Nitroceliuliozės milteliai. Bedūmių miltelių receptas: kas jį išrado? Pagrindinių parako rūšių charakteristikos

Žmogus padarė daug atradimų puiki vertė vienoje ar kitoje gyvenimo srityje. Tačiau labai nedaug iš šių atradimų iš tikrųjų paveikė istorijos eigą.

Parakas ir jo išradimas yra iš šio atradimų sąrašo, kuris prisidėjo prie daugelio žmonijos sričių vystymosi.

Istorija

Parako atsiradimo fonas

Mokslininkai ilgą laiką diskutavo apie jo sukūrimo laiką. Vieni teigė, kad jis buvo išrastas Azijos šalyse, o kiti, priešingai, nesutinka ir įrodo priešingai, kad parakas buvo išrastas Europoje, o iš ten jis atkeliavo į Aziją.

Visi sutinka, kad Kinija yra parako gimtinė.

Turimi rankraščiai sako triukšmingos šventės, kurie buvo įvykdyti Vidurio karalystėje su labai garsiais europiečiams nepažįstamais sprogimais. Žinoma, tai buvo ne parakas, o bambuko sėklos, kurios kaitinant sprogo dideliu triukšmu. Tokie sprogimai privertė Tibeto vienuolius susimąstyti praktinis pritaikymas tokius dalykus.

Išradimų istorija

Dabar vienerių metų tikslumu nustatyti kinų parako išradimo laiką nebeįmanoma, tačiau pagal iki šių dienų išlikusius rankraščius yra nuomonė, kad VI a. Dangaus imperijos gyventojai taip pat žinojo medžiagų, kurių pagalba galima gauti ugnį su ryškia liepsna, sudėtį. Taoistų vienuoliai, kurie labiausiai pažengė į parako išradimą, buvo daoistų vienuoliai, kurie galiausiai išrado paraką.

Dėka rasto vienuolių darbo, datuojamo IX amžiuje, kuriame yra visų tam tikrų „eliksyrų“ ir jų vartojimo sąrašai.

Daug dėmesio skirta tekstui, kuriame buvo nurodyta paruošta kompozicija, kuri netikėtai iškart po pagaminimo užsiliepsnojo ir nudegino vienuolius.

Jei gaisras nebūtų nedelsiant užgesintas, alchemiko namas sudegtų iki žemės.

Tokios informacijos dėka buvo baigtos diskusijos apie parako išradimo vietą ir laiką. Na, turiu pasakyti, kad po parako išradimo jis tik degė, bet nesprogo.

Pirmoji parako kompozicija

Reikalinga parako sudėtis tikslus santykis visi komponentai. Vienuoliai užtruko dar metus, kad nustatytų visas akcijas ir komponentus. Dėl to buvo gautas mišinys, pavadintas „ugnies gėrimas“. Jame buvo anglies, sieros ir salietros molekulių. Gamtoje salietros yra labai mažai, išskyrus Kinijos teritorijas, kur salietros galima rasti tiesiai ant žemės paviršiaus kelių centimetrų sluoksniu.

Parako komponentai:

Taikus parako naudojimas Kinijoje

Kai parakas buvo išrastas pirmą kartą, jis daugiausia buvo naudojamas įvairių garso efektų pavidalu arba spalvingiems „fejerverkams“ pramoginių renginių metu. Tačiau vietiniai išminčiai suprato, kad tai įmanoma koviniam naudojimui parakas

Kinija tais tolimais laikais nuolat kariavo su aplinkiniais klajokliais, o parako išradimas buvo karinių vadų rankose.

Parakas: pirmasis kinų karinis panaudojimas

Yra kinų vienuolių rankraščių, kuriuose teigiama, kad „ugnies gėrimas“ naudojamas kariniais tikslais. Kinijos kariuomenė apsupo klajoklius ir įviliojo juos į kalnuotą vietovę, kur po priešo kampanijos buvo iš anksto sumontuoti parako užtaisai ir padegti.

Stiprūs sprogimai paralyžiavo klajoklius, kurie pabėgo iš gėdos.

Supratę, kas yra parakas, ir supratę jo galimybes, Kinijos imperatoriai rėmė ugnies mišinio ginklų, tokių kaip katapultos, parako rutuliai, įvairūs sviediniai, gamybą. Dėl parako panaudojimo Kinijos vadų kariuomenė nežinojo pralaimėjimo ir privertė priešą visur pabėgti.

Parakas palieka Kiniją: arabai ir mongolai pradeda gaminti paraką

Remiantis gauta informacija, apie XIII amžių arabai gavo informacijos apie parako sudėtį ir proporcijas, kaip tai buvo padaryta, nėra. Pasak vienos legendos, arabai išžudė visus vienuolyno vienuolius ir gavo traktatą. Tame pačiame amžiuje arabai sugebėjo sukurti patranką, galinčią šaudyti parako sviediniais.

"Graikijos ugnis": Bizantijos parakas

Daugiau informacijos iš arabų apie paraką ir jo sudėtį Bizantijoje. Šiek tiek pakeitus sudėtį kokybiškai ir kiekybiškai, buvo gautas receptas, pavadintas „graikiška ugnimi“. Pirmieji šio mišinio bandymai netruko laukti.

Miesto gynybos metu buvo naudojami graikiška ugnimi užtaisyti pabūklai. Dėl to visus laivus sunaikino gaisras. Neatėjo mūsų laikai tiksli informacija apie „graikiškos ugnies“ sudėtį, tačiau, manoma, buvo naudojama siera, aliejus, salietra, derva ir aliejai.

Parakas Europoje: kas jį išrado?

Ilgą laiką Rogeris Baconas buvo laikomas parako atsiradimo Europoje kaltininku. XIII amžiaus viduryje jis tapo pirmuoju europiečiu, knygoje aprašęs visus parako gaminimo receptus. Tačiau knyga buvo užšifruota ir jos naudoti nebuvo įmanoma.

Jei norite sužinoti, kas Europoje išrado paraką, atsakymas į jūsų klausimą yra Bertholdo Schwartzo istorija. Jis buvo vienuolis ir praktikavo alchemiją pranciškonų ordino labui. XIV amžiaus pradžioje jis siekė nustatyti medžiagos proporcijas iš anglies, sieros ir salietros. Po daugybės eksperimentų jam pavyko sumalti reikalingus komponentus skiedinyje tiek, kiek pakaktų sprogimui sukelti.

Sprogimo banga beveik išsiuntė vienuolį į kitą pasaulį.

Išradimas pažymėjo šaunamųjų ginklų eros pradžią.

Pirmąjį „šaudymo skiedinio“ modelį sukūrė tas pats Schwartzas, už kurį jis buvo išsiųstas į kalėjimą, kad neatskleistų paslapties. Tačiau vienuolis buvo pagrobtas ir slapta nugabentas į Vokietiją, kur tęsė šaunamųjų ginklų tobulinimo eksperimentus.

