Parakas yra svaidomoji sprogstamoji medžiaga, susidedanti iš kelių komponentų, galinti degti be deguonies iš išorės, išskirdama daug šiluminės energijos ir dujinių medžiagų, naudojamas sviediniams svaidyti, raketoms varyti ir kitiems tikslams.

Parako išradimas

Remiantis šiuolaikine įprastine išmintimi, parakas buvo išrastas viduramžiais Kinijoje, kinų alchemikų, kurie ieškojo nemirtingumo eliksyro ir atsitiktinai užkliuvo ant parako, eksperimentų rezultatas.

Parako išradimas paskatino Kinijoje pradėti gaminti fejerverkus ir panaudoti parakas kariniams tikslams – liepsnosvaidžių, raketų, bombų, primityvių granatų ir minų pavidalu.

Ilgą laiką kinai iš parako gamino padegamuosius sviedinius, kuriuos vadino „huo pao“, o tai kiniškai reiškia „huo pao“. ugnies kamuolys“ Speciali mėtymo mašina išmetė šį užsiliepsnojusį sviedinį, kuris sprogo ore, išsklaidydamas aplink save degančias daleles, viską padegdamas.

Kiek vėliau parako gaminimo paslaptis iš Kinijos per Indiją atkeliavo pas arabus, kurie patobulino jo gamybos technologiją ir Egipto mamelukai pradėjo nuolat naudoti paraką savo patrankose.

Parako atsiradimas Europoje

Pirmasis parako pasirodymas Europoje siejamas su Bizantijos Marko Graiko vardu, kuris savo rankraštyje aprašė parako sudėtį, tai įvyko apie 1220 m. Anglų mokslininkas Rogeris Baconas pirmasis savo moksliniame traktate paminėjo paraką Europoje 1242 m.

Antrinis parako išradimas Europoje siejamas su vienuolio alchemiko Bertholdo Schwartzo vardu, kuris, vykdydamas savo eksperimentus, atsitiktinai gavo salietros, anglies ir sieros mišinį, pradėjo jį malti savo skiedinyje, mišinys užsiliepsnojo nuo ant jo netyčia užkritusi kibirkštis. Tai buvo Bertholdas Schwartzas, kuriam priskiriama pirmojo artilerijos ginklo sukūrimo idėja. Nors galbūt tai tik legenda.

1346 m., Crecy mūšyje, britai naudojo išlietas bronzines patrankas, šaudė salvėmis prieš prancūzus. Į patranką buvo įdėtas parako užtaisas, ištrauktas saugiklis ir į patranką įdėta šerdis, kuri buvo paprastas akmuo arba galėjo būti iš švino ar geležies. Saugiklis užsidegė, parakas ginklo viduje užsidegė, o miltelių dujos išmetė šerdį. Parako atsiradimas ir kovinis panaudojimas Europoje radikaliai pakeitė karybos pobūdį.

1884 metais buvo išrastas pirmasis bedūmis parakas, tai buvo piroksilino parakas, jį pirmasis gavo prancūzų mokslininkas P. Vielas. Po ketverių metų, 1888 m., Alfredas Nobelis išrado balistinį paraką Švedijoje, 1889 m.

Rusų mokslininkai taip pat prisidėjo prie naujo parako kūrimo, garsus rusų chemikas Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas 1887–1891 m. sukūrė pirokolodžio paraką.

Parako kūrimas tebevyksta, kuriami nauji parako paruošimo receptai, vyksta pagrindinių jų savybių tobulinimo darbai.

Parakas Rusijoje

Pirmą kartą parakas pasirodė Rusijoje 1389 m. XV amžiuje Rusijoje atsirado pirmosios parako gamyklos.

Didelė parako verslo plėtra įvyko valdant Petrui I, kuris daug dėmesio skyrė karinių reikalų plėtrai ir jam vadovaujant, buvo pastatytos trys didelės parako gamyklos Sankt Peterburge, Sestrorecke ir Ochtoje.

Rusijos mokslininkai Michailas Jurjevičius Lomonosovas ir Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas atliko savo eksperimentus tirdami ir kurdami naujus parakus.

Parako rūšys

Visi parakai skirstomi į dvi dideles grupes:

• mišrūs milteliai, įskaitant dūminis, arba juodi milteliai, aliuminio milteliai
• nitroceliuliozė ( be dūmų milteliai), tai apima piroksilino milteliai, balistiniai milteliai, kordito milteliai

Juoda pudra

Visa parako istorija prasidėjo nuo juodojo parako sukūrimo, visi kiti parakai buvo sukurti daug vėliau.

Juodieji milteliai yra susmulkintų anglies, sieros ir salietros dalelių mišinys tam tikromis proporcijomis. Kiekvienas juodos pudros komponentas atlieka savo funkciją. Kaitinant iki 250 laipsnių, pirmiausia užsiliepsnoja siera, nuo kurios užsidega salietra. Maždaug 300 laipsnių temperatūroje salietra pradeda išskirti deguonį, dėl kurio vyksta degimo procesas. Akmens anglys parake – tai kuras, kurio degimo metu susidaro didelis kiekis dujų, kurios sukuria milžinišką šūviui reikalingą slėgį.

Juodieji milteliai turi granuliuotą struktūrą, o grūdų dydis turi įtakos didelę įtaką apie parako savybes, degimo greitį ir sukuriamą slėgį.

Gaminant juodus miltelius, jis pereina penkis etapus:

• Komponentų (druskos, anglies ir sieros) susmulkinimas į miltelius
• Maišymas
• Suspaudimas į diskus
• Smulkinimas į granules
• Poliravimas

Juodųjų miltelių kokybė ir degimo efektyvumas priklauso nuo:

• šlifavimo komponentų smulkumas
• maišymo užbaigtumas
• grūdelių forma ir dydis

Priklausomai nuo juodųjų miltelių grūdelių dydžio, tai yra:

• didelis (0,8 – 1,25 mm);
• vidutinis (0,6 – 0,75 mm);
• mažas (0,4 – 0,6 mm);
• labai mažas (0,25 – 0,4 mm).

Juodieji milteliai naudojami ne tik medžioklei, bet ir kitiems tikslams:

• su laidu (priešgaisrinėms virvelėms)
• šautuvas (naudojamas kaip užtaisų uždegiklis be dūmų milteliai)
• rupūs juodi milteliai (uždegikliui)
• lėtai degantys juodi milteliai (stiprintuvams ir moderatoriams vamzdeliuose ir sprogdikliuose)
• kasykla (sprogdinti)
• medžioklė
• sporto

Dėl ilgų eksperimentų buvo sukurta optimali medžioklei skirtų juodųjų miltelių sudėtis:

• 76% kalio nitratas
• 15% anglies
• 9% sieros

Medžiotojui svarbu teisingai nustatyti juodų miltelių, kuriuos jis naudoja kasetėms, kokybę ir būklę.

• Juodų miltelių spalva turi būti juoda arba šiek tiek ruda, be jokių pašalinių atspalvių
• Juodų miltelių grūdeliai neturėtų turėti balkšvo atspalvio
• Trupinant tarp pirštų juodų miltelių grūdelį, jis turi netrupėti, o suskilti į atskiras daleles
• Pilant juodus miltelius neturi susidaryti gumuliukų ir likti dulkių.

Jei juodas parakas neatitinka šių charakteristikų, jų naudojimas kraunant šovinius gali būti pavojingas pačiam medžiotojui, dėl kurio gali plyšti ginklo vamzdis.

Juodosios pudros privalumai

Juodosios pudros trūkumai

• Juodi milteliai yra labai higroskopiški, kurių drėgmės kiekis didesnis nei 2%, labai prastai užsidega. Todėl labai svarbu jį laikyti tinkamomis sąlygomis.
• Didelė statinių korozija, kai dega juodi milteliai, susidaro sieros ir sieros rūgštys, kurios sukelia stiprią statinių koroziją.
• Iššaunant susidaro tiršti dūmai, todėl dažnai sunku iššauti antrą šūvį.
• Juodieji milteliai negali būti naudojami pusiau automatiniuose ginkluose.
• Pavojinga tvarkyti. Juoda pudra turi žema temperatūra užsiliepsnojantys, degūs, gali būti pavojingi, ypač degant didelė masė, nes įvyksta galingas sprogimas.
• Jis yra maždaug tris kartus prastesnis už bedūmius miltelius, užtikrina mažą šūvio greitį, gana stiprų atatranką ir garsų šūvį.

