, если сравнить гранулы/макаронины артиллерийского и обычного пороха, а также шашки ракетного — всё получается ну очень наглядно :).
P.S. В случае бризантных и инициирующих ВВ всё сложнее — частенько результат обратный.
P.P.S. Всё-таки термин «взрыв» для порохов применять не стоит… Стиль надо блюсти! 🙂
Я гранулировал порох так: уплотнённую влажную пороховую мякоть слоем в диаметр будущих гранул сушил на плёнке, полученные листы ломал и грубо молол в ступке, регулярно отсеивая сквозь большее сито (по размеру отверстий). Когда в итоге всё проходило, через малое сито делал отсев мелочи — по весу получалось 70%. После этого полученную среднюю фракцию ложил в мешок и мял его руками для стирания углов и размола непрочных гранул. Потом снова просеивал через малое сито — отсеивалось ещё 5%. Прошедшее сквозь малое сито увлажнял снова, протирал в валковой дробилке, перемешивал и возвращал её в цикл.
Непрошедшее сквозь малое сито летним безоблачным днём высыпал тонким слоем на газеты и сушил на крыше дома.
Рецепт с ситом плох тем что получается слишком пористый продукт, массу же в листовом слое можно и нужно уплотнять в начале высыхания увеличивая прочность будущих зёрен.
И ещё выкладывать слои на плёнку надо в жару — гранулы станут ещё крепче. Серой в расплавленном виде лучше всего пропитывать порох до смешения с селитрой — тоже повысит прочность. Если при размоле пользоваться спиртом, то они меньше будут впитывать воду, тяжёлые спирты (сивушное масло) этот эффект ещё усилит, но порох станет назойливо вонючим. Буквально 1% машинного масла резко повышает влагостойкость и снижает чувствительность к удару, но слабые искры перестают поджигать порох и задержка воспламенения возрастает. Если масла добавить больше порох станет пачкаться и слипаться. При введении 1% масла нужно убирать в составе 3% серы. Ещё лучше результат получился при смешении горячего пороха с 1% расплавленной смеси канифоли и сажи газовой (1:1) с убором из состава 2% серы — порох сгорел сразу после кратковременного погружения в воду на сите, но в массовом производстве это создаст большую опасность.
По лучшему получившемуся пороху можно ходить и гранулы не ломаются. Чем прочнее гранулы тем лучше горит порох.
А я жульничал, добавляя коллодий 🙂
Насчёт «снижения чувствительности к удару» — ни разу не наблюдал, чтобы от удара завёлся… хотя молотком прессовал в ракетные двигатели, и гвоздём каналы пробивал… ЧП ударом завести — это конкретно извратится надо.
Ну и конечно «Чем прочнее гранулы тем лучше горит порох.» — неверно, лучше всего горит пороховая мякоть 🙂
«Лучше горит» и «хороший порох» — две вещи разные…
А рецепт «с вином» — историческая классика Петровских времён.
Хорошая альтернатива — это осторожный нагрев чуть выше температуры плавления серы (около 115 гр Ц) или горячее прессование. Может также прокатит сероуглерод, он хорошо серу растворяет и легко испаряется.
Вот я бы посмотрел на попаданца с задачей сделать ЧП, и имеющего доступ к сероуглероду 🙂
Если нагревать порох выше температуры плавления серы — она может расплавится и стечь с верхних слоёв смеси в нижние. По крайней мере, я читал так.
Иногда такая проблема встречалась, при прессовании крупных зерен артиллерийских порохов.
//В 1874 г. Л. X. Виннер в России предложил уплотнение тройной смеси производить на обогреваемых прессах при 100…105°С. Этот метод получил название горячего метода прессования и сейчас почти вытеснил более опасный и энергоемкий метод уплотнения пороховой смеси под бегунами.//
// Некоторые з-ды производят горячее прессование порохового состава в прессах (фиг. 1), допускающих нагревание состава до t расплавления серы. Пар подводится по трубкам, присоединенным к полым плитам, между которыми помещаются пакеты с пороховым составом. Благодаря горячему прессованию порох получается менее гигроскопичным//
// Горячее прессование достигается пропусканием пара между стенками прессующих поверхностей. При температуре прессования около 95—110° С, близкой к температуре плавления серы, происходит ее размягчение, вследствие чего облегчается тесное соприкосновение отдельных составных частей пороховой массы и внедрение их друг в друга, что при других условиях достигается бегунной обработкой тройной смеси.
Идея горячего прессования принадлежит французскому артиллеристу Кольсону и итальянскому полковнику Сан-Роберто. Впервые на практике оно было осуществлено в России полковником царской службы Винером на принадлежавшем ему заводе. Применяя метод горячего прессования, Винер отказался от бегунной обработки пороховой смеси, чем устранил необходимость опасной операции сушки пороха, так как стало ненужным смачивание пороха, производимое при обработке на бегунах.
Порох, полученный этим методом, оказался менее гигроскопичным, что, по-видимому, объясняется меньшей пористостью массы, полученной по методу горячего прессования, так как она приготовлялась без воды (нет растрескивания зерна при сушке). Это свойство пороха горячего прессования было подтверждено рядом сравнительных испытаний с порохом обыкновенной выделки. Образчики этого пороха вместе с порохом нормальной выделки помещали в гидростатах над водой и выдерживали в этих условиях около 2 мес. Первый порох втянул 2,1% влаги, второй 6,75%.