Kaip smalsus vienuolis baigė savo gyvenimą, iki šiol nežinoma. Pagal vieną versiją, jis buvo susprogdintas ant parako statinės, pagal kitą, jis mirė saugiai būdamas labai senas. Kaip ten bebūtų, europiečiams davė parako puikias galimybes, kuriuo jie nesugebėjo pasinaudoti.

Parako atsiradimas Rusijoje

Tikslaus atsakymo apie parako kilmę Rusijoje nėra. Pasakojimų yra daug, tačiau labiausiai tikėtina, kad parako kompoziciją parūpino bizantiečiai. Pirmą kartą parakas šaunamajame ginkle buvo panaudotas ginant Maskvą nuo Aukso ordos kariuomenės antskrydžio. Toks ginklas neišjungė darbo jėgos priešas, bet tai leido išgąsdinti žirgus ir pasėti paniką Aukso ordos gretose.

Bedūmių miltelių receptas: kas jį išrado?

Artėjant prie modernesnių amžių, tarkime, kad XIX amžius – parako tobulinimo metas. Vienas iš įdomių patobulinimų – prancūzo Vielo išradimas piroksilino miltelių, kurie turi vientisą struktūrą. Pirmąjį jo panaudojimą įvertino gynybos departamento atstovai.

Esmė ta, kad parakas degė be dūmų, nepalikdamas jokių pėdsakų.

Kiek vėliau išradėjas Alfredas Nobelis paskelbė apie galimybę panaudoti nitroglicerino paraką sviedinių gamyboje. Po šių išradimų parakas buvo tik tobulinamas ir pagerintos jo savybės.

Parako rūšys

Klasifikacijoje naudojami šie parako tipai:

• sumaišytas(vadinamieji juodieji milteliai (juodieji milteliai));
• nitroceliuliozė(atitinkamai, nerūkantis).

Tai gali būti daugelio atradimas, tačiau naudojamas kietasis raketų kuras erdvėlaivis ir raketų varikliai, nėra nieko mažiau nei galingiausias parakas. Nitroceliuliozės milteliai susideda iš nitroceliuliozės ir plastifikatoriaus. Be šių dalių, į mišinį įmaišomi įvairūs priedai.

Didelę reikšmę turi parako laikymo sąlygos. Jei parakas randamas viršijant galimą saugojimo terminą arba nesilaikoma technologinių laikymo sąlygų, galimas negrįžtamas cheminis skilimas ir jo savybių pablogėjimas. Todėl parako gyvavimo metu didelę reikšmę turi saugojimas, kitaip gali įvykti sprogimas.

Juoda pudra

Juodieji milteliai gaminami vietoje Rusijos Federacija pagal GOST-1028-79 reikalavimus.

IN dabartinis laikas dūminių ar juodųjų miltelių gamyba reglamentuota ir atitinka reguliavimo reikalavimus ir taisykles.

Parako rūšys skirstomos į:

• grūdėtas;
• miltelių milteliai.

Juodieji milteliai susideda iš kalio nitrato, sieros ir medžio anglies.

• kalio nitratas oksiduojasi, leisdamas greitai degti.
• anglis yra kuras (kuris oksiduojamas kalio nitratu).
• sieros- komponentas, būtinas užsidegimui užtikrinti. Reikalavimai juodųjų miltelių rūšių proporcijoms skirtingos šalys skirtingi, bet skirtumai nėra dideli.

Granuliuotų rūšių parako forma po pagaminimo primena grūdus. Gamyba susideda iš penkių etapų:

1. Susmulkinti iki miltelių;
2. Maišymas;
3. Prispaustas prie diskų;
4. Atsiranda grūdų smulkinimas;
5. Grūdai poliruoti.

Geriausios rūšies parakas geriau dega, jei visi komponentai yra visiškai susmulkinti ir gerai sumaišyti, svarbu net granulių išėjimo forma. Juodųjų miltelių degimo efektyvumas daugiausia priklauso nuo komponentų smulkumo, sumaišymo pilnumo ir gatavų grūdų formos.

Juodųjų miltelių rūšys (% sudėtis KNO 3, S, C.):

• laidinis (gaisrinėms virvelėms) (77%, 12%, 11%);
• šautuvas (nitroceliuliozės miltelių ir mišraus kietojo kuro užtaisams, taip pat padegamųjų ir šviečiančių sviedinių užtaisams išstumti);
• stambiagrūdis (uždegtuvams);
• lėtas degimas (stiprintuvams ir moderatoriams vamzdeliuose ir saugikliuose);
• kasykla (sprogdinti) (75%, 10%, 15%);
• medžioklė (76%, 9%, 15%);
• sporto.

Dirbdami su juodais milteliais, turite imtis atsargumo priemonių ir laikyti miltelius toliau nuo atviro kodo ugnis, nes ji lengvai užsidega, tam pakanka 290-300 °C temperatūros pliūpsnio.

Pateikta aukštus reikalavimus prie pakavimo. Jis turi būti sandariai uždarytas, o juodi milteliai turi būti laikomi atskirai nuo kitų. Labai išrankus drėgmės kiekiui. Jei drėgmės kiekis didesnis nei 2,2%, šie milteliai labai sunkiai užsidega.

Iki XX amžiaus pradžios buvo išrasti juodi milteliai, skirti naudoti šaudant iš ginklų ir mėtant įvairias granatas. Dabar naudojamas fejerverkų gamyboje.

Parako veislės

Aliuminio parakas buvo naudojamas pirotechnikos pramonėje. Pagrindą sudaro kalio/natrio nitratas (reikalingas kaip oksidatorius), aliuminio milteliai (tai degūs) ir siera, susmulkinta iki miltelių ir sumaišyta. Dėl didelio šviesos išsiskyrimo degimo metu ir degimo greičio jis naudojamas sprogstamųjų elementų ir blykstės kompozicijose (sukuriant blykstę).

Proporcijos (druska: aliuminis: siera):

• ryški blykstė - 57:28:15;
• sprogimas – 50:25:25.

Parakas nebijo drėgmės ir nekeičia savo takumo, tačiau gali labai susitepti.

Parako klasifikacija

Tai bedūmiai milteliai, sukurti šiais laikais. Skirtingai nuo juodųjų miltelių, nitroceliuliozė turi didelį koeficientą naudingas veiksmas. Ir nėra dūmų, kuriuos rodyklė galėtų skleisti.

Savo ruožtu nitroceliuliozės milteliai dėl sudėties sudėtingumo ir plataus taikymo gali būti suskirstyti į:

1. piroksilinas;
2. balistinis;
3. korditas.

Bedūmiai milteliai yra milteliai, kurie naudojami šiuolaikiniai tipai ginklai, įvairūs griovimo gaminiai. Jis naudojamas kaip detonatorius.

