За счет чего порох был бездымным? Все просто: за счет того, что при сгорании образовывались не твердые продукты сгорания. а, газообразные.
История порохов – тема весьма занятная, и к изобретению (или открытию) бездымного пороха люди шли разными путями. И… несколько раз проходили мимо открытия (или изобретения).
Еще в 1863 году американский наборщик Хьятт, пытаясь получить искусственную слоновую кость для биллиардных шаров (за это была обещана премия в десять тысяч долларов), изобрел целлулоид — обработанную особым образом смесь нитроклетчатки и камфары.
Это та самая «пороховуха» из нашего детства, которая, сгорая, пахла камфарой. (Для пластичности в нее добавляли касторку или вазелин). Простите мои огрехи и примитивизм, я просто пытаюсь писать так, чтобы было понятно для всех.
Давным-давно уже был изобретен коллодий (смесь нитроцелюлозы и динитроцелюлозы) и его раствор в спирто-эфирной смеси - «медицинский клей», который использовали для заклеивания мелких ран и порезов (в советское время медицинский клей тоже продавался, кажется, под маркой «БФ-6»).
Коллодий в химическом отношении очень близок к пироксилину. Однако в отличие от взрывчатой ваты коллоксилин легко растворяется во многих органических растворителях, образуя густые клейкие массы.
Этим свойством и воспользовался А.Нобель (к этому процессу мы еще вернемся, когда будем смотреть взрывчатые вещества). К смеси коллоксилина и нитроглицерина он добавил небольшое количество камфары.
Все точно так же, как в случае с «пороховухой» - целулоидом, но там основа другая, (просто нитроцеллюлоза). Оказалось, что камфара и камфарный спирт флегматизируют смесь, и превращают ее в спокойно горящий порох, не боящийся к тому же никакой обработки.
Так в чем была проблема, и кто первым изобрел бездымный порох?
Вот в том-то и дело, что ряд авторов-химиков не совсем понимает, что требовалось, и что получили (и когда). (От того и "каша" в изложении).
Разнообразие задач, решаемых в боевых условиях войсками, требует применения различного по своим тактико-техническим характеристикам видов огнестрельного оружия. Это, в свою очередь, приводит к необходимости иметь разнообразные виды боеприпасов, в том числе достаточно большое многообразие порохов. По назначению (по видам оружия) обычно пороха разделяются на четыре группы:
- 1) пороха для стрелкового оружия;
- 2) орудийные пороха;
- 3) минометные пороха; (но они появились позже, и имели свои особенности)
- 4) ракетные твердые топлива (баллиститные и смесевые, это тоже тема отдельного рассказа).
Ружейный порох (порох для стрелкового оружия) появился намного раньше, и проблем с ним было намного меньше. Интрига завязалась в основном, вокруг технологии формирования и сушки артиллерийского пороха.
С ружейным порохом, что? Там все проще. Его маленькие чешуйки (цилиндрики, квадратики, нужное подчеркнуть) сушить легко. К 1887 году производство бездымного ружейного (мелкого) пороха было уже налажено в нескольких странах, то производство артиллерийского пороха вызывало некоторые технологические трудности. Даже в России производство ружейного бездымного пороха было налажено в 1888 году. Но есть нюанс. Это мелкий, ружейный порох. С артиллерийским все было сложнее. Проблемы были именно с ним. Возвращаемся назад по временной шкале.
В 1884 году складывается парадоксальная ситуация. Ну, как в том анекдоте про то, как Маркони изобрел радиоприемник, и, включив его, услышал в эфире мат Попова (если что, это просто шутка). В трех странах, почти одновременно, были изобретены бездымные пороха. Но немного разные.
Почему «разные»? Все дело в том, что бездымный порох, это не один вид пороха (чего не понимают отдельные авторы). Вики пишет: "Типы бездымного пороха включают кордит, баллистит и, традиционно, белый порох (англ. Poudre B)" "Смешались в кучу конелюди". Давайте разберемся.
Как минимум, бездымный порох бывает: одноосновным (тринитроцелюлоза, чистый пироксилин), двухосновным (до 50% тринитроглицерина) и трехосновным (с добавлением нитрогуанидина). Трехосновные появились позже.
Но вопрос не только в составе. Ни как не удавалось создать технологию получения, формования сушки зерен артиллерийских порохов. Именно технология получения зерен (а, не состав) стала предметом коммерческого спора.
Вьель во Франции получил одноосновный порох. Но очень долго и нудно «доводил» его производство. Его "вьелевский" порох "ленточный" и "пластинчатый".
Нобель же производил нитроглицериновый порох (двухосновный), наладив товарное производство своего «баллистита» раньше Вьеля.
Фридрих Абель «подглядев» кое-что у Нобеля, изменил технологию, и начал срочно патентовать свой «кордит», очень незначительно отличающийся от баллистита составом.
Он отличался только технологией формирования и сушки "зерен" в виде струн. Абель патентовал не состав пороха (новизны в нем не было, это по сути был тот же баллистит), а технологию формирования и сушки.
Вышел скандал, в котором все объединились против первооткрывателя. В конце концов, рассматривая дело, Лондонский суд (по формальным причинам) решил его не в пользу Нобеля. Абель ведь патентовал не состав, а способ формирования и сушки зерен.
