Ну что же, давайте [...]]]> Тема термоэлектрогенераторов всплывает в попаданческих кругах раз за разом.
Ну а что — гальваническими элементами много электроэнергии не добудешь (да и дорого), строительство классического электрогенератора — тот еще геморрой, ну так почему не получить электричество всего лишь от разницы температур, как термопара? Ведь китайцы же продают дешевые генераторы на этом принципе?

Ну что же, давайте разберем как сам принцип так и то, что делают китайцы…

Такие генераторы работают на эффекте Зеебека, который был открыт Томасом Иоганном Зеебеком в 1821 году по отклонению магнитной стрелки. Сам Зеебек отрицал электрическую природу отклонения стрелки, он вообще считал, что магнитное поле в опыте возникает непосредственно из-за разницы температур. И вообще — магнитные полюса Земли возникли потому, что на полюсах холодно, а на экваторе жарко.

Чтобы понять, что это было за время, можно сказать, что за год до нахождения эффекта Зеебека было доказано влияние электрического тока на магнитную стрелку (спасибо Эрстеду), и именно в этом году Фарадей обнаружил электродвижущую силу — путь к электродвигателям и генераторам тока. Однако, если генератор Фарадея взял «низкий старт», то эффект Зеебека ожидал вплоть до Второй Мировой. Думаете, это случайность?

Впервые некое подобие генератора на эффекте Зеебека собрал Эрстед через пару лет:

Эрстед использовал спай свинец-висмут, горячие концы нагревал пламенем, а холодные опускал в воду. Штука, конечно, ядовитая, но нас интересует другой вопрос — а какую разность потенциалов при этом получил Эрстед?
На этот вопрос есть ответ.
В-первых давайте посмотрим на термоэлектрический ряд металлов:

А теперь посмотрим на табличку, собранную Augustus Matthiessen в 1862 году, которая показывает насколько большую разницу потенциалов мы получаем в вольтах относительно свинца на 1 градус цельсия:

Любуемся микровольтами и понимаем, что Эрстед был молодец, такое зафиксировать не каждому доступно!
Конечно, тут материалы простые (правда, не все доступны в древние времена), но, возможно с более хитрыми материалами будет все поинтереснее? Ну что же, есть и такая данные, но вряд она будет интересна попаданцу, потому что там примерно такие же числа, чуть лучше только у палладия, сплава платина-иридий, никеля и нейзильбера. Что интересно — этот дополнительный список и сейчас не очень-то и доступен…

Пра разнице температур в 100^oC и температуре холодного спая в 0°С, пара медь-константан даёт 4,25 мВ, платина-платинородий — 0,643 мВ, нихром-никель — 4,1 мВ.
Милливольт!
При разнице в 100 градусов!

Ну что же, числа не радуют, но ведь Эрстед последовательно втыкал сразу шесть термопар, и если мы поставим шесть тысяч, то ведь напряжение будет заметно? В конце концов, в случае медь-константан при разнице температур в 500°С, при разнице потенциалов 0.027 B ток достигает сотен ампер (из-за малого сопротивления спая).
Вообще, какое там КПД у такого преобразователя?
И на этот вопрос есть ответ:КПД — 1-2%.
Напоминаем, что КПД паровоза на порядок выше!

И мне бы очень хотелось напомнить, что на подобные эффекты очень сильно влияет чистота металлов, для попаданца недоступная. И еще неплохо бы подумать, каким методом попаданец будет сваривать два разнородных металла. Конечно, сейчас в атмосфере инертного газа плазмой можно много чего сварить (но опять-таки не все). Как это сделать в древние времена — это самый настоящий квест на всю жизнь. Это я к тому, что в теории милливольты и 1% КПД, а на практике эффект может быть вообще на грани обнаружения.
Поэтому задумываться про конструкцию самого прибора (в котором должен быть очень заметный перепад температур) и вовсе не стоит.

Ну как же, возражают оппоненты — ведь есть же в продаже китайские термогенераторы (фотка в начале статьи), и мощность этих генераторов доходит до 200 Вт, а замахиваются даже на киловаттные!