Piroksilinas

Piroksilino miltelių sudėtyje paprastai yra 91-96% piroksilino, 1,2-5% lakiųjų medžiagų(alkoholis, eteris ir vanduo), 1,0-1,5% stabilizatoriaus (difenilamino, centralito) saugojimo stabilumui didinti, 2-6% flegmatizatoriaus išorinių miltelių grūdelių sluoksnių degimui sulėtinti ir 0,2-0,3% grafito kaip priedų.

Piroksilino milteliai gaminami plokščių, juostelių, žiedų, vamzdelių ir grūdelių su vienu ar daugiau kanalų pavidalu; Pagrindiniai naudojimo būdai yra pistoletai, kulkosvaidžiai, pabūklai ir minosvaidžiai.

Tokio parako gamyba susideda iš šių etapų:

• Piroksilino tirpinimas (plastifikacija);
• Kompozicijos presavimas;
• Iš masės išpjaukite su įvairių formų parako elementai;
• Tirpiklio pašalinimas.

Balistinė

Balistiniai milteliai yra dirbtinės kilmės parakas. Didžiausią procentą sudaro šie komponentai:

• nitroceliuliozė;
• nenuimamas plastifikatorius.

Dėl to, kad yra tiksliai 2 komponentai, ekspertai šį parako tipą vadina 2-baziniu.

Jei pasikeičia parako plastifikatoriaus procentinė dalis, jie skirstomi į:

1. nitroglicerinas;
2. diglikolis.

Balistinių miltelių sudėties struktūra yra tokia:

• 40-60% koloksilino (nitroceliuliozė, kurioje azoto kiekis mažesnis nei 12,2%);
• 30-55 % nitroglicerino (nitroglicerino milteliai) arba dietilenglikolio dinitrato (diglikolio milteliai) arba jų mišinio;

Taip pat yra įvairių komponentų, kurių turinio procentinė dalis yra nedidelė, tačiau jie yra labai svarbūs:

• dinitrotoluenas– būtinas norint kontroliuoti degimo temperatūrą;
• stabilizatoriai(difenilaminas, centralitas);
• Vazelino aliejus, kamparas ir kiti priedai;
• taip pat smulkiai išsklaidytą metalą galima įterpti į balistinius miltelius(aliuminio ir magnio lydinys) degimo produktų temperatūrai ir energijai padidinti, toks parakas vadinamas metalizuotas.

Nepertraukiama didelės energijos balistinių miltelių miltelių masės gamybos technologinė schema

Pagaminto parako išvaizda yra vamzdelių, šaškių, lėkščių, žiedų ir juostelių pavidalu. Parakas naudojamas kariniams tikslams ir pagal pritaikymą skirstomas:

• raketa(už raketų variklių ir dujų generatorių mokesčius);
• artilerija(už raketinio kuro mokesčius į artilerijos gabalai);
• skiedinys(už raketinio kuro mokesčius skiediniams).

Palyginti su piroksilino milteliais, balistiniai parakai pasižymi mažesniu higroskopiškumu, greitesne gamyba, galimybe pagaminti didelius užtaisus (iki 0,8 metro skersmens), dideliu mechaniniu stiprumu ir lankstumu dėl plastifikatoriaus naudojimo.

Balistinių miltelių trūkumai, palyginti su piroksilino milteliais, yra šie:

1. Didelis pavojus gamyboje dėl to, kad jų sudėtyje yra galingos sprogstamosios medžiagos - nitroglicerino, kuris yra labai jautrus išorinių poveikių, taip pat nesugebėjimas gauti užtaisų, kurių skersmuo didesnis nei 0,8 m, priešingai nei mišrūs milteliai, kurių pagrindą sudaro sintetiniai polimerai;
2. Gamybos proceso sudėtingumas balistiniai milteliai, kurių metu sumaišomi komponentai šilto vandens už jų vienodas paskirstymas, vandens ištraukimas ir pakartotinis valcavimas ant karštų volų. Tai pašalina vandenį ir plastifikuoja celiuliozės nitratą, kuris įgauna rago pavidalo lakšto išvaizdą. Tada parakas išspaudžiamas per štampus arba susukamas į plonus lakštus ir supjaustomas.

Korditas

Kordito milteliuose yra daug azoto turinčio piroksilino, nuimamo (alkoholio-eterio mišinys, acetonas) ir nepašalinamo (nitroglicerino) plastifikatoriaus. Tai priartina šių parako gamybos technologiją prie piroksilino parako gamybos.

Korditų privalumas yra didesnė galia, tačiau jie sukelia didesnį gaisrą bagažinėse dėl daugiau aukšta temperatūra degimo produktai.

Kietasis raketinis kuras

Sintetinių polimerų mišinio milteliuose (kietojo raketinio kuro) yra maždaug:

• 50-60% oksidatorius, dažniausiai amonio perchloratas;
• 10-20% plastifikuoto polimero rišiklio;
• 10-20% smulkūs aliuminio milteliai ir kiti priedai.

Ši miltelių gamybos kryptis pirmą kartą pasirodė Vokietijoje XX amžiaus 30-40-aisiais, pasibaigus karui, aktyvus tokių degalų vystymasis prasidėjo JAV, o 50-ųjų pradžioje - SSRS. Pagrindiniai privalumai, palyginti su balistiniu paraku, kurie juos patraukė didelis dėmesys, pasirodė:

• didelė specifinė trauka raketų varikliai ant tokio kuro;
• galimybė sukurti bet kokios formos ir dydžio krūvius;
• didelė deformacija ir mechanines savybes kompozicijos;
• galimybė reguliuoti degimo greitį plačiame diapazone.

Šios parako savybės leido sukurti strategines raketas, kurių nuotolis yra didesnis nei 10 000 km. Naudodamas balistinį paraką, S.P. Korolevas kartu su parako gamintojais sugebėjo sukurti raketą, kurios maksimalus nuotolis yra 2000 km.

Tačiau mišrus kietasis kuras turi didelių trūkumų, palyginti su nitroceliuliozės milteliais: labai didelė kaina jų gamyba, įkrovos gamybos ciklo trukmė (iki kelių mėnesių), šalinimo sudėtingumas, išleidimas druskos rūgštisį atmosferą degant amonio perchloratui.

Miltelių deginimas ir jo reguliavimas

Degimas lygiagrečiuose sluoksniuose, kuris nevirsta į sprogimą, atsiranda dėl šilumos perdavimo iš sluoksnio į sluoksnį ir pasiekiamas gaminant gana monolitinius miltelinius elementus, be įtrūkimų.

Parako degimo greitis priklauso nuo slėgio pagal galios dėsnį, didėja didėjant slėgiui, todėl vertinant jo charakteristikas nereikėtų sutelkti dėmesio į parako degimo greitį esant atmosferos slėgiui.

