Wer hat das Rezept für rauchfreies Pulver erfunden? Eine kurze Geschichte der Entwicklung von Schießpulvern. Laden von Magnum-Patronen

(Englisch) Poudre B). Sie werden in Einzelbasen, Doppelbasen und Dreibasen unterteilt.

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✪ Was ist der Unterschied zwischen Schwarzpulver und rauchfreiem Pulver?

✪ Demonstrationserlebnis „Rauchfreies Pulver“

Untertitel

Beschreibung

Rauchloses Pulver brennt nur an der Oberfläche von Granulat, Flocken oder Zylindern – kurz: Granulat. Größere Körnchen brennen langsamer und die Geschwindigkeit ihrer Verbrennung wird auch durch eine spezielle Beschichtung gesteuert, die die Verbrennung stört und deren Hauptfunktion darin besteht, einen mehr oder weniger konstanten Druck auf das rotierende Geschoss oder Projektil zu regulieren, das die Kugel noch nicht verlassen hat Kanonenrohr, wodurch sie maximale Geschwindigkeit erreichen können.

In den Jahren 1895–1896 veröffentlichte „Morskoy Sbornik“ zwei große Artikel von D. I. Mendeleev unter dem allgemeinen Titel „Über rauchfreies Pyrokollodium-Schießpulver“, in denen speziell die Chemie der Technologie untersucht und die Reaktion zur Herstellung von Pyrokollodium beschrieben wurde. Die bei der Verbrennung freigesetzten Gasmengen werden charakterisiert und die Rohstoffe konsequent und detailliert untersucht. D. I. Mendeleev, der Pyrokollodionpulver sorgfältig mit anderen Schießpulvern in 12 Parametern vergleicht, demonstriert seine unbestreitbaren Vorteile, vor allem die Stabilität der Zusammensetzung, die Homogenität und das Fehlen von „Detonationsspuren“.

Gelatinepulver

Anwendung

Heutzutage werden Treibstoffe, die nur auf Nitrozellulose basieren, als Monobase bezeichnet, während Cordit-ähnliche Treibstoffe als Dibase bezeichnet werden. Es wurden auch dreibasige Cordite (Cordite N und NQ) mit dem Zusatz von Nitroguanidin entwickelt, die zunächst in den großen Kanonen von Kriegsschiffen eingesetzt wurden, aber auch bei Panzertruppen Verwendung fanden und heute in der Feldartillerie eingesetzt werden. Der Hauptvorteil von Pulvern mit drei Basen im Vergleich zu Pulvern mit zwei Basen ist die deutlich niedrigere Temperatur der Pulvergase bei ähnlicher Effizienz. Aussichten für die weitere Verwendung von Nitroguanidin-haltigem Schießpulver sind mit kleinkalibrigen Flugzeugen und Flugabwehrgeschützen verbunden, die eine hohe Feuerrate aufweisen.

Rauchloses Schießpulver ermöglichte die Geburt moderner halbautomatischer und automatischer Waffen. Schwarzpulver hinterließ in den Waffenläufen eine große Menge fester Produkte (40–50 % der Masse des Schießpulvers). Die wichtigsten festen Verbrennungsprodukte von Schwarzpulver, Polysulfide (K2Sn, mit n=2-6) und Kaliumsulfid (K2S), ziehen Feuchtigkeit an und hydrolysieren zu Kaliumalkali und Schwefelwasserstoff. Beim Verbrennen rauchloser Pulver entstehen nicht mehr als 0,1 - 0,5 % feste Produkte, was das automatische Nachladen von Waffen mithilfe vieler beweglicher Teile ermöglichte. Es ist zu bedenken, dass die Verbrennungsprodukte aller rauchfreien Pulver viele Stickoxide enthalten, was ihre korrosive Wirkung auf das Metall der Waffe erhöht.

