stringtranslate.com

Порох

Порох для дульнозарядного огнестрельного оружия в гранулах
Реконструкторы Гражданской войны в США пускают залповый огонь черным порохом
Диспенсер для стартера Flash Pan

Порох , также известный как черный порох , чтобы отличить его от современного бездымного пороха , является самым ранним известным химическим взрывчатым веществом . Он состоит из смеси серы , древесного угля (который в основном состоит из углерода ) и нитрата калия (селитры) . Сера и древесный уголь действуют как топливо, а селитра является окислителем . [1] [2] Порох широко использовался в качестве метательного вещества в огнестрельном оружии , артиллерии , ракетной технике и пиротехнике , включая использование в качестве взрывчатого вещества для взрывчатых веществ в карьерах , горнодобывающей промышленности , строительстве трубопроводов , туннелей [3 ] и дорог .

Порох классифицируется как слабое взрывчатое вещество из-за его относительно медленной скорости разложения и, следовательно, низкой бризантности (разрушаемости/дробления) . Слабовзрывчатые вещества дефлагрируют (т. е. горят на дозвуковой скорости), тогда как сильновзрывчатые вещества детонируют , создавая сверхзвуковую ударную волну . Воспламенение пороха, упакованного позади снаряда, создает достаточное давление, чтобы заставить выстрел вылететь из дула на высокой скорости, но обычно недостаточно силы, чтобы разорвать ствол орудия . Таким образом, он является хорошим метательным веществом, но менее пригоден для разрушения скал или укреплений из-за своей малой взрывной силы. Тем не менее, он широко использовался для наполнения артиллерийских снарядов с плавленым зарядом (и использовался в горнодобывающей промышленности и проектах гражданского строительства ) до второй половины XIX века, когда были введены в эксплуатацию первые сильновзрывчатые вещества .

Порох — одно из четырёх великих изобретений Китая. [4] Первоначально разработанный даосами для медицинских целей, он впервые был использован в военных целях около 904 г. н. э. [5] Его использование в оружии сократилось из-за замены его бездымным порохом , и он больше не используется в промышленных целях из-за его относительной неэффективности по сравнению с более новыми альтернативами, такими как динамит и нитрат аммония/топливо . [6]

Эффект

Порох — это слабое взрывчатое вещество : он не детонирует , а скорее дефлагрирует (быстро сгорает). Это преимущество в метательном устройстве, где не требуется удар, который разрушит оружие и потенциально навредит оператору; однако это недостаток, когда взрыв желателен. В этом случае метательное вещество (и, что наиболее важно, газы, образующиеся при его сгорании) должны быть ограничены. Поскольку оно содержит собственный окислитель и, кроме того, быстрее сгорает под давлением, его сгорание способно разорвать контейнеры, такие как снаряд, граната или импровизированная « трубчатая бомба » или корпус «скороварки», образуя шрапнель .

В карьерах для дробления горных пород обычно предпочитают использовать взрывчатые вещества высокой степени очистки. Однако из-за своей низкой бризантности порох вызывает меньше трещин и приводит к получению более пригодного к использованию камня по сравнению с другими взрывчатыми веществами, что делает его полезным для взрыва сланца , который является хрупким, [7] или монументального камня, такого как гранит и мрамор . Порох хорошо подходит для холостых выстрелов , сигнальных ракет , разрывных зарядов и запуска спасательных тросов. Он также используется в фейерверках для подъема снарядов, в ракетах в качестве топлива и в некоторых спецэффектах .

Сгорание преобразует менее половины массы пороха в газ; большая часть превращается в твердые частицы. Часть его выбрасывается, тратя впустую движущую силу, загрязняя воздух и, как правило, создавая помехи (выдавая позицию солдата, создавая туман, который затрудняет обзор и т. д.). Часть его оказывается в виде толстого слоя сажи внутри ствола, где он также создает помехи для последующих выстрелов и является причиной заклинивания автоматического оружия. Более того, этот остаток гигроскопичен и с добавлением влаги, поглощаемой из воздуха, образует едкое вещество . Сажа содержит оксид калия или оксид натрия , который превращается в гидроксид калия или гидроксид натрия , который разъедает кованые или стальные стволы оружия. Поэтому пороховое оружие требует тщательной и регулярной очистки для удаления остатков. [8]

Пороховые заряды могут использоваться в современном огнестрельном оружии, если оно не работает на газах . [Сноска 1] Наиболее совместимыми современными ружьями являются гладкоствольные ружья, которые работают на отдаче с длинным ходом ствола и имеют хромированные основные части, такие как стволы и каналы. Такие ружья имеют минимальное загрязнение и коррозию и их легче чистить. [15]

История

Самая ранняя известная письменная формула пороха содержится в « Уцзин Цзунъяо» 1044 года н.э.
Каменные бомбы, известные по-японски как Тетсухау (железная бомба) или по-китайски как Чжэньтяньлэй ( бомба с грохотом ), найденные при раскопках затонувшего корабля Такасима в октябре 2011 года и датируемые периодом монгольского вторжения в Японию (1274–1281 гг. н. э.).

Китай

«Летящий облако-громовержец», стреляющий громовыми бомбами из Хуолунцзина

Первое подтверждённое упоминание о том, что можно считать порохом в Китае, произошло в IX веке нашей эры во времена династии Тан , сначала в формуле, содержащейся в Taishang Shengzu Jindan Mijue (太上聖祖金丹秘訣) в 808 году, а затем примерно 50 лет спустя в даосском тексте, известном как Zhenyuan Miaodao Yaolüe (真元妙道要略). [16] Taishang Shengzu Jindan Mijue упоминает формулу, состоящую из шести частей серы, шести частей селитры и одной части травы кирказона. [16] Согласно Чжэньюань мяодао яолюэ , «Некоторые нагревали вместе серу, реальгар и селитру с медом ; в результате образовались дым и пламя, так что их руки и лица были обожжены, и даже весь дом, где они работали, сгорел». [17] Основываясь на этих даосских текстах, изобретение пороха китайскими алхимиками, вероятно, было случайным побочным продуктом экспериментов, направленных на создание эликсира жизни . [18] Это экспериментальное медицинское происхождение отражено в его китайском названии huoyao ( китайский :火药/火藥; пиньинь : huǒ yào /xuo yɑʊ/ ), что означает «огненное лекарство». [19] Селитра была известна китайцам к середине I века нашей эры и в основном производилась в провинциях Сычуань , Шаньси и Шаньдун . [20] Существуют веские доказательства использования селитры и серы в различных лекарственных сочетаниях. [21] В китайском алхимическом тексте, датированном 492 годом, упоминается селитра, сжигаемая фиолетовым пламенем, что дает практичный и надежный способ отличить ее от других неорганических солей, что позволяет алхимикам оценивать и сравнивать методы очистки; самые ранние латинские отчеты об очистке селитры датируются периодом после 1200 года. [22]

Самая ранняя химическая формула пороха появилась в тексте династии Сун XI века , Уцзин Цзунъяо ( Полные основы военной классики ), написанном Цзэн Гунляном между 1040 и 1044 годами. [23] Уцзин Цзунъяо предоставляет энциклопедические ссылки на различные смеси, которые включали нефтехимические вещества, а также чеснок и мед. Упоминается медленный фитиль для огнеметных механизмов, использующих принцип сифона, а также для фейерверков и ракет. Формулы смесей в этой книге содержат не более 50% селитры  —  недостаточно для создания взрыва, вместо этого они производят зажигательное вещество . [23] Основы были написаны придворным бюрократом династии Сун , и мало свидетельств того, что они оказали какое-либо непосредственное влияние на войну; нет никаких упоминаний о его использовании в хрониках войн против тангутов в XI веке, и в остальном Китай в основном находился в состоянии мира в течение этого столетия. Однако его уже использовали для огненных стрел по крайней мере с 10 века. Первое зарегистрированное военное применение датируется 904 годом в виде зажигательных снарядов. [5] В последующие столетия в Китае появилось различное пороховое оружие, такое как бомбы , огненные копья и пушки . [24] [25] Взрывное оружие, такое как бомбы, было обнаружено в кораблекрушении у берегов Японии, датируемом 1281 годом, во время монгольского вторжения в Японию. [26]

К 1083 году двор Сун производил сотни тысяч огненных стрел для своих гарнизонов. [27] Бомбы и первые прото-пушки, известные как «огненные копья», стали заметны в XII веке и использовались Сун во время войн Цзинь-Сун . Огненные копья впервые были зарегистрированы как использованные при осаде Дэана в 1132 году войсками Сун против Цзинь . [28] В начале XIII века Цзинь использовали бомбы с железной оболочкой. [29] К огненным копьям были добавлены снаряды, и были разработаны многоразовые стволы огненных копий, сначала из закаленной бумаги, а затем из металла. К 1257 году некоторые огненные копья стреляли пачками пуль. [30] [31] В конце XIII века металлические огненные копья стали «эрупторами», протопушками, стреляющими сопутствующими снарядами (смешанными с метательным взрывчатым веществом, а не помещенными поверх него с помощью пыжа), а самое позднее к 1287 году стали настоящими орудиями, ручными пушками . [32]