Miltelių degimo greičio reguliavimas yra labai didelis sunki užduotis ir išsprendžiama naudojant įvairius degimo katalizatorius parako sudėtyje. Degimas lygiagrečiuose sluoksniuose leidžia reguliuoti dujų susidarymo greitį.

Parako dujų susidarymas priklauso nuo užtaiso paviršiaus dydžio ir jo degimo greičio.

Miltelių elementų paviršiaus plotą lemia jų forma, geometriniai matmenys ir gali padidėti arba mažėti degimo proceso metu. Toks degimas atitinkamai vadinamas progresiniu arba digresyviu.

Norėdami gauti pastovus greitis dujų susidarymas ar jo kitimas pagal tam tikrą dėsnį, atskiros užtaisų sekcijos (pavyzdžiui, raketos) padengiamos nedegių medžiagų sluoksniu (šarvu).

Parako degimo greitis priklauso nuo jo sudėties, pradinės temperatūros ir slėgio.

Parako savybės

Parako charakteristikos pagrįstos tokiais parametrais kaip:

• degimo šiluma Q- šilumos kiekis, išsiskiriantis, kai visiškas degimas 1 kilogramas parako;
• dujinių produktų tūris V išskiriama degant 1 kilogramui parako (nustatoma privedus dujas į normaliomis sąlygomis);
• dujų temperatūra T, nustatomas degant parakui pastovaus tūrio sąlygomis ir nesant šilumos nuostolių;
• miltelių tankis ρ;
• parako stiprumas f- darbas, kurį galėtų atlikti 1 kilogramas miltelinių dujų, besiplečiančių kaitinant T laipsniais esant normaliam atmosferos slėgiui.

Nitro miltelių charakteristikos

Nekariniam naudojimui

Galutinis pagrindinis parako tikslas yra kariniai tikslai ir naudojimas priešo taikiniams naikinti. Tačiau Sokol parako sudėtis leidžia jį naudoti taikiems tikslams, tai fejerverkai, statybiniuose įrankiuose (statybiniuose pistoletuose, štampuose), o pirotechnikos srityje – skroblai. Bars parako charakteristikos labiau tinka naudoti sportiniam šaudymui.

(5 įvertinimai, vidurkis: 5,00 iš 5)

Planas:

Įvadas

• 1 Parako istorija
• 2 parako rūšys
  • 2.1 Mišrūs milteliai
    • 2.1.1 Juodi milteliai
  • 2.2 Nitroceliuliozės milteliai
    • 2.2.1 Piroksilinas
    • 2.2.2 Balistinė
    • 2.2.3 Korditas
    • 2.2.4 Kietasis raketinis kuras
• 3 Miltelių deginimas ir jo reguliavimas
• 4 Parako savybės
Literatūra

Įvadas

Nitroceliuliozės bedūmiai milteliai N110

Miltelių kasetė be dūmų

Milteliai- daugiakomponentė kietas, galintis natūraliai degti lygiagrečiais sluoksniais be prieigos prie deguonies iš išorės su išsiskyrimu didelis kiekisšiluminė energija ir dujiniai produktai, naudojami sviediniams svaidyti, raketoms varyti ir kitiems tikslams. Parakas priklauso raketinių sprogstamųjų medžiagų klasei.

1. Parako istorija

Pirmasis sprogmenų atstovas buvo juodi milteliai- mechaninis kalio nitrato, anglies ir sieros mišinys, dažniausiai santykiu 15:3:2. Egzistuoja tvirta nuomonė, kad tokie junginiai atsirado senovėje ir daugiausia buvo naudojami kaip padegamosios ir naikinančios medžiagos. Tačiau materialinių ar patikimų dokumentinių įrodymų apie tai nerasta. Gamtoje nitratų nuosėdos yra retos, o kalio nitrato, reikalingo pakankamai stabilioms kompozicijoms gaminti, apskritai nėra.

Kinijoje parako receptas pasirodė 1044 m., tačiau parakas galėjo egzistuoti ir anksčiau; Kai kas mano, kad parako išradėjas arba išradimo pranašas buvo Wei Boyang II amžiuje. Apie tariamą viduramžių kinų parako išradimą žr. Keturi didieji išradimai.

Reikia išvystyti kalio nitrato gamybą technologiniais metodais, kuris atsirado tik vystantis chemijai m XV-XVI a. Anglies medžiagų, turinčių labai išvystytą specifinį paviršiaus plotą, pavyzdžiui, anglis, gamybai taip pat reikia pažangių technologijų, kurios atsirado tik vystantis geležies metalurgijai. Labiausiai tikėtina, kad naudojami įvairūs natūralūs nitratų turintys mišiniai su organinėmis medžiagomis, turinčiomis pirotechninėms kompozicijoms būdingų savybių. Vienuolis Bertoldas Švarcas laikomas vienu iš parako išradėjų.

Juodųjų miltelių svaidomoji savybė buvo atrasta daug vėliau ir buvo postūmis kurti šaunamuosius ginklus. Europoje (taip pat ir Rusijoje) žinomas nuo XIII a.; į vidurys - 19 d amžiuje išliko vieninteliu galingu sprogmeniu iki pabaigos XIX amžiaus – mėtomas ginklas.

Išradus nitroceliuliozės miltelius, o vėliau ir atskirus galingus sprogmenis, juodi milteliai iš esmės prarado savo svarbą.

Piroksilino paraką Prancūzijoje pirmasis pagamino P. Vielas 1884 m., balistinį paraką Švedijoje – Alfredas Nobelis 1888 m., o kordito – Didžiojoje Britanijoje – XIX amžiaus pabaigoje. Maždaug tuo pačiu metu (1887–1891 m.) Rusijoje Dmitrijus Mendelejevas sukūrė pirokolodijų paraką, o grupė Okhtinskio parako gamyklos inžinierių sukūrė piroksilino paraką.

XX amžiaus 30-aisiais SSRS raketoms pirmą kartą buvo sukurti balistiniai parako užtaisai, kuriuos kariuomenė sėkmingai naudojo Didžiojo Tėvynės karo metu. Tėvynės karas(keleto paleidimo raketų sistemos). Raketų variklių mišiniai buvo sukurti 1940-ųjų pabaigoje.

Tolesnis parako tobulinimas vykdomas kuriant naujas formules, parakus specialios paskirties ir pagerinti jų pagrindines savybes.

2. Parako rūšys

Yra dviejų rūšių parakas: mišrus (įskaitant dūminį) ir nitroceliuliozė (bedūminis). Raketų varikliuose naudojami parakai vadinami kietuoju raketiniu kuru. Pagrindas nitroceliuliozė Parakas susideda iš nitroceliuliozės ir plastifikatoriaus. Be pagrindinių komponentų, šiuose milteliuose yra įvairių priedų.