Aliuminio milteliai

Aliuminio parakas nenaudojamas medžioklei ar šaudymui, o naudojamas pirotechnikoje. Susideda iš trijų komponentų: nitrato, aliuminio ir sieros. Aliuminio milteliai turi aukštą temperatūrą ir degimo greitį, skleidžia daug šviesos. Jis naudojamas sprogstamosiose kompozicijose ir kompozicijose, kurios sukuria blykstę. Aliuminio milteliai praktiškai nebijo drėgmės ir nesudaro gumuliukų.

Milteliai be dūmų

Bedūmiai milteliai buvo išrasti daug vėliau nei juodieji milteliai. Šiuo metu jis beveik visiškai pakeitė juodus miltelius nuo naudojimo medžioklėje.

Nedūminis parakas labai skiriasi nuo dūminio parako savo sudėtimi, savybėmis ir pagrindinėmis savybėmis, turi savų privalumų ir trūkumų.

Pagal sudėtį bedūmiai milteliai yra:

• vienbazis (pagrindinis komponentas nitroceliuliozė)
• dvibazis (pagrindiniai komponentai: nitroceliuliozė ir nitroglicerinas)
• tribazinis (pagrindiniai komponentai: nitroceliuliozė, nitroglicerinas ir nitroguanidinas)

Be pagrindinių komponentų, bedūmių miltelių sudėtyje yra stabilizatorių, balistinių modifikatorių, minkštiklių, rišiklių, vario reduktorių, liepsnos slopintuvų, statinės nusidėvėjimą mažinančių priedų, degimo katalizatorių ir grafito. Būtent šie priedai sukuria norimą parako kokybę.

Nitroceliuliozė laikui bėgant suyra, tai ypač aktualu laikant didelius parako kiekius arba laikant paraką aukštesnėje nei 25 laipsnių temperatūroje irimo metu susidaro šiluma, dėl kurios parakas gali užsidegti savaime. Vienbaziai nitroceliuliozės milteliai yra ypač jautrūs skilimui. Siekiant išvengti šio reiškinio, į paraką dedama stabilizatorių, kurių pagrindinis yra difenilaminas. Pridedami stabilizatoriai nedideli kiekiai, apie 0,5-2 proc bendros masės parako, dideli kiekiai gali pabloginti parako balistines savybes.

Siekiant sumažinti šūvio blykstę, pridedamos liepsnos gesinimo medžiagos, kurios demaskuoja šaulį ir apakina jį šaudant.

Katalizatoriai pridedami, kad padidintų parako degimo greitį.

Grafitas dedamas į bedūmius miltelius, kad miltelių granulės nesuliptų ir savaiminis miltelių užsidegimas dėl statinės elektros iškrovos.

Dabar didžiąją medžioklei naudojamo parako dalį sudaro vieno ir dviejų bazių bedūmiai milteliai. Jie yra tokie dažni, kad sakydami „parakas“ turi omenyje nerūkomuosius miltelius.

Bedūmių miltelių savybės labai priklauso nuo jų granulių dydžio ir formos. Granulių paviršius turi įtakos jų formos pokyčiui ir parako degimo greičiui. Keičiant granulių formą, galima keisti parako slėgį ir degimo greitį.

Greitai degantys milteliai sukuria didesnį slėgį ir atitinkamai padidina kulkos ar šūvio greitį, tačiau tuo pat metu sukuria aukštesnę temperatūrą, o tai padidina ginklo vamzdžio susidėvėjimą.

Bedūmių miltelių spalva gali būti nuo geltonos iki juodos, visi galimi atspalviai.

Bedūmių miltelių privalumai

• Jis pasižymi mažu higroskopiškumu, nesugeria drėgmės iš oro ir nekeičia savo savybių, jei bedūmiai milteliai yra drėgni, juos galima džiovinti, po džiovinimo visiškai atkurs savo savybes
• Galingesnis už juodą pudrą
• Gamina mažiau degimo produktų, mažiau užsikemša vamzdžiai ir gali būti naudojamas pusiau automatiniuose ginkluose.
• Sukuria mažiau dūmų ir tylesnį kadro garsą

Bedūmių miltelių trūkumai

• Dėl daugiau aukšta temperatūra degimas, sukelia didesnį ginklo vamzdžio susidėvėjimą
• Reikalingos teisingos laikymo sąlygos, jei šios sąlygos nesilaikoma, keičiasi jo savybės
• Trumpesnis galiojimo laikas nei juodieji milteliai
• Mažiau atsparus temperatūros svyravimams nei juodieji milteliai

Kaip išsirinkti paraką

Lyginant juodus ir bedūmius miltelius, pasirenkama bedūmė pudra. Bedūmis parakas visomis savo savybėmis ir savybėmis gerokai pranašesnis už dūminį paraką.

Piroksilino parakas leido sėkmingai išspręsti šaudymo iš visų artilerijos sistemų problemas iki pat Pirmojo pasaulinio karo pabaigos. Tolesniam vidaus artilerijos vystymuisi skubiai reikėjo sukurti ir panaudoti balietinį paraką.

Pagrindiniai balistinių miltelių komponentai yra mažai azoto turintys celiuliozės nitratai (koloksilinai), mažai lakus tirpiklis – plastifikatorius, cheminio atsparumo stabilizatorius ir įvairūs priedai. JAV balistiniuose milteliuose naudojami pirokspleinai, kuriuose yra 13,15% ir 13,25% azoto.

Nitroglicerinas ir nitrodiglikolis yra plačiausiai balistinių miltelių gamyboje naudojami tirpikliai.

Nitroglicerinas yra glicerino apdorojimo su azoto ir sieros rūgščių mišiniu produktas ir yra galingas sprogmuo, labai jautrus išoriniams poveikiams. Nitroglicerinas normaliomis sąlygomis yra skystis ir yra geras mažai azoto turinčių celiuliozės nitratų plastifikatorius. Parako gamybos procese nitroglicerinas nepašalinamas iš parako masės ir yra vienas pagrindinių gatavo parako komponentų, kuris iš esmės lemia jo fizikines, chemines ir balistines savybes.

Nitrodiglikolis yra dietilenglikolio apdorojimo azoto ir sieros rūgščių mišiniu produktas. Dietilenglikolis gaunamas sintetiniu būdu iš etileno. Kaip ir nitroglicerinas, nitrodiglikolis yra skystis, pasižymintis geromis plastifikacinėmis savybėmis.

Antrojo pasaulinio karo metais Vokietija pradėjo naudoti paraką nitrodiglikolio pagrindu, kuriame buvo iki 30% nitroguanidino, kuris yra baltas. kristalinė medžiaga turinčios sprogstamųjų savybių. Tokie parakai vadinami guanidinu arba gudolu.

JAV naudojami parakai, kurių sudėtyje yra nitroguanidino ir vadinami tribaziniais milteliais, priešingai nei piroksilino milteliai, vadinami vienbaziais, ir nitroglicerinas, vadinami dvibaziais. Centralitai, baltos kristalinės medžiagos, plačiausiai naudojami kaip balistinių miltelių cheminio atsparumo stabilizatorius. Gatavame parake yra nuo 1 iki 5% centralito. Drėgmės kiekis balistiniuose milteliuose paprastai yra ne didesnis kaip 1%.

Priklausomai nuo miltelių paskirties, į jų sudėtį įvedami įvairūs priedai. Siekiant sumažinti degimo temperatūrą, siekiant sumažinti intensyvų parako poveikį, į jo sudėtį įvedami vadinamieji aušinimo priedai, kuriems naudojamas dinitrotoluenas, dibutilftalatas ir kai kurios kitos medžiagos. Dinitrotoluenas ir dibutilftalatas taip pat yra papildomi koloksilino plastifikatoriai. Jų kiekis gatavame parake gali būti nuo 4 iki 11%.

Į parako sudėtį galima įterpti vadinamąjį technologinį priedą, kuris palengvina miltelių masės gamybos procesą. Vazelinas plačiai naudojamas kaip technologinis priedas, jo kiekis parake yra iki 2 proc.

Siekiant pašalinti pertrūkio ir nestabilaus degimo reiškinius reaktyviniuose varikliuose, į miltelių kompoziciją įvedami kataliziniai ir stabilizuojantys priedai. Jų kiekis parake yra mažas: nuo 0,2 iki 2-3%. Švino junginiai naudojami kaip degimo katalizatoriai, o kreida, magnio oksidas ir kitos ugniai atsparios medžiagos – kaip stabilizuojantys priedai.