Средний Восток

Согласно Иктидару Алам-хану, именно вторгшиеся монголы привезли порох в исламский мир. [33] Мусульмане узнали о порохе где-то между 1240 и 1280 годами, к этому времени сириец Хасан ар-Раммах написал рецепты, инструкции по очистке селитры и описания пороховых зажигательных средств. Из использования ар-Раммахом «терминов, предполагающих, что он получил свои знания из китайских источников» и его ссылок на селитру как на «китайский снег» ( араб . ثلج الصين thalj al-ṣīn ), фейерверки как «китайские цветы» и ракеты как «китайские стрелы» следует, что знания о порохе пришли из Китая. [34] Однако, поскольку аль-Раммах приписывает свой материал «своему отцу и предкам», аль-Хасан утверждает, что порох стал распространенным в Сирии и Египте к «концу двенадцатого века или началу тринадцатого». [35] В Персии селитра была известна как «китайская соль» ( перс . نمک چینی ) namak-i chīnī ) [36] [37] или «соль из китайских солончаков» ( نمک شوره چینی namak-i shūra-yi chīnī ). [38] [39]

Хасан ар-Раммах включил 107 рецептов пороха в свой текст аль-Фурусийя ва аль-Манасиб аль-Харбийя ( Книга о военном искусстве верховой езды и изобретательных военных устройствах ), 22 из которых предназначены для ракет. Если взять медиану 17 из этих 22 составов для ракет (75% нитратов, 9,06% серы и 15,94% древесного угля), то это почти идентично современному идеальному рецепту из 75% нитрата калия, 10% серы и 15% древесного угля. [35] В тексте также упоминаются запалы, зажигательные бомбы, горшки с нефтью, огненные копья и иллюстрация и описание самой ранней торпеды . Торпеда называлась «яйцом, которое движется само по себе и горит». [40] Два железных листа были скреплены вместе и стянуты с помощью войлока. Сплющенный грушевидный сосуд был заполнен порохом, металлическими опилками, «хорошими смесями», двумя стержнями и большой ракетой для движения. Судя по иллюстрации, он, очевидно, должен был скользить по воде. [40] [41] [42] Огненные копья использовались в сражениях между мусульманами и монголами в 1299 и 1303 годах. [43]

Аль-Хасан утверждает, что в битве при Айн-Джалуте в 1260 году мамлюки использовали «первую пушку в истории» против монголов, используя формулу с почти идентичными идеальными соотношениями состава для взрывчатого пороха. [35] Другие историки призывают к осторожности в отношении утверждений об использовании исламского огнестрельного оружия в период 1204–1324 годов, поскольку в позднесредневековых арабских текстах для пороха использовалось то же слово, что и для более раннего зажигательного вещества, нафта. [ 44] [45]

Самое раннее сохранившееся документальное свидетельство о пушках в исламском мире содержится в арабской рукописи, датируемой началом XIV века. [46] [47] Имя автора неизвестно, но, возможно, это был Шамс ад-Дин Мухаммад, который умер в 1350 году. [40] Иллюстрации, датируемые примерно 1320–1350 годами, показывают пороховое оружие, такое как пороховые стрелы, бомбы, огненные трубы и огненные копья или прото-пушки. [42] В рукописи описывается тип порохового оружия, называемого мидфа , которое использует порох для выстреливания снарядами из трубки на конце ложа. [48] Некоторые считают это пушкой, а другие — нет. Проблема с идентификацией пушек в арабских текстах начала XIV века заключается в термине мидфа , который появляется с 1342 по 1352 год, но не может быть доказано, что это действительно ручное оружие или бомбарды. Современные свидетельства о металлическом стволе пушки в исламском мире не встречаются до 1365 года. [49] Нидхэм полагает, что в своей первоначальной форме термин «мидфа» относился к трубе или цилиндру огнемета , затем , после изобретения пороха, он стал означать трубу огненных копий, и в конечном итоге стал применяться к цилиндру ручного оружия и пушек. [50]

По словам Пола Э. Дж. Хаммера, мамлюки, безусловно, использовали пушки к 1342 году. [51] По словам Дж. Лавина, пушки использовались маврами при осаде Альхесираса в 1343 году. Металлическая пушка, стреляющая железным ядром, была описана Шихаб ад-Дином Абу аль-Аббасом аль-Калькашанди между 1365 и 1376 годами. [49]

Мушкет появился в Османской империи в 1465 году. [52] В 1598 году китайский писатель Чжао Шичжэнь описал турецкие мушкеты как превосходящие европейские мушкеты. [53] Китайская военная книга У Пэй Чжи (1621) позже описала турецкие мушкеты, в которых использовался механизм реечной передачи , который, как было известно, не использовался в европейском или китайском огнестрельном оружии в то время. [54]

Контролируемое государством производство пороха Османской империей через ранние цепочки поставок для получения селитры, серы и высококачественного древесного угля из дубов в Анатолии внесло значительный вклад в его расширение между 15 и 18 веками. Только позднее, в 19 веке, синдикалистское производство турецкого пороха значительно сократилось, что совпало с упадком его военной мощи. [55]

Европа

Самое раннее изображение европейской пушки, «De Nobilitatibus Sapientii Et Prudentiis Regum», Вальтер де Милемете , 1326 год.
О пиротехнике , 1540

Самые ранние западные описания пороха встречаются в текстах, написанных английским философом Роджером Бэконом в 1267 году под названием Opus Majus и Opus Tertium . [56] Самые старые письменные рецепты в континентальной Европе были записаны под именем Marcus Graecus или Марк Грек между 1280 и 1300 годами в Liber Ignium , или Книге Огней . [57]

Некоторые источники упоминают о возможном применении порохового оружия монголами против европейских войск в битве при Мохи в 1241 году. [58] [59] [60] Профессор Кеннет Уоррен Чейз приписывает монголам привнесение в Европу пороха и связанного с ним оружия. [61] Однако четкого пути передачи не существует, [62] и хотя монголов часто называют наиболее вероятным вектором, Тимоти Мэй отмечает, что «нет никаких конкретных доказательств того, что монголы регулярно использовали пороховое оружие за пределами Китая». [63] Мэй также утверждает, «однако [, ...] монголы использовали пороховое оружие в своих войнах против Цзинь, Сун и во время своих вторжений в Японию». [63]

Записи показывают, что в Англии порох производился в 1346 году в Тауэре ; пороховой завод существовал в Тауэре в 1461 году, а в 1515 году там работали три королевских пороховщика. [64] Порох также производился или хранился в других королевских замках, таких как Портчестер . [65] Английская гражданская война (1642–1645) привела к расширению пороховой промышленности с отменой Королевского патента в августе 1641 года. [64]

В конце XIV века в Европе порох был улучшен путем сушки , которая заключалась в спрессовывании его в небольшие комки для улучшения горения и консистенции. [66] В это время европейские производители также начали регулярно очищать селитру, используя древесную золу, содержащую карбонат калия, для осаждения кальция из навозной жижи, а также используя бычью кровь, квасцы и ломтики репы для осветления раствора. [66]

В эпоху Возрождения возникли две европейские школы пиротехнической мысли: одна в Италии, а другая в Нюрнберге, Германия. [67] В Италии Ванноччио Бирингуччио , родившийся в 1480 году, был членом гильдии Fraternita di Santa Barbara , но нарушил традицию секретности, изложив все, что знал, в книге под названием De la pirotechnia , написанной на родном языке. Она была опубликована посмертно в 1540 году, выдержав 9 изданий за 138 лет, а также переиздана MIT Press в 1966 году. [66]

К середине XVII века фейерверки использовались для развлечения в беспрецедентных масштабах в Европе, будучи популярными даже на курортах и ​​в общественных садах. [68] С публикацией Deutliche Anweisung zur Feuerwerkerey (1748) методы создания фейерверков были достаточно хорошо известны и хорошо описаны, что «изготовление фейерверков стало точной наукой». [69] В 1774 году Людовик XVI взошел на престол Франции в возрасте 20 лет. После того, как он обнаружил, что Франция не была самодостаточна в порохе, было создано Пороховое управление; возглавить его был назначен юрист Антуан Лавуазье . Хотя Лавуазье был выходцем из буржуазной семьи, после получения степени по юриспруденции он разбогател за счет компании, созданной для сбора налогов для короны; это позволило ему заниматься экспериментальной естественной наукой в ​​качестве хобби. [70]

Не имея доступа к дешевой селитре (контролируемой британцами), в течение сотен лет Франция полагалась на селитродобытчиков с королевскими ордерами, droit de fouille или «правом на копку», чтобы захватить почву, содержащую азот, и снести стены скотных дворов без компенсации владельцам. [71] Это заставило фермеров, богатых людей или целые деревни подкупить селитродобытчиков и связанную с ними бюрократию, чтобы они оставили свои здания в покое и селитру не собранной. Лавуазье ввел срочную программу по увеличению производства селитры, пересмотрел (а позже отменил) droit de fouille , исследовал лучшие методы очистки и производства пороха, ввел управление и ведение учета и установил цены, которые поощряли частные инвестиции в работы. Хотя селитра из новых прусских гнилостных заводов еще не производилась (процесс занимал около 18 месяцев), всего через год Франция получила порох для экспорта. Главным бенефициаром этого излишка стала Американская революция . Благодаря тщательному тестированию и корректировке пропорций и времени помола порошок из мельниц, таких как Эссонн, близ Парижа, к 1788 году стал лучшим в мире и недорогим. [71] [72]