Да, это верно.
Тут прикол ситуации в том, что такие генераторы — полупроводниковые. Там нет спаев металлов, там чудесные полупроводниковые сочетания, типа теллурида германия, селенида гадолиния, моносульфида самария или силицида магния. Ну ладно-ладно, возьмем что-нибудь попроще, покитайскее — типа теллурида висмута, ага. Главное — правильно вырастить монокристалл в помещении с чистотой класса M1.5
ИМХО, такой материал будет доступен попаданцу, если в его распоряжении будет разбитая летающая тарелка, потому что если у него всего лишь УАЗ-696 или даже СУ-25, то таких элементов вы в них не найдете. А даже если и будет материал, то как он будет выращивать полупроводниковые кристаллы?
И кроме всего прочего — КПД современных полупроводниковых преобразователей находится в пределах 5-7%. Самые лучшие (читай «самые дорогие») до сих пор никак не перешагнут предел в 20%, да и то — они сейчас в продаже недоступны. И если вы видите в рекламе надпись «КПД преобразователя 90%», то это имеется в виду преобразователь, спаренный с тем же котлом отопления, который утилизирует тепло, не ушедшее в воду, и данное КПД — это общее КПД нагревательного котла.

Удивительно ли, что сейчас такие преобразователи чаще всего используются для радиоизотопных источников тока космических аппаратов. Вы не помните, с какого года купцы начали возить оружейный плутоний?

Общий вывод — если вы вдруг захотите в древности термоэлектричества — забудьте. Лучше растите селитряницы, по крайней мере материал для них будет доступен.

Ну что же, давайте одним глазком посмотрим на технологию их изготовления…

Вообще, идея использовать оксиды того же железа как магнитный материал висит в воздухе. Магниты из оксидов, во-первых много дешевле — не нужны [...]]]> Тут проскакивало мнение, что так как попаданцу не светит получить материал для хорошего стального магнита, то пусть он делает феррито-бариевые постоянные магниты.

Ну что же, давайте одним глазком посмотрим на технологию их изготовления…

Вообще, идея использовать оксиды того же железа как магнитный материал висит в воздухе.
Магниты из оксидов, во-первых много дешевле — не нужны дорогие вольфрам, молибден или же никель. Кроме того, оксиды имеют слабую электропроводность, что дает магниту много плюсов (особенно для высокочастотных применений, хотя не понятно, насколько попаданцу это надо). Главный минус — они как магниты будут послабее стальных, но при их цене можно взять количеством.

На практике из всех оксидов железа применяется только гексаферрит бария BaFe₁₂O₁₉.
Судя по формуле, дефицитом для попаданца может оказаться только сам барий, как химический элемент.
Но получение бария не настолько сложно (по крайней мере оксида бария). Главная задача — найти бариевую руду, барит или «тяжелый шпат». Барий это относительно недорогой материал, порядка $30 за кг , из него делают даже утяжелители буровых растворов. Соединения металла ядовиты, смертельная доза 0.9 г. Но до токсичность той же ртути барию далеко (да и кумулятивного эффекта нет).
К тому же — нам не нужен чистый барий (что необходимо, к примеру, для геттера), достаточно, к примеру, карбоната бария BaCO₃ или пероксида бария BaO₂.

Итак, поехали.
Главный процесс тут — ферритизация, то есть не столько получение самого гексаферрита, сколько выращивание в расплаве микроскопических кристаллов гексаферрита, которые и являются основой магнитных доменов.
Шихта для ферритизации — смесь карбоната бария, пероксида бария, борной кислоты, и в небольших количествах каолина (от 0.5 до 1.5%). Каолин препятствует нежелательному росту зерен.

Сама ферритизация проводится при температуры 1100-1200^oC в течении шести часов. Но желательно это делать при 1300-1400^oC, чтобы остаточная магнитная индукция была выше.

Могу напомнить, что при этих температурах железо выгорает (про барий молчу). Поэтому методов нагрева куча и все они весьма непростые. Вот как вам — нагрев шихты путем облучения пучком электронов? Зато можно обойтись температурой 980^oC!

Итак, мы получили брикеты гексаферрита бария. Это еще далеко не магниты. Сначала из разбивают и в шаровых мельница измельчают до сверхтонкого состояния. Последний этап — мокрый помол производят в аттриторах в течении 6-8 часов. Цель — получение частиц размером 0.3 — 0.5 микрометра. А так как у нас в мокром помоле 40 литров воды на 60 кг порошка, то получаем такой себе шликер, который должен отстояться несколько суток. Воду сливаем и получить пасту с 30-40% воды.

Ну что же — из этой пасты можно прессовать магнит.
Вроде бы — последняя стадия и не слишком сложная, всего лишь прессование. Но тут мы имеем самый основной менингит для попаданца. Хотя к давлению пресса требования невысокие — всего порядка 1-2 тонн на сантиметр, тут даже без гидравлики легко можно обойтись, при небольших магнитах достаточно ручного рычажного пресса.