Parakas yra raketinis sprogmuo. Esant tinkamoms inicijavimo sąlygoms, parakas gali detonuoti panašiai kaip ir stambūs sprogmenys, todėl susidaro juodi parako ilgą laiką naudojamas kaip galingas sprogmuo. Laikant ilgą laiką ilgiau nei nustatytas tam tikram parakui arba laikant netinkamomis sąlygomis, cheminis skilimas parako komponentai ir jo veikimo charakteristikų pokyčiai (degimo režimas, mechaninės charakteristikos raketų bombos ir kt.). Tokių miltelių naudojimas ir netgi laikymas yra itin pavojingas ir gali sukelti sprogimą.

2.1. Sumaišyti milteliai

2.1.1. Juoda pudra

Miltelių dėžutė ir kaušelis parakui iš XVIII-XIX a.

Modernus dūminis parakas gaminamas grūdų pavidalu netaisyklingos formos. Parako gamybos pagrindas yra sieros, kalio nitrato ir anglies mišinys. Daugelis šalių turi savo proporcijas maišyti šiuos komponentus, tačiau Rusijoje jie labai nesiskiria kita sudėtis: 75 % KNO 3 (kalio nitratas), 15 % C (anglis) ir 10 % S (siera). Oksidatoriaus vaidmenį juose atlieka kalio nitratas (kalio nitratas), pagrindinis kuras yra anglis. Siera yra cementinė medžiaga, mažinanti parako higroskopiškumą ir palengvinanti jo užsidegimą. Juodųjų miltelių degimo efektyvumas daugiausia priklauso nuo komponentų smulkumo, sumaišymo pilnumo ir gatavų grūdų formos.

Juodųjų miltelių rūšys (% sudėtis KNO 3, S, C.):

• laidinis (gaisrinėms virvelėms)(77%, 12%, 11%);
• šautuvas (nitroceliuliozės miltelių ir mišraus kietojo kuro užtaisams, taip pat padegamųjų ir šviečiančių sviedinių užtaisams išstumti);
• stambiagrūdis (uždegtuvams);
• lėtas degimas (stiprintuvams ir moderatoriams vamzdeliuose ir saugikliuose);
• kasykla (sprogdinti) (75%, 10%, 15%);
• medžioklė (76%, 9%, 15%);
• sporto.

Juodi milteliai yra labai degūs, veikiami liepsnos ir kibirkšties (pliūpsnio temperatūra 300 °C), todėl juos naudoti pavojinga. Laikyti hermetiškai uždarytoje talpykloje atskirai nuo kitų rūšių parako. Higroskopiškas, esant daugiau nei 2% drėgnumui, blogai užsidega. Juodųjų miltelių gamybos procesas apima smulkiai sumaltų komponentų maišymą ir gautos miltelių masės apdorojimą, kad būtų gauti nurodyto dydžio grūdeliai. Statinės korozija su juodais milteliais yra daug blogesnė nei su nitroceliuliozės milteliais, nes degimo šalutinis produktas yra sieros ir sieros rūgštis. Šiuo metu fejerverkams naudojami juodi milteliai. Maždaug iki XIX amžiaus pabaigos jis buvo naudojamas šaunamieji ginklai ir sprogstamieji šoviniai.

2.2. Nitroceliuliozės milteliai

Pagal plastifikatoriaus (tirpiklio) sudėtį ir tipą nitroceliuliozės milteliai skirstomi į: piroksiliną, balistitą ir korditą.

2.2.1. Piroksilinas

Įtraukta piroksilinas parake paprastai yra 91-96% piroksilino, 1,2-5% lakiųjų medžiagų (alkoholio, eterio ir vandens), 1,0-1,5% stabilizatoriaus (difenilamino, centrolito) saugojimo stabilumui didinti, 2-6% flegmatizatoriaus išorinės dalies degimui sulėtinti. miltelių grūdelių sluoksniai ir 0,2-0,3 % grafito kaip priedai. Tokie parakai gaminami plokščių, juostelių, žiedų, vamzdelių ir grūdelių pavidalu su vienu ar keliais kanalais; naudojamas šaulių ginkluose ir artilerijoje. Pagrindiniai piroksilino miltelių trūkumai yra šie: maža dujinių degimo produktų energija (palyginti su, pavyzdžiui, balistiniais milteliais), technologinis sunkumas gauti didelio skersmens užtaisus raketų varikliams. Pagrindinis technologinio ciklo laikas skiriamas lakiųjų tirpiklių pašalinimui iš miltelių pusgaminio. Priklausomai nuo paskirties, be įprastų piroksilino miltelių, yra specialūs milteliai: antipirenai, mažai higroskopiški, žemo gradiento (su maža degimo greičio priklausomybe nuo įkrovos temperatūros); maža erozija (su sumažintu didelės erozijos poveikiu statinės angai); flegmatizuotas (su sumažintu paviršinių sluoksnių degimo greičiu); akytas ir kt. Piroksilino miltelių gamybos procesas apima piroksilino ištirpinimą (plastifikavimą), gautos miltelių masės presavimą ir pjaustymą, kad būtų gauti miltelių elementai. tam tikra forma ir dydžių, tirpiklio pašalinimo ir susideda iš kelių nuoseklių operacijų.

2.2.2. Balistinė

Pagrindas balistinis Milteliai susideda iš nitroceliuliozės ir nenuimamo plastifikatoriaus, todėl kartais jie vadinami dvibaziais. Priklausomai nuo naudojamo plastifikatoriaus, jie vadinami nitroglicerinu, diglikoliu ir kt. Įprasta balistinių miltelių sudėtis: 40-60% koloksilino (nitroceliuliozės, kurioje azoto kiekis mažesnis nei 12,2%) ir 30-55% nitroglicerino (nitroglicerino milteliai) arba dietilenglikolio dinitratas (diglikolio parakas) arba jų mišiniai. Be to, šiuose milteliuose yra aromatinių nitro junginių (pavyzdžiui, dinitrotolueno), reguliuojančių degimo temperatūrą, stabilizatorių (difenilamino, centralito), taip pat vazelino, kamparo ir kitų priedų. Taip pat į balistinius miltelius galima dėti smulkiai disperguotą metalą (aliuminio ir magnio lydinį), kad padidėtų degimo produktų temperatūra ir energija, tokie milteliai vadinami metalizuoti. Parakas gaminamas vamzdelių, blokelių, plokštelių, žiedų ir juostelių pavidalu. Pagal pritaikymą balistiniai milteliai skirstomi į raketinius (raketų variklių ir dujų generatorių užtaisams), artilerinius (artilerijos pabūklų užtaisams) ir minosvaidžius (minosvaidžių raketiniams užtaisams). Palyginti su piroksilino milteliais, balistiniai parakai pasižymi mažesniu higroskopiškumu, greitesne gamyba, galimybe pagaminti didelius užtaisus (iki 0,8 metro skersmens), dideliu mechaniniu stiprumu ir lankstumu dėl plastifikatoriaus naudojimo. Balistinių miltelių trūkumas, palyginti su piroksilino milteliais, yra didelis pavojus gamyboje dėl to, kad jų sudėtyje yra galingos sprogstamosios medžiagos - nitroglicerino, kuris yra labai jautrus išoriniams poveikiams, taip pat nesugebėjimas gauti užtaisų, kurių skersmuo didesnis nei 0,8 m, skirtingai nuo mišrių parako sintetinių polimerų pagrindu. Procesas balistinių miltelių gamyba apima komponentų maišymą šiltame vandenyje, kad jie tolygiai pasiskirstytų, vandens išspaudimą ir pakartotinį valcavimą karštais voleliais. Tai pašalina vandenį ir plastifikuoja celiuliozės nitratą, kuris įgauna rago pavidalo lakšto išvaizdą. Tada parakas išspaudžiamas per štampus arba susukamas į plonus lakštus ir supjaustomas.

