Русская артиллерия (От Московской Руси до наших дней) - Ионин Сергей Николаевич (читать бесплатно книги без сокращений TXT) 📗
Потенциальная энергия ВВ при взрыве превращается в механическую работу расширяющихся газов, которые дробят и разрушают окружающие предметы.
Сам процесс взрыва — кратковременный, его длительность — от сотых до миллионных долей секунды.
Объем газов, выделяющихся при взрыве любого ВВ, во много раз больше объема самого ВВ. Так, при сгорании 1 литра пироксилинового пороха выделяется 1440 литров газов.
Температура газов при взрыве достигает 2200–4000 градусов Цельсия.
По скорости взрывчатого превращения, характеризующей и качественную сторону взрыва, различают: быстрое сгорание, собственно взрыв и детонацию.
Быстрое сгорание ВВ — это процесс взрывчатого превращения, протекающий со скоростью до нескольких метров в секунду. При этом газы, образуясь постепенно, производят работу разбрасывания или метания. Например, при быстром сгорании пороха в канале ствола газы выполняют работу метания. Они выбрасывают снаряд из канала ствола, не разрушая при этом ни снаряда, ни самого ствола.
Собственно взрыв — это процесс, скорость которого измеряется сотнями метров в секунду. При взрыве возникает резкий скачок давления, происходит удар газообразных продуктов по окружающей среде и ее разрушение.
Детонация ВВ — это особый вид взрыва, характеризующийся максимально возможной для данного ВВ скоростью — несколько тысяч метров в секунду. Скорость детонации не зависит от внешних условий. Для тротила она составляет 6700 метров в секунду, для нитроглицерина — около 8200 метров в секунду. Детонация разрывного заряда в снаряде мгновенно дробит его стенки на осколки.
По характеру действия и практическому применению ВВ подразделяются на инициирующие, бризантные (дробящие), метательные (пороха) и пиротехнические составы.
Инициирующие ВВ (их называют иногда первичными) — это ВВ с высокой чувствительностью к различным внешним воздействиям. Они взрываются от пламени, искры, накола, толчка, удара, трения и своим взрывом способны вызывать детонацию других, менее чувствительных ВВ. Поэтому инициирующие ВВ применяются для снаряжения различных капсюлей, являющихся возбудителями взрывных процессов.
К инициирующим ВВ относятся гремучая ртуть, азид свинца, стифнат свинца, тетразен.
Бризантные ВВ (вторичные) менее чувствительны к огню, удару и другим внешним воздействиям, поэтому они безопасны в служебном обращении. Основная форма взрывчатого превращения бризантных ВВ — детонация, которая вызывается действием инициирующих ВВ. Бризантные ВВ предназначаются для снаряжения снарядов и мин.
К бризантным ВВ относятся тетрил, гексоген, тэн, пикриновая кислота, аммотол, пироксилин, нитроглицерин, динамиты, но самым распространенным является тротил (полное название — тринитротолуол, сокращенное — тол).
Тротил — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Удельный вес тротила — 1,66, температура плавления — 81,6 градуса Цельсия. Исходным продуктом для его получения служит толуол — бесцветная жидкость, добываемая из продуктов перегонки каменного угля или нефти. В результате троекратного нитрирования толуола смесью азотной и серной кислот образуется тротил. Он нечувствителен к ударам, даже к прострелу пулей и нагреванию. Тротил можно резать, пилить, сверлить, жечь. Зажженный на открытом воздухе, он горит спокойно сильно коптящим пламенем. В воде тротил не растворяется, с металлами при обычных атмосферных условиях не взаимодействует, при хранении весьма стоек — снаряженные им снаряды и мины могут храниться много лет.
Тротил широко применяется не только в артиллерии. Им снаряжаются ручные гранаты, минно-подрывные заряды, авиабомбы, боевые части ракет различных классов.
Тротил является мерой мощности ядерного оружия. Общепринятый тротиловый эквивалент — это характеристика действия ядерного взрыва весом тротилового заряда, энергия взрыва которого равна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. Например, тротиловый эквивалент ядерного заряда в один килограмм урана-235 (при полном делении всех его ядер) составляет энергию взрыва 20 000 т тротила.
