Nitroselüloz tozları. Dumansız toz tarifi: kim icat etti? Ana barut türlerinin özellikleri

İnsanoğlu pek çok keşif yaptı büyük değer hayatın bir alanında veya başka bir yerinde. Ancak bu keşiflerin çok azı tarihin akışını gerçekten etkiledi.

Barut ve onun icadı, insanlığın birçok alanının gelişmesine katkıda bulunan bu keşifler listesindendir.

Hikaye

Barut görünümünün arka planı

Bilim adamları, yaratılış zamanı hakkında uzun zamandır tartışıyorlar. Bazıları bunun Asya ülkelerinde icat edildiğini iddia ederken, diğerleri ise tam tersine, barutun Avrupa'da icat edildiğini ve oradan Asya'ya geldiğini kabul etmiyor ve tam tersini kanıtlıyor.

Barutun doğduğu yerin Çin olduğu konusunda herkes hemfikirdir.

Mevcut el yazmaları diyor ki gürültülü tatiller Orta Krallık'ta Avrupalıların aşina olmadığı çok gürültülü patlamalarla gerçekleştirildi. Elbette barut değil, ısıtıldığında yüksek sesle patlayan bambu tohumlarıydı. Bu tür patlamalar Tibet rahiplerini düşündürdü pratik uygulama bunun gibi şeyler.

Buluş tarihi

Artık barutun Çinliler tarafından icat edildiği zamanı bir yıllık bir doğrulukla belirlemek artık mümkün değil, ancak günümüze ulaşan el yazmalarına göre 6. yüzyılın ortalarında olduğuna dair bir görüş var. Göksel İmparatorluğun sakinleri aynı zamanda parlak alevli ateşin elde edilebileceği maddelerin bileşimini de biliyorlardı. Barutun icadına doğru en ileri giden Taocu rahipler, sonunda barutu icat eden Taocu rahiplerdi.

Tüm belirli “iksirlerin” ve bunların nasıl kullanılacağının listesini içeren, 9. yüzyıla tarihlenen keşişlerin bulunan eseri sayesinde.

Üretimden hemen sonra beklenmedik bir şekilde alev alan ve keşişlerin yanmasına neden olan hazırlanan kompozisyonun belirtildiği metne çok dikkat edildi.

Yangın hemen söndürülmezse simyacının evi yanacaktı.

Bu bilgiler sayesinde barutun icadının yeri ve zamanı hakkındaki tartışmalar sona erdi. Barutun icadından sonra sadece yandığını ama patlamadığını söylemeliyim.

Barutun ilk bileşimi

Barutun bileşimi gerekli kesin oran tüm bileşenler. Rahiplerin tüm payları ve bileşenleri belirlemesi bir yıldan fazla zaman aldı. Sonuç olarak “ateş iksiri” adını alan bir karışım elde edildi. İksir kömür, kükürt ve güherçile molekülleri içeriyordu. Güherçilenin doğrudan dünya yüzeyinde birkaç santimetrelik bir tabaka halinde bulunabildiği Çin bölgeleri dışında, doğada çok az güherçile vardır.

Barut bileşenleri:

Çin'de barutun barışçıl kullanımı

Barut ilk icat edildiğinde çoğunlukla çeşitli ses efektleri veya eğlence etkinlikleri sırasında renkli “havai fişek” olarak kullanılıyordu. Ancak yerel bilgeler bunun mümkün olduğunu anladılar savaş kullanımı barut

O uzak zamanlarda Çin, etrafındaki göçebelerle sürekli savaş halindeydi ve barutun icadı askeri komutanların elindeydi.

Barut: Çinlilerin ilk askeri kullanımı

Çinli rahiplerin "ateş iksiri"nin askeri amaçlarla kullanıldığını iddia eden el yazmaları var. Çin ordusu göçebeleri kuşattı ve onları, düşmanın harekatından sonra barutun önceden yerleştirildiği ve ateşe verildiği dağlık bir bölgeye çekti.

Güçlü patlamalar utanç içinde kaçan göçebeleri felç etti.

Barutun ne olduğunu anlayan ve yeteneklerinin farkına varan Çin imparatorları, mancınık, barut topları ve çeşitli mermiler gibi ateşli bir karışım kullanarak silah üretimini desteklediler. Barut kullanımı sayesinde Çinli komutanların birlikleri yenilgiyi bilmiyordu ve düşmanı her yere uçurdu.

Barut Çin'den ayrılıyor: Araplar ve Moğollar barut yapmaya başlıyor

Edinilen bilgilere göre 13. yüzyıl civarında barut yapımına ilişkin bileşim ve oranlar hakkında Araplar tarafından elde edilmiş; bunun nasıl yapıldığına dair kesin bir bilgi bulunmamaktadır. Bir efsaneye göre Araplar manastırın tüm keşişlerini katletmişler ve bir risale almışlar. Aynı yüzyılda Araplar barut mermilerini ateşleyebilen bir top yapmayı başardılar.

"Yunan Ateşi": Bizans Barutu

Bizans'ta barut ve bileşimi hakkında Araplardan daha fazla bilgi. Kompozisyonu niteliksel ve niceliksel olarak biraz değiştirerek "Yunan ateşi" adı verilen bir tarif elde edildi. Bu karışımın ilk testlerinin gelmesi uzun sürmedi.

Kentin savunması sırasında Yunan ateşi yüklü toplar kullanıldı. Sonuç olarak, tüm gemiler yangınla yok edildi. Zamanımıza ulaşmadık kesin bilgi“Yunan ateşinin” bileşimi hakkında, ancak muhtemelen kükürt, yağ, güherçile, reçine ve yağlar kullanılmıştır.

Avrupa'da barut: onu kim icat etti?

Uzun bir süre, Roger Bacon, Avrupa'da barutun ortaya çıkmasının arkasındaki suçlu olarak görülüyordu. On üçüncü yüzyılın ortalarında barut yapımına ilişkin tüm tarifleri bir kitapta anlatan ilk Avrupalı ​​oldu. Ancak kitap şifrelenmişti ve onu kullanmak mümkün değildi.

Avrupa'da barutu kimin icat ettiğini bilmek istiyorsanız sorunuzun cevabı Berthold Schwartz'ın hikayesidir. O bir keşişti ve Fransiskan Tarikatı'nın yararına simyayla uğraşıyordu. On dördüncü yüzyılın başında kömür, kükürt ve güherçileden elde edilen maddenin oranlarını belirlemek için çalıştı. Pek çok deneyden sonra, gerekli bileşenleri bir havanda patlamaya neden olmaya yetecek oranda öğütmeyi başardı.

Patlama dalgası keşişi neredeyse öbür dünyaya gönderiyordu.

Buluş ateşli silahlar çağının başlangıcını işaret ediyordu.

“Atış havanı” nın ilk modeli, sırrını ifşa etmemek için hapishaneye gönderildiği aynı Schwartz tarafından geliştirildi. Ancak keşiş kaçırıldı ve gizlice Almanya'ya nakledildi ve burada ateşli silahların geliştirilmesine yönelik deneylerine devam etti.

Meraklı keşişin hayatına nasıl son verdiği hala bilinmiyor. Bir versiyona göre barut varilinin üzerinde havaya uçuruldu; diğerine göre ise çok yaşlı bir yaşta sağ salim öldü. Öyle olsa bile Avrupalılara barut verdi harika fırsatlar bundan faydalanmayı ihmal etmediler.

Rusya'da barutun ortaya çıkışı

Rusya'da barutun kökeni hakkında kesin bir cevap yok. Pek çok hikaye var ama en makul olanı barutun bileşiminin Bizanslılar tarafından sağlandığı yönünde. Moskova'yı Altın Orda birliklerinin baskınına karşı savunurken ilk kez ateşli silahta barut kullanıldı. Böyle bir silah devre dışı kalmadı insan gücü düşman, ancak Altın Orda saflarında atları korkutmayı ve panik yaratmayı mümkün kıldı.

Dumansız toz tarifi: kim icat etti?

Daha modern yüzyıllara yaklaştığımızda, 19. yüzyıl barutun gelişme dönemi diyelim. İlginç gelişmelerden biri Fransız Viel'in katı bir yapıya sahip olan piroksilin tozunu icat etmesidir. İlk kullanımı savunma bakanlığı temsilcileri tarafından takdir edildi.

Önemli olan barutun dumansız yanması ve iz bırakmamasıdır.

