Основа бездымного пороха – тринитрат клетчатки или пироксилин – был получен ещё в 1832 году французским фармацевтом Анри Браконно. Отнюдь не имевшем ввиду придавать новый импульс развитию военного дела. Но первые же клинические испытания показали, что лечит пироксилин плохо. Зато, хорошо взрывается, – с выделением вчетверо большей, чем чёрный порох, энергии при равной массе заряда. Причём, все продукты взрыва пироксилина оказываются газообразными. Чёрный же порох, сгорая, более чем на половину переходил в массу твёрдых частиц, образующих облако дыма. Чем, кстати, во многом и обусловлена его низкая метательная мощность. В зачёт, создавая давление в стволе, идут только газы.
Во взрывном деле пироксилин стали использовать уже через десять лет, потребовавшихся для разработки технологии промышленного производства. Однако, именно в качестве пороха, – метательного заряда в огнестрельном оружии, – он не находил применения полвека. До 80-х годов XIX столетия. Затем ещё столько же – до 30-х годов XX века – образцы оружия под патроны с чёрным порохом продолжали оставаться на вооружении. Или хотя бы на хранении. Дольше всего штатным 7.5-мм револьвер, устрашавший врага оглушительным грохотом, облаком дыма и длинным языком оранжевого дульного пламени, оставался в Швейцарии.
Да. Выстрел в эпоху чёрного пороха выглядел куда эффектнее. Об этом часто забывают, хотя ещё Конан Дойла можно встретить упоминания об опасности стрельбы из мощных револьверов в помещении, – лопнут барабанные перепонки. Чёрный порох горел медленно, и вылетающие из ствола частицы угля реагировали уже с атмосферным кислородом, давая эффект «объёмного взрыва»… И, кстати, о скорости горения. С ней-то засада и получилась.
Разумеется, пол века между открытием пироксилина и принятием на вооружение систем под патрон с бездымным порохом были полезно потрачены химиками на отработку безопасной технологии производства нового метательного вещества. Но проблема заключалась не только в промышленном получении годной для длительного хранения пудры. Пытаясь внедрить бездымный порох с ранее неведомыми проблемами столкнулись и оружейники.
Эксперименты сразу показали, что нельзя просто так взять и насыпать в гильзу патрона вместо чёрного пороха пироксилин, – пусть и втрое меньшее количество. Стронув образовавшимися газами пулю и толкая её по нарезам, чёрный порох продолжал гореть во всём объёме ствола, – красочно завершая процесс, как отмечалось выше, уже только снаружи. Пироксилин же сгорал сразу, – в гильзе, – создавая огромное давление в казённой части ствола. С самыми печальными для стрелка последствиями.
Соответственно, к успеху пришлось идти с двух направлений. С одной стороны, химики укрощали бездымный порох, понижая скорость горения, так чтобы давление на стенки ствола распределялось равномернее. С другой же, оружейники… не делали ничего. А что они могли сделать, располагая бронзой и чугуном в качестве материалов для изготовления пушечных стволов, и сталью, полученной отжигом чугуна и последующей проковкой, для стволов ружейных? В любом случае, оружие, позволяющее использовать такой же по мощности заряд бездымного пороха, оказывалось бы тяжелее, чем под порох дымный. И какой тогда смысл?
Технические предпосылки для получения более качественной стали возникли лишь в конце 1850-х – после открытия мартеновского процесса. Но и после этого, технологии стального литья ещё требовалось отработать, а сами легированные стали – изобрести. Так что, пироксилин долгие десятилетия воспринимался только как взрывчатка. Для изготовления бомб и мин, в том числе морских, он был хорош. Корпус взрывного устройства разлетался в пыль, но он-то, в отличие от пушки, был одноразовый. Фугасный же эффект оказывался в несколько раз больше, чем при использовании чёрного пороха.
...Кстати, ещё во время Цусимского сражения на некоторых русских броненосцах стояли орудия, заряжавшиеся чёрным порохом, но метавшие разрывной снаряд с пироксилином. Устаревшие пушки служили тогда и в японском флоте. В береговой же и крепостной артиллерии чёрный порох оставался в употреблении ещё и во время Первой Мировой войны.
То есть, для перехода на бездымный порох, прежде всего требовались новые стали, позволяющие изготавливать рассчитанные на более высокое давление стволы. И – только так. С появлением бездымного пороха в конце XIX века сразу возникло и некое «правило хорошего тона». Патрон с бездымным порохом считалось неприличным изготавливать с гильзой, форма и размеры которой позволили бы вставить её в патронник старого, рассчитанного под дымный порох, оружия. Даже по ошибке, – ибо такая ошибка была чревата… Исключения из этого принципа бывали, – некоторые производители гражданского оружия в патронах к нему меняли порох на бездымный. Французы стали делать патроны с бездымным порохом к старому 11-миллиметровому револьверу… Но во всех случаях системы изначально были маломощными и имели большой запас прочности.
...Общей же – для химиков-технологов и оружейников – стала новая проблема «разработки комплекса оружие-патрон». Чёрных порохов было, собственно, два – «пушечный» (с крупным зерном) и мелкий «ружейный». Да и эти два вида оказывались взаимозаменимы. Подвиды же можно было и вовсе не учитывать. Русский ли порох, французский ли, английский, – даже хороший или плохой, – стрелять всегда можно было.
У бездымного же пороха скорость горения варьируется в широких пределах. Точный химический состав, размер и форму зёрен не только можно, но и нужно подбирать под характеристики ствола, – его прочность, длину и шаг нарезов. Так чтобы порох успел сгореть, передав снаряду максимум энергии… При слишком длинном стволе, растут затраты на преодоление трения. При слишком коротком (для такой массы заряда) можно достичь высокой начальной скорость лишь ценой чрезмерного давления и износа ствола. Сильное дульное пламя будет свидетельствовать о не полном использовании пороха, отсутствие же оного (как в случае винтовки «Арисака») – об избыточных массе и длине оружия.
