Отдел Vihtavuori TechTeam опубликовали статью, рассказывающую о формах гранул порохов и их рабочих характеристиках, в официальном блоге компании. В тексте рассматриваются сферические, листовые (хлопья), цельные и перфорированные экструдированные (в форме столбиков) пороха.
Все производимые пороха компании Vihtavuori для снаряжения патронов - экструдированные цилиндрические с одиночной перфорацией.
Разница между скоростью горения порохов зависит от размеров гранулы, толщины стенок цилиндра, покрытия и состава.
Трубчатые гранулы могут иметь множественную перфорацию и, как самые распространенные представители данного класса, крупные гранулы с 7 или 19 перфорациями, используемые, как правило, в больших калибрах.
Другие используемые формы - это сфера ("шар") и хлопья. Изготовление шариков менее дорогостоящее и не требующее прессовки, поэтому эта форма чаще всего используется в патронах для автоматического оружия, но также может применяться и в винтовочных или пистолетных патронах. Гранулы в виде хлопьев чаще всего используются в гладкоствольных патронах.
"Толщина гранулы" - это термин, означающий минимальную длину зон горения, которая будет происходить, не пересекаясь с другой. В сферических порохах - это диаметр "шарика", в хлопьях - это их толщина, а в множественно-перфорированных гранулах - это минимальная длина, т.е. толщина стенок между перфорацией.
Скорость горения гранул пороха без перфорации и обработки поверхности зависит от свободной площади, где он может воспламенится при любом давлении. Изменение на поверхности, которая будет гореть в момент детонации, называется форм-функцией. Если область горения увеличивается, то форм-функция также растет по нарастающей. Если форм-функция уменьшается, то она будет спадающей. Если области огня остаются постоянными в процессе возгорания, она описывается как "нейтральная".
Цилиндрические пороха с перфорацией прогрессивны — скорость горения возрастает при увеличении площади, а давление растет медленнее, достигая пика ближе к концу.
Хлопья и сферы дегрессивны - полная поверхность и давление будет на пике в начале горения, спадая в процессе.
А как форма будет влиять на давление и скорость?
В общем, можно сказать, что порох, который горит с прогрессией, достигает нужной скорости на нижнем максимуме давления, быстрее чем нейтральный порох, без учета дегрессивного пороха. При увеличении гранул в размерах максимальное давление смещается к моменту "дульного среза", также увеличивая задульную вспышку.
Скорость и давление могут быть настроены количеством порохов и их плотностью, или же, другими словами, отношением между зарядом пороха и его объемом. При возрастании плотности пропорционально увеличивается давление.