Kısa bir süre sonra mucit Alfred Nobel, mermi üretiminde nitrogliserin barutunun kullanılma olasılığını duyurdu. Bu icatlardan sonra barut yalnızca geliştirildi ve özellikleri geliştirildi.

Barut türleri

Sınıflandırmada aşağıdaki barut türleri kullanılır:

• karışık(sözde kara barut (kara barut));
• nitroselüloz(sırasıyla dumansız).

Birçokları için bir keşif olabilir ama katı roket yakıtı kullanılıyor. uzay aracı ve roket motorlarında en güçlü baruttan daha azı yoktur. Nitroselüloz tozları nitroselüloz ve bir plastikleştiriciden oluşur. Karışıma bu parçaların yanı sıra çeşitli katkı maddeleri de karıştırılmaktadır.

Barutun saklama koşulları büyük önem taşıyor. Barutun olası depolama süresinin ötesinde bulunması veya teknolojik saklama koşullarının sağlanmaması durumunda geri dönüşü olmayan kimyasal ayrışma ve özelliklerinin bozulması mümkündür. Bu nedenle barutun ömründe depolanması büyük önem taşır, aksi takdirde patlama meydana gelebilir.

Siyah toz

Tesis bünyesinde kara barut üretilmektedir Rusya Federasyonu GOST-1028-79 gerekliliklerine uygun olarak.

İÇİNDE şimdiki zaman dumanlı veya kara barut üretimi düzenlenir ve bunlara uygundur düzenleyici gereksinimler ve kurallar.

Barut türleri ayrılır:

• grenli;
• toz tozu.

Kara barut potasyum nitrat, kükürt ve kömürden oluşur.

• potasyum nitrat oksitlenerek hızlı bir şekilde yanmasını sağlar.
• kömür bir yakıttır (potasyum nitrat tarafından oksitlenir).
• sülfür- ateşlemeyi sağlamak için gerekli olan bir bileşen. Karabarut kalitelerinin oranlarına ilişkin gereklilikler farklı ülkeler farklı, ancak farklar büyük değil.

Üretimden sonra granül barut çeşitlerinin şekli taneye benzemektedir. Üretim beş aşamadan oluşur:

1. Toz haline getirin;
2. Karıştırma;
3. Disklere bastırıldı;
4. Tahıl kırılması meydana gelir;
5. Taneler parlatılır.

En iyi barut sınıfları, tüm bileşenlerin tamamen ezilmesi ve iyice karıştırılması durumunda daha iyi yanar, hatta granüllerin çıkış şekli bile önemlidir. Kara barutun yanma verimliliği büyük ölçüde bileşenlerin öğütülmesinin inceliğine, karışımın bütünlüğüne ve bitmiş tanelerin şekline bağlıdır.

Kara toz türleri (% bileşim KNO 3, S, C.):

• kablolu (yangın kabloları için) (%77, %12, %11);
• tüfek (nitroselüloz tozları ve karışık katı yakıtların yanı sıra yangın çıkarıcı ve aydınlatıcı mermilerdeki patlayıcıları dışarı atmak için ateşleyiciler için);
• iri taneli (ateşleyiciler için);
• yavaş yanma (tüpler ve sigortalardaki yoğunlaştırıcılar ve moderatörler için);
• mayın (patlatma için) (%75, %10, %15);
• avcılık (%76, %9, %15);
• spor.

Kara barutla çalışırken önlem almalı ve tozu uzak tutmalısınız. açık kaynak ateş, kolay tutuşabildiği için 290-300 °C sıcaklıktaki bir flaş bunun için yeterlidir.

Sunulan yüksek talepler ambalaja. Mühürlenmeli ve kara barut diğerlerinden ayrı olarak saklanmalıdır. Nem içeriği konusunda çok seçici. Nem içeriği %2,2'den fazla ise bu tozun tutuşması çok zordur.

20. yüzyılın başlarından önce, silahların ateşlenmesinde ve çeşitli el bombalarında kullanılmak üzere kara barut icat edildi. Artık havai fişek üretiminde kullanılıyor.

Barut çeşitleri

Alüminyum dereceli barut, piroteknik endüstrisinde kullanım alanı bulmuştur. Temel, potasyum/sodyum nitrat (oksitleyici olarak gereklidir), alüminyum tozu (bu yanıcıdır) ve toz haline getirilmiş ve birbirine karıştırılmış kükürttür. Yanma sırasında büyük miktarda ışık salınımı ve yanma hızı nedeniyle patlayıcı elementlerde ve parlama bileşimlerinde (parlama oluşturarak) kullanılır.

Oranlar (güherçile: alüminyum: kükürt):

• parlak flaş - 57:28:15;
• patlama - 50:25:25.

Barut nemden korkmaz ve akışkanlığını değiştirmez ancak çok kirlenebilir.

Barutların sınıflandırılması

Bu, modern zamanlarda geliştirilen dumansız bir tozdur. Kara barutun aksine nitroselülozun katsayısı yüksektir yararlı eylem. Ve okun yayabileceği hiçbir duman yoktur.

Buna karşılık, nitroselüloz tozları, bileşimlerinin karmaşıklığı ve geniş uygulama alanı nedeniyle aşağıdakilere ayrılabilir:

1. piroksilin;
2. balistik;
3. kordit.

Dumansız barut, kullanılan bir tozdur. modern tipler silahlar, çeşitli yıkım ürünleri. Patlatıcı olarak kullanılır.

Piroksilin

Piroksilin tozlarının bileşimi genellikle %91-96 piroksilin, %1.2-5 oranında içerir. uçucu maddeler(alkol, eter ve su), depolama stabilitesini arttırmak için %1,0-1,5 stabilizatör (difenilamin, merkezit), toz tanelerinin dış katmanlarının yanmasını yavaşlatmak için %2-6 flegmatizer ve katkı maddeleri olarak %0,2-0,3 grafit içerir.

Piroksilin tozları bir veya daha fazla kanala sahip plakalar, şeritler, halkalar, tüpler ve taneler halinde üretilir; Başlıca kullanım alanları tabancalar, makineli tüfekler, toplar ve havan toplarıdır.

Bu tür barutun üretimi aşağıdaki aşamalardan oluşur:

• Piroksilinin çözünmesi (plastikleştirilmesi);
• Kompozisyon presleme;
• Kütleden kesin çeşitli formlar barut elemanları;
• Çözücünün uzaklaştırılması.

Balistik

Balistik tozlar yapay kökenli barutlardır. En büyük yüzde aşağıdaki bileşenlere sahiptir:

• nitroselüloz;
• çıkarılabilir olmayan plastikleştirici.

Tam olarak 2 bileşenin varlığı nedeniyle uzmanlar bu tip baruta 2-temel adını veriyor.

Barut plastikleştirici içeriğinin yüzdesinde değişiklikler varsa, bunlar aşağıdakilere ayrılır:

1. nitrogliserin;
2. diglikol.

Balistik tozların bileşiminin yapısı aşağıdaki gibidir:

• %40-60 koloksilin (%12,2'den az nitrojen içeriğine sahip nitroselüloz);
• %30-55 nitrogliserin (nitrogliserin tozları) veya dietilen glikol dinitrat (diglikol tozları) veya bunların bir karışımı;

Ayrıca içeriğin küçük bir yüzdesine sahip olan ancak son derece önemli olan çeşitli bileşenler de dahildir:

• dinitrotoluen– yanma sıcaklığının kontrol edilebilmesi için gerekli;
• stabilizatörler(difenilamin, merkeziit);
• Vazelin yağı, kafur ve diğer katkı maddeleri;
• Balistik tozlara ince metal de eklenebilmektedir.(bir alüminyum ve magnezyum alaşımı) yanma ürünlerinin sıcaklığını ve enerjisini arttırmak için bu tür barutlara metalize denir.

Yüksek enerjili balistik tozların toz kütlesinin üretimi için sürekli teknolojik şema

Üretilen barutun görünümü tüpler, kareler, plakalar, halkalar ve şeritler şeklindedir. Barut askeri amaçlarla kullanılır ve kullanım amaçlarına göre ikiye ayrılır:

• roket(roket motorları ve gaz jeneratörleri ücretleri için);
• topçu(itici gaz ücretleri için topçu parçaları);
• harç(havanlara yönelik itici gazlar için).