Гексоген — белое кристаллическое вещество без запаха и вкуса. Удельный вес 1,82, температура плавления 204 градуса Цельсия. Гексоген превосходит тротил и некоторые другие ВВ по мощности взрыва, бризантности, скорости детонации, однако он более чувствителен к удару. Чтобы уменьшить чувствительность гексогена к удару, его флегматизируют, то есть добавляют к нему парафин, воск, канифоль, тротил. Флегматизированный парафином гексоген идет для снаряжения бронебойных снарядов.
Тэн — белый мелкокристаллический порошок. Удельный вес 1,7; температура плавления 142 градуса Цельсия. Тэн с трудом воспламеняется и горит спокойно. Но если зажечь один килограмм вещества, то тэн взрывается.
Тэн считается одним из самых мощных ВВ, однако он весьма чувствителен к механическим воздействиям. Поэтому при снаряжении снарядов применяют тэн, флегматизированный парафином, или тэн в смеси с тротилом.
Метательные ВВ — это пороха. Их отличительная особенность — способность к взрывчатому превращению в форме быстрого сгорания, но без детонации. Они предназначаются для изготовления боевых зарядов или элементов боеприпасов (воспламенители, замедлители, вышибные заряды и т. д.).
Пороха бывают бездымные (пироксилиновые, нитроглицериновые, нитрогуанидиновые, дигликолевые и др.) и дымные.
Бездымные пороха изготовляются в виде лент, пластинок, дисков, трубок, зерен цилиндрической формы с одним или семью каналами и т. д. Удельный вес пороха 1,55—1,63, температура вспышки 180–200 градусов Цельсия.
Бездымные пороха подразделяются на одно-, двух- и трехосновные. Пироксилиновые пороха относятся к одноосновным, нитроглицериновые — к двухосновным, нитрогуанидиновые — к трехосновным (пироксилин + нитроглицерин + нитрогуанидин).
Основой всех бездымных порохов является пироксилин, то есть бризантное ВВ. Пироксилин получается в результате обработки хлопка азотной кислотой в присутствии серной кислоты. Этот процесс называется нитрацией. Чтобы получить порох, пироксилин обрабатывают растворителем, состоящим из смеси спирта и эфира. Растворяясь, пироксилин переходит в однородную желатинообразную массу, из которой изготовляют порох необходимой формы. Такова сущность производства пироксилинового пороха.
Огромна заслуга нашего великого соотечественника Д.И. Менделеева, который еще в 1890 г. предложил диффузионный метод обезвоживания пироксилина этиловым спиртом. Этот метод применяется во всех странах мира.
Известный всем дымный порох представляет собой механическую смесь калиевой селитры (75 процентов), древесного угля (15) и серы (ТО процентов). Непосредственно для стрельбы дымный порох в наши дни не применяется. Он в три раза слабее бездымного пороха, сильно загрязняет твердыми остатками канал ствола, при сгорании образует дымное облако, демаскирующее огневую позицию и препятствующее наблюдению за целью или точкой наводки.
Но у дымного пороха есть и хорошие качества: он легко воспламеняется, даже от небольшой искры, и сгорает значительно быстрее, чем бездымный порох. Поэтому сейчас дымный порох применяется в качестве воспламенителя бездымного пороха, в капсюльных втулках, для пороховых предохранителей, замедлителей и усилителей, во взрывателях, в огнепроводных бикфордовых шнурах и т. д. Из дымного пороха изготовляются вышибные заряды зажигательных, осветительных и агитационных снарядов.
Пиротехнические составы используются для снаряжения зажигательных и осветительных снарядов и всякого рода трассеров и сигналов. Скорость горения пиротехнических составов очень мала, ибо они предназначены не для разрушения или метания, а для получения пламени, света и дыма различной окраски.
Пиротехнические составы — это горючие смеси со слабо выраженными взрывчатыми свойствами. Основным видом превращения здесь является горение.
Чтобы произвести выстрел из орудия, надо сначала его зарядить, то есть вложить в ствол снаряд и боевой заряд. Для каждого выстрела применяется строго определенное весовое количество бездымного пороха, которое и называется боевым зарядом.