Два британских физика, Эндрю Нобл и Фредерик Абель , работали над улучшением свойств пороха в конце 19 века. Это легло в основу газового уравнения Нобла-Абеля для внутренней баллистики . [73]

Введение бездымного пороха в конце 19 века привело к сокращению пороховой промышленности. После окончания Первой мировой войны большинство британских производителей пороха объединились в одну компанию «Explosives Trades limited», а ряд предприятий был закрыт, в том числе в Ирландии. Эта компания стала Nobel Industries Limited, а в 1926 году стала одним из основателей Imperial Chemical Industries . Министерство внутренних дел исключило порох из своего списка разрешенных взрывчатых веществ . Вскоре после этого, 31 декабря 1931 года, бывший пороховой завод Curtis & Harvey's Glynneath в Понтнедфехане в Уэльсе закрылся. Завод был разрушен пожаром в 1932 году. [74] Последний оставшийся пороховой завод на Королевском пороховом заводе в Уолтем-Эбби был поврежден немецкой парашютной миной в 1941 году и больше не открывался. [64] За этим последовало закрытие и снос порохового отделения на Королевском артиллерийском заводе , ROF Chorley , в конце Второй мировой войны , и порохового завода ICI Nobel в Рослине , который был закрыт в 1954 году. [64] [75] Это оставило завод ICI Nobel в Ардире в Шотландии , который включал пороховой завод, единственным заводом в Великобритании, производящим порох. Пороховой участок завода в Ардире был закрыт в октябре 1976 года. [64]

Индия

В 1780 году британцы начали аннексировать территории султаната Майсур во время Второй англо-майсурской войны . Британский батальон был разгромлен в битве при Гунтуре войсками Хайдера Али , которые эффективно использовали майсурские ракеты и реактивную артиллерию против плотно сгруппированных британских сил.

Порох и пороховое оружие попали в Индию через монгольские вторжения в Индию . [76] [77] Монголы были разбиты Алауддином Халджи из Делийского султаната , и некоторые из монгольских солдат остались в северной Индии после их обращения в ислам. [77] В «Тарих-и Фиришта» (1606–1607) было написано , что Насируддин Махмуд, правитель Делийского султаната, представил посланнику монгольского правителя Хулагу-хана ослепительное пиротехническое шоу по прибытии в Дели в 1258 году. Насируддин Махмуд пытался выразить свою силу как правителя и пытался отразить любую попытку монголов, подобную осаде Багдада (1258) . [78] Огнестрельное оружие, известное как топ-о-туфак, также существовало во многих мусульманских королевствах Индии еще в 1366 году. [78] С тех пор применение порохового оружия в Индии стало распространенным, и произошли такие события, как «Осада Белгаума » в 1473 году султаном Мухаммедом Шахом Бахмани. [79]

Известно, что потерпевший кораблекрушение османский адмирал Сейди Али Рейс ввел в эксплуатацию самый ранний тип оружия с фитильным замком , которое османы использовали против португальцев во время осады Диу (1531) . После этого в Танджоре , Дакке , Биджапуре и Муршидабаде появилось разнообразное огнестрельное оружие, в частности, большие пушки . [80] Бронзовые пушки были найдены в Каликуте (1504) — бывшей столице заморинов [ 81]

Император Великих Моголов Шах-Джахан охотится на оленей с использованием фитильного ружья

Император Великих Моголов Акбар наладил массовое производство фитильных ружей для армии Великих Моголов . Известно , что Акбар лично застрелил одного из ведущих раджпутских командиров во время осады Читторгарха . [82] Моголы начали использовать бамбуковые ракеты (в основном для подачи сигналов) и нанимать саперов : специальные подразделения, которые подрывали тяжелые каменные укрепления, чтобы закладывать пороховые заряды.

Известно, что император Великих Моголов Шах-Джахан ввел в эксплуатацию гораздо более совершенные фитильные замки, их конструкции представляли собой комбинацию османских и могольских конструкций. Шах-Джахан также противостоял британцам и другим европейцам в своей провинции Гуджарат , которая поставляла Европе селитру для использования в пороховой войне в 17 веке. [83] Бенгалия и Малва участвовали в производстве селитры. [83] Голландцы, французы, португальцы и англичане использовали Чхапру как центр очистки селитры. [83]

С момента основания султаната Майсур Хайдером Али французские офицеры были наняты для обучения армии Майсура. Хайдер Али и его сын Типу Султан были первыми, кто ввел современные пушки и мушкеты , их армия также была первой в Индии, которая имела официальную форму. Во время Второй англо-майсурской войны Хайдер Али и его сын Типу Султан выпустили майсурские ракеты по своим британским противникам, эффективно побеждая их в различных случаях. Майсурские ракеты вдохновили на разработку ракеты Конгрива , которую британцы широко использовали во время наполеоновских войн и войны 1812 года . [84]

Юго-Восточная Азия

Двуствольный четбанг на лафете с поворотным хомутом, ок. 1522 г. Устье пушки выполнено в форме яванской наги .

Пушки были введены в Маджапахит, когда китайская армия Хубилая под предводительством Ике Месе попыталась вторгнуться на Яву в 1293 году. История Юань упоминает, что монголы использовали пушки (китайский:炮 — Pào ) против сил даха. [85] : 1–2  [86] [87] : 220  Пушки использовались королевством Аютия в 1352 году во время его вторжения в Кхмерскую империю . [88] В течение десятилетия в Кхмерской империи можно было найти большое количество пороха . [88] К концу века огнестрельное оружие также использовалось династией Чан . [89]

Несмотря на то, что знание о производстве оружия на основе пороха было известно после неудавшегося вторжения монголов на Яву, а предшественник огнестрельного оружия, шестовое ружье ( bedil tombak ), упоминается как использовавшееся Явой в 1413 году, [90] [91] : 245,  знание о производстве «настоящего» огнестрельного оружия пришло гораздо позже, после середины 15-го века. Его принесли исламские народы Западной Азии, скорее всего, арабы . Точный год появления неизвестен, но можно с уверенностью заключить, что это произошло не ранее 1460 года. [92] : 23  До прибытия португальцев в Юго-Восточную Азию местные жители уже обладали примитивным огнестрельным оружием, яванской аркебузой . [93] Португальское влияние на местное вооружение после захвата Малакки (1511) привело к появлению нового типа гибридного традиционного фитильного огнестрельного оружия, истингара . [94] [95] : 53 

Когда португальцы прибыли на архипелаг, они называли заряжаемое с казенной части поворотное орудие berço , в то время как испанцы называют его verso . [96] : 151  К началу 16 века яванцы уже производили на месте большие орудия, некоторые из них сохранились до наших дней и получили название «священная пушка» или «святая пушка». Эти пушки варьировались от 180 до 260 фунтов, весили от 3 до 8 тонн, длина их составляла от 3 до 6 м. [97]

Сбор селитры был зафиксирован голландскими и немецкими путешественниками как обычное дело даже в самых маленьких деревнях, и собирался в процессе разложения больших навозных куч, специально сложенных для этой цели. Голландским наказанием за хранение неразрешенного пороха, по-видимому, была ампутация. [98] : 180–181  Владение и производство пороха были позже запрещены колониальными голландскими оккупантами. [99] По словам полковника Маккензи, цитируемого в книге сэра Томаса Стэмфорда Раффлза « История Явы» (1817), чистейшая сера поставлялась из кратера горы недалеко от пролива Бали . [98] : 180–181 

Историография

Стрелок династии Нгуен , Вьетнам.

О происхождении технологии пороха историк Тонио Андраде заметил: «Ученые сегодня в подавляющем большинстве сходятся во мнении, что ружье было изобретено в Китае». [100] Порох и ружье, как широко полагают историки, возникли в Китае из-за большого количества доказательств, которые документируют эволюцию пороха от лекарства до зажигательного и взрывчатого вещества, и эволюцию ружья от огнестрельного копья до металлического ружья, тогда как подобных записей не существует в других местах. [101] Как объясняет Андраде, большое количество вариаций в рецептах пороха в Китае по сравнению с Европой является «свидетельством экспериментов в Китае, где порох сначала использовался как зажигательное вещество и только позже стал взрывчатым веществом и метательным веществом... в отличие от этого, формулы в Европе лишь немного отклонялись от идеальных пропорций для использования в качестве взрывчатого вещества и метательного вещества, что позволяет предположить, что порох был представлен как зрелая технология». [62]