Balistik barutlar, piroksilin tozlarıyla karşılaştırıldığında, daha düşük higroskopisite, daha hızlı üretim, büyük yükler üretme yeteneği (0,8 metre çapa kadar), yüksek mekanik mukavemet ve plastikleştirici kullanımına bağlı esneklik ile karakterize edilir.

Balistik tozların piroksilen tozlarına kıyasla dezavantajları şunlardır:

1. Üretimde büyük tehlike bileşimlerinde çok hassas olan güçlü bir patlayıcı - nitrogliserin bulunması nedeniyle dış etkiler karışık tozların aksine, 0,8 m'den daha büyük bir çapa sahip yükler elde edilememesinin yanı sıra sentetik polimerler;
2. Üretim sürecinin karmaşıklığı bileşenlerin karıştırılmasını içeren balistik tozlar ılık su onların için düzgün dağılım, su çıkarma ve sıcak silindirler üzerinde tekrarlanan haddeleme. Bu, suyu uzaklaştırır ve boynuz benzeri bir tabaka görünümü alan selüloz nitratı plastikleştirir. Daha sonra barut kalıplardan preslenir veya ince tabakalar halinde yuvarlanır ve kesilir.

Kordit

Kordit tozları, yüksek nitrojenli piroksilin, çıkarılabilir (alkol-eter karışımı, aseton) ve çıkarılamayan (nitrogliserin) plastikleştirici içerir. Bu, bu barutların üretim teknolojisini piroksilen barut üretimine yaklaştırıyor.

Korditlerin avantajı daha fazla güçtür, ancak daha fazla güç nedeniyle gövdelerde yangının artmasına neden olurlar. yüksek sıcaklık yanma ürünleri.

Katı roket yakıtı

Sentetik polimer karışımı tozu (katı roket yakıtı) yaklaşık olarak şunları içerir:

• %50-60 oksitleyici madde, genellikle amonyum perklorat;
• %10-20 plastikleştirilmiş polimer bağlayıcı;
• %10-20 ince alüminyum tozu ve diğer katkı maddeleri.

Bu toz üretimi yönü ilk olarak Almanya'da 20. yüzyılın 30-40'lı yıllarında ortaya çıktı; savaşın bitiminden sonra, bu tür yakıtların aktif gelişimi ABD'de ve 50'li yılların başında SSCB'de başladı. Balistik barutlara göre onları çeken başlıca avantajlar büyük ilgi, göründü:

• yüksek spesifik itme roket motorları böyle bir yakıtta;
• herhangi bir şekil ve boyutta yük oluşturma yeteneği;
• yüksek deformasyon ve mekanik özellikler kompozisyonlar;
• Yanma hızını geniş bir aralıkta düzenleme yeteneği.

Barutun bu özellikleri, 10.000 km'den fazla menzile sahip stratejik füzeler yaratılmasını mümkün kıldı. Balistik barut kullanan S.P. Korolev, barut üreticileriyle birlikte maksimum 2.000 km menzile sahip bir roket oluşturmayı başardı.

Ancak karışık katı yakıtların nitroselüloz tozlarına kıyasla önemli dezavantajları vardır: çok yüksek maliyet bunların üretimi, şarj üretim döngüsünün süresi (birkaç aya kadar), bertarafın karmaşıklığı, salınımı hidroklorik asit Amonyum perklorat yandığında atmosfere karışır.

Toz yanması ve düzenlenmesi

Patlamaya dönüşmeyen paralel katmanlardaki yanma, ısının katmandan katmana aktarılmasından kaynaklanır ve oldukça yekpare, çatlaksız toz elemanların üretilmesiyle sağlanır.

Barutun yanma hızı, güç yasasına göre basınca bağlıdır ve basınç arttıkça artar, bu nedenle özelliklerini değerlendirirken barutun atmosferik basınçtaki yanma hızına odaklanmamalısınız.

Tozların yanma hızının düzenlenmesi çok zor görev barutların bileşiminde çeşitli yanma katalizörleri kullanılarak çözülür. Paralel katmanlardaki yanma, gaz oluşum hızını düzenlemenizi sağlar.

Barutun gaz oluşumu, şarj yüzeyinin büyüklüğüne ve yanma hızına bağlıdır.

Toz elemanların yüzey alanı şekillerine, geometrik boyutlarına göre belirlenir ve yanma işlemi sırasında artabilir veya azalabilir. Bu tür yanmaya sırasıyla ilerici veya digresif denir.

Almak için sabit hız gaz oluşumu veya belirli bir yasaya göre değişmesi, yüklerin ayrı bölümleri (örneğin füzeler) yanıcı olmayan bir malzeme tabakası (zırh) ile kaplanır.

Barutun yanma hızı, bileşimine, başlangıç ​​sıcaklığına ve basınca bağlıdır.

Barutun özellikleri

Barutun özellikleri aşağıdaki gibi parametrelere dayanmaktadır:

• yanma ısısı Q- sırasında açığa çıkan ısı miktarı tam yanma 1 kilogram barut;
• gazlı ürünlerin hacmi V 1 kilogram barutun yanması sırasında açığa çıkan (gazların belirli bir seviyeye getirilmesinden sonra belirlenir) normal koşullar);
• gaz sıcaklığı T barutun sabit hacimde ve ısı kaybının olmadığı koşullar altında yanması ile belirlenir;
• toz yoğunluğu ρ;
• barut gücü f- Normal atmosfer basıncında T derece ısıtıldığında genleşen 1 kilogram toz gazın yapabileceği iş.

Nitro tozlarının özellikleri

Askeri olmayan kullanım

Barutun nihai temel amacı askeri amaçlar ve düşman hedeflerinin imhası için kullanılmasıdır. Bununla birlikte, Sokol barutunun bileşimi, kullanılmasına izin vermektedir. barışçıl amaçlarla Bunlar havai fişeklerdir, inşaat aletlerinde (inşaat silahları, zımbalar) ve piroteknik alanında - fişeklerdir. Bar barutunun özellikleri spor atışlarında kullanıma daha uygundur.

(5 derecelendirmeler, ortalama: 5,00 5 üzerinden)

Planı:

giriiş

• 1 Barutun tarihi
• 2 çeşit barut
  • 2.1 Karışık tozlar
    • 2.1.1 Kara toz
  • 2.2 Nitroselüloz tozları
    • 2.2.1 Piroksilin
    • 2.2.2 Balistik
    • 2.2.3 Kordit
    • 2.2.4 Katı roket yakıtı
• 3 Toz yanması ve düzenlenmesi
• 4 Barutun özellikleri
Edebiyat

giriiş

Nitroselüloz dumansız toz N110

Dumansız toz kartuşu

Toz- çok bileşenli sağlam serbest bırakılmasıyla dışarıdan oksijene erişim olmadan paralel katmanlar halinde düzenli yanma özelliğine sahiptir. büyük miktar Mermi fırlatmak, roketleri itmek ve diğer amaçlar için kullanılan termal enerji ve gazlı ürünler. Barut itici patlayıcılar sınıfına aittir.

1. Barutun tarihi

Patlayıcıların ilk temsilcisi siyah toz- genellikle 15:3:2 oranında potasyum nitrat, kömür ve kükürtten oluşan mekanik bir karışım. Bu tür bileşiklerin eski zamanlarda ortaya çıktığına ve esas olarak yangın çıkarıcı ve yıkıcı ajanlar olarak kullanıldığına dair güçlü bir görüş var. Ancak buna dair hiçbir maddi veya güvenilir belgesel kanıt bulunamadı. Doğada nitrat birikintileri nadirdir ve yeterince kararlı bileşimlerin üretimi için gerekli olan potasyum nitrat hiç oluşmaz.

Çin'de barutun tarifi 1044'te ortaya çıktı, ancak barut daha önce de mevcut olabilir; Bazıları barutun mucidinin veya icadın habercisi olanın 2. yüzyılda Wei Boyang olduğuna inanıyor. Barutun ortaçağ Çinlileri tarafından icat edildiği iddiası için bkz. Dört Büyük İcat.

Potasyum nitrat üretimi gelişmiş gerektirir teknolojik yöntemler ancak kimyanın gelişmesiyle ortaya çıkan XV-XVI yüzyıllar. Kömür gibi oldukça gelişmiş spesifik yüzey alanına sahip karbon malzemelerin üretimi de, ancak demir metalurjisinin gelişmesiyle ortaya çıkan ileri teknolojiyi gerektirir. En muhtemel olanı, piroteknik bileşimlerin doğasında bulunan özelliklere sahip olan çeşitli doğal nitrat içeren organik karışımların kullanılmasıdır. Keşiş Berthold Schwartz, barutun mucitlerinden biri olarak kabul edilir.