Ein- und zweibasige rauchfreie Pulver machen heute den Großteil der in Kleinwaffen verwendeten Treibladungssprengstoffe aus. Sie sind so häufig, dass sich die meisten Verwendungen des Wortes „Pulver“ speziell auf rauchloses Pulver beziehen, insbesondere wenn es um Handfeuerwaffen und Artillerie geht. Schwarzpulver wird als Treibmittel nur in Unterlauf-Granatwerfern, Leuchtpistolen und einigen Schrotflintenpatronen verwendet.

In einigen Fällen, beispielsweise in einer Reihe von selbstgebauten Handgranaten und improvisierten Artilleriegranaten, kann auch rauchloses Pulver als hochexplosiver Sprengstoff verwendet werden, wobei die Ladungsdichte auf einen der Detonation entsprechenden Wert eingestellt wird und leistungsstarke Zünder verwendet werden. Im Gegensatz zu vielen Sprengstoffen ist keine Zündkapsel erforderlich, um rauchfreies Pulver zu verwenden. Die Wirksamkeit der Verwendung von rauchfreiem Pulver als Sprengstoff im Zündfall ist vergleichbar mit der Wirksamkeit der Verwendung von rauchfreiem Minenpulver. Bei Verwendung leistungsstarker Zünder (in der Praxis mindestens 400-600 Gramm TNT) liegt die Effizienz auf dem Niveau der meisten Einzelsprengstoffe.

Instabilität und Stabilisierung

Nitrozellulose zersetzt sich mit der Zeit und setzt Stickoxide frei, die den weiteren Abbau der Schießpulverbestandteile katalysieren. Bei Zersetzungsreaktionen wird Wärme freigesetzt, die bei Langzeitlagerung großer Mengen Schießpulver oder Lagerung von Schießpulver bei hohen Temperaturen (in der Praxis über 25 * C) für eine Selbstentzündung ausreichen kann .

Einbasige Nitrozellulose-Treibstoffe sind am anfälligsten für Zersetzung; zweibasig und dreibasig zersetzen sich langsamer, was mit einem höheren Gehalt an Stabilisatoren für die chemische Beständigkeit und ihrer gleichmäßigeren Verteilung im Schießpulvervolumen verbunden ist, da Nitroglycerin und andere Weichmacher dazu beitragen, Nitrozellulose in einen homogenen plastischen Zustand zu überführen. Saure chemische Zersetzungsprodukte (hauptsächlich Stickoxide, salpetrige Säure und Salpetersäure) der energiereichen Bestandteile von Schießpulver können zu Korrosion der Metalle der Patronenhülse, des Geschosses und des Zündhütchens geladener Munition oder der Metalle der Pulververpackung führen, wenn diese vorhanden sind getrennt gespeichert.

Um die Anreicherung saurer Zersetzungsprodukte im Pulver zu vermeiden, werden Stabilisatoren zugesetzt, von denen die beliebtesten sind

Der Mensch hat viele Entdeckungen gemacht, die in dem einen oder anderen Lebensbereich von großer Bedeutung waren. Allerdings hatten nur sehr wenige dieser Entdeckungen tatsächlich Einfluss auf den Lauf der Geschichte.

Schießpulver und seine Erfindung gehören genau zu dieser Liste von Entdeckungen, die zur Entwicklung vieler Bereiche der Menschheit beigetragen haben.

Geschichte

Hintergrund zum Auftauchen von Schießpulver

Wissenschaftler streiten seit langem über den Zeitpunkt seiner Entstehung. Einige argumentierten, dass es in asiatischen Ländern erfunden wurde, während andere im Gegenteil anderer Meinung sind und das Gegenteil beweisen, dass Schießpulver in Europa erfunden wurde und von dort nach Asien gelangte.

Alle sind sich einig, dass China der Geburtsort des Schießpulvers ist.

Die vorhandenen Manuskripte sprechen von lauten Feiertagen im Reich der Mitte mit sehr lauten Explosionen, die den Europäern nicht bekannt waren. Natürlich handelte es sich nicht um Schießpulver, sondern um Bambussamen, die beim Erhitzen mit lautem Geräusch platzten. Solche Explosionen brachten tibetische Mönche dazu, über die praktische Anwendung solcher Dinge nachzudenken.