Проблема в другом — пресс должен иметь подмагничивающую систему, потому что прессование должно идти в магнитном поле.
Для этого пресс имеет катушки, по которым в момент прессования пускают постоянный ток. Эти катушки вместе пуансонами и пресспорошком образовывают замкнутую магнитную цепь, поэтому верхний и нижний пуансон делают из магнитомягкой стали (что само по себе интересная задача), а матрицу пресс-формы из неферромагнитной стали (задача еще интереснее).

В момент прессования по катушкам пропускают ток порядка 10А, что дает магнитное поле 2 — 3 тысячи эрстед. В этот момент частицы феррита поворачиваются вдоль поля осями легкого намагничивания. Затем давление увеличивается и вместе с ним увеличивается ток — чтобы к концу прессования магнитное поле было порядка 6-10 тысяч эрстед.

При этом технология прессования очень неустойчивая. От плотности результата прессовки зависят все основные свойства магнитов — и манитная проницаемость, и коэрцитивная сила, и намагниченность насыщения.
А прессуем мы не просто порошок, а суспензию с водой.
Поэтому в реальной жизни там стоит компьютер, который все рассчитывает. Он отмеряет суспензию по объему и весу и постоянно ее перемешивает. Тут важна каждая мелочь и я плохо представляю, сколько лет потребуется попаданцу для доведения этой одной-единственной технологии.

В общем — оксидно-бариевые магниты это плохая идея.
Они будут доступны только тогда, когда разовьется металлургия (паровозы уже будут быстро бегать) и электротехника (генераторы на электромагнитах будут освещать улицы). Поэтому такие магниты могут пригодится попаданцу только для того, для чего и используются в настоящем мире — например, при магнитной звукозаписи…

Там деталей всего — колесо с лопатками и клапан выхода пара — регулировать мощность можно элементарно. Нет ни поршней (для которых точность изготовления — это КПД), нет ни шатунов из которых смазка летит и которые всю машину разбалансируют, и которые [...]]]> Часто звучит мнение — а зачем нам паровую машину изобретать? Давайте сразу паровую турбину!

Там деталей всего — колесо с лопатками и клапан выхода пара — регулировать мощность можно элементарно. Нет ни поршней (для которых точность изготовления — это КПД), нет ни шатунов из которых смазка летит и которые всю машину разбалансируют, и которые в первую очередь разрушаются, если машина пойдет в разнос. Не нужно также сложного устройства ограничения скорости оборотов, с маятниками и клапанами. Нужно просто прийти к Уатту и открыть ему глаза, ибо «а пацаны-то и не знают».

Хочу вас разочаровать. Пацаны знали.

Во-первых, не следует думать, что в те времена машины строили на ощупь. Уже все рассчитывалось до винтика. Для интересующихся есть подборка книг на английском языке, самые старые книги — 1805 год. Как для попаданца в средневековье, то взятая оттуда «Cyclopedia of Engineering» 1910 года (в шести томах) была бы просто спасением, сейчас на эти темы так книги не пишут. Нас интересует второй том, где речь идет про паровые турбины.

Во-вторых, почему-то мы сейчас решили, что во времена, когда внедряли паровую машину, никто не знал о турбине. Знали. И знал сам Джеймс Уатт. И даже более того — его про турбину спрашивали: а не угрожает ли турбина изобретенной им паровой машине? На что он ответил: «О какой конкуренции может идти речь, если без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью 1000 футов в секунду?»

Попытаюсь объяснить, почему он так ответил.
Но сначала — о том, чего он не знал (и что знаем мы). Мы знаем сопло Лаваля. Это всего лишь форма сопла, из которого выходит пар, что крутит лопатки турбины. У него есть одна особенность — пар выходит с очень большой скоростью, быстрее скорости звука. Для сопла турбины — чем выше скорость, тем больше из потенциальной энергии давления переходит в кинетическую энергию, которая нам и нужна.

Но для того, чтобы кинетическая энергия движущегося пара эффективно передалась лопатке турбины, та должна двигаться со скоростью, равной половине скорости пара. Лопатка у нас — часть колеса и нас интересует ее линейная скорость. Чтобы ее линейная скорость была высокой, а количество оборотов низким — нужно строить турбинное колесо большого диаметра. Так и было — диаметр в 3 метра был нормальным решением. Но все равно, даже при этом диаметре количество оборотов зашкаливало (скорость пара ведь сверхзвуковая!). Для паровой турбины 2000-3000 оборотов в минуту — это самое начало веселья, хотя паровая машина лучше всего себя чувствует при 100-300 оборотов в минуту.
И вот эта дикое количество оборотов и закрыло доступ турбине во многие области. Но это количество оборотов — не единственный недостаток.