Однако история пороха не лишена противоречий. Основной проблемой, с которой сталкивается изучение ранней истории пороха, является легкий доступ к источникам, близким к описываемым событиям. Часто первые записи, потенциально описывающие использование пороха в войне, были написаны спустя несколько столетий после факта и, возможно, были окрашены современным опытом летописца. [102] Трудности перевода привели к ошибкам или свободным толкованиям, граничащим с художественной вольностью . Неоднозначный язык может затруднить различение порохового оружия от похожих технологий, которые не полагаются на порох. Часто цитируемым примером является отчет о битве при Мохи в Восточной Европе, в котором упоминается «длинное копье», выпускающее «дурно пахнущие пары и дым», что по-разному интерпретировалось разными историками как «первая газовая атака на европейскую землю» с использованием пороха, «первое использование пушек в Европе» или просто «токсичный газ» без каких-либо доказательств наличия пороха. [103] Трудно точно перевести оригинальные китайские алхимические тексты, которые, как правило, объясняют явления через метафору, на современный научный язык с жестко определенной терминологией на английском языке. [34] Ранние тексты, потенциально упоминающие порох, иногда отмечены лингвистическим процессом, в котором произошло семантическое изменение . [104] Например, арабское слово naft перешло от обозначения нафты к обозначению пороха, а китайское слово pào изменилось в значении с требушета на пушку . [105] Это привело к спорам о точном происхождении пороха, основанным на этимологических основах. Историк науки и техники Берт С. Холл делает замечание, что «само собой разумеется, однако, что историки, склонные к особым мольбам или просто имеющие собственные топоры для заточки, могут найти богатый материал в этих терминологических зарослях». [104]

Еще одной важной областью разногласий в современных исследованиях истории пороха является передача пороха. Хотя литературные и археологические свидетельства подтверждают китайское происхождение пороха и ружей, способ, которым технология пороха была передана из Китая на Запад, все еще остается предметом споров. [100] Неизвестно, почему быстрое распространение технологии пороха по всей Евразии произошло в течение нескольких десятилетий, тогда как другие технологии, такие как бумага, компас и книгопечатание, достигли Европы лишь спустя столетия после их изобретения в Китае. [62]

Компоненты

Порох представляет собой зернистую смесь:

Нитрат калия является наиболее важным ингредиентом как с точки зрения объема, так и функции, поскольку процесс горения высвобождает кислород из нитрата калия, способствуя быстрому сгоранию других ингредиентов. [106] Чтобы уменьшить вероятность случайного возгорания от статического электричества , гранулы современного пороха обычно покрываются графитом , который предотвращает накопление электростатического заряда.

Древесный уголь не состоит из чистого углерода; скорее, он состоит из частично пиролизованной целлюлозы , в которой древесина не полностью разлагается. Углерод отличается от обычного древесного угля . В то время как температура самовоспламенения древесного угля относительно низкая, у углерода она намного выше. Таким образом, пороховой состав, содержащий чистый углерод, будет гореть так же, как спичечная головка, в лучшем случае. [107]

Текущий стандартный состав пороха, производимого пиротехниками, был принят еще в 1780 году. Пропорции по весу следующие: 75% нитрата калия (известного как селитра или селитра), 15% древесного угля из хвойных пород и 10% серы. [108] Эти соотношения менялись на протяжении веков и в зависимости от страны и могут несколько меняться в зависимости от назначения пороха. Например, мощные сорта черного пороха, непригодные для использования в огнестрельном оружии, но подходящие для взрывания скальных пород в карьерах, называются взрывчатым порохом, а не порохом со стандартными пропорциями 70% нитрата, 14% древесного угля и 16% серы; взрывчатый порох может быть изготовлен с более дешевой натриевой селитрой, замененной на калиевую селитру, и пропорции могут быть такими низкими, как 40% нитрата, 30% древесного угля и 30% серы. [109] В 1857 году Ламмот Дюпон решил главную проблему использования более дешевых формул нитрата натрия, когда он запатентовал взрывной порох DuPont "B". После изготовления зерен из прессованного кека обычным способом, его процесс заключался в перемешивании порошка с графитовой пылью в течение 12 часов. Это образовало графитовое покрытие на каждом зерне, что снизило его способность поглощать влагу. [110]

Ни использование графита, ни нитрата натрия не было новым. Глянцевание зерен пороха графитом уже было общепринятой техникой в ​​1839 году, [111] и взрывчатый порох на основе нитрата натрия производился в Перу в течение многих лет с использованием нитрата натрия, добываемого в Тарапаке (ныне в Чили). [112] Кроме того, в 1846 году на юго-западе Англии были построены два завода для производства взрывчатого пороха с использованием этого нитрата натрия. [113] Идея вполне могла быть привезена из Перу корнуольскими шахтерами, возвращавшимися домой после завершения своих контрактов. Другое предположение заключается в том, что именно Уильям Лобб , коллекционер растений, распознал возможности нитрата натрия во время своих путешествий по Южной Америке. Ламмот дю Пон должен был знать об использовании графита и, вероятно, также знал о растениях на юго-западе Англии. В своем патенте он осторожно указал, что его заявка касалась комбинации графита с порохом на основе нитрата натрия, а не какой-либо из двух отдельных технологий.

Французский военный порох в 1879 году использовал соотношение 75% селитры, 12,5% древесного угля, 12,5% серы. Английский военный порох в 1879 году использовал соотношение 75% селитры, 15% древесного угля, 10% серы. [114] Британские ракеты Конгрива использовали 62,4% селитры, 23,2% древесного угля и 14,4% серы, но британский порох Mark VII был изменен на 65% селитры, 20% древесного угля и 15% серы. [ необходима цитата ] Объяснение большого разнообразия в формуле связано с использованием. Порох, используемый для ракет, может использовать более медленную скорость горения, поскольку он ускоряет снаряд в течение гораздо более длительного времени — тогда как пороха для оружия, такого как кремневые ружья, капсюльные замки или фитильные замки, требуют более высокой скорости горения, чтобы ускорить снаряд на гораздо более коротком расстоянии. В пушках обычно использовались пороха с меньшей скоростью горения, поскольку большинство из них взрывалось при использовании пороха с большей скоростью горения.

Другие композиции

Помимо черного пороха, существуют и другие исторически важные типы пороха. «Коричневый порох» упоминается как состоящий из 79% селитры, 3% серы и 18% древесного угля на 100 сухого пороха с содержанием влаги около 2%. Призматический коричневый порох — это крупнозернистый продукт, представленный компанией Rottweil Company в 1884 году в Германии, который вскоре был принят на вооружение британским Королевским флотом. Французский флот принял на вооружение мелкий, 3,1-миллиметровый, не призматический зернистый продукт под названием Slow Burning Cocoa (SBC) или «какао-порошок». Эти коричневые пороха еще больше снижали скорость горения, используя всего 2 процента серы и древесный уголь, изготовленный из ржаной соломы, которая не была полностью обуглена, отсюда и коричневый цвет. [115]

Порох Lesmok был продуктом, разработанным DuPont в 1911 году [116], одним из нескольких полубездымных продуктов в отрасли, содержащих смесь черного и нитроцеллюлозного пороха. Он продавался Winchester и другим в основном для малых калибров .22 и .32. Его преимуществом было то, что в то время считалось, что он менее едкий, чем бездымные пороха, которые тогда использовались. В США не понимали до 1920-х годов, что фактическим источником коррозии был остаток хлорида калия из капсюлей, сенсибилизированных хлоратом калия. Более объемное загрязнение черным порохом лучше рассеивает остатки капсюля. Неспособность смягчить коррозию капсюля путем рассеивания создала ложное впечатление, что порох на основе нитроцеллюлозы вызывает коррозию. [117] Lesmok имел часть основного объема черного пороха для рассеивания остатков капсюля, но несколько меньший общий объем, чем чистый черный порох, поэтому требовал менее частой чистки канала ствола. [118] В последний раз он продавался Winchester в 1947 году.

Порошки без содержания серы

Разрыв ствола модели дульнозарядного пистолета, снаряженного нитроцеллюлозным порохом вместо черного пороха, и не способного выдерживать более высокое давление современных порохов.

Разработка бездымных порохов, таких как кордит , в конце 19 века создала необходимость в искрочувствительном воспламеняющемся заряде , таком как порох. Однако содержание серы в традиционных порохах вызывало проблемы с коррозией у Cordite Mk I, и это привело к появлению ряда порохов без серы с различными размерами зерна. [64] Обычно они содержат 70,5 частей селитры и 29,5 частей древесного угля. [64] Как и черный порох, они производились с различными размерами зерна. В Соединенном Королевстве самое мелкое зерно было известно как порох без серы ( SMP ). Более крупные зерна были пронумерованы как порох без серы (SFG n): «SFG 12», «SFG 20», «SFG 40» и «SFG 90», например, где число представляет собой наименьший размер ячеек сита BSS, который не задерживал зерна.

Основная роль серы в порохе — снижение температуры воспламенения. Пример реакции для пороха без серы:

Бездымные пороха

Термин «черный порох» был придуман в конце 19 века, в основном в Соединенных Штатах, чтобы отличать предыдущие формулы пороха от новых бездымных порохов и полубездымных порохов. Полубездымные пороха имели объемные свойства, которые приближались к черному пороху, но имели значительно меньшее количество дыма и продуктов сгорания. Бездымный порох имеет другие свойства горения (давление в зависимости от времени) и может создавать более высокое давление и работу на грамм. Это может разорвать старое оружие, разработанное для черного пороха. Цвет бездымных порохов варьировался от коричневато-коричневого до желтого и белого. Большинство объемных полубездымных порохов прекратили производить в 1920-х годах. [119] [118] [120]

Зернистость

Серпантин

Оригинальный порошок сухого состава, использовавшийся в Европе XV века, был известен как «Серпентин», что было либо ссылкой на Сатану [37], либо на обычную артиллерийскую установку, которая его использовала. [121] Ингредиенты измельчались вместе с помощью ступки и пестика, возможно, в течение 24 часов, [121] в результате чего получалась тонкая мука. Вибрация во время транспортировки могла привести к повторному разделению компонентов, требуя повторного смешивания в полевых условиях. Кроме того, если качество селитры было низким (например, если она была загрязнена сильно гигроскопичным нитратом кальция ) или если порошок был просто старым (из-за умеренно гигроскопичной природы нитрата калия), во влажную погоду его нужно было повторно высушивать. Пыль от «ремонта» пороха в полевых условиях представляла серьезную опасность.