Geschichte der Erfindung

Mittlerweile ist es nicht mehr möglich, den Zeitpunkt der Erfindung des Schießpulvers durch die Chinesen auf ein Jahr genau zu bestimmen, allerdings besteht nach bis heute erhaltenen Manuskripten die Meinung, dass in der Mitte des 6. Jahrhunderts Die Bewohner des Himmlischen Reiches kannten auch die Zusammensetzung der Stoffe, mit deren Hilfe man Feuer mit heller Flamme erzeugen konnte. Am weitesten auf dem Weg zur Erfindung des Schießpulvers waren die taoistischen Mönche, die schließlich auch das Schießpulver erfanden.

Dank des gefundenen Werks von Mönchen aus dem 9. Jahrhundert, das Listen aller bestimmten „Elixiere“ und deren Verwendung enthält.

Besonderes Augenmerk wurde auf den Text gelegt, der auf die vorbereitete Komposition hinwies, die sich unmittelbar nach der Herstellung unerwartet entzündete und bei den Mönchen Verbrennungen verursachte.

Wenn das Feuer nicht sofort gelöscht würde, würde das Haus des Alchemisten bis auf die Grundmauern niederbrennen.

Dank dieser Informationen wurden Diskussionen über Ort und Zeit der Erfindung des Schießpulvers beendet. Nun, ich muss sagen, dass das Schießpulver nach der Erfindung nur brannte, aber nicht explodierte.

Die erste Zusammensetzung von Schießpulver

Die Zusammensetzung des Schießpulvers erforderte ein genaues Verhältnis aller Komponenten. Die Mönche brauchten ein weiteres Jahr, um alle Anteile und Bestandteile zu bestimmen. Als Ergebnis wurde eine Mischung erhalten, die den Namen „Feuertrank“ erhielt. Der Trank enthielt Moleküle aus Kohle, Schwefel und Salpeter. In der Natur gibt es sehr wenig Salpeter, mit Ausnahme der Gebiete Chinas, wo Salpeter in einer Schicht von mehreren Zentimetern direkt auf der Erdoberfläche vorkommt.

Schießpulverbestandteile:

Friedlicher Einsatz von Schießpulver in China

Als Schießpulver erfunden wurde, wurde es hauptsächlich in Form verschiedener Soundeffekte oder für farbenfrohe „Feuerwerke“ bei Unterhaltungsveranstaltungen verwendet. Die örtlichen Gelehrten verstanden jedoch, dass auch der Einsatz von Schießpulver im Kampf möglich war.

China befand sich in jenen fernen Zeiten ständig im Krieg mit den umliegenden Nomaden, und die Erfindung des Schießpulvers lag in den Händen von Militärkommandanten.

Schießpulver: Erster militärischer Einsatz durch die Chinesen

Es gibt Manuskripte chinesischer Mönche, die die Verwendung eines „Feuertranks“ für militärische Zwecke behaupten. Das chinesische Militär umzingelte die Nomaden und lockte sie in ein Berggebiet, wo Schießpulverladungen vorinstalliert waren und nach dem Feldzug des Feindes in Brand gesteckt wurden.

Starke Explosionen lähmten die Nomaden, die beschämt flohen.

Nachdem sie verstanden hatten, was Schießpulver ist, und seine Fähigkeiten erkannt hatten, unterstützten die Kaiser Chinas die Herstellung von Waffen mit einer feurigen Mischung, darunter Katapulte, Pulverkugeln und verschiedene Projektile. Dank des Einsatzes von Schießpulver erlebten die Truppen der chinesischen Kommandeure keine Niederlage und schlugen den Feind überall in die Flucht.