Паровая турбина в принципе дает бОльшую мощность, чем паровая машина. Именно поэтому на кораблях ее и использовали. Но эта мощность доступна только на высоких оборотах. В отличие от классического паровика, где крутящий момент близок к максимальному уже с нуля оборотов. Ведь как заставить тронуться турбо-паровоз с вереницей вагонов? Это когда поедет — то поедет быстро, а как с места тронуться? Делать сцепление для паровоза? Так там такой ломовой крутящий момент, что эта задача не решена до сих пор. Тепловоз трогают электродвигатели, которые тянут на полную с нуля оборотов. В 60-70х годах в СССР была попытка построить гидротрансформатор для тепловоза (то есть, если говорить по автомобильному — коробку-автомат). Не получилось. Хотя в Германии несколько серий тепловозов с «автоматом» использовали, но это были слабенькие маневровые локомотивы.

Далее — вопросы к КПД. Оно в турбине также зависит от количества оборотов. Сейчас на корабли ставят газовые турбины, но параллельно с ними — дизельные двигатели, чтобы с вменяемым расходом топлива плавать на малом ходу.
Но и все равно — расход топлива у любой турбины велик. Хотя в применении именно к паровой турбине эту проблему удалось решить: ставили не одну турбину, а какскад — высокого, среднего и низкого давления. Пар из котла проходил последовательно три турбины, отдавая все до капли, после чего конденсировался и шел в виде теплой воды обратно в котел.
Но вы точно уверены, что такая схема будет проще обычной паровой машины? Точно уверены?

К тому же — чистые турбины на корабле ставили редко. Турбина тройного расширения — это прерогатива военных линкоров, где с расходами не считались. Если же взять тот самый «Титаник», то у него два гребных вала крутили паровые машины, отработанный пар из которых шел в турбину низкого давления, крутящую третий (средний) вал. Практика показала — это лучший компромисс.

Следующий недостаток — инертность. Это свойственно всем турбинам. Сейчас, в реактивном самолете, проходит 6-8 секунд между передвижением ручки управления двигателем и моментом, когда двигатель выйдет на максималку. А представьте, что у вас железная турбина три метра диаметром, да еще и трехконтурная? Я не знаю сколько времени она выходила в рабочий режим, но вряд ли меньше 20 секунд. Для наземных видов транспорта параметр критичный.

Но нельзя сказать, что у турбины нет плюсов. Они есть. Во-первых — это очень большая мощность. Турбины строили мощность чуть ли не по 50 тыс. лошадиных сил, обычному паровику это и не снится. Далее — конструкция турбины действительно выходит куда более надежной, чем кривошипно-шатунный механизм, который просто разбалтывается. Это не раз доказывали корабельные турбины, служившие без перебирания десятками лет.

Однако, вернемся к Джеймсу Уатту. Что конкретно ему не нравилось в турбине?
Он же имел все расчеты и конкретно знал — что такое турбина и с чем ее едят, пусть даже и теоретически.
Ответ очень простой — Уатт обязательно нашел бы применение паровой турбине, если бы смог ее построить.
По его расчетам, при таких больших оборотах и таком размере колеса турбины — металл времен Уатта не сможет сохранить целостность колеса, центробежные силы его порвут. Да, собственно, и современный тоже…
Но это было даже не главное. Когда появились первые паровые машины, еще не существовало резьбового соединения в технике. Именно производство болтов для паровиков заставило Нартова придумать токарный станок с суппортом, который поначалу так и назывался — «винторезный». Уже потом он усовершенствовался (станок Модсли, 1798 год) и на нем стали точить детали куда более сложной формы — и технологии пошли на следующий виток. И главное — на таком станке уже можно было точить изделия из стали, а не только медные и латунные.
В реальности винты со стандартной гайкой появились именно после 1800 года, благодаря как раз Модсли. До этого — конкретная гайка подходила только к конкретному болту и ни к какому больше. Представили себе производство из таких «самостоятельных» деталей?