Кроме того, после подсушки обоих образчиков пороха выяснилось, что на обыкновенном порохе, ставшем пыльным и рыхлым, выступил налет селитры, порох же горячего прессования не представлял ничего ненормального.
Итак, меньшая гигроскопичность и стоимость (так как отпадают дорогие операции бегунной обработки и сушки) пороха горячего прессования является его преимуществами. Кроме того, выхода зерненого пороха здесь получаются лучшие. Сырая лепешка холодного прессования в зерниках дает больше отходов.
При тщательном ведении процесса горячего прессования однородность получаемого зерна для мелкозернистых сортов пороха высока, особенно при применении гидравлических прессов. Однако мнение об особых преимуществах в этом отношении метода горячего прессования сравнительно с другими надо считать преувеличенным. Так, например, изготовление крупнозернистых порохов из плитки горячего прессования показывает, что иногда плитка получается недостаточно однородной вследствие неодинаковости нагревания наружных и внутренних слоев прессуемой массы, что влияет на уменьшение плотности средней части лепешки по сравнению с наружной.
Если же по недосмотру во время фабрикации будет допущен перегрев и сера расплавится, то вся прессуемая закладка будет испорчена, так как вытекающая и собирающаяся в нижних слоях сера нарушит состав прессуемой массы.
Кроме того, твердость и сухость лепешки, полученной горячим прессованием, очень велики, что затрудняет и делает более опасным ее зернение.//
Есть, кстати, такая штука как обращенная вулканизация (inversed vulcanization), при которой сера смешивается с ненасыщенными соединениями (10-30%) и нагревается. Получаются термопластичные материалы от эластичных до твердых. Так что можно было бы попробовать смешать пороховую мякоть с, напримео, льняным маслом. Сера после реакции не будет стекать, нарушая однородность, а зерна пороха после прессования станут очень плотными и непроницаемыми для газов — как бездымный порох.
Еще вариант — частично или полностью заменить серу и уголь на полисульфидный каучук, эффект будет такой же.
В чем сложность? Если и уголь, и сера есть, то элементарно. Вашими же словами — как чайник вскипятить.
Задача не просто сделать порох, а максимально хорошего качества при минимальном оборудовании (мельницы, бегуны, пресса).
Ой-вэй… Ви таки утверждаете, что производить сероуглерод и поставить технологию с его использованием — проще, чем сделать техпроцесс с упомянутым оборудованием? Не делайте мне смешно!
И, если можно, цитату — где я писал про чайник и сероуглерод? 🙂
Слышал от одного физика, что сера нужна чтобы порох оставался сухой и сыпучий. Раньше когда делали без серы, порох был как мазута и его в пушки не насыпали, а намазывали как солидол в казенную часть.
А ещё он тихонько хихикая выползал из пушки и пытался сотворять с пушкарями непотребное… если сало на пыже было недостаточно вкусным.
//Нами уже было упомянуто, что весь порох прессуется
для того, чтобы он занимал возможно малый объемъ, с другой же стороны такой прессованный порох сгорает сравнительно медленно, такъ как он загорается только с поверхности. В 1852 г. итальянец Paulo di San Koberto предложил прессовать порох при 100° для того, чтобы размягчающаяся при этой температуре сера превращала его в твердую массу; но так как этот новый сорт пороха слишком уже медленно сгоралъ, то его идея на практике первоначально не имела успеха. Лишь во время северо-американской междоусобяои войны идея Roberto нашла применение, когда к пороху стали предъявлять болыния требования, чем прежде.
В это время впервые появились броненосцы. Для того, чтобы снаряд мог пробить броню корабля, онъ должен был иметь большую начальную скорость движения, чем требовалось до этого времени. Если бы для достижения этой цели стали усиливать зарядъ орудий увеличением количества прежняго пороха, то при сгорании последняго развивалось бы в стволе сразу столь высокое давление, что прочность самихъ орудий находилась бы в слишком большой опасности.
Поэтому с 1862 г. стали приготовлять так называемый Mammutpulver, зерна котораго имели 2,5 см. в поперечнике,
а затем перешли к призматическому пороху. На прилагаемом рисунке изображено зерно призматическаго пороха в натуральную величину. Такой порох представляетъ собою гладкия шестигранныя призмы с шестью проходящими чрез нихъ каналами. При воспламенении призма загорается, как снаружи, так и
изнутри чрез каналы, но сгорает медленнее зерненаго пороха и тем не менее сообщает снаряду большую скорость. Усовершенствование последняго сорта пороха,
состоящаго из селитры, серы и угля, кажется, является
невозможнымъ. Относительно же действия этого пороха, в особенности после введения в употребление орудий с более длинными стволами, можно
иривести следующее.
До 80-хъ годовъпрошлаго столетия употребляли 18-—25 калиберныя пушки, т. е. такия, в которых длина ствола превышала диаметр в 18—25 разъ.
С 1882 года начали удлинять пушечные стволы до 32—35 калибра, а въ настоящее время дошли даже до 50 калибра. Длинные стволы позволяютъ
лучше использовать метательное действие призматическаго пороха, они
придают снаряду значитеиьно большую начальную скорость, а следовательно и большую силу.//