Schießpulver verlässt China: Araber und Mongolen beginnen mit der Herstellung von Schießpulver

Den erhaltenen Informationen zufolge erlangten die Araber etwa im 13. Jahrhundert Informationen über die Zusammensetzung und die Proportionen für die Herstellung von Schießpulver. Es gibt keine genauen Informationen darüber, wie dies geschah. Einer Legende zufolge massakrierten die Araber alle Mönche des Klosters und erhielten eine Abhandlung. Im selben Jahrhundert gelang es den Arabern, eine Kanone zu bauen, die Schießpulvergranaten abfeuern konnte.

„Griechisches Feuer“: Byzantinisches Schießpulver

Weitere Informationen der Araber über Schießpulver und seine Zusammensetzung in Byzanz. Durch leichte qualitative und quantitative Änderung der Zusammensetzung entstand ein Rezept, das „Griechisches Feuer“ genannt wurde. Die ersten Tests dieser Mischung ließen nicht lange auf sich warten.

Bei der Verteidigung der Stadt wurden mit griechischem Feuer beladene Kanonen eingesetzt. Infolgedessen wurden alle Schiffe durch einen Brand zerstört. Genaue Informationen über die Zusammensetzung des „griechischen Feuers“ sind bis heute nicht erhalten, aber vermutlich wurde es verwendet – Schwefel, Öl, Salpeter, Harz und Öle.

Schießpulver in Europa: Wer hat es erfunden?

Roger Bacon galt lange Zeit als Schuldiger für das Aufkommen von Schießpulver in Europa. Mitte des 13. Jahrhunderts beschrieb er als erster Europäer in einem Buch alle Rezepte zur Herstellung von Schießpulver. Das Buch war jedoch verschlüsselt und konnte nicht verwendet werden.

Wenn Sie wissen möchten, wer das Schießpulver in Europa erfunden hat, dann ist die Antwort auf Ihre Frage die Geschichte von Berthold Schwartz. Er war Mönch und praktizierte Alchemie zugunsten seines Franziskanerordens. Zu Beginn des 14. Jahrhunderts arbeitete er daran, die Anteile der Substanz aus Kohle, Schwefel und Salpeter zu bestimmen. Nach langem Experimentieren gelang es ihm, die notwendigen Komponenten in einem Mörser in einem ausreichenden Verhältnis zu zermahlen, um eine Explosion auszulösen.

Die Druckwelle hätte den Mönch fast in die nächste Welt geschickt.

Die Erfindung markierte den Beginn der Ära der Schusswaffen.

Das erste Modell des „Schießmörsers“ wurde von demselben Schwartz entwickelt, für den er ins Gefängnis geschickt wurde, um das Geheimnis nicht preiszugeben. Doch der Mönch wurde entführt und heimlich nach Deutschland transportiert, wo er seine Experimente zur Verbesserung von Schusswaffen fortsetzte.

Wie der neugierige Mönch sein Leben beendete, ist noch unbekannt. Einer Version zufolge wurde er auf einem Fass Schießpulver in die Luft gesprengt; einer anderen zufolge starb er sicher im hohen Alter. Wie dem auch sei, Schießpulver eröffnete den Europäern große Chancen, die sie nicht versäumten, auszunutzen.

Das Auftauchen von Schießpulver in Russland

Über die Herkunft des Schießpulvers in Russland gibt es keine genaue Antwort. Es gibt viele Geschichten, aber die plausibelste ist, dass die Zusammensetzung des Schießpulvers von den Byzantinern stammt. Zum ersten Mal wurde Schießpulver in einer Schusswaffe eingesetzt, als Moskau vor einem Überfall der Truppen der Goldenen Horde verteidigt wurde. Ein solches Geschütz machte die Arbeitskräfte des Feindes nicht kampfunfähig, ermöglichte es aber, Pferde zu erschrecken und Panik in den Reihen der Goldenen Horde zu säen.

Rezept für rauchfreies Pulver: Wer hat es erfunden?

Nehmen wir an, das 19. Jahrhundert sei eine Zeit der Verbesserung des Schießpulvers. Eine der interessanten Verbesserungen ist die Erfindung des Pyroxylinpulvers mit fester Struktur durch den Franzosen Viel. Sein erster Einsatz wurde von Vertretern des Verteidigungsministeriums geschätzt.