2.2.3. Korditas

Korditas parako sudėtyje yra daug azoto turinčio piroksilino, nuimamo (alkoholio-eterio mišinys, acetonas) ir nepašalinamo (nitroglicerino) plastifikatoriaus. Tai priartina šių parako gamybos technologiją prie piroksilino parako gamybos. Privalumas korditai- didesnė galia, tačiau jie padidina statinių degimą dėl aukštesnės degimo produktų temperatūros.

2.2.4. Kietasis raketinis kuras

Sintetinių polimerų (kieto raketinio kuro) pagrindu pagamintuose mišriuose parakuose yra apie 50-60% oksidatoriaus, dažniausiai amonio perchlorato, 10-20% plastifikuoto polimero rišiklio, 10-20% smulkių aliuminio miltelių ir įvairių priedų. Ši miltelių gamybos kryptis pirmą kartą atsirado Vokietijoje XX amžiaus 30–40-aisiais, pasibaigus karui, aktyvus tokių degalų kūrimas prasidėjo JAV, o 50-ųjų pradžioje – SSRS. Pagrindiniai privalumai, palyginti su balistiniais milteliais, sulaukę daug dėmesio, buvo šie: didesnė tokį kurą naudojančių raketų variklių savitoji trauka, galimybė sukurti bet kokios formos ir dydžio užtaisus, didelės deformacijos ir mechaninės kompozicijų savybės, gebėjimas reguliuoti degimo greitį plačiame diapazone. Šie pranašumai leido sukurti strategines raketas, kurių nuotolis buvo didesnis nei 10 000 km, naudojant balistinį paraką, S. P. Korolevas kartu su parako gamintojais sugebėjo sukurti raketą, kurios didžiausias nuotolis yra 2 000 km. Tačiau mišrus kietasis kuras turi didelių trūkumų, palyginti su nitroceliuliozės milteliais: labai didelės jų gamybos sąnaudos, įkrovos gamybos ciklo trukmė (iki kelių mėnesių), šalinimo sudėtingumas ir amonio perchlorato išmetimas į druskos atmosferą. rūgštis degimo metu.

3. Parako deginimas ir jo reguliavimas

Degimas lygiagrečiuose sluoksniuose, kuris nevirsta į sprogimą, atsiranda dėl šilumos perdavimo iš sluoksnio į sluoksnį ir pasiekiamas gaminant gana monolitinius miltelinius elementus, be įtrūkimų. Parako degimo greitis priklauso nuo slėgio pagal galios dėsnį, didėja didėjant slėgiui, todėl vertinant jo charakteristikas nereikėtų sutelkti dėmesio į parako degimo greitį esant atmosferos slėgiui. Parako degimo greičio reguliavimas yra labai sudėtingas uždavinys, kuris išsprendžiamas naudojant įvairius degimo katalizatorius miltelių sudėtyje. Degimas lygiagrečiuose sluoksniuose leidžia reguliuoti dujų susidarymo greitį. Parako dujų susidarymas priklauso nuo užtaiso paviršiaus dydžio ir jo degimo greičio.

Miltelių elementų paviršiaus plotą lemia jų forma, geometriniai matmenys ir gali padidėti arba mažėti degimo proceso metu. Toks degimas atitinkamai vadinamas progresyvus arba mažėjantis. Norint gauti pastovų dujų susidarymo greitį arba jo pokytį pagal tam tikrą dėsnį, atskiros užtaisų dalys (pavyzdžiui, raketų užtaisai) padengiamos nedegių medžiagų sluoksniu ( rezervacija). Parako degimo greitis priklauso nuo jo sudėties, pradinės temperatūros ir slėgio.

4. Parako savybės

Pagrindinės parako charakteristikos yra šios: degimo šiluma Q - šilumos kiekis, išsiskiriantis visiškai sudegus 1 kilogramui parako; dujinių produktų V tūris, išsiskiriantis deginant 1 kilogramą parako (nustatomas suvedus dujas į normalias sąlygas); dujų temperatūra T, nustatoma parako degimo metu pastovaus tūrio ir šilumos nuostolių nebuvimo sąlygomis; miltelių tankis ρ; parako jėga f – tai darbas, kurį galėtų atlikti 1 kilogramas parako dujų, plečiasi, kai kaitinama T laipsniais esant normaliam atmosferos slėgiui.

Pagrindinių parako rūšių charakteristikos

Literatūra

• Mao Tso-benas Jis buvo išrastas Kinijoje / Vertimas iš kinų kalbos ir užrašai A. Klyshko. - M.: Jaunoji gvardija, 1959. - P. 35-45. – 160 s. – 25 000 egzempliorių.
• Sovietinė karinė enciklopedija, M., 1978 m.

Parakas yra raketiniai sprogmenys. Pagrindinis sprogstamojo virsmo tipas yra degimas, kuris nevirsta detonacija. Parakas lengvai užsidega ir dega lygiagrečiais sluoksniais, todėl galima reguliuoti parako dujų susidarymą plačiuose praėjimuose ir kontroliuoti šaudymo reiškinį.

Nitroceliuliozės milteliai- pavadinimas oficialiai priimtas vidinėje balistikoje, jie yra be dūmų, jie taip pat yra koloidiniai. Parakas yra plastifikuoti celiuliozės nitratai skirtingos kilmės nuo vatos, grynos medienos masės, susmulkinto pergamento ir viskozės siūlų iki susmulkintos makulatūros. Tai yra pagrindinė priežastis, dėl kurios skiriasi skirtingų gamintojų parako kokybė.

Celiuliozės nitratai gaunamas apdorojant celiuliozę azoto rūgštis ir pasižymi vidutiniu azoto kiekiu. Celiuliozės nitratai, kurių vidutinis azoto kiekis yra didesnis nei 12 %, yra vadinami piroksilinais. Jie yra šaulių ginklų parako pagrindas.

Piroksilinai labai trapūs, ir iš jų neįmanoma gauti identiškų formos ir dydžio grūdelių, santykinai atsparių mechaniniam poveikiui. Todėl pirmiausia iš jų gaunamos plastikinės ir termoplastinės masės, pridedant tirpiklių (plastifikatorių). Pagal tirpiklio tipą jie skirstomi į vienbazinius miltelius ir dvigubo pagrindo miltelius.

Vieno pagrindo pudros- tai parakas lakiųjų tirpiklių pagrindu, eterio ir alkoholio mišiniai.
Perteklius, kuris po grūdelių susidarymo pašalinamas džiovinant.
Dviejų bazių milteliai yra parakas, sudarytas iš labai lakiųjų ir nelakių atliekų agentų, arba nitratų. polihidroksiliai alkoholiai(nitroglicerinas, nirodiglikolis ir kt.), arba aromatiniai junginiai(di- ir trinitrotoluenas ir kt.).

Taip pat yra emulsinių miltelių, sudarytų iš sumaišytų tirpiklių vandenyje emulsijos.
Dirbant su šiuo straipsniu, pasirodė informacija, dar kartą patikrinta apie balistinį kompleksą.

Kasetėse, kuriose pernai buvo įdėta G3000/32A vieno pagrindo milteliai ir kurios buvo laikomos patalpose, kuriose drėgnumas yra maždaug 30 %, didžiausias slėgis buvo daugiau nei 200 barų didesnis nei šviežių (786–862 ir 596–628 barai). Kuris nebepriimtinas 70 ir 65 mm kamerų šautuvams, nes... tai yra didesnis nei vidutinis maksimalus darbinis slėgis. Neįmanoma gauti aukštos kokybės šratų granulių esant tokiam maksimaliam slėgiui.

Ekspertų teigimu, tai paaiškinama techninių specifikacijų reikalavimais dėl vienbazių šovinių ir parako laikymo. Drėgmė sandėliavimo patalpoje turi būti ne mažesnė kaip 62%, apatinė riba man nėra žinoma ir ją reikia patikslinti. Tokias kasetes prieš naudojimą rekomenduojama laikyti 2 savaites patalpoje, kurios drėgnumas yra apie 60%.

Kasetės su M92S dvigubo pagrindo milteliais neparodė jokio skirtumo fotografuojant. Šių miltelių savybės mažiau priklauso nuo laikymo sąlygų.

http://forum.guns.ru/forummessage/11/1070113-58.html (Redaktoriaus pastaba: straipsnio publikavimo metu nuorodos neveikė, taip yra dėl techninių problemų guns.ru, trunka apie savaitę)

Parako savybės.

Tankis ( savitasis svoris) šaulių ginklams yra 1,3–1,64 g/cm3 diapazone, praktiškai nenaudojamas skaičiavimuose ir gamintojų nepraneša.

Grūdų forma ir dydis. Tai yra pagrindinis rodiklis, lemiantis degimo ir dujų susidarymo greitį. Nustatomas dydis yra mažiausias degančio sluoksnio storis.
Stačiakampiai grūdeliai dega greičiau nei sferiniai.

Progresyvumas - parako savybė padidinti degimo ir dujų susidarymo greitį, padidėjus erdvei už sviedinio. Šaulių ginklams skirtuose parakuose progresyvumą reguliuoja grūdelių dydis, impregnavimo gylis ir flegmatizatorių sudėtis. Artilerijos milteliuose - dėl grūdų konstrukcijos, trijų ir daugiau kanalų buvimo bei paviršiaus padengimo nedegiomis medžiagomis - grūdai dega iš vidurio, o degimo paviršius nuolat didėja.

Degimą lydi didelis dujinių produktų ir šilumos išsiskyrimas.
Įprastomis degimo sąlygomis degimo produktuose daugiausia yra anglies dioksido, anglies monoksido, vandenilis, azotas ir vandens garai.

Jei degimo produktuose yra daug azoto oksidų, tai yra nenormalaus degimo požymis. Šiuo atveju parako galia sumažėja perpus.

Parakas patenka į šį degimo režimą, kai slėgis pagal kai kuriuos šaltinius yra mažesnis nei 40-50 barų, o pagal kitus - 150 barų. Tokiu atveju parakas gali net nustoti degti statinėje. Tai dažnai gali pastebėti pusiau automatinių šautuvų savininkai valydami gaiduko mechanizmą.

Manau, kad 150 barų vertė reiškia šaulių ginklams skirtus miltelius. Tai paaiškina reikalavimą išlaikyti maksimalų leistiną maksimalų slėgį ir rekomendaciją naudoti paraką su jiems skirtu sviedinio svoriu. Taigi manoma, kad 35 gramų Sokol parakas turėtų būti naudojamas su ne lengvesniais kaip 28 g sviediniais, dėl kurių atsiranda nenormalus degimo režimas ir prarandama kovinė konsistencija.

Parako energetinės charakteristikos.

Dujinių degimo produktų tūris yra 1 kg parako. Priklauso nuo parako pobūdžio, sudėties ir degimo sąlygų. Azoto milteliams, skirtiems šaulių ginklams, degimo produktų tūris, sumažintas iki normalių sąlygų (0 laipsnių Celsijaus, 760 mm Hg su vandens garais), yra 910-920 l/kg. Juodiems milteliams ši vertė yra 3 kartus mažesnė.

Šiluminis efektas, arba šilumos kiekis, išsiskiriantis deginant 1 kg parako.
Šaulių ginklams skirtiems milteliams - 8000-9000 kcal/kg.
Degimo temperatūra yra 2800-2900 Kelvino laipsnių.

Parako galia.

Tai darbas, kurį galėtų atlikti 1 kg parako dujiniai degimo produktai, besiplečiantys atmosferos slėgis(760 mm Hg), kai kaitinama nuo nulio iki degimo temperatūros Kelvino laipsniais. Šaulių ginklams skirtiems milteliams 1 000 000 J.

Covolum. Tai tam tikros rūšies parakui būdinga vertė, proporcinga tūriui dujų molekulių ir įtakos slėgio vertei. Santykinai žemas slėgis, kaip ir lygiavamzdžio ginklo, jo galima nepaisyti.

Parako degimo greitis esant P = 1 baras. Priklauso nuo cheminė sudėtis parakas
Šis degimo greitis priklauso nuo lakiųjų medžiagų kiekio.
Parako stiprumas degant pastoviu tūriu turi įtakos slėgio vertei, o jo degimo greitis esant P = 1 bar – tik slėgio didėjimo greičiui.
Tai yra parako balistinės savybės.