Kara barutun itici özelliği çok daha sonra keşfedildi ve ateşli silahların geliştirilmesine ivme kazandırdı. Avrupa'da (Ruslar dahil) 13. yüzyıldan beri bilinmektedir; ile 19'uncu yüzyılın ortası yüzyıla kadar tek yüksek patlayıcı olarak kaldı. XIX sonu yüzyıl - fırlatma silahı.

Nitroselüloz tozlarının ve ardından bireysel güçlü patlayıcıların icadıyla kara barut öneminin çoğunu kaybetti.

Pyroxylin barutu ilk kez 1884 yılında Fransa'da P. Viel tarafından, balistik barut 1888'de İsveç'te Alfred Nobel tarafından, kordit barutu ise 19. yüzyılın sonlarında Büyük Britanya'da üretildi. Aynı sıralarda (1887-91) Rusya'da Dmitry Mendeleev piro-kolodyum barutunu geliştirdi ve Okhtinsky Toz Fabrikasından bir grup mühendis piroksilin barutunu geliştirdi.

SSCB'de 20. yüzyılın 30'lu yıllarında, Büyük Vatanseverlik Savaşı sırasında birlikler tarafından başarıyla kullanılan roketler için ilk kez balistik toz yükleri oluşturuldu. Vatanseverlik Savaşı(çoklu fırlatma roket sistemleri). Roket motorları için harmanlanmış yakıtlar 1940'ların sonlarında geliştirildi.

Barutun daha da iyileştirilmesi, yeni formülasyonlar, barutlar oluşturma yönünde gerçekleştirilmektedir. özel amaç ve temel özelliklerini geliştirmek.

2. Barut çeşitleri

İki tür barut vardır: karışık (dumanlı dahil) ve nitroselüloz (dumansız). Roket motorlarında kullanılan barutlara katı roket yakıtları denir. Temel nitroselüloz Barut nitroselüloz ve plastikleştiriciden oluşur. Bu tozlar ana bileşenlerin yanı sıra çeşitli katkı maddeleri de içerir.

Barut itici bir patlayıcıdır. Uygun ateşleme koşulları altında barut, yüksek patlayıcılara benzer şekilde patlama yeteneğine sahiptir ve kara barut oluşturur. uzun zamandır yüksek patlayıcı olarak kullanılır. Belirli bir barut için belirlenen süreden daha uzun süre saklandığında veya uygun olmayan koşullarda saklandığında, kimyasal ayrışma barutun bileşenleri ve çalışma özelliklerindeki değişiklikler (yanma modu, mekanik özellikler roket bombaları vb.). Bu tür tozların çalıştırılması ve hatta depolanması son derece tehlikelidir ve patlamaya yol açabilir.

2.1. Karışık tozlar

2.1.1. Siyah toz

18. ve 19. yüzyıllardan kalma barut kutusu ve barut kepçesi.

Modern dumanlı barut tane şeklinde yapılır düzensiz şekil. Barut üretiminin temeli kükürt, potasyum nitrat ve kömür karışımıdır. Pek çok ülkenin bu bileşenleri kendi karışım oranları vardır, ancak bunlar Rusya'da çok fazla farklılık göstermez; sonraki kadro: %75 KNO3 (potasyum nitrat), %15 C (kömür) ve %10 S (kükürt). İçlerindeki oksitleyici maddenin rolü potasyum nitrat (potasyum nitrat) tarafından oynanır, ana yakıt kömürdür. Kükürt, barutun higroskopikliğini azaltan ve tutuşmasını kolaylaştıran çimentolu bir maddedir. Kara barutun yanma verimliliği büyük ölçüde bileşenlerin öğütülmesinin inceliğine, karışımın bütünlüğüne ve bitmiş tanelerin şekline bağlıdır.

Kara toz türleri (% bileşim KNO 3, S, C.):

• kablolu (yangın kabloları için) (%77, %12, %11);
• tüfek (nitroselüloz tozları ve karışık katı yakıtların yanı sıra yangın çıkarıcı ve aydınlatıcı mermilerdeki patlayıcıları dışarı atmak için ateşleyiciler için);
• iri taneli (ateşleyiciler için);
• yavaş yanma (tüpler ve sigortalardaki yoğunlaştırıcılar ve moderatörler için);
• mayın (patlatma için) (%75, %10, %15);
• avcılık (%76, %9, %15);
• spor.

Kara barut, alev ve kıvılcımın etkisi altında oldukça yanıcıdır (parlama noktası 300 °C) ve bu nedenle elleçlenmesi tehlikelidir. Diğer barut türlerinden ayrı olarak hava geçirmez şekilde kapatılmış bir kapta saklanır. Higroskopiktir, nem içeriği% 2'den fazla olduğunda iyi tutuşmaz. Kara barut üretme işlemi, ince öğütülmüş bileşenlerin karıştırılmasını ve elde edilen toz hamurunun belirli boyutlarda taneler elde etmek için işlenmesini içerir. Yanma yan ürünü sülfürik olduğundan, kara barutlu varillerin korozyonu nitroselüloz tozlarından çok daha kötüdür. sülfürlü asit. Şu anda havai fişeklerde siyah barut kullanılıyor. 19. yüzyılın sonlarına kadar kullanıldı ateşli silahlar ve patlayıcı mühimmat.

2.2. Nitroselüloz tozları

Bileşime ve plastikleştiricinin (çözücü) tipine bağlı olarak nitroselüloz tozları şu şekilde ayrılır: piroksilin, balistit ve kordit.

2.2.1. Piroksilin

Dahil piroksilin barut genellikle %91-96 piroksilin, %1,2-5 uçucu maddeler (alkol, eter ve su), depolama stabilitesini arttırmak için %1,0-1,5 stabilizatör (difenilamin, sentrolit), dış kısmın yanmasını yavaşlatmak için %2-6 flegmatizer içerir. katkı maddesi olarak toz taneleri ve% 0,2-0,3 grafit katmanları. Bu tür barutlar, bir veya daha fazla kanala sahip plakalar, şeritler, halkalar, tüpler ve taneler şeklinde yapılır; hafif silahlarda ve toplarda kullanılır. Piroksilin tozlarının ana dezavantajları şunlardır: gaz halindeki yanma ürünlerinin düşük enerjisi (örneğin balistik tozlara göre), roket motorları için geniş çaplı yükler elde etmenin teknolojik zorluğu. Teknolojik döngünün ana zamanı, uçucu solventlerin toz yarı mamul üründen uzaklaştırılması için harcanır. Amaca bağlı olarak, olağan piroksilin tozlarına ek olarak özel tozlar da vardır: alev geciktirici, düşük higroskopik, düşük gradyan (yanma hızının şarjın sıcaklığına düşük bağımlılığı ile); düşük erozyon (namlu deliği üzerindeki yüksek erozyon etkisi azaltılmıştır); flegmatize edilmiş (yüzey katmanlarının yanma oranının azalmasıyla); gözenekli ve diğerleri. Piroksilin tozları üretme işlemi, piroksilinin çözülmesini (plastikleştirilmesini), elde edilen toz kütlesinin preslenmesini ve toz elemanları verecek şekilde kesilmesini içerir. belli bir biçim ve boyutları, çözücünün uzaklaştırılması ve bir dizi ardışık işlemden oluşur.