Der Punkt ist, dass das Schießpulver ohne Rauch brannte und keine Spuren hinterließ.

Wenig später kündigte der Erfinder Alfred Nobel die Möglichkeit an, Nitroglycerin-Schießpulver zur Herstellung von Projektilen zu verwenden. Nach diesen Erfindungen wurde das Schießpulver nur verbessert und seine Eigenschaften verbessert.

Arten von Schießpulver

Bei der Klassifizierung werden folgende Arten von Schießpulver verwendet:

• gemischt(das sogenannte Schwarzpulver (Schwarzpulver));
• Nitrozellulose(bzw. rauchfrei).

Für viele mag es eine Entdeckung sein, aber fester Raketentreibstoff, der in Raumfahrzeugen und Raketentriebwerken verwendet wird, ist nichts anderes als das stärkste Schießpulver. Nitrozellulosepulver bestehen aus Nitrozellulose und einem Weichmacher. Zusätzlich zu diesen Teilen werden der Mischung verschiedene Zusatzstoffe beigemischt.

Die Lagerbedingungen von Schießpulver sind von großer Bedeutung. Wenn das Schießpulver über die mögliche Lagerzeit hinaus gefunden wird oder die technologischen Lagerbedingungen nicht erfüllt sind, ist eine irreversible chemische Zersetzung und eine Verschlechterung seiner Eigenschaften möglich. Daher ist die Lagerung für die Lebensdauer von Schießpulver von großer Bedeutung, da es sonst zu einer Explosion kommen kann.

Schießpulver

Schwarzpulver wird auf dem Territorium der Russischen Föderation gemäß den Anforderungen von GOST-1028-79 hergestellt.

Heutzutage ist die Herstellung von Rauch- oder Schwarzpulver reguliert und entspricht den behördlichen Anforderungen und Regeln.

Die Arten von Schießpulver werden unterteilt in:

• körnig;
• Pulver Pulver.

Schwarzpulver besteht aus Kaliumnitrat, Schwefel und Holzkohle.

• Kaliumnitrat oxidiert und ermöglicht eine schnelle Verbrennung.
• Holzkohle ist ein Brennstoff (der durch Kaliumnitrat oxidiert wird).
• Schwefel- eine Komponente, die notwendig ist, um die Zündung sicherzustellen. Die Anforderungen an die Anteile der Schwarzpulverqualitäten sind in den verschiedenen Ländern unterschiedlich, die Unterschiede sind jedoch nicht groß.

Die Form der körnigen Schießpulversorten ähnelt nach der Herstellung Getreide. Die Produktion besteht aus fünf Phasen:

1. Zu Pulver mahlen;
2. Mischen;
3. Auf Scheiben gepresst;
4. Es kommt zu einer Getreidezerkleinerung;
5. Die Körner sind poliert.

Die besten Schießpulversorten brennen besser, wenn alle Komponenten vollständig zerkleinert und gründlich vermischt sind. Auch die Ausgangsform des Granulats ist wichtig. Die Verbrennungseffizienz von Schwarzpulver hängt weitgehend von der Mahlfeinheit der Komponenten, der Vollständigkeit der Mischung und der Form der fertigen Körner ab.

Arten von Schwarzpulvern (% Zusammensetzung KNO 3, S, C.):

• schnurgebunden (für Feuerschnüre) (77 %, 12 %, 11 %);
• Gewehr (für Zünder für Ladungen aus Nitrozellulosepulver und gemischten Festbrennstoffen sowie zum Ausstoßen von Ladungen in Brand- und Leuchtgranaten);
• grobkörnig (für Anzünder);
• langsam brennend (für Verstärker und Moderatoren in Röhren und Sicherungen);
• meins (zur Sprengung) (75 %, 10 %, 15 %);
• Jagd (76 %, 9 %, 15 %);
• