~Axite~ Cartridges with 200-grain bullets.
Velocity 2,726 F.S.
Pressure 20.95 tons.
~Axite~ Cartridges with 215-grain bullets.
Velocity 2,498 F.S.
Pressure 19.24 tons.
~Axite~ Service Cartridges.
Velocity 2,179 F.S.
Pressure 15.76 tons.
~Cordite~ Service Cartridges.
Velocity 2,010 F.S.
Pressure 15.67 tons.
Пять патронов со служебным акситом и служебным кордитом были помещены в печь и нагреты до температуры 110° F в течение одного часа, а затем отстреляны для измерения давления. Были получены следующие результаты:
Аксит. Кордит. До нагревания 15,76 тонны на кв. дюйм 15,67 тонны на кв. дюйм. После нагревания 16,73 тонны на кв. дюйм 17,21 тонны на кв. дюйм.
Увеличение 0,97 = 6,1% 1,54 = 9,8%
Average Velocities—
Before heating 2,150 F.S. 2,030 F.S.
After " 2,180 " 2,090 "
_____ _____
Увеличение 30 фут/сек = 1-1/2% 60,0 фут/сек = 3%
Чтобы показать точность, обеспечиваемую акситом, семь выстрелов были произведены со станка по мишени, установленной на расстоянии 100 ярдов от винтовки. Шесть из семи выстрелов можно было накрыть пенни, седьмой был чуть снаружи. Чтобы установить относительное тепло, передаваемое винтовке при взрыве аксита и кордита, по десять патронов с акситом и кордитом были отстреляны из винтовки .303 с интервалом в десять секунд, причем температура ствола винтовки измерялась до и после каждой серии:
ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СТВОЛА ВИНТОВКИ С акситом составило 71° F. С кордитом составило 89° F. Разница в пользу аксита 18° F = 20,2%
Смазывающее действие аксита подтверждается тем фактом, что серия кордитовых патронов, отстрелянных из винтовки .303 обычным способом, сопровождалась второй серией, при которой ствол смазывался между каждым выстрелом путем чередования стрельбы патроном с акситом и патроном с кордитом. Средняя скорость первой серии кордитовых патронов составила 1974 фута в секунду; средняя скорость второй серии составила 2071 фут в секунду; таким образом, увеличенная скорость из-за смазывающего эффекта аксита составила 97 футов в секунду. Этот порох, очевидно, обладает очень многими превосходными качествами и значительными преимуществами перед кордитом. Понятно, что аксит в настоящее время рассматривается британским правительством для использования в качестве служебного пороха.
Баллистит. — Порох Нобеля, известный как баллистит, первоначально состоял из камфорированного желатин-динамита и изготавливался из 10 частей камфоры на 100 частей нитроглицерина, к которым затем добавлялось 200 частей бензола, а затем в этой смеси вымачивалось 50 частей нитрохлопка (растворимого), после чего смесь нагревалась для испарения бензола, а полученное соединение впоследствии пропускалось между нагретыми паром валками и формировалось в листы, которые затем окончательно нарезались на мелкие квадраты или другие формы по мере необходимости. Однако камфора, содержащаяся в этом веществе, оказалась недостатком, и ее использование было прекращено. Состав теперь составляет 50% растворимого нитрохлопка и 50% нитроглицерина. Поскольку нитроглицерин не растворяет свой собственный вес нитрохлопка (даже растворимой разновидности), бензол используется в качестве растворителя, но впоследствии удаляется из готового продукта, точно так же, как ацетон удаляется из кордита. Около 1% дифениламина добавляется с целью повышения его стабильности.
Цвет баллистита темно-коричневый. При воспламенении он горит слоями и испускает искры. Размер кубиков, на которые он нарезается, составляет 0,2-дюймовый куб. Его плотность 1,6. Он также с помощью специальной машины подготавливается в виде листов после смешивания в деревянном корыте, снабженном двойными цинковыми пластинами, и подвергается процессу нагревания с помощью труб с горячей водой. Он пропускается между горячими валками и раскатывается в листы, которые затем пропускаются через режущую машину и гранулируются. Эксперименты сэра А. Нобеля[A] с этим порохом дали следующие результаты: использованный заряд составлял 5 фунтов 8 унций, размер кубиков — 0,2 дюйма. Среднее давление, измеренное крешерным манометром, составило 14,3 тонны на квадратный дюйм (максимум 2210, минимум 2142), а среднее давление — 2180 атмосфер. Начальная скорость составила 2140 футов в секунду, а дульная энергия — 1429 футо-тонн. Грамм баллистита генерирует 615 см^{3} постоянных газов и дает 1365 грамм-единиц тепла. Баллистит производится в Ардире в Шотландии, в Чилворте в Суррее, а также в Италии под названием «Филит», который имеет форму шнуров, а не кубиков. Баллистит, производимый в Германии, содержал больше нитроцеллюлозы, и готовый порох покрывался графитом. Его использование в качестве служебного пороха в Германии было прекращено, но он до сих пор остается служебным порохом в Италии.