Kai kurių vietinių ir užsienio balistinių miltelių kompozicijos pateiktos lentelėje. 10.

Lentelė10

Balistinis parakas naudojamas šaudant iš pabūklų, minosvaidžių ir raketų paleidimo.

Parakas gaminami daugiausia įvairaus ilgio ir skirtingo storio degančios arkos vamzdžių 1 (12 pav.).

Skiedinio milteliai paruoštos lėkščių, 2 juostelių, 3 spiralių ir žiedų pavidalu.

Ryžiai. 12. Balistinių miltelių forma:

1 vamzdis (vamzdinis parakas); g-tape (juostos pagrindu)

roh); 3- žiedas; 4 - tikrintuvas

Raketų propelentai yra gaminami storo rėmo vieno kanalo blokų pavidalu iš 4 cilindrinių ir sudėtingesnių geometrinių formų.

Šiuolaikinės technologijos leidžia gaminti miltelines bombas, kurių degimo vainiko storis yra iki 300 mm ar daugiau.

Balistinių miltelių gamybos procesas atliekamas taip.

Miltelių komponentai sumaišomi šilto vandens. Taip maišant koloksilinas išbrinksta tirpikliuose.

Iš anksto pašalinus drėgmę, masė pakartotinai praleidžiama per karštus volelius. Voleliai toliau šalina drėgmę, sutankina ir plastifikuoja miltelių masę. Iš miltelių masės gaunami reikiamos formos ir dydžio miltelių elementai.

Norint gauti vamzdelius, miltelių ruožas po ritinėlių susukamas į ritinius ir presuojamas per atitinkamus štampus. Vamzdžiai supjaustomi į tam tikro ilgio miltelių elementus. Norint gauti lamelinius, juostinius ir žiedinius miltelius, miltelių masė yra perleidžiama per volelius su tiksliai kontroliuojamu tarpu. Gauta drobė supjaustoma į plokšteles arba iš jos išpjaunamos nurodytų dydžių juostelės arba žiedai.

Balistinių miltelių gamybos technologinis procesas yra mažiau laiko reikalaujantis ir ekonomiškesnis nei piroksilino miltelių, leidžia plačiai naudoti automatizavimą, tačiau yra sprogstamesnis.

Pagal paskirtį, cheminę sudėtį, miltelių elementų formą ir dydį išskiriami balistinio tipo milteliai. Parako prekių ženklų simboliai yra labai įvairūs. Reaktyvinis raketinis kuras turi žymėjimus, nurodančius tik raketinio kuro paskirtį ir apytikslę jo sudėtį. Reaktyvinių miltelių pavadinime nėra jokių nuorodų apie elementų formą ir dydį. Pavyzdžiui, H, HM 2 reiškia reaktyvinius miltelius, kuriuose kaip plastifikatorius naudojamas nitroglicerinas, antrame parake yra magnio oksido (2%).

Pistoleto balistinis parakas žymimas taip: po raidžių, nurodančių apytikslę parako sudėtį, per brūkšnį įdedamas skaičius, nurodantis parako kalorijų grupę, o tada vamzdžio dydis nurodomas trupmena, panašia į piroksiliną. parakas. Skirtingai nuo piroksilino miltelių, žymint vamzdinius balistinius miltelius, raidės TP nededamos, nes balistiniai milteliai nėra gaminami cilindrinių grūdelių pavidalu. Pavyzdžiui, NDT-3 18/1 klasė reiškia, kad nitroglicerino parakas, kurio aušinimo priedas yra dinitrotoluenas, kuris priklauso trečiai grupei pagal kaloringumą, yra vieno kanalo vamzdžio formos, kurio degimo arkos storis yra 1,8. mm. Dribsnių milteliai žymimi raidėmis ir skaičiais: NBPl 12-10 - nitroglicerino balistinio skiedinio dribsnių milteliai, kurių vainiko storis 0,12 mm, o plokštelės plotis 1 mm.

Juostinis parakas žymimas raide L ir skaičiumi, atitinkančiu degančios arkos storį šimtosiose milimetro dalyse, pavyzdžiui, NBL-33. Žiediniai milteliai žymimi raide K, po kurios eina trupmeninis skaičius: skaitiklis yra vidinis žiedo skersmuo milimetrais, vardiklis – išorinis skersmuo. Po trupmenos per brūkšnį yra skaičius, nurodantis degančio skliauto storį šimtosiose milimetro dalyse, pavyzdžiui, NBK 32/64-14.

Balistiniai milteliai išsiskiria įvairia chemine sudėtimi ir geometrinėmis formomis, todėl skiriasi savo fizikinėmis ir cheminėmis bei balistinėmis savybėmis.

Balistiniai milteliai yra mažiau higroskopiški nei piroksilino milteliai.

Teigiama balistinių miltelių savybė, plačiai naudojama praktikoje, yra galimybė žymiai pakeisti jų energetines charakteristikas, gana plačiame diapazone keičiant mažai lakaus sprogstamojo tirpiklio kiekį ir į jų sudėtį įvedant įvairių priedų. Tai leidžia žymiai išplėsti šios grupės nitroceliuliozės miltelių praktinio taikymo sritį. Balistinių miltelių degimo šiluma, priklausomai nuo jų sudėties, gali svyruoti nuo 650 iki 1500 kcal/kg. Pagal degimo šilumą balistiniai milteliai skirstomi į kaloringus (1000-1500 kcal/kg), vidutinio kaloringumo (800-1000 kcal/kg) ir mažo kaloringumo (650-800 kcal/kg). Mažo kaloringumo milteliai dažnai vadinami šaltais arba mažai eroziniais.

Balistinių miltelių degimo greitis, miltelių stiprumas ir kitos charakteristikos gali labai skirtis.