2.2.2. Balistik

Temel balistik Barutlar nitroselüloz ve çıkarılamayan bir plastikleştiriciden oluşur, bu yüzden bazen dibazik olarak adlandırılırlar. Kullanılan plastikleştiriciye bağlı olarak nitrogliserin, diglikol vb. olarak adlandırılır. Balistik tozların olağan bileşimi: %40-60 kolloksilin (%12,2'den az nitrojen içeriğine sahip nitroselüloz) ve %30-55 nitrogliserin (nitrogliserin tozları) veya dietilen glikol dinitrat (diglikol barut) veya bunların karışımları. Ek olarak, bu tozlar yanma sıcaklığını düzenlemek için aromatik nitro bileşikleri (örneğin dinitrotoluen), stabilizatörler (difenilamin, merkezit), ayrıca vazelin, kafur ve diğer katkı maddelerini içerir. Ayrıca, yanma ürünlerinin sıcaklığını ve enerjisini arttırmak için balistik tozlara ince dağılmış metal (bir alüminyum ve magnezyum alaşımı) eklenebilir; bu tür tozlara metalize denir. Barut tüpler, bloklar, plakalar, halkalar ve şeritler şeklinde yapılır. Balistik tozlar, uygulamalarına göre roket (roket motorları ve gaz jeneratörleri için yükler için), topçu (topçu silahları için itici yükler için) ve havan (havan topları için itici yükler için) olarak ikiye ayrılır. Balistik barutlar, piroksilin tozlarıyla karşılaştırıldığında, daha düşük higroskopisite, daha hızlı üretim, büyük yükler üretme yeteneği (0,8 metre çapa kadar), yüksek mekanik mukavemet ve plastikleştirici kullanımına bağlı esneklik ile karakterize edilir. Balistik tozların piroksilen tozlarına kıyasla dezavantajı, bileşimlerinde dış etkenlere karşı çok hassas olan güçlü bir patlayıcı - nitrogliserin bulunması ve ayrıca daha büyük çapta yük elde edilememesi nedeniyle üretimde büyük tehlikedir. Sentetik polimer bazlı karışık barutların aksine 0,8 m'den fazla. İşlem Balistik tozların üretimi, bileşenlerin eşit şekilde dağıtılması için ılık suda karıştırılmasını, suyun sıkılmasını ve sıcak silindirler üzerinde tekrar tekrar yuvarlanmasını içerir. Bu, suyu uzaklaştırır ve boynuz benzeri bir tabaka görünümü alan selüloz nitratı plastikleştirir. Daha sonra barut kalıplardan preslenir veya ince tabakalar halinde yuvarlanır ve kesilir.

2.2.3. Kordit

Kordit barut, yüksek nitrojenli piroksilin, çıkarılabilir (alkol-eter karışımı, aseton) ve çıkarılamayan (nitrogliserin) plastikleştirici içerir. Bu, bu barutların üretim teknolojisini piroksilen barut üretimine yaklaştırıyor. Avantaj korditler- daha fazla güç, ancak yanma ürünlerinin daha yüksek sıcaklığı nedeniyle varillerin daha fazla yanmasına neden olurlar.

2.2.4. Katı roket yakıtı

Sentetik polimerlere (katı roket yakıtları) dayalı karışık barutlar, yaklaşık %50-60 oksitleyici, genellikle amonyum perklorat, %10-20 plastikleştirilmiş polimer bağlayıcı, %10-20 ince alüminyum tozu ve çeşitli katkı maddeleri içerir. Bu toz üretimi yönü ilk olarak Almanya'da XX yüzyılın 30-40'lı yıllarında ortaya çıktı; savaşın bitiminden sonra, bu tür yakıtların aktif gelişimi ABD'de ve 50'li yılların başında SSCB'de başladı. Balistik tozlara göre çok fazla ilgi çeken ana avantajlar şunlardı: bu tür yakıt kullanan roket motorlarının daha yüksek spesifik itme gücü, herhangi bir şekil ve boyutta yük oluşturma yeteneği, bileşimlerin yüksek deformasyonu ve mekanik özellikleri ve Yanma hızını geniş bir aralıkta düzenler. Bu avantajlar, balistik barut kullanarak 10.000 km'den fazla menzile sahip stratejik füzeler oluşturmayı mümkün kıldı; S.P. Korolev, barut üreticileriyle birlikte maksimum 2.000 km menzile sahip bir füze oluşturmayı başardı. Ancak karışık katı yakıtların nitroselüloz tozlarına kıyasla önemli dezavantajları vardır: üretimlerinin çok yüksek maliyeti, şarj üretim döngüsünün süresi (birkaç aya kadar), bertarafın karmaşıklığı ve amonyum perkloratın hidroklorik atmosfere salınması. Yanma sırasında asit.

3. Barutun yanması ve düzenlenmesi

Patlamaya dönüşmeyen paralel katmanlardaki yanma, ısının katmandan katmana aktarılmasından kaynaklanır ve oldukça yekpare, çatlaksız toz elemanların üretilmesiyle sağlanır. Barutun yanma hızı, güç yasasına göre basınca bağlıdır ve basınç arttıkça artar, bu nedenle özelliklerini değerlendirirken barutun atmosferik basınçtaki yanma hızına odaklanmamalısınız. Barutun yanma hızının düzenlenmesi çok karmaşık bir iştir ve toz bileşimindeki çeşitli yanma katalizörlerinin kullanılmasıyla çözülür. Paralel katmanlardaki yanma, gaz oluşum hızını düzenlemenizi sağlar. Barutun gaz oluşumu, şarj yüzeyinin büyüklüğüne ve yanma hızına bağlıdır.

Toz elemanların yüzey alanı şekillerine, geometrik boyutlarına göre belirlenir ve yanma işlemi sırasında artabilir veya azalabilir. Böyle bir yanma buna göre adlandırılır ilerici veya azaltıcı. Sabit bir gaz oluşumu veya belirli bir yasaya göre değişimini elde etmek için, yüklerin ayrı bölümleri (örneğin roket yükleri) yanıcı olmayan bir malzeme tabakasıyla kaplanır ( rezervasyon). Barutun yanma hızı, bileşimine, başlangıç ​​sıcaklığına ve basınca bağlıdır.

4. Barutun özellikleri

Barutun temel özellikleri şunlardır: yanma ısısı Q - 1 kilogram barutun tamamen yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarı; 1 kilogram barutun yanması sırasında açığa çıkan gazlı ürünlerin hacmi V (gazlar normal koşullara getirildikten sonra belirlenir); sabit hacim ve ısı kaybının olmadığı koşullar altında barutun yanması sırasında belirlenen gaz sıcaklığı T; toz yoğunluğu ρ; barut kuvveti f, normal atmosfer basıncında T derece ısıtıldığında genişleyen 1 kilogram toz gazın yapabileceği iştir.

Ana barut türlerinin özellikleri

Edebiyat

• Mao Tso-benÇin'de icat edildi / Çince'den çeviri ve A. Klyshko'nun notları. - M.: Genç Muhafız, 1959. - S. 35-45. - 160 sn. - 25.000 kopya.
• Sovyet askeri ansiklopedisi, M., 1978.

Barutlar itici patlayıcılardır. Patlayıcı dönüşümün ana türü patlamaya dönüşmeyen yanmadır. Barut kolayca tutuşur ve paralel katmanlar halinde yanar, bu da geniş koridorlarda toz gaz oluşumunun düzenlenmesini ve ateşleme olgusunun kontrol edilmesini mümkün kılar.

Nitroselüloz tozları- Dahili balistikte resmi olarak kabul edilen isim, dumansızdırlar, aynı zamanda kolloidaldirler. Barut plastikleştirilmiş selüloz nitratlardır farklı kökenlerden pamuk yünü, işlenmemiş odun hamuru, kıyılmış parşömen ve suni ipek ipliğinden kıyılmış atık kağıda kadar. Farklı üreticilerin barut kalitesinin farklı olmasının ana nedeni budur.

Selüloz nitratlar Selülozun işlenmesiyle elde edilen nitrik asit ve ortalama bir nitrojen içeriği ile karakterize edilir. Ortalama nitrojen içeriği %12'nin üzerinde olan selüloz nitratlara piroksilinler denir; bunlar küçük silahlar için barutun temelini oluşturur. Ordu barutunun av barutuna işlenmesine yönelik teknolojiler ortaya çıkmıştır.

Piroksilinlerçok kırılgandır ve onlardan şekil ve boyut olarak aynı, mekanik strese nispeten dayanıklı taneler elde etmek imkansızdır. Bu nedenle ilk önce solventler (plastikleştiriciler) eklenerek plastik ve termoplastik kütleler elde edilir. Çözücü cinsine göre tek bazlı tozlar ve Çift bazlı tozlar olarak ikiye ayrılırlar.

Tek bazlı tozlar- bunlar uçucu solventlere, eter-alkol karışımlarına dayalı baruttur.
Tane oluşumundan sonra oluşan fazlalık kurutularak uzaklaştırılır.
Çift bazlı tozlar, nitratlar gibi yüksek oranda uçucu ve uçucu olmayan atık maddelere dayanan barutlardır. polihidrik alkoller(nitrogliserin, nirodiglikol vb.) veya aromatik bileşikler(di- ve trinitrotoluen, vb.).