Заряжание пушек или бомбард до достижений в области порохового дела эпохи Возрождения было искусным искусством. Мелкий порох, загруженный хаотично или слишком плотно, сгорал не полностью или слишком медленно. Обычно пороховая камера заряжания с казенной части в задней части орудия заполнялась только наполовину, серпентиновый порох не был ни слишком сжатым, ни слишком рыхлым, деревянная пробка забивалась, чтобы запечатать камеру от ствола при сборке, и снаряд помещался на нее. Для эффективного сгорания заряда требовалось тщательно определенное пустое пространство. Когда пушка стреляла через запальное отверстие, турбулентность от начального поверхностного сгорания заставляла оставшийся порох быстро подвергаться воздействию пламени. [121]

Появление гораздо более мощного и простого в использовании кукурузного пороха изменило эту процедуру, но серпентин использовался в старых ружьях вплоть до 17 века. [122]

Корнинг

Для того, чтобы пороха быстро и эффективно окислялись и горели, горючие ингредиенты должны быть уменьшены до наименьших возможных размеров частиц и максимально тщательно перемешаны. Однако после смешивания для достижения лучших результатов в оружии производители обнаружили, что конечный продукт должен быть в форме отдельных плотных зерен, которые быстро распространяют огонь от зерна к зерну, подобно тому, как солома или ветки загораются быстрее, чем куча опилок .

В конце 14 века в Европе и Китае [123] порох был улучшен путем мокрого помола; жидкость, такая как дистиллированные спирты [66], добавлялась во время измельчения ингредиентов, а влажная паста высушивалась впоследствии. Принцип мокрого смешивания для предотвращения разделения сухих ингредиентов, изобретенный для пороха, используется сегодня в фармацевтической промышленности. [124] Было обнаружено, что если пасту скатывать в шарики перед сушкой, полученный порох впитывал меньше воды из воздуха во время хранения и лучше переносился. Затем шарики измельчал в ступке стрелок непосредственно перед использованием, при этом старая проблема неравномерного размера частиц и упаковки приводила к непредсказуемым результатам. Однако, если были выбраны частицы правильного размера, результатом было значительное улучшение мощности. Формирование влажной пасты в комки размером с кукурузу вручную или с использованием сита вместо более крупных шариков давало продукт после сушки, который загружался намного лучше, так как каждый крошечный кусочек обеспечивал свое собственное окружающее воздушное пространство, что позволяло гораздо более быстрое сгорание, чем мелкий порошок. Этот «кукурузный» порох был на 30% - 300% мощнее. Приводится пример, когда для выстрела 21-килограммовым (47-фунтовым) шаром требовалось 15 килограммов (34 фунта) серпентина, но только 8,2 килограмма (18 фунтов) кукурузного пороха. [66]

Поскольку сухие порошкообразные ингредиенты должны быть смешаны и связаны вместе для экструзии и разрезаны на зерна для поддержания смеси, измельчение и смешивание производятся, пока ингредиенты влажные, обычно с водой. После 1800 года, вместо того, чтобы формировать зерна вручную или с помощью сит, влажный помольный жмых прессовали в формах для увеличения его плотности и извлечения жидкости, образуя прессованный жмых . Прессование занимало разное количество времени в зависимости от условий, таких как влажность воздуха. Твердый, плотный продукт снова разбивался на мелкие кусочки, которые разделялись с помощью сит для получения однородного продукта для каждой цели: грубые пороха для пушек, более мелкозернистые пороха для мушкетов и самые мелкие для небольших ручных пушек и капсюлей. [122] Неправильно мелкозернистый порох часто приводил к разрыву пушек до того, как снаряд успевал двинуться по стволу, из-за высокого начального скачка давления. [125] Порох Mammoth с крупными зернами, изготовленный для 15-дюймовой пушки Родмана , снизил давление всего до 20 процентов от того, которое мог бы создать обычный пушечный порох. [126]

В середине XIX века были проведены измерения, определившие, что скорость горения внутри зерна черного пороха (или плотно упакованной массы) составляет около 6 см/с (0,20 фута/с), в то время как скорость распространения возгорания от зерна к зерну составляет около 9 м/с (30 футов/с), что на два порядка быстрее. [122]

Современные типы

Шестигранный порох для крупной артиллерии

Современная компания Corning сначала прессует мелкую муку черного пороха в блоки с фиксированной плотностью (1,7 г/см3 ) . [127] В Соединенных Штатах зерна пороха обозначались как F (мелкие) или C (крупные). Диаметр зерна уменьшался с увеличением числа F и увеличивался с увеличением числа C, варьируясь от примерно 2 мм ( 1 ⁄ 16  дюйма) для 7F до 15 мм ( 9 ⁄ 16  дюйма) для 7C. Еще более крупные зерна производились для диаметров артиллерийских каналов более примерно 17 см (6,7 дюйма). Стандартный порох DuPont Mammoth, разработанный Томасом Родманом и Ламмотом Дюпоном для использования во время Гражданской войны в США, имел зерна в среднем 15 мм (0,6 дюйма) в диаметре с закругленными краями в стеклянном стволе. [126] Другие версии имели зерна размером с мячи для гольфа и тенниса для использования в 20-дюймовых (51 см) пушках Rodman . [128] В 1875 году Дюпон представил гексагональный порох для крупной артиллерии, который прессовался с использованием формованных пластин с небольшим центральным сердечником — около 38 мм ( 1+Диаметром 1 ⁄ 2  дюйма, как у гайки колеса телеги, центральное отверстие расширялось по мере сгорания зерна. [115] К 1882 году немецкие производители также производили шестигранные зернистые пороха аналогичного размера для артиллерии. [115]

К концу 19 века производство сосредоточилось на стандартных сортах черного пороха от Fg, используемого в крупнокалиберных винтовках и ружьях, через FFg (среднекалиберное и малокалиберное оружие, такое как мушкеты и фузеи), FFFg (малокалиберные винтовки и пистолеты) и FFFFg (экстремально малокалиберные, короткие пистолеты и чаще всего для затравки кремневых замков ). [129] Более грубый сорт для использования в холостых патронах военной артиллерии обозначался как A-1. Эти сорта сортировались на системе сит, при этом крупные частицы удерживались на сетке из 6 проволок на дюйм, A-1 удерживался на 10 проволоках на дюйм, Fg удерживался на 14, FFg на 24, FFFg на 46 и FFFFg на 60. Мелкие частицы, обозначенные как FFFFFg, обычно подвергались повторной обработке, чтобы свести к минимуму опасность взрывоопасной пыли. [130] В Соединенном Королевстве основные служебные пороха были классифицированы как RFG (винтовочный мелкий) с диаметром зерна один или два миллиметра и RLG (винтовочный крупный) для диаметра зерна от двух до шести миллиметров. [128] Зерна пороха могут быть альтернативно классифицированы по размеру ячеек: размер ячеек сита BSS , являющийся наименьшим размером ячеек, который не удерживает зерна. Признанные размеры зерен: порох G 7, G 20, G 40 и G 90.

Из-за большого рынка антикварного и копий огнестрельного оружия с черным порохом в США, с 1970-х годов были разработаны современные заменители черного пороха, такие как Pyrodex , Triple Seven и Black Mag3 [118] . Эти продукты, которые не следует путать с бездымными порохами, нацелены на то, чтобы производить меньше загрязнений (твердых остатков), сохраняя при этом традиционную систему измерения объема для зарядов. Однако заявления о меньшей коррозионной активности этих продуктов были спорными. Для этого рынка также были разработаны новые чистящие средства для оружия с черным порохом. [129]

Химия

Простое, часто цитируемое химическое уравнение горения пороха выглядит так:

2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2 .​​​​​​

Сбалансированное, но все еще упрощенное уравнение выглядит так: [131]

10 KNO3 + 3S + 8C → 2K2CO3 + 3K2SO4 + 6CO2 + 5N2 .​​​​​​​​​

Точные процентные соотношения ингредиентов значительно варьировались в течение средневекового периода, поскольку рецепты разрабатывались методом проб и ошибок и нуждались в обновлении в связи с изменением военных технологий. [132]

Порох не горит как единая реакция, поэтому побочные продукты нелегко предсказать. Одно исследование [133] показало, что он произвел (в порядке убывания количества) 55,91% твердых продуктов: карбонат калия , сульфат калия , сульфид калия , серу , нитрат калия , роданид калия , углерод , карбонат аммония и 42,98% газообразных продуктов: диоксид углерода , азот , оксид углерода , сероводород , водород , метан , 1,11% воды.

Порох, изготовленный из менее дорогого и более распространенного нитрата натрия вместо нитрата калия (в соответствующих пропорциях), работает так же хорошо. Однако он более гигроскопичен , чем пороха, изготовленные из нитрата калия. Известно, что дульнозарядные ружья стреляют после того, как десятилетиями висят на стене в заряженном состоянии, при условии, что они остаются сухими. Напротив, порох, изготовленный из нитрата натрия, должен храниться запечатанным, чтобы оставаться стабильным. [ оригинальное исследование? ] Порох выделяет 3 мегаджоуля на килограмм и содержит собственный окислитель. [ необходима цитата ] Это меньше, чем у тротила (4,7 мегаджоуля на килограмм) или бензина (47,2 мегаджоуля на килограмм при сгорании, но для бензина требуется окислитель; например, оптимизированная смесь бензина и O 2 выделяет 10,4 мегаджоуля на килограмм, принимая во внимание массу кислорода).

Порох также имеет низкую плотность энергии [ насколько? ] по сравнению с современными «бездымными» порохами, и поэтому для достижения высокой энергетической нагрузки требуются большие количества с тяжелыми снарядами. [134]

Производство

Старый пороховой склад, или пороховой склад, датируемый 1642 годом, построенный по приказу Карла I. Ирвайн , Северный Эйршир , Шотландия.

Для самого мощного черного пороха, пороха из муки , используется древесный уголь. Лучшей древесиной для этой цели является тихоокеанская ива [135] , но можно использовать и другие виды древесины, такие как ольха или крушина . В Великобритании между 15 и 19 веками древесный уголь из ольхи или крушины очень ценился для производства пороха; тополь использовался Американскими Конфедеративными Штатами [136] . Ингредиенты измельчаются до размера частиц и смешиваются как можно более тщательно. Первоначально это делалось с помощью ступки и пестика или аналогично работающей штамповочной мельницы, использующей медь, бронзу или другие неискрящие материалы, пока их не вытеснил принцип вращающейся шаровой мельницы с неискрящей бронзой или свинцом . Исторически в Великобритании использовалась мраморная или известняковая бегущая мельница, работающая на известняковой подушке; однако к середине 19 века это изменилось либо на каменное колесо с железными подковами, либо на чугунное колесо, работающее на железной подушке. [108] Смесь смачивалась спиртом или водой во время измельчения, чтобы предотвратить случайное возгорание. Это также помогает чрезвычайно растворимой селитре смешиваться с микроскопическими порами древесного угля с очень большой площадью поверхности.

Мельница с бегунами на отреставрированной мельнице в музее Хэгли
Бочки для хранения пороха в башне Мартелло в Пойнт-Плезант-парке , Галифакс, Новая Шотландия , Канада
Рисунок 1840 года порохового погреба около Тегерана , Персия . Порох широко использовался в Надерийских войнах .

Примерно в конце XIV века европейские пороховщики впервые начали добавлять жидкость во время помола, чтобы улучшить смешивание, уменьшить количество пыли и, вместе с ней, риск взрыва. [137] Затем пороховщики формировали полученную пасту из увлажненного пороха, известную как мельничный жмых, в зерна или зёрна для сушки. Кукурузный порох не только лучше хранился из-за своей уменьшенной площади поверхности, артиллеристы также обнаружили, что он более мощный и его легче заряжать в пушки. Вскоре пороховщики стандартизировали процесс, проталкивая мельничный жмых через сита вместо того, чтобы вручную измельчать порох.

Улучшение было основано на уменьшении площади поверхности состава с более высокой плотностью. В начале 19 века производители еще больше увеличили плотность с помощью статического прессования. Они сгребали влажный мукомольный жмых в квадратный ящик размером два фута, помещали его под винтовой пресс и уменьшали его объем до половины. "Жмых" имел твердость сланца . Они разбивали высушенные плиты молотками или роликами и сортировали гранулы с помощью сит по разным сортам. В Соединенных Штатах Элеутэр Ирене Дюпон , который научился ремеслу у Лавуазье, переворачивал высушенные зерна во вращающихся бочках, чтобы скруглить края и увеличить прочность во время транспортировки и обработки. (Острые зерна скруглялись при транспортировке, образуя мелкую "мукомольную пыль", которая изменяла свойства горения.)

Другим достижением стало производство печного угля путем перегонки древесины в нагретых железных ретортах вместо сжигания ее в земляных ямах. Регулирование температуры влияло на мощность и консистенцию готового пороха. В 1863 году в ответ на высокие цены на индийскую селитру химики DuPont разработали процесс с использованием поташа или добытого хлорида калия для преобразования обильного чилийского нитрата натрия в нитрат калия. [138]

В следующем году (1864) завод Gatebeck Low Gunpowder Works в Камбрии (Великобритания) запустил завод по производству нитрата калия по сути тем же химическим процессом. [139] В настоящее время это называется «процессом Уэйкфилда» по имени владельцев компании. Он должен был использовать хлорид калия из шахт Штасфурта, недалеко от Магдебурга, Германия, который недавно стал доступен в промышленных количествах. [140]

В XVIII веке пороховые фабрики стали все больше зависеть от механической энергии. [141] Несмотря на механизацию, производственные трудности, связанные с контролем влажности, особенно во время прессования, все еще присутствовали в конце XIX века. В статье 1885 года сетуется, что «порох — такой нервный и чувствительный дух, что почти в каждом процессе производства он меняется под нашими руками, как меняется погода». Время прессования до желаемой плотности могло варьироваться в три раза в зависимости от влажности воздуха. [142]

Правовой статус

Типовые правила ООН по перевозке опасных грузов и национальные транспортные органы, такие как Министерство транспорта США , классифицировали порох (черный порох) как Группу A: Первичное взрывчатое вещество для перевозки, поскольку он очень легко воспламеняется. Полностью изготовленные устройства, содержащие черный порох, обычно классифицируются как Группа D: Вторичное детонирующее вещество, или черный порох, или изделие, содержащее вторичное детонирующее вещество , например, фейерверк, модель ракетного двигателя класса D и т. д., для перевозки, поскольку их труднее воспламенить, чем сыпучий порох. Как взрывчатые вещества, они все попадают в категорию Класса 1.

Другие применения

Помимо использования в качестве метательного вещества в огнестрельном оружии и артиллерии, черный порох также использовался в качестве взрывчатого вещества в карьерах, горнодобывающей промышленности и дорожном строительстве (включая строительство железных дорог). В 19 веке, за исключением чрезвычайных ситуаций военного времени, таких как Крымская война или Гражданская война в США, в этих промышленных целях использовалось больше черного пороха, чем в огнестрельном оружии и артиллерии. Динамит постепенно заменил его в этих целях. Сегодня промышленные взрывчатые вещества для таких целей по-прежнему представляют собой огромный рынок, но большую часть рынка занимают более новые взрывчатые вещества, а не черный порох.

Начиная с 1930-х годов, порох или бездымный порох использовался в заклепочных пистолетах , электрошокерах для животных, кабельных сращивателях и других промышленных строительных инструментах. [143] «Шпильковый пистолет», инструмент с пороховым приводом , забивал гвозди или шурупы в сплошной бетон, что было невозможно с гидравлическими инструментами, и сегодня все еще является важной частью различных отраслей промышленности, но патроны обычно используют бездымный порох. Промышленные дробовики использовались для устранения стойких колец материала в работающих вращающихся печах (например, для цемента, извести, фосфата и т. д.) и клинкера в работающих печах, а коммерческие инструменты делают этот метод более надежным. [144]

Порох иногда использовался и в других целях, помимо оружия, горнодобывающей промышленности, фейерверков и строительства:

Первоначально порох производился в медицинских целях. Его ели в надежде вылечить болезни пищеварения, вдыхали при респираторных расстройствах и, как уже упоминалось, втирали в кожные заболевания, такие как сыпь или ожоги.

Смотрите также

Сноски

  1. ^ Зарядка патронов с черным порохом в большинство газовых огнестрельных орудий приводит к сбою в цикле. Однако некоторые газовые ружья, использующие такие патроны, как .45 ACP, 9×19 мм и даже 7,62×39 мм, могут циклироваться более-менее правильно в зависимости от модели огнестрельного оружия, технических характеристик патрона и пороховой нагрузки (хотя и с сильным загрязнением). [9] [10] [11] [12] [13] [14]

Примечания

  1. ^ Агравал 2010, стр. 69.
  2. ^ Кресси 2013.
  3. ^ Джеймс, Сьюзен (15 апреля 2020 г.). «История туннелирования и подземного строительства и факторы, определяющие текущий и будущий спрос». Программы для выпускников . Получено 21 сентября 2023 г.
  4. ^ Бьюкенен (2006), стр. 42
  5. ^ ab Andrade 2016, стр. 31.
  6. ^ Россотти, Хейзел (2002). Огонь: Слуга, Бич и Энигма . Courier Dover Publications. С. 132–37. ISBN 978-0-486-42261-9.
  7. ^ Пиддок, Сьюзен (2007). «Сланец, сланец, повсюду сланец: культурные ландшафты сланцевых карьеров Виллунга, Южная Австралия». Австралазийская историческая археология . 25 : 5–18. JSTOR  29544573.
  8. ^ Blackwood, JD; Bowden, FP (7 января 1952 г.). «Инициирование, горение и термическое разложение пороха». Royal Society Publishing . 213 (1114): 285–310. Bibcode : 1952RSPSA.213..285B. doi : 10.1098/rspa.1952.0127. S2CID  55581169. Архивировано из оригинала 26 октября 2019 г. Получено 8 июня 2023 г.
  9. ^ Тест черного пороха 9 мм
  10. ^ Guns.com- Cowboy Action Black Powder Glock 21
  11. ^ hickok45- Тест пыток Glock с черным порохом
  12. ^ АК-47 с зарядами черного пороха
  13. ^ Пороховые заряды СКС
  14. ^ Испытание пыток с черным порохом 45ACP 1911 года
  15. ^ Карло Фреззоти (18 июля 2019 г.). Будет ли современный автоматический пистолет работать с черным порохом?. Backyard Ballistics. Архивировано из оригинала 7 июня 2023 г. Получено 7 июня 2023 г. – через YouTube .
  16. ^ ab Lorge 2008, стр. 32.
  17. ^ Келли 2004, стр. 4.
  18. ↑ Chase 2003, стр. 31–32; Andrade 2016, стр. 30.
  19. ^ Андраде 2016, стр. 30.
  20. ^ Нидхэм 1986, стр. 103.
  21. ^ Бьюкенен 2006.
  22. ↑ Чейз 2003, стр. 31–32.
  23. ^ ab Chase 2003, стр. 31.
  24. ^ Бьюкенен 2006, стр. 2.
  25. ↑ Чейз 2003, стр. 1.
  26. ^ Дельгадо, Джеймс (февраль 2003 г.). «Реликвии камикадзе». Археология . 56 (1).
  27. ^ Андраде 2016, стр. 32.
  28. ↑ Лорге 2008, стр. 33–34.
  29. ^ Андраде 2016, стр. 42.
  30. ^ Андраде 2016, стр. 51.
  31. ↑ Партингтон 1960, стр. 246.
  32. ↑ Нидхэм 1986, стр. 293–94.
  33. ^ Хан 1996.
  34. ^ Келли 2004, стр. 22.
  35. ^ abc Хассан, Ахмад Y. «Передача исламской технологии на Запад: Часть III». История науки и техники в исламе .
  36. ^ Уотсон 2006, стр. 304.
  37. ^ ab Nolan 2006, стр. 365.
  38. ↑ Партингтон 1960, стр. 335.
  39. ^ Нидхэм 1980, стр. 194.
  40. ^ abc Zaky, A. Rahman (1967). «Порох и арабское огнестрельное оружие в средние века». Gladius . VI : 45–58. doi :10.3989/GLADIUS.1967.186.
  41. ^ Ахмад Й Хассан (1987). «Химическая технология в арабских военных трактатах». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 500 (1): 153–66 [160]. Bibcode : 1987NYASA.500..153A. doi : 10.1111/j.1749-6632.1987.tb37200.x. S2CID  84287076.
  42. ^ ab Needham 1986, стр. 259.
  43. ^ Нидхэм 1986, стр. 45.
  44. ^ Август 2008.
  45. ^ Пёртон 2010.
  46. ^ "Древние открытия, Эпизод 12: Машины Востока" . History Channel . 2007. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url=( помощь ) (Часть 4 Архивировано 16 апреля 2012 года на Wayback Machine и Часть 5 Архивировано 28 декабря 2019 года на Wayback Machine )
  47. ^ Хассан, Ахмад Й. «Состав пороха для ракет и пушек в арабских военных трактатах тринадцатого и четырнадцатого веков». История науки и техники в исламе . Архивировано из оригинала 20 ноября 2008 года . Получено 8 июня 2008 года .
  48. ^ Нидхэм 1986, стр. 43.
  49. ^ ab Needham 1986, стр. 44.
  50. ^ Нидхэм 1986, стр. 582.
  51. ^ Хаммер, Пол Э.Дж. (2017). Война в Европе раннего Нового времени 1450–1660. Routledge. стр. 505. ISBN 978-1351873765.
  52. ^ Аялон, Дэвид (2013). Порох и огнестрельное оружие в королевстве мамлюков: вызов средневековому обществу (1956). Routledge . стр. 126. ISBN 978-1-136-27732-0.
  53. ^ Нидхэм 1986, стр. 444.
  54. ^ Нидхэм 1986, стр. 446.
  55. ^ Нельсон, Кэмерон Рубалофф (2010). Производство и транспортировка пороха в Османской империи: 1400–1800 (MA). Университет Юты.
  56. ^ Нидхэм 1986.
  57. ^ Келли 2004, стр. 23.
  58. ^ Макнил, Уильям Х. (1992). Возвышение Запада: История человеческого сообщества. Издательство Чикагского университета. стр. 492. ISBN 978-0-226-56141-7. Получено 29 июля 2011 г.
  59. ^ Кон, Майкл (2006), Dateline Mongolia: An American Journalist in Nomad's Land, RDR Books, стр. 28, ISBN 978-1-57143-155-4, получено 29 июля 2011 г.
  60. ^ Коули 1993, стр. 86.
  61. ^ Чейз 2003.
  62. ^ abc Andrade 2016, стр. 76.
  63. ^ ab May, Timothy (2006), May on Khan, «Gunpowder and Firearms: Warfare in Medieval India», Humanities and Social Sciences Online , получено 16 октября 2016 г.
  64. ^ abcdefg Кокрофт 2000.
  65. ^ Росс, Чарльз (1997). Обычай замка: от Мэлори до Макбета . Беркли: Издательство Калифорнийского университета. С. 130–31.
  66. ^ abcde Келли 2004, стр. 61.
  67. ^ "Early printing, 15th and 16th century" (PDF) . Asher Rare Books . Архивировано из оригинала (PDF) 5 мая 2015 г. . Получено 4 мая 2015 г. .
  68. ^ "Fireworks". Онлайн-энциклопедия Microsoft Encarta. 2007. Архивировано из оригинала 21 октября 2009.
  69. ^ Филип, Крис (1988). Библиография книг о фейерверках: работы о развлекательных фейерверках с шестнадцатого по двадцатый век . Дингманс-Ферри, Пенсильвания: American Fireworks News. ISBN 978-0-929931-00-5.
  70. ^ В 1777 году Лавуазье назвал кислород , который ранее был выделен Пристли ; осознание того, что селитра содержит это вещество, имело основополагающее значение для понимания пороха.
  71. ^ Келли 2004, стр. 164.
  72. ^ Мецнер, Пол (1998), Крещендо виртуоза: зрелище, мастерство и самореклама в Париже в эпоху революции , Издательство Калифорнийского университета
  73. ^ "Уравнение состояния Нобля-Абеля: термодинамические выводы для моделирования баллистики" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 26 ноября 2011 г.
  74. ↑ Притчард, Том; Эванс, Джек; Джонсон, Сидней (1985), Старый пороховой завод в Глинните , Мертир-Тидвил: Общество натуралистов Мертира-Тидвила и округа
  75. ^ Макдугалл, Ян (2000).«О, вы должны были быть осторожны»: личные воспоминания рабочих порохового завода и фабрики бомб Рослина . Ист-Линтон, Шотландия: Tuckwell Press совместно с Европейским этнологическим исследовательским центром и Scottish Working People's History Trust. ISBN 978-1-86232-126-7.
  76. ^ Иктидар Алам Хан (2004). Порох и огнестрельное оружие: война в средневековой Индии . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-566526-0.
  77. ^ ab Iqtidar Alam Khan (25 апреля 2008 г.). Исторический словарь средневековой Индии. Scarecrow Press. стр. 157. ISBN 978-0-8108-5503-8.
  78. ^ Аб Хан 2004, стр. 9–10.
  79. ^ Хан 2004, стр. 10.
  80. ^ Партингтон 1999, стр. 225.
  81. ^ Партингтон 1999, стр. 226.
  82. ^ "Mughal Matchlock". YouTube . 7 июля 2008 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г.
  83. ^ abc "Индия". Encyclopaedia Britannica 2008 Ultimate Reference Suite. Чикаго: Encyclopaedia Britannica, 2008.
  84. ^ «ракеты и ракетные системы». Encyclopaedia Britannica 2008 Ultimate Reference Suite. Чикаго: Encyclopaedia Britannica, 2008.
  85. ^ Шлегель, Густав (1902). «Об изобретении и использовании огнестрельного оружия и пороха в Китае до прибытия европейцев». T'oung Pao . 3: 1–11.
  86. ^ Ломбард, Денис (1990). Le carrefour javanais. Essai d'histoire globale (Яванский перекресток: на пути к глобальной истории), Vol. 2 . Париж: Editions de l'Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales. Страница 178.
  87. ^ Рид, Энтони (1993). Юго-Восточная Азия в эпоху торговли, 1450-1680. Том второй: Расширение и кризис . Нью-Хейвен и Лондон: Издательство Йельского университета.
  88. ^ ab Purton 2010, стр. 201.
  89. ^ Тран 2006, стр. 75.