58 > .. >> Kitas
Nitroceliuliozės miltelių pagrindas yra nitroceliuliozė, plastifikuota vienu ar kitu tirpikliu (plastifikatoriumi). Atsižvelgiant į tirpiklio lakumą, nitroceliuliozės milteliai skirstomi į šiuos tipus.
1. Nitroceliuliozės milteliai, paruošti naudojant lakiąjį tirpiklį, kuris gamybos proceso metu beveik visiškai pašalinamas iš parako. Šiems parakams jie pasiliko
piroksilino pavadinimas; jie ruošiami naudojant nitroceliuliozę, kurioje azoto kiekis paprastai yra didesnis nei 12 %, vadinamą piroksilinu.
2. Nitroceliuliozės milteliai, pagaminti iš labai lakaus arba nelakaus tirpiklio (plastifikatoriaus), kuris visiškai lieka parake; kitas būdingas bruožasŠie milteliai yra pagaminti iš nitroceliuliozės, kurioje, kaip taisyklė, yra mažiau nei 12% azoto, vadinamos koloksilinu. Šie parakai vadinami balistitais.
Prieš Antrąjį pasaulinį karą nitroglicerinas buvo naudojamas kaip plastifikatorius. Nuo Antrojo pasaulinio karo etrodiglikolis taip pat buvo naudojamas kaip plastifikatorius. Balistitų pavadinimai buvo nustatyti pagal techninį nitrato plastifikatoriaus pavadinimą: nitroglicerinas, nitrodiglikolis. Nitrodiglikolio balistitai savo sudėtimi ir daugeliu savybių yra panašūs į nitroglicerino balistitus.
3. Nitroceliuliozės milteliai, pagaminti mišriame tirpiklyje (plastifikatoriuje), vadinami korditais.
Korditai gaminami iš piroksilino, turinčio didelį azoto kiekį, arba su dideliu koloksilino kiekiu. Abiem atvejais kordite esantis nitroglicerinas arba nitroglicerinas neužtikrina visiškos nitroceliuliozės plastifikacijos. Plastifikacijai užbaigti naudojamas papildomas lakus tirpiklis (plastifikatorius), kuris paskutiniuose gamybos etapuose pašalinamas iš parako, o acetonas naudojamas kaip lakus tirpiklis, turintis daug azoto piroksiliną, ir alkoholio- koloksilinui naudojamas eterio mišinys.
§ 3. NITROCELIULIOZĖS MILTELIŲ KOMPONENTAI
Nitroceliuliozės milteliai savo pavadinimą gavo iš pagrindinio komponento – nitroceliuliozės. Būtent nitroceliuliozė, tinkamai plastifikuota ir sutankinta, lemia pagrindines nitroceliuliozės milteliams būdingas savybes.
Norint nitroceliuliozę paversti paraku, pirmiausia reikia tirpiklio (plastifikatoriaus).
Norint suteikti parakui daug ypatingų savybių, naudojami priedai: stabilizatoriai, flegmatizatoriai ir kt.
1. Nitroceliuliozė. Nitroceliuliozei gaminti naudojama celiuliozė, kurios yra nuo 92-93% (medvilnė) iki 50-60% (mediena) medvilnėje, medienoje, linuose, kanapėse, šiauduose ir kt. Aukštos kokybės nitroceliuliozei gaminti naudojama gryna celiuliozė, gaunama iš nurodytos augalinės žaliavos specialiu cheminiu apdorojimu.
M8
Celiuliozės molekulė susideda iš didelis skaičius identiškos konstrukcijos ir tarpusavyje sujungtos gliukozės likučiai CeHjoOs:
Štai kodėl bendroji formulė celiuliozė turi formą (CoH06)n, kur n yra gliukozės likučių skaičius. Celiuliozė susideda iš identiškų tam tikro ilgio molekulių, bet iš molekulių mišinio su skirtingi skaičiai gliukozės likučių, kurių, įvairių tyrinėtojų duomenimis, svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių.
Kiekvienoje gliukozės likutyje yra trys hidroksilo grupės s JIS. Būtent šios hidroksilo grupės reaguoja su azoto rūgštimi pagal schemą
. „ + + re(mH20),
kur m = 1; 2 arba 3.
Reakcijoje, vadinamoje esterifikavimu, OH grupės pakeičiamos ON02 grupėmis, vadinamomis nitratų grupėmis. Priklausomai nuo sąlygų, nitratų grupės gali pakeisti ne visas hidroksilo grupes, o tik dalį jų. Dėl šios priežasties gaunama ne viena, o kelios įvairaus esterifikacijos laipsnio nitroceliuliozės.
Celiuliozės nitravimas atliekamas ne gryna azoto rūgštimi, o jos mišiniu su sieros rūgštimi. Celiuliozės sąveiką su azoto rūgštimi lydi vandens išsiskyrimas. Vanduo atskiedžia azoto rūgštį, todėl susilpnėja jos nitrinantis poveikis. Sieros rūgštis suriša išsiskyrusį vandenį, kuris nebegali užkirsti kelio esterifikacijai.
Kuo stipresnis rūgščių mišinys, t. y. kuo mažiau vandens jame, tuo daugiau laipsnio celiuliozės esterinimas. Tinkamai parinkus rūgščių mišinio sudėtį, galima gauti tam tikro esterifikacijos laipsnio nitroceliuliozę.
Celiuliozės nitratų rūšys. Celiuliozės struktūra negali būti išreikšta niekaip tam tikra formule dėl to, kad jis yra nevienalytis molekulių dydžiu. Atgal į vidų didesniu mastu tai taikoma celiuliozės nitratams, kurie taip pat susideda iš nevienalyčių esterinimo laipsnio molekulių.
149
Todėl nitroceliuliozei būdingas azoto kiekis, nustatytas cheminė analizė, arba pagal esterinimo laipsnį (nitratų grupių skaičių viename vidutiniame gliukozės likutyje).
Praktikoje išskiriamos šios nitroceliuliozės rūšys, naudojamos parako gamyboje.
a) Koloksilinas. Azoto kiekis 11,5-12,0%. Visiškai tirpsta alkoholio ir eterio mišiniuose.
b) Piroksilinas Nr.2. Azoto kiekis 12,05-12,4%. Alkoholio ir eterio mišinyje ištirpsta ne mažiau kaip 90%.

Aplink bedūmių miltelių

Žmogus gyvena ieškodamas.
Robertas Walseris

Kalbėsime ne apie tuos žmones, kurių likimas buvo susijęs su šaunamojo ginklo naudojimu, o apie tuos, kurie kūrė paraką ir ieškojo naujų jo panaudojimo sričių.

Seniausias išradimas

Pirmiausia pagerbkime bedūmių miltelių pirmtaką – jo dūminį „brolį“. Juodieji milteliai (taip pat vadinami juodaisiais milteliais) yra kruopščiai sumaišytas kalio nitrato KNO 3, medžio anglies ir sieros mišinys. Pagrindinis parako privalumas yra tai, kad jis gali degti be oro. Degiosios medžiagos yra anglis ir siera, o degimui būtiną deguonį tiekia salietra. Dar viena svarbi parako savybė yra ta, kad degdamas jis išskiria didelį kiekį dujų. Cheminė lygtis

degantis parakas:

Pirmą kartą paminėtas degiojo salietros, sieros ir anglies mišinio (gaunamo iš bambuko pjuvenų) paruošimo receptas randamas senovės kinų I amžiaus traktate. n. e., tuo metu parakas buvo naudojamas fejerverkams gaminti. Plačiai paplitęs juodųjų miltelių, kaip karinių sprogmenų, naudojimas Europoje prasidėjo XIII amžiaus pabaigoje. Degiosios parako, anglies ir sieros dalys buvo gana prieinamos. Tačiau salietra buvo menkas produktas, nes vienintelis kalio nitrato KNO 3 šaltinis buvo vadinamasis kalio arba Indijos nitratas. Europoje nebuvo natūralių kalio salietros šaltinių, jis buvo atvežtas iš Indijos ir naudojamas tik parako gamybai. Kadangi kas šimtmetį parako reikėdavo vis daugiau, o importinės salietros, kuri taip pat buvo labai brangi, neužteko, buvo rastas kitas šaltinis – guanas (iš ispanų k. guanas:

). Tai natūraliai suirusios paukščių ir šikšnosparnių išmatų liekanos, kurios yra fosforo, azoto ir kai kurių organinių rūgščių kalcio, natrio ir amonio druskų mišinys. Pagrindinis sunkumas gaminant paraką iš tokių žaliavų buvo tai, kad guano sudėtyje yra ne kalio, o daugiausia natrio nitrato NaNO 3. Iš jo negalima gaminti parako, nes jis pritraukia drėgmę, o toks parakas greitai tampa drėgnas. Norėdami paversti natrio nitratą į kalio nitratą, jie naudojo

paprasta reakcija NaNO 3 + KCl = NaCl + KNO 3. Kiekvienas iš šių junginių tirpsta vandenyje ir iš reakcijos mišinio nenusėda, todėl gautame vandeniniame tirpale yra visi keturi junginiai. Tačiau atskyrimas yra įmanomas, jei naudojami skirtingi junginių tirpumai didėjant temperatūrai. NaCl tirpumas vandenyje yra mažas ir, be to, labai mažai kinta priklausomai nuo temperatūros, o KNO 3 tirpumas verdančiame vandenyje yra beveik 20 kartų didesnis nei šaltame vandenyje. Todėl jie maišomi sočiai karšti

vandeniniai tirpalai NaNO 3 ir KCl, o po to mišinys atšaldomas, susidariusiose kristalinėse nuosėdose yra gana gryno KNO 3. Guanas tirpsta vandenyje ir lengvai nuplaunamas lietaus. Todėl Europoje guano sankaupų buvo galima aptikti tik urvuose, kuriuose anksčiau lizdus buvo sukosi paukščių ar šikšnosparnių kolonijos.

Pavyzdžiui, Krymo papėdėje buvo rasta urvų, kuriuose yra guano sankaupų, todėl Sevastopolyje 1854–1855 m. Anglijos, Prancūzijos ir Rusijos karo metu buvo galima organizuoti nedidelę parako gamyklą, naudojant „urvų žaliavas“.

Natūralu, kad visos Europos atsargos buvo mažos ir greitai išnaudotos. Į pagalbą atėjo didžiuliai guano rezervai palei Pietų Amerikos Ramiojo vandenyno pakrantę.