Паровую турбину невозможно сделать без токарного станка по стали. Более того — эти токарные станки должны были сделать несколько витков эволюции, чтобы достичь необходимой точности. Неудивительно, что корабль «Турбиния» свою хулиганскую выходку сумел устроить только в 1897-м, когда он нагло вклинился в гонки быстрейших миноносцев на королевском смотре в Спитхейдском рейде, и в присутствии королевы легко сделал их всех! «Турбиния» разогналась до 32 узлов, при максимальной скорости самого быстрого миноносца в 24 узла. И именно первая работающая турбина — это и был двигатель «Турбинии» изобретения Парсонса. При этом, как я подозреваю, Парсонс специально выбрал для установки турбины старый баркас ниразу не гоночного вида, чтобы усугубить расталкивание строя Royal Navy в день 60-летия королевы Виктории — в присутствии ее самой, Принца Уэльского и иностранных гостей. Вот были же тролли в старое время, не то, что нонешняя мелочь! Снимаю шляпу!

Парсонс решил две основные проблемы, без которых турбина не получалась.
Во-первых — уменьшил скорость оборотов турбины, сделав ее продольной, и пар проходил 15 ступеней вдоль ее оси, постепенно расширяясь. Но все равно — даже такое решение в первых образцах дало не меньше 18 000 оборотов в минуту. Это было достижение! Такое количество оборотов мало где можно использовать, но турбина хотя бы работает, а не разрушается от нагрузок в металле! Конечно, в «Турбинию» встал уже доделанный образец, со сниженными в несколько раз оборотами.

Во-вторых — проблема «биения вала». Каждый вал имеет собственную частоту поперечных колебаний. Когда частота его вращения совпадает с этой частотой — возникает резонанс и вал идет вразнос. Для паровика с его медлительностью это заметно не было, а вот турбины — у них количество оборотов заведомо больше, чем резонансная частота любого вала. Чтобы это победить, Парсонс изобрел специальный подшипник, состоящий из набора колец двух разных диаметров, через которые винтовым насосом продавливалась смазка под большим давлением.

Я перечислил только самые большие проблемы. А там их было до кучи, чего только стоит специальный регулятор оборотов, потому что регулятор от паровика просто разлетался на части по всей мастерской.

И последнее — шестереночный понижающий редуктор, который мог бы переваривать такие обороты и крутящиеся моменты, смогли сделать только после 1920-го, когда он и появился на кораблях.

Поэтому вывод — если вы строите корабль или электростанцию — турбина будет как раз к месту. Ну или сепаратор для молока. В остальных случаях — с техническими проблемами турбин вам не справиться.

Итак, подведем итог и посмотрим что у нас в наличии.
Средневековье рассматривать не будем вообще. Попаданец очутился где-то в 18-м веке, паровики только зарождаются. Токарных станков по стали нет. Резьбовые соединения — пока в мечтах, все, что не клепается —  соединяем болтающимися шпильками и фиксируем клиньями. Точность обработки… Ну, монетка между цилиндром и поршнем паровика пролезет (хорошая копилка, кстати — объем цилиндра немалый). Системы смазки с винтовым насосом (да даже шарикоподшипника) мы ведь тоже не имеем. И мы для начала должны ручным инструментом изготовить несколько тысяч абсолютно одинаковых лопаток. А напоследок — напильником собираемся отцентровать трехметрового диаметра кусок железяки, отлитый из фигового металла, чтобы он крутился со скоростью шпинделя современного HDD??  Ну-ну. Лично я при испытаниях такой турбины отойду подальше.

Нам сейчас кажется, что до бумеранга додумались только австралийские аборигены и мы можем показать другим народам секретные знания. Но все обстоит абсолютно противоположно — все народы знали бумеранг, а остался он только у австралийцев, по причине их застревания [...]]]> Собственно, сделать бумеранг несложно. Форму мы знаем, нужно только правильно подобрать профиль.
Только кого мы хотим удивить?

Нам сейчас кажется, что до бумеранга додумались только австралийские аборигены и мы можем показать другим народам секретные знания. Но все обстоит абсолютно противоположно — все народы знали бумеранг, а остался он только у австралийцев, по причине их застревания в каменном веке. Ведь бумеранг — это просто палка, которую нужно бросать. Когда появились копья с наконечниками (пусть даже и кремневые), бумеранги начали сдавать позицию. У них было одно преимущество перед копьями — простота и дешевизна изготовления, но все же не настолько проще и дешевле.

Вообще тот классический бумеранг, что мы знаем — это игрушка. Боевой или охотничий выглядит чуть по-другому — он не должен возвращаться, он должен лететь максимально прямо.
В древнем Египте бумеранги применялись как армейское вооружение. Но эти бумеранги были с изюминкой — на конце у них был крюк. Он цеплялся за край щита, бумеранг поворачивался и бил по голове, что было невозможным для копья. Я не знаю, насколько эффективными были боевые бумеранги, но они постепенно исчезли. Видимо, шлемы постепенно стали обычным снаряжением.