Be balistinių charakteristikų, slėgio padidėjimo dydžiui ir pobūdžiui įtakos turi apkrovos tankis, kuris yra apkrovos sąlygų charakteristika. Pakrovimo tankis yra įkrovos svorio ir tūrio, kuriame dega milteliai, santykis.

Gravimetrinis tankis. Jis apibūdina užtaiso kompaktiškumo laipsnį esant tam tikram parako tankiui, jis yra didesnis parakui, kurio grūdeliai yra suapvalintais kraštais, ir mažesni parako su stačiakampiais kraštais ir išsikišusiais šonkauliais. Parakas su sferiniais ir strypo formos grūdeliais turi didžiausią gravimetrinį tankį.

Gravimetrinis tankis (tūrinis, tūrinis svoris) paprastai matuojamas g/dm3 (g/l) lygiavamzdžiams ginklams, jis yra 450-650 diapazone. Vieno gamintojo parako linijoje kuo didesnis gravimetrinis tankis, tuo mažesnis degimo greitis ir didesnis progresyvumas.

Lygiavamzdžio pistoleto kasetėje, naudojant tankius užtaisymo būdus ir parako suspaudimą, gravimetrinis tankis išlieka nepakitęs ir nepriklauso nuo pirminio suspaudimo ir suspaudimo riedėjimo jėga dydžio, o tai neturi įtakos galutiniams šūvio parametrams.

Taigi, yra trys balistinės charakteristikos:

Parako galia.
Degimo greitis esant P = 1 baras
Grūdelių dydis ir forma.

Ir pakrovimo sąlygų aprašymas – krovimo tankis.

Pagrindinės degimo proceso fazės. Degimo greitis.

Degimo procese yra trys fazės: užsidegimas, užsidegimas ir degimas.

Uždegimas- degimo inicijavimo procesas veikiant išoriniam impulsui, HF sprogimui. Parakui užsiliepsnojus bent viename taške, dėl susidariusios šilumos degimo reakcija vyksta savaime. Prieš degimą prasideda kaitinimas ir degiųjų dujų atsiradimas. Uždegus parakas turi greitai įkaisti, nes lėtai kaitinant degios dujos suyra ir parakas greitai praranda balistines savybes.

Norėdami tai padaryti, slėgis kameroje, kurią sukuria gruntas, turi būti ne mažesnis už tam tikrą ribą, kuri priklauso nuo sprogstamojo grunto sudėties, parako pobūdžio, užtaiso tankio ir pistoleto kalibro. Gruntai sportiniams ir medžiokliniams nitro milteliams uždegti skirstomi į tris klases: galingus, vidutinius ir silpnus. Galios kapsulės laikomos universaliomis.

Atskirai reikia svarstyti skirtingo galingumo kapsulių naudojimo klausimą, priklausomai nuo parako tipo, kalibro ir užtaisymo sąlygų.

Jei uždegimo impulso galia nepakankama ir jo slėgis mažas, uždegimas gali neįvykti arba užsitęsęs šūvis. Tai pateisina rekomendacijas dėti juodos spalvos miltelius, kai komplektuojamas su nitro milteliais ir mažos galios CBO gruntu, kuris skirtas juodiems milteliams.

Bedūmiai milteliai užsidega 200 laipsnių Celsijaus temperatūroje, dūminiai – 300.
Po uždegimo vienu metu vyksta du procesai – užsidegimas ir pats degimas.

Uždegimas- degimo plitimo miltelių grūdelių paviršiumi procesas. Uždegimo greitis daugiausia priklauso nuo slėgio, miltelių grūdelių paviršiaus būklės (lygus, šiurkštus, akytas), nuo jo pobūdžio, formos, nuo sprogmens dujų ir degimo produktų sudėties.

Degantis parakas- degimo reakcijos sklidimo gilyn į parako grūdelius statmenai parako paviršiui procesas. Degimo greitis taip pat priklauso nuo miltelius supančių dujų slėgio, jų pobūdžio ir degimo temperatūros.

Įjungta lauke Bedūmių miltelių užsidegimo greitis yra 2-3 kartus didesnis už degimo greitį.
Juodi milteliai užsidega šimtus kartų greičiau nei bedūmiai, atitinkamai 1-3 m/s ir 10 mm/s.

Analizuojant Degimo dėsnio formulę, galima pakankamai tiksliai daryti prielaidą, kad šaulių ginklų parako degimo greitis yra tiesiogiai proporcingas slėgiui.

Parako degimo teorijos samprata.

Nuo praėjusio amžiaus trečiojo dešimtmečio Belyajevo-Zeldovičiaus degimo teorija buvo priimta vidinėje balistikoje. Manoma, kad pirmiausia suyra kietieji milteliai ir susidaro dujos, kurios pradeda degti, kai dujų fazėje labai padidėja temperatūra. Parako paviršiaus temperatūra yra palyginti žema ir atitinka pirminį pluošto skilimą.
Palyginti su miltelių grūdelių paviršiumi, kiekvienoje iš dviejų pusių yra trys zonos.

Tiesiai grūdų paviršiuje esančioje zonoje vyksta skilimo ir dujų susidarymo reakcija. Šios zonos storis priklauso nuo grūdų storio, kuo ji storesnė, tuo mažesnė ši zona ir tuo mažesnis degimo greitis. Per jį dujinis sluoksnis ir tik viduje paskutinis trečdalis sluoksnis, vyksta degimo reakcija. Tarp kieto grūdų paviršiaus ir degančio sluoksnio visada yra nedegių dujų sluoksnis.

Nes visi užtaiso grūdeliai užsidega vienu metu, tuomet viso užtaiso degimo laiką lems storiausio grūdo degimo laikas, idealiu atveju visi grūdai turėtų būti vienodi ir degimas baigsis tuo pačiu metu.

Parakas – svaidomoji sprogstama medžiaga, susidedanti iš kelių komponentų, galinti degti be išorinio deguonies, išskirdama didelį kiekį šiluminės energijos ir dujinių medžiagų, naudojama 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 iš Kinijos gamybos paslaptis 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 grūdelių 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 degiklis be dūmų parako užtaisams)
• 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 nesutrupėti, 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, dėl kurių dažnai sunku iššauti antrą šūvį.
• Juodieji milteliai negali būti naudojami pusiau automatiniuose ginkluose.
• Pavojinga tvarkyti. Juoda pudra turi žema temperatūra užsidega, lengvai užsidega, gali būti pavojinga, ypač deginant didelę masę, 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 aukšta temperatūra ir degimo greitį, išskirdami 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 savo 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 bendra masė 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 įprasti, kad sakydami „parakas“ turi omenyje nerūkomus 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 aukštesnės degimo temperatūros labiau nusidėvi pistoleto vamzdis
• Reikalauja tinkamas sąlygas saugojimo, jei šios sąlygos nesilaikoma, tai keičia savo savybes
• Daugiau trumpalaikis sandėliavimo nei juodi 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.