Milijonai žuvimi mintančių paukščių – kirų, kormoranų, žuvėdrų ir albatrosų – kolonijų sukosi uolėtose pakrantėse palei Peru, Čilės pakrantes ir atviroje jūroje esančiose salose (1 pav.). Kadangi vietovėje beveik nelyja, pakrantėje per ilgus šimtmečius kaupėsi guanas, sudaręs vietomis dešimčių metrų storio ir virš 100 km ilgio nuosėdas. Guanas buvo ne tik salietros šaltinis, bet ir vertinga trąša, o jos paklausa nuolat didėjo. Dėl to 1856 m. JAV netgi priėmė specialų „Gvanonų salų įstatymą“ (kartais vadinamą „Gvanos įstatymu“). Pagal šį įstatymą guano salos buvo laikomos JAV nuosavybe, o tai prisidėjo prie pagreitinto tokių salų užgrobimo ir vertingų išteklių šaltinių kontrolės sukūrimo.

Gvano paklausa pasiekė tokį mastą, kad XX a. jos eksportas siekė milijonus tonų, visos įrodytos atsargos ėmė greitai išsekti. Iškilo problema, kurią chemija visada sugebėjo išspręsti, jo gamybai nereikėjo iš esmės kitokio parako; Viskas prasidėjo nuo polimerųŽmonija jau seniai išmoko naudotis

natūralūs polimerai

Kadangi celiuliozėje yra daug hidroksilo H O grupių, jos buvo įvairiai transformuojamos. Viena pirmųjų sėkmingų reakcijų – nitrinimas, t.y. nitro grupių įvedimas NO 2 poveikis celiuliozei azoto rūgštis

HNO 3 (3 pav.).

Norint surišti išsiskyrusį vandenį ir taip pagreitinti procesą, į reakcijos mišinį pridedama koncentruotos sieros rūgšties. Jei vata apdorojama nurodytu mišiniu, o po to išplaunama nuo rūgščių pėdsakų ir išdžiovinama, tada ji atrodys lygiai taip pat, kaip ir originali, tačiau skirtingai nei natūrali medvilnė, tokia vata lengvai tirpsta organiniuose tirpikliuose, pvz. kaip eteris. Ši savybė buvo iš karto panaudota iš nitroceliuliozės – jie sudaro nuostabų blizgantį paviršių, kurį lengva poliruoti (nitrolakai). Ilgą laiką automobilių kėbulams dengti buvo naudojami nitro lakai, dabar juos pakeitė akriliniai lakai. Beje, nagų lakas gaminamas ir iš nitroceliuliozės.

Ne mažiau įdomu ir tai, kad pirmasis plastikas polimerų chemijos istorijoje buvo pagamintas iš nitroceliuliozės. 1870-aisiais. Termoplastika pirmą kartą buvo sukurta nitroceliuliozės pagrindu, sumaišyto su plastifikatoriumi kamparu. Tokiam plastikui aukštesnėje temperatūroje ir esant slėgiui buvo suteikta tam tikra forma, o medžiagai atvėstant, duota forma išliko. Plastikas buvo pavadintas celiuliozė

Yra produktų, kuriuose celiulioidas vis dar naudojamas stalo teniso kamuoliukų gamyboje; Gitaristų teigimu, geriausią garsą išgauna celiulioidiniai mediatoriai (plektrai). Iliuzionistai naudoja mažas šios medžiagos lazdeles, kad pademonstruotų ryškią, greitai gęstančią liepsną.

Nitroceliuliozės degumas, nutraukęs jos „karjerą“ polimerinėse medžiagose, atvėrė platų kelią visai kita kryptimi.

Ugnis be dūmų

Dar 1840 m. mokslininkai pastebėjo, kad apdorojant medieną, kartoną ir popierių azoto rūgštimi susidaro greitai degančios medžiagos, tačiau sėkmingiausias nitroceliuliozės gamybos būdas buvo atrastas atsitiktinai. 1846 metais šveicarų chemikas K. Schonbeinas dirbdamas ant stalo išpylė koncentruotą azoto rūgštį ir ją nuėmė medvilniniu skuduru, kurį paskui pakabino, kad išdžiūtų. Po džiovinimo liepsna akimirksniu sudegino audinį. Schonbeinas išsamiau ištyrė šio proceso chemiją. Būtent jis pirmasis nusprendė įpilti koncentruotos sieros rūgšties nitrindamas medvilnę.

Nitroceliuliozė dega labai efektyviai. Jei ant delno uždėsite „nitrintos“ vatos gabalėlį ir padegsite, vata taip greitai sudegs, kad ranka nesijaus (4 pav.).

Prancūzų inžinieriui P. Vielui 1884 metais pavyko iš šios degiosios medžiagos pagaminti paraką. Reikėjo sukurti lengvai perdirbamą kompoziciją, be to, buvo reikalaujama, kad ji būtų stabili sandėliavimo metu ir saugi. Nitroceliuliozę ištirpinus alkoholio ir eterio mišinyje, Vielas gavo klampią masę, kurią sumalus ir vėliau išdžiovinus gaudavo puikų paraką. Jis buvo daug galingesnis už juodus miltelius, o degdamas nesudarė dūmų, todėl buvo vadinamas bedūmiu. Pastaroji savybė kovinėms operacijoms pasirodė labai svarbi. Naudojant bedūmį paraką, mūšio laukai nebuvo apgaubti dūmų debesimis, o tai leido artilerijai vykdyti tikslinę ugnį.

Po šūvio taip pat nebuvo įspėjamojo dūmų debesies, kuris prieš tai nurodydavo šaulio vietą. pabaigoje – XIX a. Visos išsivysčiusios šalys pradėjo gaminti bedūmį paraką. Legendos ir realybė eina sunkiu keliu nuo laboratorinių eksperimentų iki pramoninės gamybos. Reikėjo sukurti įvairių rūšių parako, vieni tinkami artilerijai, kiti šaudyti iš šautuvų, parakas turi būti kokybiškas, stabilus sandėliuojant, o jo gamyba – saugi. Todėl iš karto atsirado keli parako gamybos būdai.

D.I. Mendelejevas atliko svarbų vaidmenį organizuojant parako gamybą Rusijoje. 1890 metais gastroliavo Vokietijoje ir Anglijoje, kur susipažino su parako gamyba. Sklando net legenda, kad prieš šią kelionę Mendelejevas nustatė bedūmio parako sudėtį, naudodamasis informacija apie žaliavų kiekį, kuris kas savaitę buvo pristatomas į parako gamyklą. Galima daryti prielaidą, kad tokios aukštos klasės chemikui, remiantis gauta informacija, nebuvo sunku suprasti, bendra schema

procesas.

Grįžęs iš kelionės į Sankt Peterburgą, jis pradėjo nuodugniai tyrinėti celiuliozės nitrinimą. Prieš Mendelejevą daugelis manė, kad kuo daugiau nitrintos celiuliozės, tuo didesnė jos sprogstamoji galia. Mendelejevas įrodė, kad taip nėra. Paaiškėjo, kad yra optimalus nitrinimo laipsnis, kai dalis parake esančios anglies oksiduojasi ne į anglies dioksidą CO 2, o į anglies monoksidą CO. Dėl to parako masės vienetui susidaro didžiausias dujų tūris, t.y. parakas turi maksimalią dujų gamybą. Gaminant nitroceliuliozę, ji kruopščiai nuplaunama vandeniu, kad neliktų sieros ir azoto rūgščių pėdsakų, o po to džiovinama, kad pašalintų drėgmės pėdsakus. Anksčiau tai buvo daroma naudojant šilto oro srovę. Šis džiovinimo procesas buvo neefektyvus ir sprogus.

Mendelejevas pasiūlė drėgną masę išdžiovinti plaunant spiritu, kuriame nitroceliuliozė netirpi. Tada vanduo buvo patikimai pašalintas. Šis metodas vėliau buvo priimtas visame pasaulyje ir tapo klasika technologinis metodas

Deja, pirokolodijų parako gamyba, nepaisant akivaizdžių pranašumų, Rusijoje nebuvo nustatyta. To priežastis buvo Artilerijos skyriaus vadovaujančių pareigūnų susižavėjimas viskuo svetimu ir atitinkamai nepasitikėjimas Rusijos įvykiai. Dėl to Okhtinsky gamykloje visa parako gamyba buvo vykdoma kontroliuojant pakviestam prancūzų specialistui Messenui. Jis net neatsižvelgė į Mendelejevo nuomonę, kuris pastebėjo gamybos trūkumus ir tvarkėsi griežtai pagal jo nurodymus. Tačiau Mendelejevo pirokolodžio parakas buvo priimtas tarnybai m Amerikos armija ir buvo gaminamas didžiuliais kiekiais JAV gamyklose Pirmojo pasaulinio karo metais. Be to, amerikiečiai net sugebėjo patentuoti pirokolodijų parako gamybą praėjus penkeriems metams po to, kai jį sukūrė Mendelejevas, tačiau šis faktas nesujaudino Rusijos karinio departamento, kuris tvirtai tikėjo prancūziško parako pranašumais.