[Сноска A: Proc. Roy. Soc., том lii., стр. 315.]
Бездымный порох ВМС США. — Этот порох производится на торпедной станции ВМС США для использования в орудиях всех калибров в ВМС США. Это нитроцеллюлозный порох, смесь нерастворимой и растворимой нитроцеллюлозы вместе с нитратами бария и калия и небольшим процентом карбоната кальция. Пропорции в случае пороха для 6-дюймового скорострельного орудия следующие: смешанная нитроцеллюлоза (растворимая и нерастворимая) — 80 частей, нитрат бария — 15 частей, нитрат калия — 4 части и карбонат кальция — 1 часть. Процент азота, содержащегося в нерастворимой нитроцеллюлозе, должен быть 13,30±0,15, а в растворимой — 11,60±0,15, и средняя степень нитрования смеси должна составлять 12,75% азота. Растворитель, используемый при изготовлении пороха, представляет собой смесь эфира (уд. вес 0,720) — 2 части и спирта (95% по объему) — 1 часть. Процесс производства вкратце следующий:[A] — Растворимая и нерастворимая нитроцеллюлоза сушатся отдельно при температуре от 38° до 41° C до тех пор, пока они не будут содержать более 0,1% влаги. Карбонат кальция также мелко измельчается и сушится, и добавляется к смешанным нитроцеллюлозам после того, как они были просеяны через сито с 16 ячейками на дюйм. Нитраты затем отвешиваются и растворяются в горячей воде, и к этому раствору добавляется смесь нитроцеллюлоз и карбоната кальция при постоянном перемешивании, пока вся масса не станет однородной пастой. Эта пастообразная масса затем распределяется по лоткам и повторно сушится при температуре от 38° до 48° C, а когда она полностью высохнет, ее переносят в смесительную машину. Теперь добавляется эфирно-спиртовая смесь и начинается процесс замешивания. Экспериментально было установлено, что количество растворителя, необходимое для обеспечения тщательного включения, составляет около 500 см^{3} на каждые 500 г сухой пасты. Чтобы предотвратить потерю растворителя из-за испарения, смесительная машина сделана паронепроницаемой. Смешивание или замешивание продолжается до тех пор, пока полученная серовато-желтая паста не станет абсолютно однородной, насколько это можно определить на глаз, что требует от трех до четырех часов. Паста затем обрабатывается в предварительном прессе (известном как блочный пресс, приводимый в действие гидравлической силой), где она прессуется в цилиндрическую массу однородной плотности и таких размеров, чтобы соответствовать окончательному или пороховому прессу. Цилиндрические массы из блочного пресса переносятся в окончательный пресс, откуда они выдавливаются через матрицу под давлением около 500 фунтов на квадратный дюйм. По мере выхода из окончательного пресса порох имеет форму ленты или листа, ширина и толщина которых определяются размерами зарядной каморы орудия, в котором порох должен использоваться. На внутренней поверхности матрицы имеются ребра, проходящие в направлении выхода пороха из пресса, цель этих ребер — наносить насечки на листы или ленты в направлении их длины, чтобы порох равномерно поддавался давлению газов, генерируемых в орудии во время горения заряда. Лента или лист затем нарезаются на куски шириной и длиной, соответствующими каморе орудия, для которого они предназначены, причем общее правило заключается в том, что толщина зерна (в совершенно сухом состоянии) должна составлять пятнадцать тысячных (0,015) калибра орудия, а длина — соответствовать длине зарядной каморы. Таким образом, в случае 6-дюймового скорострельного орудия толщина зерна (или листа) составляет 0,09 дюйма, а длина — 32 дюйма. Листы затем тщательно сушатся, сначала между листами пористой промокательной бумаги под умеренным давлением и при температуре от 15° C до 21,5° C в течение трех дней, а затем подвергаются воздействию свободной циркуляции воздуха при температуре около 21,5° C в течение семи дней и, наконец, выдерживаются в течение недели или дольше при температуре, не превышающей 38° C, до тех пор, пока они не перестанут терять вес.
[Сноска A: Лейтенант У. Уолк, «Лекции о взрывчатых веществах», стр. 330.]