  90. ^ Майерс (1876). «Китайские исследования Индийского океана в пятнадцатом веке». The China Review . IV : стр. 178.
  91. ^ Манген, Пьер-Ив (1976). «L'Artillerie legere nousantarienne: предложение шести канонов, сохраняемых в португальских коллекциях» (PDF) . Азиатское искусство . 32 : 233–268. дои : 10.3406/arasi.1976.1103. S2CID  191565174. Архивировано (PDF) из оригинала 6 мая 2020 года.
  92. ^ Кроуфорд, Джон (1856). Описательный словарь индийских островов и прилегающих стран. Брэдбери и Эванс.
  93. ^ Тяоюань, Ли (1969). Южновьетнамские заметки . Книжное бюро Гуанджу.
  94. ^ Andaya, LY 1999. Взаимодействие с внешним миром и адаптация в обществе Юго-Восточной Азии 1500–1800. В Кембриджской истории Юго-Восточной Азии . Ред. Николас Тарлинг. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 345–401.
  95. ^ Хасбулла, Ван Мохд Дасуки Ван (сентябрь 2013 г.). «Технологии Istinggar Beberapa Ciri Fizikal dalam Aplikasi Teknikalnya». Международный журнал малайского мира и цивилизации (IMAN) . 1 : 51–59.
  96. ^ Уэйд, Джефф (2012). Энтони Рид и изучение прошлого Юго-Восточной Азии . Сингапур: Институт исследований Юго-Восточной Азии. ISBN 978-981-4311-96-0.
  97. ↑ Современные азиатские исследования . Том 22, № 3, Специальный выпуск: Азиатские исследования в честь профессора Чарльза Боксера (1988), стр. 607–628 (22 страницы).
  98. ^ ab Raffles, Thomas Stamford (2010) [1817]. История Java, том 1 ([Repr.]. ред.). Кембридж: Cambridge University Press. ISBN 978-0-19-580347-1.
  99. ↑ Дипанегара, П. Б. Р. Кэри, Бабад Дипанагара: рассказ о начале Яванской войны 1825–1830 гг.: версия Бабад Дипанагара, придворная Суракарта, с переводами на английский и индонезийский языки, том 9: Совет MBRAS, издательство Art Printing Works: 1981.
  100. ^ ab Andrade 2016, стр. 75.
  101. ^ Андраде 2016, стр. 75–76.
  102. ^ Агостон 2008, стр. 15.
  103. ^ Партингтон 1999, стр. 198; Сондерс 1971, стр. 198.
  104. ^ ab Partington 1999, стр. xvi–xvii.
  105. ^ Пёртон 2010, стр. 108–09.
  106. ^ Бьюкенен 2006, стр. 4.
  107. ^ Рецепты черного порошка. Архивировано 11 сентября 2012 г. на archive.today , Ульрих Бретшер.
  108. ^ ab Earl 1978, Глава 2: Развитие пороха
  109. ^ Хэтчер, Джулиан С. (1947). "Глава XIII "Заметки о порохе"". Записная книжка Хэтчера . Издательство «Милитари Сервис». С. 300–05.
  110. ^ Келли 2004, стр. 218.
  111. ^ "Some Account of Gunpowder". The Saturday Magazine . 422 (приложение): 33–40. Январь 1839.
  112. ^ Wisniak, JJ; Garcés, I. (сентябрь 2001 г.). «Взлет и падение промышленности по производству салитра (нитрата натрия)». Indian Journal of Chemical Technology : 427–438.
  113. ^ Эшфорд, Боб (2016). «Новая интерпретация исторических данных о пороховой промышленности в Девоне и Корнуолле». J. Trevithick Soc . 43 : 65–73.
  114. ^ Спон, Эрнест (1873). Квитанции мастерской . William Clowes and Son Limited.
  115. ^ abc Kelly 2004, стр. 224.
  116. ^ «Словарь коллекционера патронов — Международная ассоциация боеприпасов». cartridgecollectors.org .
  117. ^ Хэтчер, Джулиан С. (1962). «Глава XIV, Коррозия оружия и разработки боеприпасов». Записная книжка Хэтчера . Stackpole Books. стр. 346–49.
  118. ^ abc Wakeman, Randy. "Blackpowder to Pyrodex and Beyond" . Получено 31 августа 2014 г. .
  119. ^ "Швейцарские пистолеты 1882 года". www.swissrifles.com .
  120. ^ Фаррар, Джон. «История и искусство дробовых патронов». Журнал Nebraskaland . Комиссия по охоте и парковому хозяйству Небраски. Архивировано из оригинала 14 ноября 2007 г.
  121. ^ abc Келли 2004, стр. 58.
  122. ^ abc Джон Фрэнсис Гилмартин (2003). Порох и галеры: меняющиеся технологии и средиземноморская война на море в XVI веке . Conway Maritime Press. С. 109–10, 298–300. ISBN 978-0-85177-951-5.
  123. ^ Андраде 2016, стр. 110.
  124. ^ Молерус, Отто. «История цивилизации в Западном полушарии с точки зрения технологии частиц, часть 2», Advanced Powder Technology 7 (1996): 161–66
  125. ^ Т. Дж. Родман (1861), Отчеты об экспериментах по свойствам металлов для пушек и качествам пушечного пороха , стр. 270
  126. ^ Келли 2004, стр. 195.
  127. ^ Тенни Л. Дэвис (1943). Химия пороха и взрывчатых веществ. Pickle Partners. стр. 139. ISBN 978-1-78625-896-0.
  128. ^ ab Brown, GI (1998) Большой взрыв: история взрывчатых веществ Sutton Publishing стр. 22, 32 ISBN 0-7509-1878-0 
  129. ^ ab Родни Джеймс (2011). Азбука перезарядки: полное руководство для новичков и экспертов (9-е изд.). Krause Publications. стр. 53–59. ISBN 978-1-4402-1396-0.
  130. ^ Шарп, Филип Б. (1953) Полное руководство по ручному снаряжению патронов Funk & Wagnalls, стр. 137
  131. ^ Flash! Bang! Whiz! Архивировано 3 марта 2008 г. в Wayback Machine , Университет Денвера
  132. ^ Ричи и др. 2021.
  133. ^ Filipek, W; Broda, K (2017). «Экспериментальная проверка концепции использования управляемой пиротехнической реакции в качестве источника энергии в составе транспортной системы с морского дна». Научные журналы Морского университета Щецина . 121 (49). doi :10.17402/205 (неактивен 11 сентября 2024 г.).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2024 г. ( ссылка )цитируя Паплинского А.; Сурма, З; Дембски, А (2009). «Теоретический и экспериментальный анализ параметров баллистического прочего». Materiały Wysokoenergetyczne (на польском языке). 1 : 89–94.
  134. ^ Райт, Крис (21 января 2015 г.). «Как заряжать и стрелять из винтовки с черным порохом». Gear Patrol . Получено 17 февраля 2021 г.
  135. ↑ Министерство сельского хозяйства США (1917). Бюллетень министерства № 316: Ивы: их рост, использование и значение. Министерство. стр. 31.
  136. ^ Келли 2004, стр. 200.
  137. ↑ Келли 2004, стр. 60–63.
  138. ^ Келли 2004, стр. 199.
  139. ^ Джекок, Маркус; Данн, Кристофер ; и др. (2009). «Gatebeck Low Gunpowder Works и рабочие поселения Эндмура и Гейтбека, Камбрия». Серия отчетов исследовательского отдела . 63. Английское наследие . ISSN  1749-8775.
  140. ^ Хеллер, Корнелия (декабрь 2009 г.). "Stassfurt" (PDF) . STASSFURT – FAD . Министерство регионального развития и транспорта Саксонии-Анхальт. стр. 10. Архивировано (PDF) из оригинала 19 июня 2012 г. . Получено 27 мая 2015 г. .
  141. ^ Фрэнгсмёр, Торе; Хейлброн, Дж. Л.; Райдер, Робин Э., ред. (1990). Дух количественной оценки в восемнадцатом веке. Беркли: Издательство Калифорнийского университета. стр. 292.
  142. ^ CE Munroe (1885) «Заметки о литературе по взрывчатым веществам № VIII», Труды Военно-морского института США, № XI, стр. 285
  143. ↑ Корпорация, Бонниер (апрель 1932 г.). Popular Science.
  144. ^ "MasterBlaster System". Remington Products. Архивировано из оригинала 4 октября 2010 года.
  145. ^ Паркер, Гарольд Т. (1983). Три наполеоновских сражения (Repr., Дарем, 1944. ред.). Дарем, Северная Каролина: Duke Univ. Pr. стр. 83. ISBN 978-0-8223-0547-7.
  146. ↑ Ларри цитируется на французском языке в книге доктора Беро , Études Hygiéniques de la Chair de cheval comme aliment. Архивировано 4 марта 2016 года в Wayback Machine , Musée des Familles (1841–42).
  147. ^ Редикер, Маркус (1989). Между дьяволом и глубоким синим морем: торговые моряки, пираты и англо-американский морской мир, 1700–1750 (1-е изд.). Кембридж: Cambridge University Press. стр. 12. ISBN 978-0-521-37983-0.
  148. ^ Гэллоуэй, Роберт Линдсей (1881). Паровой двигатель и его изобретатели: исторический очерк. Macmillan. стр. 20–25 . Получено 24 ноября 2022 г.
  149. ↑ Beyond Television Productions (18 октября 2006 г.). Разрушители мифов: Воздушный цилиндр смерти (Телевизионное производство). Том. Эп. 63.
  150. ↑ Горный журнал 22 января 1853 г., стр. 61

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Порох» .
Найдите значение слова «порох» в Викисловаре, бесплатном словаре.