То есть если вы попаданец в эпоху барокко и хотите развлечь «короля-солнце» для забав в дворцовом саду — бумеранг годен для внедрения. В другом случае лучше о бумеранге забыть.

Во-первых — сама профессия менестреля.

В сословном обществе [...]]]> Читая произведения про попаданцев понимаешь, что задача «перепеть Высоцкого» у нормального попаданца стоит даже выше, чем построить империю. При этом мир, где оказался попаданец, значения не имеет. И очень дивно выглядит исполнение Высоцкого на высоком эльфийском наречии.
Однако, в этой затее для средневековья есть несколько подводных камней…

Во-первых — сама профессия менестреля.

В сословном обществе все очень жестко. Основные три сословия — рыцарство, духовенство и горожане-крестьяне делились на много мелких подсословий. И в этой табели о рангах менестрели стояли в самом конце в аккурат между жонглерами и проститутками. Надо сказать, что глядя на очередной клип «Бзделок», «Дристящих» и иже с ними — понимаешь, что средневековые философы были в чем-то правы…
Это я говорю вот о чем — если вы позиционировали себя как благородный человек, то брать в руки балалайку вам строго запрещено. СТРОГО. Даже в бане с девицами почасовой оплаты. Если вы в благородном обществе споете пусть даже самую патриотическую песню и все прослезятся, то на утро при попытке заговорить с рыцарем вы просто получите в морду. Без объяснения.
Пение прокатит среди безродных наемников — но и среди них ваш имидж это не улучшит. Оно точно надо возиться с переводом?
Конечно, всегда существовали исключения. И всегда были певцы благородного происхождения. Но прежде чем выбирать карьеру, может стоит подумать о более результативных вариантах?

Во-вторых — репертуар.
В то время основное было — духовность. То есть заботились больше о том, что отправиться в чистилище, чем об окружающем мире. И поэзия и песни это отражали в полной мере. Менестрели зарабатывали исполнением рыцарских баллад назидательного содержания. Даже в «утренней песне влюбленых» (был такой отдельный жанр — альба) можно легко отловить дидактическую линию.
И если вы запоете про то, что в России… э-э-э… в «Византиии купола кроют чистым золотом» вряд ли вас там поймут. Хотя бы просто из-за того, что высшие сословия пытались всеми средствами оградится от черни и такие песни — ниже их достоинства.
А если спуститься в нижние сословия, где у самой популярной песни припев «эй, поп, хошь в лоб?», то вас не поймут тоже — понятно почему.
Вообще 90% современной песни и поэзии проваливаются в эту щель между тогдашним «высоким» и «низким». Просто потому, что современные сюжеты были там не популярны совсем не потому, что местные не могли их придумать, а потому, что просто НЕ НУЖНЫ.

P.S. Если вы — репер, то можете попробовать среди наемников. А вдруг сразу не зарубят?

Для пороха селитра и желательно калиевая селитра. Сейчас [...]]]> Классический дымный порох состоит из трех компонентов — уголь, сера и селитра.
Древесный уголь в то время был доступен везде, его пережигали в ямах без доступа воздуха. Сера была привозная, но была — ее добывали на вулканах и плавили в горшках с водой. А вот третий компонент…

Для пороха селитра и желательно калиевая селитра. Сейчас ее без проблем купить в магазинах удобрений. Но в те времена это было совсем и совсем непросто. Получали ее из выгребных ям, причем для количества бросали туда тухлое мясо и гниющие тряпки. Потом добавляли известь, строительный мусор, ветки, хворост. Процесс многоступенчатый — при гниении получался аммиак, который реагировал с известью и на дне получались желтоватые кристаллы. Процесс шел где-то полгода и эти ямы защищались навесами от прямых солнечных лучей. Естественно, качество селитры было на уровне плинтуса, зато посторонних примесей хватало. Причем это сильно зависело от места приготовления, потому что ингредиенты были разные. А так как время эксперимента полгода, то нужно было потратить жизнь, чтобы добиться устойчивого результата. Да и то результат будет годен только для данного региона.

Собственно, использование пороха началось после того, как в середине ХШ века Роджер Бэкон предложил метод очистки селитры.

И  если при этом учесть, что доля селитры в порохе больше половины, то… В общем — не царское это дело.