Возобладали интересы самой Великобритании. Вот именно эту точку зрения отражает цитата из "Вики" (чисто английская точка зрения). Если выделять кордит в отдельный вид пороха, тогда нужно выделять и "пироколлодий " Менделеева, там тоже были свои тонкости (но мы к ним еще вернемся).
Когда одна из английских фирм начала производить кордит, она уплатила Нобелю крупную сумму, как бы признавая в нем истинного изобретателя этого вида пороха (но исключительно по своей инициативе).
В наши дни, вроде бы как, решающая роль Нобеля как творца нитроглицериновых порохов признана безоговорочно. (Но это не точно).
Что получалось в то время?
Порох Вьеля годился для мелких зерен, но крупные артиллерийские зерна приходилось месяцами «вялить». Кроме того, как показали взрывы на французских броненосцах «Иена» и «Либертэ», порох получился… неустойчивым, и разлагался при хранении.
Порох Нобеля и «слизанный» с него порох Абеля решали эту проблему (разными путями, но, решение было найдено). Нитроглицериновые пороха устойчивее, проще в изготовлении, дешевле, совершеннее по форме, разнообразнее по свойствам и, самое главное, мощнее пироксилинового.
«А, вот у нас в России…». А, что у нас в России? У нас за пятьдесят лет выдали только семь (семь) патентов (запамятовал, как их тогда называли у нас), а, потому, Д.И.Менделеев со своим «пироколлодием» оказался никому не нужным.
Д.И.Менделеев решал проблему не «просто бездымного пороха», бездымный порох у нас уже был. Летом 1888 года Охтенскому пороховому заводу был дан приказ изготовить для испытаний новой винтовки опытную партию бездымного пороха. Уже в конце этого же года первый русский бездымный порох (типа пироксилинового) был получен. Руководил этими работами капитан 3. В. Калачев.
Менделеев решал проблему морского артиллерийского пороха для орудий большого калибра. Именно за этим в 1890 году морской министр Чихачев обратился с просьбой о помощи к Дмитрию Ивановичу. И он решил эту проблему.
Будучи во Франции, Менделеев обратил внимание на чрезвычайно опасную операцию — сушку "вьелевского" пироксилинового пороха, вызывающую частые пожары с большим числом жертв.
Технологическое решение было найдено в опыте прошлого. Если помните, в статье про дымный порох, мы упоминали «вино» (т.е. спирт). Здесь было принято то же решение: Менделеев предложил заменить сушку пироксилина обезвоживанием его спиртом, что является совершенно безопасным. Но это не главное.
Он работал во Франции с «вьелевским» порохом, и он решил пойти дальше французов. Он начал считать «кислородный баланс». Грубо говоря: бездымные пороха, это метательные взрывчатые вещества, окислитель и окисляемое вещество «в одном флаконе». Вещество «отрабатывает» свой ресурс полностью, когда определенному количеству молекул окисляемого вещества, соответствует определенное количество молекул окислителя. Кроме того, он решил проблему формования порохов по-своему.
В создании пироколлодия Менделееву активно помогал профессор Иван Михайлович Чельцов, крупный химик и взрывник, автор капитального двухтомного курса по взрывчатым веществам.
Полученный Менделеевым пироколлодий содержал двенадцать с половиной процентов азота, и почти соответствующее количество кислорода. Кроме того, он растворялся в спирто-эфирной смеси, «как сахар». Кроме того, Менделеев подобрал нужные флегматизирующие и стабилизирующие присадки. Его порох не разлагался, и при этом не пачкал канала ствола. Он оказался прекрасным исходным материалом при изготовлении пороха для оружия любых калибров.
Комиссия морской артиллерии во время опытной стрельбы установила, что канал двенадцатидюймового орудия «был так чист, что не пачкал носового платка» и что порох обнаружил «бесподобные баллистические свойства». Руководитель опытов адмирал С. О. Макаров телеграммой поздравил Менделеева с выдающимися результатами. Но…
Охтенский пороховой завод не проявил заинтересованности в новом порохе и заявил, что «пироксилиновый порох вполне тождествен с пироколлодием» и что в последнем нет «никакой новизны».
Начались хождения по инстанциям, согласования. В 1894 году Менделеев уходит из предоставленной ему лаборатории.
А, в 1895 году эту же технологию патентуют в США американские офицеры Бернаду и Конверс. Они и не скрывали, что технология «менделеевская», но патента-то на этот метод не было.
«Менделеевский» порох производил только флот (но недолго). В 1907 году Морской пироксилиновый завод, производивший пироколлодиевый порох, был закрыт. Заказы на крупные партии артиллерийского пороха были переданы в Германию (на нобелевские заводы).
Потом, уже во время Первой мировой, мы покупали в США порох, произведенный по нашей же «менделеевской» технологии, которая была и проще, и дешевле, и безопаснее «вьелевской».
Я не просто так затронул эту тему, ибо для того, чтобы понимать историю флота, нужно знать все аспекты, понимать, чьи снаряды и пороха были лучше, и почему.
Но, чтобы понимать ситуацию со снарядами, наверное, стоило бы коснуться и взрывчатых веществ, ибо механизм взрыва бризантных (дробящих) и метательных веществ (порохов) неодинаков.