Листы после тщательной сушки имеют однородный желтовато-серый цвет и характерную коллоидную консистенцию; они обладают идеально гладкой поверхностью и не имеют внутренних пузырей или трещин. Температура воспламенения готового пороха должна быть не ниже 172° C., а при прохождении испытания на нагрев или стабильность он должен выдерживать воздействие температуры 71° C. в течение тридцати минут без изменения цвета индикаторной бумаги.
~Порох W.A.~ — Этот порох производится компанией American Smokeless Powder Company и был предложен для использования в армии и на флоте Соединенных Штатов. Он выпускается в нескольких сортах в зависимости от требуемых баллистических характеристик. Он состоит из нерастворимого пироксилина и нитроглицерина, а также металлических нитратов и органического вещества, используемого в качестве замедлителя или регулятора. Детали его производства очень похожи на производство кордита, за исключением того, что нитроглицерин растворяется в части ацетона перед добавлением к пироксилину. Порох прессуется в сплошные нити, трубчатые шнуры или цилиндры в зависимости от калибра орудия, в котором он будет использоваться. При выходе из пресса нити попадают на брезентовую ленту, которая проходит над нагретыми паром трубами, и собираются в проволочные корзины. Более крупные шнуры или цилиндры нарезаются на куски нужной длины и раскладываются на лотках в сушильном помещении. Порох для стрелкового оружия гранулируется путем нарезки нитей на короткие цилиндры, которые затем подвергаются галтовке, обеспыливанию и, если они недостаточно сухие, снова помещаются на лотки в сушильном помещении. Перед отправкой с завода от пяти до десяти партий по 500 фунтов каждая смешиваются в смесительной машине для достижения большей однородности. Цвет пороха W.A. очень светло-серый, зерна очень однородны по размеру, сухие и твердые. Порох для крупных орудий имеет желтоватый цвет, почти прозрачен и почти так же тверд, как эбонит. Утверждается, что порох не подвержен влиянию атмосферных или климатических условий, стабилен и дает отличные баллистические результаты; он не чувствителен к ударам пуль, а при воспламенении горит спокойно, если не находится в условиях сильного сжатия.
Переходя теперь к бездымным порохам, основным ингредиентом которых является нитроцеллюлоза в той или иной форме (пироксилин, нитролигнин и т. д.), одним из первых среди них был пироксилин Прентиса, состоявший из 15 частей нитрованной бумаги, смешанной с 85 частями неконвертированной целлюлозы. Он скатывался в цилиндр. Другим был порох из пироксилина Паншона, состоявший из пироксилина, пропитанного раствором сахара, а затем смешанного с нитратом, таким как нитрат натрия или калия. Впоследствии использовался нитрат бария, а материал гранулировался и состоял из нитрованного пироксилина.
Взрывчатое вещество, известное как тонит, производимое в Фавершаме, первоначально предназначалось для использования в качестве пороха, но сейчас применяется только для взрывных работ.
~Порох Шульце.~ — Одним из первых успешных порохов, представленных в этой стране, был порох Шульце, изобретение полковника Шульце из прусской артиллерии, который в настоящее время производится компанией Schultze Gunpowder Company Limited в Лондоне. Состав этого пороха, как указано в «Словаре взрывчатых веществ» покойного полковника Кандилла, следующий:
Растворимый нитролигнин 14,83 процента. Нерастворимый 23,36 процента. Лигнин (неконвертированный) 13,14 процента. Нитраты K и Ba 32,35 процента. Парафин 3,65 процента. Вещества, растворимые в спирте 0,11 процента. Влага 2,56 процента.
Этот порох первым решил проблему создания бездымного или почти бездымного пороха, который можно было безопасно и успешно использовать в стрелковом оружии. Ранее пироксилин испытывался в различных формах, и почти в каждом случае это приводило к разрушению оружия из-за трудности регулирования горения до безопасного уровня. Но около 1866 года полковник Шульце в результате экспериментов получил нитрованное древесное волокно, которое подавало большие надежды на то, что оно будет более податливым и легче регулируемым при горении, чем пироксилин. Оно было немедленно представлено в Англии, и была сформирована компания Schultze Gunpowder Company Limited для начала его производства, что она и сделала в 1868 году. С момента своего появления порох Шульце претерпел различные модификации. Сначала он изготавливался в виде мелкого кубического зерна, получаемого путем поперечной нарезки волокна древесины, а затем разбивания этого шпона на кубики. Позже были внедрены улучшения, и полученное таким образом древесное волокно измельчалось до мелкой степени, а затем снова формировалось в мелкие зерна неправильной формы. Затем был сделан шаг вперед в форме используемого древесного волокна: волокно разрушалось под воздействием химикатов при высокой температуре, что позволяло получить чрезвычайно чистую форму древесного волокна. Следующим улучшением стало придание зернам пороха практически водонепроницаемости и меньшей подверженности атмосферным влияниям влажности и сухости, а последним усовершенствованием процесса стало упрочнение зерен с помощью растворителя нитролигнина, чтобы исключить образование пыли, которая часто возникала из-за трения зерен при транспортировке.