Iki XX amžiaus pradžios. Visame pasaulyje buvo pradėta gaminti kelių rūšių bedūmiai milteliai. Labiausiai paplitęs iš jų buvo Mendelejevo pirokolodioninis parakas, kuris taip pat buvo jam artimas savo sudėtimi, tačiau turėjo kitokią technologiją ir kt. trumpi terminai piroksilino miltelių Viel (jis buvo aprašytas anksčiau), saugojimas, taip pat miltelių mišinys, vadinamas korditas.Su kordito gamyba susijęs vienas dalykas neįprasta istorija, kuris bus aptartas toliau.

Chemikas-prezidentas

H. Weizmannas (1874–1952)

Nuo XX amžiaus pradžios. Anglijos karinė pramonė buvo orientuota į kordito paraką. Jame buvo nitroceliuliozės ir nitroglicerino. Formavimo etape buvo naudojamas acetonas, kuris padidino mišinio plastiškumą. Po formavimo acetonas išgaravo. Sunkumas buvo tas, kad prasidėjus Pirmajam pasauliniam karui Anglija didžiąją dalį acetono importavo iš JAV. jūra, tačiau tuo metu vokiečių povandeniniai laivai jau visiškai kontroliavo jūrą. Anglijoje skubiai reikėjo patiems gaminti acetoną. Į pagalbą atskubėjo mažai žinomas chemikas Chaimas Weizmannas, neseniai emigravęs į Angliją iš Motol kaimo (netoli Pinsko Baltarusijoje).

Dirbdamas Mančesterio universiteto Chemijos katedroje, jis paskelbė straipsnį, kuriame aprašomas angliavandenių fermentinis skaidymas. Taip susidarė acetono, etanolio ir butanolio mišinys. Britų karo departamentas pakvietė Weizmanną išsiaiškinti, ar įmanoma, naudojant jo atrastą procesą, organizuoti acetono gamybą tokiais kiekiais, kiek reikia karinei pramonei. Weizmanno teigimu, tokią gamybą būtų galima sukurti, jei būtų išspręstos nedidelės techninės problemos. Paprastas distiliavimas yra gana tinkamas acetonui atskirti dėl pastebimo esančių junginių virimo taškų skirtumo.

Tačiau organizuojant gamybą atsirado visiškai kitoks sudėtingumas. Weizmann procese angliavandenių šaltinis buvo grūdai, tačiau Anglijos grūdų produkciją visiškai sunaudojo maisto pramonė. Iš JAV jūra turėjo būti įvežami papildomi grūdai, todėl vokiečių povandeniniai laivai, kurie kėlė grėsmę acetono importui, kėlė grėsmę ir grūdų importui. Atrodė, kad ratas užsidarė, bet vis dėlto išeitis iš šios situacijos buvo rasta. Arklio kaštonai, kurie, beje, neturėjo jokios maistinės vertės, pasirodė esąs geras angliavandenių šaltinis. Dėl to Anglijoje buvo surengta didžiulė arklinių kaštonų rinkimo akcija, kurioje dalyvavo visi šalies moksleiviai. Lloydas George'as, kuris per Pirmąjį pasaulinį karą buvo Didžiosios Britanijos ministras pirmininkas, reiškia dėkingumą Weizmannui už pastangas stiprinti karinė galiašalį supažindino su užsienio reikalų sekretoriumi Davidu Balfouru. Balfour paklausė Weizmann, kokį apdovanojimą jis norėtų gauti. Weizmanno noras pasirodė visiškai netikėtas, jis pasiūlė sukurti žydų valstybę Palestinos teritorijoje -

Ši deklaracija atliko savo vaidmenį, bet ne iš karto, o tik po 31 metų. Kai visas pasaulis sužinojo apie nacių žiaurumus Antrojo pasaulinio karo metais, išaiškėjo būtinybė sukurti tokią valstybę. Dėl to 1948 metais buvo sukurta Izraelio valstybė. Chaimas Weizmannas tapo pirmuoju jos prezidentu, kaip žmogus, kuris pirmasis pasiūlė šią idėją pasaulio bendruomenei.

Tyrimų institutas Izraelio mieste Rehovo dabar vadinasi jo vardu. Viskas prasidėjo nuo bedūmio parako gamybos.

Senovinės „profesijos“ sugrįžimas

Ilgą laiką parako naudojimas kare apsiribojo dviem užduotimis: pirmoji buvo paleisti kulką ar sviedinį, esantį ginklo vamzdyje, antroji - kovinį užtaisą, esantį sviedinio galvutėje. turėjo sprogti, kai atsitrenkė į taikinį ir sukelti destruktyvų poveikį. Bedūmis parakas leido naujam lygmeniui atgaivinti kitą, pamirštą parako galimybę, kuriai iš tikrųjų buvo sukurta Senovės Kinijoje – fejerverkų paleidimui. Palaipsniui karinė pramonė atėjo į idėją naudoti bedūmį paraką kaip kurą raketai varyti dėl reaktyvinės traukos, kuri susidaro, kai iš raketos antgalio išsiskiria dujos. Pirmieji tokie eksperimentai buvo atlikti XIX amžiaus pirmoje pusėje, o bedūmio parako atsiradimas šiuos darbus pakėlė į naują lygmenį – iškilo raketų technologija. Iš pradžių kietojo kuro raketos buvo kuriamos remiantis miltelių užtaisais, o netrukus atsirado raketos, kuriose naudojamas skystasis kuras – angliavandenilių mišinys su oksidatoriais. Iki to laiko parako sudėtis buvo šiek tiek pakeista: Rusijoje vietoj labai lakių tirpiklių pradėta naudoti TNT. Nauja

piroksilino-trotilo parakas (PTP) degė visiškai be dūmų, su milžiniška dujų gamyba ir gana stabiliai. Jis buvo pradėtas naudoti spaudžiamų šaškių pavidalu, šiek tiek primenantis ledo ritulio ritulį. Įdomu tai, kad pirmosios tokios šaškės buvo pagamintos ant tų presų, kuriuos Mendelejevas naudojo per savo aistrą parakui. PTP pagrindu buvo pasiūlyta 1930 m. – naudoti juos kaip orlaivių stiprintuvus. Ant žemės tai leido smarkiai sumažinti orlaivio kilimo ilgį, o ore trumpam staigiai padidino skrydžio greitį, kai reikėjo pasivyti priešą arba išvengti jo susitikimo. . Galite įsivaizduoti pirmųjų bandytojų jausmus, kai iš piloto kabinos šono išsiveržė beprotiškos ugnies fakelas.

Buitinis raketų mokslas 1930 m. vadovauja iškilios figūros

raketų technologijų srityje – I.T.Kleimenovas, V.P.Glushko, G.E.Langemakas ir S.P.Korolevas (būsimasis kosminių raketų kūrėjas), dirbę specialiai sukurtame Reaktyvinių tyrimų institute (RNII). Būtent šiame institute, remiantis Gluško ir Langemako idėjomis, pirmą kartą buvo sukurtas kelių įkrovų raketų sviedinių šaudymo projektas, vėliau ši instaliacija tapo žinoma kaip legendinis vardas

"Katyusha". Per šiuos metus smagratis jau įgavo pagreitį Stalino represijos

. 1937 m., remiantis melagingu denonsavimu, instituto vadovas Kleimenovas ir jo pavaduotojas Langemakas buvo suimti ir netrukus sušaudyti, o 1938 m. Gluško (8 m.) ir Korolevo (10 m.) buvo suimti ir nuteisti. . Visi jie vėliau buvo reabilituoti, Kleimenovas ir Langemakas po mirties.

Valdžios institucijos pripažino Kostikovo nuopelnus kuriant naujus ginklus, taip pat pastangas atpažinti institute „liaudies priešus“, jo neišgelbėjo nuo represijų. 1942 metų liepą jo vadovaujamas institutas gavo Gynybos komiteto užduotį: per aštuonis mėnesius sukurti reaktyvinį naikintuvą perėmėją. Užduotis buvo be galo sunki, jos nebuvo įmanoma atlikti laiku (lėktuvas buvo sukurtas tik praėjus šešiems mėnesiams po nurodyto laikotarpio pabaigos). 1943 m. vasarį Kostikovas buvo suimtas ir apkaltintas šnipinėjimu ir sabotažu.