Suda karışık çözücülerin emülsiyonuna dayanan emülsiyon tozları da vardır.
Bu makale üzerinde çalışırken balistik kompleks hakkında yeniden kontrol edilen bilgiler ortaya çıktı.

Geçen yıl G3000/32A tek bazlı tozla yüklenen ve yaklaşık %30 nem oranında iç mekanda saklanan kartuşlar, taze olandan 200 bardan daha yüksek bir maksimum basınç gösterdi (786-862'ye karşılık 596-628 bar). Bu artık 70 ve 65 mm fişek yatağı olan av tüfekleri için kabul edilemez çünkü... bu ortalama maksimum çalışma basıncından daha yüksektir. Bu kadar yüksek basınçta yüksek kalitede saçma saçma elde etmek söz konusu değildir.

Uzmanlara göre bu, tek tabanlı kartuşların ve barutların depolanmasına ilişkin teknik şartnamelerin gereklilikleriyle açıklanıyor. Depolama odasındaki nem oranı %62'den düşük olmamalıdır, alt sınır tarafımca bilinmemektedir ve açıklığa kavuşturulması gerekmektedir. Bu tür kartuşların kullanımdan önce yaklaşık %60 nem oranına sahip bir odada 2 hafta süreyle saklanması tavsiye edilir.

M92S çift bazlı barutla donatılmış kartuşlar, atış sırasında herhangi bir farklılık göstermedi. Bu tozların özellikleri saklama koşullarına daha az bağlıdır.

http://forum.guns.ru/forummessage/11/1070113-58.html (Editörün notu: makalenin yayınlandığı tarihte bağlantılar çalışmıyordu, bunun nedeni teknik sorunlar guns.ru'da, yaklaşık bir hafta sürüyor)

Barutların özellikleri.

Yoğunluk ( özgül ağırlık) küçük silahlar için 1,3 -1,64 g/cm3 aralığındadır, pratikte hesaplamalarda kullanılmaz ve üreticiler tarafından raporlanmaz.

Tane şekli ve büyüklüğü. Bu, yanma oranını ve gaz oluşumunu belirleyen ana göstergedir. Belirleyici boyut, yanma katmanının en küçük kalınlığıdır.
Dikdörtgen taneler küresel tanelere göre daha hızlı yanar.

Progresiflik, barutun, merminin arkasındaki boşluğun artmasıyla yanma ve gaz oluşumu oranını artırma özelliğidir. Küçük silahlara yönelik barutlarda ilerleme, tane büyüklüğü, emprenye derinliği ve flegmatizerlerin bileşimi ile düzenlenir. Topçu barutlarında -tanenin tasarımı, üç veya daha fazla kanalın bulunması ve yüzeyin yanıcı olmayan maddelerle kaplanması nedeniyle-tane ortadan yanar ve yanma yüzeyi sürekli artar.

Yanmaya önemli miktarda gazlı ürün ve ısı salınımı eşlik eder.
Normal yanma koşullarında yanma ürünleri esas olarak karbondioksit içerir. karbon monoksit, hidrojen, nitrojen ve su buharı.

Yanma ürünlerinde büyük miktarlarda nitrojen oksitler görülüyorsa, bu anormal bir yanmanın işaretidir. Bu durumda barutun gücü yarıya düşer.

Barut, bazı kaynaklara göre 40-50 barın, bazılarına göre ise 150 barın altında bir basınçta bu yanma moduna girer. Bu durumda barutun namluda yanması bile durabilir. Bu genellikle yarı otomatik av tüfeği sahipleri tarafından tetik mekanizmasını temizlerken gözlemlenebilir.

150 bar değerinin hafif silahlara yönelik barutları ifade ettiğini düşünüyorum. Bu, maksimum basıncın izin verilen maksimum seviyede tutulması gerekliliğini ve bunlara uygun mermi ağırlıklarına sahip barut kullanılması önerisini açıklamaktadır. Bu nedenle, 35 gram Sokol barutunun 28 gramdan hafif olmayan mermilerle kullanılması gerektiğine, bunun da anormal bir yanma moduna ve savaş tutarlılığının kaybına yol açtığına inanılıyor.

Barutların enerji özellikleri.

Gaz halindeki yanma ürünlerinin hacmi 1 kg baruttur. Barutun doğasına, bileşimine ve yanma koşullarına bağlıdır. Küçük silahlara yönelik nitro tozlar için, normal koşullara (0 santigrat derece, buhar suyuyla 760 mm Hg) indirgenmiş yanma ürünlerinin hacmi 910-920 l/kg'dır. Kara barut için bu değer 3 kat daha azdır.

Termal etki veya 1 kg barutun yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarı.
Küçük silahlara yönelik tozlar için - 8000-9000 kcal/kg.
Yanma sıcaklığı 2800-2900 derece Kelvin'dir.

Barutun gücü.

Bu, 1 kg barutun gaz halindeki yanma ürünlerinin genişleyerek yapabileceği iştir. atmosferik basınç(760 mm Hg) sıfırdan Kelvin derece cinsinden yanma sıcaklığına ısıtıldığında. Küçük silahlara yönelik tozlar için 1.000.000 J.

Kovolum. Bu, belirli bir barut türünün hacimle orantılı bir değer özelliğidir. gaz molekülleri ve basınç değerini etkiler. Nispeten düşük basınçlar yivsiz bir tabancada olduğu gibi ihmal edilebilir.

P = 1 barda barutun yanma hızı. bağlıdır kimyasal bileşim barut
Bu yanma hızı uçucu madde içeriğine bağlıdır.
Barutun sabit hacimde yanma sırasındaki kuvveti basınç değerini ve artış hızını etkiler; P = 1 bar'daki yanma hızı yalnızca basınç artış hızını etkiler.
Barutun balistik özellikleridir.

Balistik özelliklere ek olarak, basınç artışının büyüklüğü ve niteliği, yükleme koşullarının bir özelliği olan yükleme yoğunluğundan da etkilenir. Yükleme yoğunluğu, yükün ağırlığının, tozun yandığı hacme oranıdır.

Gravimetrik yoğunluk. Belirli bir barut yoğunluğu için yükün kompaktlık derecesini karakterize eder; taneleri yuvarlatılmış kenarlara sahip barut için daha yüksektir ve dikdörtgen kenarlı ve çıkıntılı kaburgalara sahip barut için daha azdır. Küresel ve çubuk şekilli tanelere sahip barut en yüksek gravimetrik yoğunluğa sahiptir.

Gravimetrik yoğunluk (hacimsel, toplu ağırlık) genellikle g/dm3 (g/l) cinsinden ölçülür; yivsiz silahlar için barutlarda ise 450-650 aralığındadır. Bir üreticinin barut hattında gravimetrik yoğunluk ne kadar yüksek olursa, yanma hızı o kadar düşük ve ilerleme de o kadar yüksek olur.

Yoğun yükleme yöntemleri ve barut sıkıştırması ile pürüzsüz delikli bir tabanca için bir kartuşta, gravimetrik yoğunluk değişmeden kalır ve atışın son parametrelerini etkilemeyen yuvarlanma kuvveti ile birincil sıkıştırma ve sıkıştırma miktarına bağlı değildir.

Dolayısıyla üç balistik özellik vardır:

Barutun gücü.
P = 1 bar'da yanma hızı
Tane büyüklüğü ve şekli.

Ve yükleme koşullarının bir açıklaması - yükleme yoğunluğu.

Yanma sürecinin ana aşamaları. Yanma oranı.

Yanma sürecinde üç aşama vardır: ateşleme, ateşleme ve yanma.

Ateşleme- harici bir dürtü, bir HF patlamasının etkisi altında yanmanın başlatılması süreci. Barut en az bir noktada tutuştuktan sonra ortaya çıkan ısı nedeniyle kendiliğinden yanma reaksiyonu meydana gelir. Yanmanın başlangıcından önce ısınma ve yanıcı gazların ortaya çıkması gelir. Ateşlendiğinde barutun çabuk ısınması gerekir, çünkü yavaş ısıtıldığında yanıcı gazlar ayrışır ve barut balistik özelliklerini hızla kaybeder.

Bunu yapmak için, astarın haznede oluşturduğu basınç, patlayıcı astarın bileşimine, barutun yapısına, yükleme yoğunluğuna ve silahın kalibresine bağlı olarak belirli bir limitin altında olmamalıdır. Spor ve avcılık nitro tozlarını tutuşturmak için kullanılan astarlar üç sınıfa ayrılır: güçlü, orta ve zayıf. Güç kapsülleri evrensel olarak kabul edilir.