Периодически вносились и незначительные изменения, чтобы соответствовать постепенным изменениям, произошедшим за этот долгий период в производстве охотничьих ружей и гильз, используемых с этим порохом. Однако на протяжении всей своей эволюции эта компания придерживалась первоначальной идеи использования древесного волокна вместо хлопка в качестве основы своего бездымного пороха, поскольку опыт подтвердил первоначальное мнение о том, что таким образом можно получить порох, менее чувствительный к случайным различиям в навеске и более удовлетворительный во всех отношениях, чем порох, изготовленный на хлопковой основе. Порох всегда регулировался так, чтобы по объему он занимал тот же объем, что и лучший черный порох, а по весу составлял ровно половину веса черного.
Процесс производства этого пороха вкратце заключается в следующем:
Древесина чистых пород обрабатывается хорошо известным сульфитным способом для получения чистого древесного волокна, которое очень тщательно очищается. После сушки оно вымачивается в смеси азотной и серной кислот, чтобы превратить его в нитросоединение и взрывчатую основу пороха. Это нитросоединение тщательно очищается до тех пор, пока оно не будет соответствовать очень высоким требованиям чистоты Министерства внутренних дел, а затем измельчается с солями, содержащими кислород, и т. д. Все это формируется в маленькие зерна неправильной формы желаемого размера, которые сушатся и упрочняются путем вымачивания в подходящем растворителе для нитросоединения. После окончательной сушки, просеивания и т. д. порох хранится на складах в течение нескольких месяцев перед выпуском. При выпуске производится очень большая смесь весом в много тонн, что обеспечивает абсолютную однородность материала.
В Англии существует стандартный заряд, принятый всеми для испытания охотничьего пороха; этот заряд составляет 42 грана пороха и 1-1/8 унции дроби № 6 — эта дробь отстреливается из 12-калиберного ружья, при этом снимаются осыпь и скорость на любом требуемом расстоянии.
The standard muzzle velocity of Schultze gunpowder is 1,220 feet per second.
Средняя скорость на 40 ярдах составляет 875 футов в секунду.
The mean 20 yards ditto is 1,050 feet per second.
Внутреннее давление не должно превышать 3,5 тонны.
Эта компания также производит новую форму пороха, известную как Imperial Schultze. Это порох с несколько меньшим удельным весом; 33 грана занимают объемный заряд по сравнению с 42 гранами старого. По своему составу он во многом следует линии старого пороха, но совершенно свободен от дыма и не оставляет никакого остатка.
~Порох E.G.~ — Это один из старейших нитропорохов. Он был изобретен Ридом и Джонсоном в 1882 году. В настоящее время он производится компанией E.G. Powder Company Limited на их заводе недалеко от Дартфорда, Кент, а в Америке — компанией Anglo-American E.G. Powder Company в Нью-Джерси. Основой этого пороха является тонкая форма целлюлозы, полученная из хлопка, тщательно очищенная, освобожденная от всех посторонних веществ и тщательно нитрованная. Его производство выглядит примерно так: чистый нитрохлопок в виде мелкого порошка вращается в барабане, сбрызгивается водой, и барабан вращается до тех пор, пока нитрохлопок не примет форму зерен. Затем зерна сушатся и смачиваются эфиро-спиртом, благодаря чему влага желатинизируется, а затем окрашиваются аурином, который придает им оранжевый цвет. Затем их сушат и пропускают через сито, чтобы отделить зерна, которые могли слипнуться во время процесса желатинизации.
С момента своего появления вскоре после 1881 года порох E.G. претерпел значительные изменения и в настоящее время с практической точки зрения является совершенно другим продуктом. Сейчас и с 1897 года он является тем, что известно как 33-грановый порох, то есть старый стандартный заряд в 3 драхмы по объему для 12-калиберного ружья весит 33 грана по сравнению с 42 гранами для оригинального E.G. и других нитропорохов. Это улучшение было достигнуто за счет уменьшения содержания нитрата бария и использования нитроцеллюлозы более высокой степени нитрования, а также большей желатинизации при производстве. Гранулы очень твердые и противостоят влаге в степени, ранее недостижимой для любого «объемного» пороха.