Tačiau tolimesnis jo likimas nebuvo toks tragiškas kaip tų, kuriuos jis pats apkaltino sabotažu po metų jis buvo paleistas. Grįžtant prie pasakojimo apie Katiušas (5 pav.), primename, kad naujosios raketinės ginkluotės efektyvumas buvo pademonstruotas pačioje karo pradžioje. 1941 m. liepos 14 d. pirmasis penkių katiušų salvė uždengė spiečius. vokiečių kariuomenės srityje geležinkelio stotis Orša. Tada Katiušos pasirodė Leningrado fronte. Didžiosios pabaigos link Tėvynės karas

Jos frontuose veikė daugiau nei dešimt tūkstančių katiušų, iššaudę apie 12 milijonų įvairaus kalibro raketų.

Taikios parako profesijos Įdomu tai, kad parakas gali išgelbėti gyvybes ne tik dėl jo naudojimošaunamieji ginklai

apsaugai nuo agresyvaus puolimo, bet ir visiškai taikiam naudojimui. Intensyvi automobilių pramonės plėtra iškėlė nemažai problemų, pirmiausia vairuotojo ir keleivių saugumo. Labiausiai paplitę saugos diržai, apsaugantys nuo traumų staigiai stabdant automobilį. Tačiau tokie diržai negali užkirsti kelio galvai atsitrenkti į vairą, prietaisų skydelį ar priekinį stiklą arba pakaušį, kai kūnas staigiai juda atgal. Dauguma modernus būdas

apsauga – oro pagalvė, tai tam tikros formos nailoninis maišelis, kuris reikiamu momentu pripildomas suspausto oro iš specialios skardinės (6 pav.). Ryžiai. 6. Oro pagalvių testas

ant manekenų
120 km/val. Į pagalbą atėjo bedūmiai milteliai.

Akimirksniu degantis nedidelis miltelių užtaisas leidžia pripūsti pagalvėlę su degimo produktais dešimt kartų greičiau nei suslėgtas oras. Kadangi išpūtus pagalvę lėtai išsiskiria dujos, buvo sukurta speciali parako sudėtis, kuri deginant nesudaro kenksmingų produktų, tokių kaip azoto oksidas ir anglies monoksidas. Kita taikaus naudojimo

Nedūminis parakas buvo rastas ten, kur mažiausiai tikėtasi – gesinti gaisrą. Į gesintuvą įdėtas nedidelis miltelių užtaisas leidžia beveik akimirksniu „iššauti“ gesinimo mišinį plintančios liepsnos kryptimi.

Taip pat nepamirškime, kad iki šių dienų džiugią švenčių nuotaiką mums kuria senovinė parako „profesija“ – fejerverkų paleidimas (7 pav.).

Parakas yra neatsiejamas elementas, naudojamas šoviniams įkelti. Be šios medžiagos išradimo žmonija niekada nebūtų sužinojusi apie šaunamuosius ginklus.

Tačiau mažai žmonių yra susipažinę su parako istorija. Ir pasirodo, kad jis buvo sugalvotas visiškai atsitiktinai. Ir tada ilgą laiką jie buvo naudojami tik fejerverkams paleisti.

Parako atsiradimas Ši medžiaga buvo išrasta Kinijoje. Tiksli data Niekas nežino apie juodos pudros, kuri dar vadinama juoda, išvaizdą. Tačiau tai atsitiko apie VIII a. B.C. Tais laikais Kinijos imperatoriai buvo labai susirūpinę savo sveikata. Jie norėjo gyventi ilgai ir net svajojo apie nemirtingumą. Norėdami tai pasiekti, imperatoriai skatino Kinijos alchemikų, kurie bandė atrasti magišką eliksyrą, darbą. Žinoma, visi žinome, kad žmonija niekada negavo stebuklingo skysčio. Tačiau kinai, demonstruodami savo užsispyrimą, atliko daug eksperimentų, daugiausia maišydami skirtingos medžiagos . Jie neprarado vilties įvykdyti imperijos įsakymą. Tačiau kartais išbandymai baigdavosi nemalonių incidentų . Vienas iš jų įvyko alchemikams sumaišius salietrą, anglį ir kai kuriuos kitus komponentus. Istorijai nežinomas

Tirdamas naują medžiagą, tyrėjas sulaukė liepsnos ir dūmų. Išrasta formulė net buvo įrašyta į Kinijos kroniką. Už ilgas laikotarpis

XI amžiuje Buvo išrastas pirmasis istorijoje parako ginklas. Tai buvo kovinės raketos, kuriose parakas iš pradžių užsiliepsnojo, o paskui sprogo. Šie parako ginklai buvo naudojami tvirtovės sienų apgulties metu. Tačiau tais laikais tai turėjo daugiau psichologinio poveikio priešui nei žalojantis. Galingiausias ginklas, kurį sugalvojo senovės Kinijos tyrinėtojai, buvo molinės rankinės bombos. Jie sprogo ir viską aplink apipylė skeveldromis.

Europos užkariavimas

Iš Kinijos juodieji milteliai pradėjo plisti visame pasaulyje. Europoje jis pasirodė XI amžiuje. Jį čia atvežė arabų pirkliai, kurie pardavinėjo raketas fejerverkams. Mongolai šią medžiagą pradėjo naudoti koviniams tikslams. Juodu paraku jie paėmė anksčiau neįveikiamas riterių pilis. Mongolai naudojo gana paprastą, bet tuo pačiu metu efektyvi technologija. Iškasė po sienomis ir ten įkūrė parako kasyklą. Sprogdami šie kariniai ginklai nesunkiai padarė skylę net storiausiuose užtvaruose.

1118 metais Europoje pasirodė pirmosios patrankos. Juos naudojo arabai užėmę Ispaniją. 1308 metais grojo parako patrankos lemiamas vaidmuo užimant Gibraltaro tvirtovę. Tada juos naudojo ispanai, kurie perėmė šiuos ginklus iš arabų. Po to visoje Europoje buvo pradėti gaminti parako ginklai. Rusija nebuvo išimtis.

Piroksilino gavimas

Juoda pudra iki XIX amžiaus pabaigos. jie krovė minosvaidžius ir squeaks, titnagus ir muškietas, taip pat kitus karinius ginklus. Tačiau tuo pat metu mokslininkai nenutraukė tyrimų, siekdami pagerinti šią medžiagą. To pavyzdys yra Lomonosovo eksperimentai, kurie nustatė racionalų visų miltelių mišinio komponentų santykį. Istorija taip pat prisimena nesėkmingas bandymas riboto nitrato pakeitimas bertoleto druska, kurio ėmėsi Claude'as Louisas Bertholetas. Šis pakeitimas sukėlė daugybę sprogimų. Berthollet druska arba natrio chloratas pasirodė esąs labai aktyvus oksidatorius.

Naujas parako gamybos istorijos etapas prasidėjo 1832 m. Tada prancūzų chemikas A. Bracono pirmą kartą gavo nitroceliuliozę arba priroksiliną. Ši medžiaga yra azoto rūgšties ir celiuliozės esteris. Pastarojoje molekulėje yra daug hidroksilo grupių, kurios reaguoja su azoto rūgštimi.

Piroksilino savybes tyrė daugelis mokslininkų. Taigi 1848 metais rusų inžinieriai A.A. Fadejevas ir G.I. Hessas išsiaiškino, kad ši medžiaga kelis kartus galingesnė už kinų išrastus juoduosius miltelius. Buvo net bandymų šaudymui panaudoti piroksiliną. Tačiau jie baigėsi nesėkmingai, nes porėta ir biri celiuliozė buvo nevienalytės sudėties ir sunkiai sudegė. pastovus greitis. Bandymai suspausti piroksiliną taip pat baigėsi nesėkmingai. Šio proceso metu medžiaga dažnai užsidegdavo.

Piroksilino miltelių gavimas

Kas išrado bedūmį paraką? 1884 metais prancūzų chemikas J. Vielas sukūrė monolitinę medžiagą piroksilino pagrindu. Tai pirmieji bedūmiai milteliai žmonijos istorijoje. Norėdami jį gauti, tyrėjas panaudojo piroksilino savybę padidinti tūrį alkoholio ir eterio mišinyje. Taip susidarė minkšta masė, kuri vėliau buvo presuojama, pagaminama į lėkštes ar juosteles ir išdžiovinama. Pagrindinė tirpiklio dalis išgaravo. Nedidelis jo tūris buvo išsaugotas piroksiline. Jis ir toliau veikė kaip plastifikatorius.