Barutun türüne, kalibresine ve yükleme koşullarına bağlı olarak farklı güçteki kapsüllerin kullanılması konusu ayrı ayrı ele alınmasını gerektirir.

Ateşleme darbesinin gücü yeterli değilse ve basıncı düşükse, ateşleme gerçekleşmeyebilir veya uzun süreli atış meydana gelebilir. Bu, nitro tozu ve kara barut için tasarlanmış düşük güçlü bir CBO astarı ile donatırken kara barut eklenmesine ilişkin önerileri haklı çıkarır.

Dumansız barut 200 santigrat derece sıcaklıkta tutuşur, 300 santigrat derecede dumanlıdır.
Ateşlemeden sonra aynı anda iki işlem gerçekleşir: ateşleme ve yanmanın kendisi.

Ateşleme- toz taneciklerinin yüzeyi üzerinde yanmanın yayılma süreci. Tutuşma hızı esas olarak basınca, toz tanesinin yüzeyinin durumuna (pürüzsüz, pürüzlü, gözenekli), doğasına, şekline, gazların bileşimine ve patlayıcının yanma ürünlerine bağlıdır.

Yanan barut- Yanma reaksiyonunun barut yüzeyine dik olarak toz tanesinin derinliklerine yayılma süreci. Yanma hızı ayrıca tozu çevreleyen gazların basıncına, doğasına ve yanma sıcaklığına da bağlıdır.

Açık açık havada Dumansız tozların tutuşma hızı, yanma hızından 2-3 kat daha yüksektir.
Karabarut, dumansız baruttan sırasıyla 1-3 m/s ve 10 mm/s hızla yüzlerce kat daha hızlı tutuşur.

Yanma Yasası formülünü inceleyerek, küçük silahlar için barutun yanma oranının basınçla doğru orantılı olduğu yeterli doğrulukla varsayılabilir.

Barutun yanması teorisi kavramı.

Geçen yüzyılın otuzlu yıllarından bu yana, iç balistikte Belyaev-Zeldovich yanma teorisi benimsendi. Önce katı tozun ayrıştığına ve gaz fazındaki sıcaklığın büyük ölçüde artmasıyla yanmaya başlayan gazların oluştuğuna inanılmaktadır. Barutun yüzeyindeki sıcaklık nispeten düşüktür ve elyafın birincil ayrışmasına karşılık gelir.
Toz tanesinin yüzeyine göre her iki tarafında üç bölge vardır.

Doğrudan tahılın yüzeyindeki bölgede, bir ayrışma ve gaz oluşumu reaksiyonu meydana gelir. Bu bölgenin kalınlığı tanenin kalınlığına bağlıdır; ne kadar kalın olursa bu bölge o kadar küçük olur ve yanma oranı da o kadar düşük olur. Üzerinde gaz tabakası ve sadece son üçüncü katmanda bir yanma reaksiyonu meydana gelir. Tahılın katı yüzeyi ile yanan tabaka arasında her zaman yanmayan bir gaz tabakası bulunur.

Çünkü şarjın tüm taneleri aynı anda tutuşur, bu durumda tüm şarjın yanma süresi en kalın tanenin yanma süresine göre belirlenecektir, ideal olarak tüm taneler aynı olmalı ve yanma aynı anda sona erecektir.

Barut, mermileri fırlatmak, roketleri itmek ve diğer amaçlar için kullanılan, harici oksijen olmadan yanabilen, büyük miktarda termal enerji ve gazlı madde açığa çıkarabilen, birkaç bileşenden oluşan itici bir patlayıcı maddedir.

Barutun icadı

Modern geleneksel inanışa göre barut, Orta Çağ'da Çin'de, ölümsüzlük iksirini arayan Çinli simyacıların deneyleri sonucunda tesadüfen baruta rastlayarak icat edildi.

Barutun icadı, Çin'de havai fişeklerin tanıtılmasına ve barutun alev püskürtücüler, roketler, bombalar, ilkel el bombaları ve mayınlar şeklinde askeri amaçlarla kullanılmasına yol açtı.

Çinliler uzun bir süre barutu, Çince'de "huo pao" anlamına gelen "huo pao" adını verdikleri yangın çıkarıcı mermiler yapmak için kullandılar. ateş topu" Özel bir fırlatma makinesi, havada patlayan, yanan parçacıkları kendi etrafına saçarak her şeyi ateşe veren bu ateşlenmiş mermiyi fırlattı.

Bir süre sonra barut yapmanın sırrı Çin'den Hindistan yoluyla barut üretim teknolojisini geliştiren Araplara geldi ve Mısır Memlükleri barutu toplarında sürekli kullanmaya başladı.

Avrupa'da barutun ortaya çıkışı

Barutun Avrupa'da ilk ortaya çıkışı, el yazmasında barutun bileşimini anlatan Bizanslı Mark Yunanlının adıyla ilişkilendirilir; bu, 1220 civarında olmuştur. İngiliz bilim adamı Roger Bacon, 1242 yılında yazdığı bilimsel eserinde Avrupa'da baruttan söz eden ilk kişi olmuştur.

Barutun Avrupa'daki ikinci icadı, deneylerini yaparken kazara güherçile, kömür ve kükürt karışımını alıp havanda öğütmeye başlayan simyacı keşiş Berthold Schwartz'ın adıyla ilişkilidir; karışım bir gaz ocağından ateşlenmiştir. yanlışlıkla üzerine düşen kıvılcım. İlk topçu silahını yaratma fikrinin sahibi Berthold Schwartz'dı. Her ne kadar belki bu sadece bir efsane olsa da.

1346'da Crecy Muharebesi'nde İngilizler, Fransızlara karşı yaylım ateşi açan döküm bronz toplar kullandılar. Topa bir miktar barut yerleştirildi, fitil çıkarıldı ve topun içine sıradan bir taş olan veya kurşun veya demirden yapılabilen bir çekirdek yerleştirildi. Fitil ateşlendi, silahın içindeki barut ateşlendi ve toz gazlar çekirdeği dışarı fırlattı. Barutun Avrupa'da ortaya çıkışı ve savaşta kullanımı, savaşın doğasını kökten değiştirdi.

1884 yılında ilk dumansız barut icat edildi, piroksilin barutuydu, ilk olarak Fransız bilim adamı P. Viel tarafından elde edildi. Dört yıl sonra, 1888'de Alfred Nobel İsveç'te balistik barutu icat etti; kordit barut ilk olarak 1889'da Frederick Abel ve James Dewar tarafından Büyük Britanya'da üretildi.

Rus bilim adamları da yeni barutun geliştirilmesine katkıda bulundu; ünlü Rus kimyager Dmitry Ivanovich Mendeleev, 1887-1891'de pirokollodion barutunu yarattı.

Barutun gelişimi halen devam ediyor, barut hazırlamak için yeni tarifler oluşturuluyor ve temel özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik çalışmalar sürüyor.

Rusya'da barut

Barut ilk kez 1389'da Rusya'da ortaya çıktı. 15. yüzyılda Rusya'da ilk barut fabrikaları ortaya çıktı.

Barut işinde büyük gelişme, askeri işlerin gelişmesine ve sanayinin gelişmesine büyük önem veren Peter I döneminde meydana geldi; onun altında St. Petersburg, Sestroretsk ve Okhta'da üç büyük barut fabrikası inşa edildi.

Rus bilim adamları Mikhail Yuryevich Lomonosov ve Dmitry Ivanovich Mendeleev, yeni barutların incelenmesi ve yaratılması üzerine deneylerini gerçekleştirdiler.

Barut türleri

Tüm barutlar iki büyük gruba ayrılır:

• karışık tozlar, bunlar şunları içerir: dumanlı, veya siyah toz, alüminyum tozu
• nitroselüloz ( dumansız toz), bunlar şunları içerir: piroksilin tozu, balistik toz, kordit tozu

Siyah toz

Barutun tüm tarihi, siyah barutun yaratılmasıyla başladı; diğer tüm barutlar çok daha sonra yaratıldı.