Ši masė yra bedūmių miltelių pagrindas. Jo tūris šiame sprogmenyje yra apie 80-95%. Skirtingai nuo anksčiau gautos celiuliozės, piroksilino milteliai parodė savo gebėjimą degti pastoviu greičiu griežtai sluoksniais. Štai kodėl jis vis dar naudojamas šaulių ginklams.

Naujos medžiagos privalumai

Vielo balti milteliai tapo tikri revoliucinis atradimasšaunamųjų ginklų srityje. Ir buvo keletas priežasčių, paaiškinančių šį faktą:

1. Parakas praktiškai nesukėlė dūmų, o anksčiau naudotas sprogmuo gerokai susiaurino kovotojo regėjimo lauką jau po kelių šūvių. Tik stiprūs vėjo gūsiai galėjo atsikratyti dūmų debesų, atsiradusių naudojant juodus miltelius. Be to, revoliucinis išradimas leido neatiduoti kovotojo pozicijos.

2. Vielo parakas leido kulkai išskristi didesniu greičiu. Dėl šios priežasties jo trajektorija buvo tiesesnė, o tai žymiai padidino šaudymo taiklumą ir atstumą, kuris buvo apie 1000 m.

3. Dėl puikios savybės galios, bedūmiai milteliai buvo naudojami mažesniais kiekiais. Šaudmenys tapo žymiai lengvesni, o tai leido padidinti jų kiekį judant kariuomenei.

4. Patvirtinus šovinius piroksilinu, jos šaudavo net ir šlapios. Juodųjų miltelių pagrindu pagaminti šaudmenys turėjo būti apsaugoti nuo drėgmės.

Viel parakas buvo sėkmingai išbandytas Lebelio šautuve, kurį iškart priėmė Prancūzijos kariuomenė. Kitos Europos šalys suskubo pritaikyti išradimą. Pirmosios iš jų buvo Vokietija ir Austrija. Šiose valstijose nauji ginklai buvo pristatyti 1888 m.

Nitroglicerino milteliai

Netrukus mokslininkai gavo naują medžiagą kariniai ginklai. Tai tapo nitroglicerino bedūmiais milteliais. Kitas jo pavadinimas yra balistitas. Tokio bedūmio parako pagrindas taip pat buvo nitroceliuliozė. Tačiau jo kiekis sprogmenyje buvo sumažintas iki 56-57 proc. Kaip plastifikatorius šiuo atveju patiekiamas skystas trinitroglicerinas. Toks parakas pasirodė labai galingas, ir verta pasakyti, kad jis vis dar naudojamas raketų pajėgos ir artilerija.

Pirokolodžio milteliai

pabaigoje – XIX a. Mendelejevas pasiūlė savo bedūmio sprogmens receptą. Rusų mokslininkas rado būdą gauti tirpios nitroceliuliozės. Jis pavadino jį pirokolodžiu. Gauta medžiaga išsiskiria maksimalus kiekis dujiniai produktai. Pirokolodžio milteliai buvo sėkmingai išbandyti įvairaus kalibro ginkluose, kurie buvo atlikti karinio jūrų laivyno bandymų aikštelėje.

Tačiau tai ne vienintelis Lomonosovo indėlis į karinius reikalus ir parako gamybą. Jis labai patobulino sprogmenų gamybos technologiją. Mokslininkas pasiūlė dehidratuoti nitro pluoštą ne džiovinant, o naudojant alkoholį. Taip parako gamyba tapo saugesnė. Be to, pagerėjo paties nitro pluošto kokybė, nes alkoholio pagalba iš jo buvo išplaunami mažiau patvarūs produktai.

Šiuolaikinis naudojimas

Šiuo metu parakas, kurio pagrindas yra nitroceliuliozė, naudojamas šiuolaikiniuose pusiau automatiniuose ir automatiniuose ginkluose. Skirtingai nuo juodųjų miltelių, ginklo vamzdžiuose praktiškai nepalieka kietų degimo produktų. Tai leido automatiškai perkrauti ginklus naudojant daugybę judančių mechanizmų ir dalių.

Įvairios bedūmių miltelių rūšys yra pagrindinė šaulių ginkluose naudojamų sprogmenų dalis. Senovės Kinijos alchemikų išrasta medžiaga naudojama tik raketiniuose ginkluose, granatsvaidžiuose ir kai kuriuose šoviniuose, skirtuose šoviniams.

Kalbant apie medžioklės aplinką, įprasta naudoti piroksilino veislės bedūmį paraką. Nitroglicerino tipai naudojami tik kartais, tačiau jie nėra ypač populiarūs.

Junginys

Iš kokių komponentų susideda medžioklėje naudojamas sprogmuo? Bedūmių miltelių sudėtis neturi nieko bendra su dūmine išvaizda. Jį daugiausia sudaro piroksilinas. Sprogmenyje jo yra 91-96 proc. Be to, medžioklės milteliuose tokių yra nuo 1,2 iki 5 proc lakiųjų medžiagų kaip vanduo, alkoholis ir eteris. Siekiant padidinti stabilumą saugojimo metu, pridedama 1–1,5 procento difenilamino stabilizatoriaus. Flegmatizatoriai sulėtina išorinių miltelių grūdelių sluoksnių degimą. Bedūmiuose medžioklės milteliuose jų yra nuo 2 iki 6 procentų. Nedidelę dalį (0,2-0,3%) sudaro liepsną slopinantys priedai ir grafitas.

Forma

Piroksilinas, naudojamas bedūmių miltelių gamybai, yra apdorojamas oksidatoriumi, kurio pagrindas yra alkoholio-eterio mišinys. Galutinis rezultatas yra vienalytė, želė panaši medžiaga. Gautas mišinys yra apdorojamas mechaniniu būdu. Rezultatas yra granuliuota medžiagos struktūra, kurios spalva skiriasi nuo geltonai rudos iki grynai juodos. Kartais toje pačioje partijoje galimas kitokio atspalvio parakas. Norint gauti vienodą spalvą, mišinys apdorojamas grafito milteliais. Šis procesas taip pat leidžia išlyginti grūdų lipnumą.

Savybės

Bedūmiai milteliai išsiskiria gebėjimu gaminti vienodas dujas ir degti. Tai, savo ruožtu, keičiant frakcijos dydį leidžia kontroliuoti ir reguliuoti degimo procesus.

Tarp patrauklių bedūmių miltelių savybių yra šios:

Mažas higroskopiškumas ir netirpumas vandenyje;
- didesnis efektas ir grynumas nei dūminis atitikmuo;
- savybių išsaugojimas net esant didelei drėgmei;
- galimybė džiovinti;
- dūmų nebuvimas po šūvio, kuris iššaunamas gana tyliu garsu.

Tačiau verta nepamiršti, kad balti milteliai:

Degdamas išskiria anglies monoksidą, kuris pavojingas žmogui;
- neigiamai reaguoja į temperatūros pokyčius;
- skatina greitesnį ginklų susidėvėjimą, nes vamzdyje susidaro aukšta temperatūra;
- turi būti laikomi sandariai uždarytoje pakuotėje dėl atmosferos poveikio tikimybės;
- turi ribotą galiojimo laiką;
- aukštoje temperatūroje gali kilti gaisro pavojus;
- nenaudojami ginkluose, kurių pase tai nurodyta.

Seniausias rusiškas parakas

Medžiokliniuose šoviniuose šis sprogmuo buvo įmontuotas nuo 1937 m. Sokol parakas turi gana didelę galią, atitinkančią išvystytus pasaulinius standartus. Pažymėtina, kad šios medžiagos sudėtis buvo pakeista 1977 m. Tai buvo padaryta dėl griežtesnių reglamentų. ši rūšis sprogstamųjų elementų.

Paraką „Falcon“ rekomenduojama naudoti pradedantiesiems medžiotojams, kurie nori savarankiškai krauti kasetes. Juk ši medžiaga gali jiems atleisti klaidą su svoriu. Sokol paraką naudoja daugelis vietinių šovinių gamintojų, tokių kaip Polyex, Fetter, Azot ir kt.