Kara barut, ezilmiş kömür, kükürt ve güherçile parçacıklarının karıştırılmasıyla elde edilen bir karışımdır. belirli oranlar. Kara barutun bileşenlerinin her biri kendi işlevini yerine getirir. 250 dereceye ısıtıldığında önce kükürt tutuşur ve bu da güherçileyi tutuşturur. Yaklaşık 300 derecelik bir sıcaklıkta güherçile, yanma işleminin meydana gelmesi nedeniyle oksijeni serbest bırakmaya başlar. Baruttaki kömür, yanması, atış için gerekli olan muazzam basıncı yaratan büyük miktarda gaz üreten bir yakıttır.

Karabarut taneli bir yapıya sahiptir ve tanenin boyutu etkiler büyük etki barutun özelliklerine, yanma hızına ve yarattığı basınca bağlıdır.

Karabarut üretilirken beş aşamadan geçer:

• Bileşenlerin (güherçile, kömür ve kükürt) toz haline getirilmesi
• Karıştırma
• Disklere bastırma
• Granüllere kırma
• Parlatma

Kara barutun kalitesi ve yanma verimliliği aşağıdakilere bağlıdır:

• öğütme bileşenlerinin inceliği
• karıştırmanın tamlığı
• tane şekli ve büyüklüğü

Kara barutun tane büyüklüğüne bağlı olarak:

• büyük (0,8 – 1,25 mm);
• orta (0,6 – 0,75 mm);
• küçük (0,4 – 0,6 mm);
• çok küçük (0,25 – 0,4 mm).

Kara barut sadece avcılık için değil aynı zamanda başka amaçlar için de kullanılır:

• kablolu (yangın kabloları için)
• tüfek (dumansız barut şarjları için ateşleyici olarak kullanılır)
• kaba siyah toz (ateşleyiciler için)
• yavaş yanan kara barut (tüpler ve sigortalardaki yoğunlaştırıcılar ve moderatörler için)
• mayın (patlatma için)
• Avcılık
• spor

Uzun deneyler sonucunda avlanma için en uygun kara barut bileşimi geliştirildi:

• %76 potasyum nitrat
• %15 kömür
• %9 kükürt

Bir avcının fişek yüklemek için kullandığı kara barutun kalitesini ve durumunu doğru tespit etmesi önemlidir.

• Siyah tozun rengi, herhangi bir yabancı renk tonu olmadan siyah veya hafif kahverengi olmalıdır.
• Siyah barut taneleri beyazımsı bir renk tonuna sahip olmamalıdır
• Bir kara barut tanesini parmaklarınız arasında ezerken parçalanmamalı, ayrı parçacıklara ayrılmalıdır.
• Kara barut döküldüğünde topaklanmamalı veya toz bırakmamalıdır.

Kara barut bu özellikleri karşılamıyorsa, fişekleri doldururken kullanılması avcının kendisi için tehlikeli olabilir; bu tür barut, silah namlusunun parçalanmasına neden olabilir.

Siyah tozun avantajları

Kara barutun dezavantajları

• Kara barut çok higroskopiktir ve nem içeriği% 2'den fazladır, çok zayıf tutuşur. Bu nedenle doğru koşullarda saklanması son derece önemlidir.
• Varillerin yüksek korozyonu; siyah barut yandığında, varillerin şiddetli korozyonuna neden olan sülfürik ve sülfürik asitler oluşur.
• Ateşlendiğinde yoğun duman oluşur ve bu genellikle ikinci bir atış yapmayı zorlaştırır.
• Yarı otomatik silahlarda kara barut kullanılamaz.
• Elleçlenmesi tehlikeli. Siyah toz var düşük sıcaklık kolayca tutuşan tutuşma, özellikle büyük bir kütle yanarken güçlü bir patlama meydana geldiğinden tehlikeli olabilir.
• Gücü, dumansız barutunkinden yaklaşık üç kat daha düşüktür ve oldukça güçlü bir geri tepme ve yüksek bir atış ile düşük saçma hızları üretir.

Alüminyum tozu

Alüminyum barut avcılık veya atış için kullanılmaz, ancak piroteknikte kullanılır. Üç bileşenden oluşur: nitrat, alüminyum ve kükürt. Alüminyum tozu var yüksek sıcaklık ve büyük miktarda ışık açığa çıkarırken yanma hızı. Patlayıcı bileşimlerde ve parlama oluşturan bileşimlerde kullanılır. Alüminyum tozu pratikte nemden korkmaz ve topaklar oluşturmaz.

Dumansız toz

Dumansız barut, kara baruttan çok daha sonra icat edildi. Şu anda, avcılıkta kullanılan kara barutun neredeyse tamamen yerini almıştır.

Dumansız barut, bileşimi, özellikleri ve temel özellikleri bakımından dumanlı baruttan çok farklıdır; kendine has avantajları ve dezavantajları vardır.

Bileşimlerine göre dumansız tozlar şunlardır:

• monobazik (ana bileşen nitroselüloz)
• dibazik (ana bileşenler: nitroselüloz ve nitrogliserin)
• tribazik (ana bileşenler: nitroselüloz, nitrogliserin ve nitroguanidin)

Dumansız tozlar, ana bileşenlere ek olarak stabilizatörler, balistik değiştiriciler, yumuşatıcılar, bağlayıcılar, bakır azaltıcılar, alev tutucular, namlu aşınmasını azaltan katkı maddeleri, yanma katalizörleri ve grafit içerir. Barutun istenilen kalitesini yaratan bu katkı maddeleridir.

Nitroselüloz zamanla ayrışır, bu özellikle büyük miktarda barut depolarken veya barutu 25 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda saklarken geçerlidir; ayrışma sırasında barutun kendiliğinden yanmasına neden olabilecek ısı üretilir. Tek bazlı nitroselüloz tozlar özellikle ayrışmaya karşı hassastır. Bu fenomeni önlemek için, barutun ana maddesi difenilamin olan stabilizatörler eklenir. Stabilizatörler eklenir küçük miktarlar yaklaşık %0,5-2'si toplam kütle barutun büyük miktarları barutun balistik performansını kötüleştirebilir.

Bir atıştan kaynaklanan parlamayı azaltmak için, atıcının maskesini düşüren ve ateşlendiğinde onu kör eden alev söndürücü maddeler eklenir.

Barutun yanma hızını arttırmak için katalizörler eklenir.

Toz granüllerinin birbirine yapışmasını önlemek ve tozun statik elektrik deşarjından dolayı kendiliğinden yanmasını önlemek için dumansız toza grafit eklenir.

Tek ve çift bazlı dumansız barutlar artık avlanmada kullanılan barutların büyük kısmını oluşturuyor. O kadar yaygınlar ki “barut” denince dumansız barut kastediliyor.

Dumansız barutun özellikleri büyük ölçüde granüllerin boyutuna ve şekline bağlıdır. Granüllerin yüzeyi, barutun şeklinin değişmesini ve yanma hızını etkiler. Granüllerin şeklini değiştirerek barutun basıncını ve yanma hızını değiştirebilirsiniz.

Hızlı yanan tozlar daha fazla basınç üretir ve buna bağlı olarak mermiye veya saçmaya daha fazla hız kazandırır, ancak aynı zamanda daha yüksek bir sıcaklık üretir, bu da silah namlusundaki aşınmayı artırır.

Dumansız barutun rengi sarıdan siyaha kadar tüm olası tonlarda olabilir.

Dumansız tozun avantajları

• Düşük higroskopikliğe sahiptir, havadaki nemi emmez ve özelliklerini değiştirmez; dumansız toz nemliyse kurutulabilir, kuruduktan sonra özelliklerini tamamen eski haline getirir.
• Kara baruttan daha güçlü
• Daha az yanma ürünü üretir, daha az namlu tıkanmasına neden olur ve yarı otomatik silahlarda kullanılabilir.
• Daha az duman ve daha sessiz atış sesi üretir

Dumansız tozun dezavantajları

• Yanma sıcaklığının yüksek olması nedeniyle silah namlusunun daha fazla aşınmasına neden olur.
• Gereklilikler doğru koşullar depolama, bu koşullar karşılanmazsa özelliklerini değiştirir
• Daha kısa vadeli kara baruttan daha fazla depolama
• Sıcaklık dalgalanmalarına karşı kara baruttan daha az dirençli

Barut nasıl seçilir

Siyah ve dumansız tozları karşılaştırırken seçim dumansız barut üzerine düşüyor. Dumansız barut, tüm nitelikleri ve özellikleri bakımından dumanlı baruttan önemli ölçüde üstündür.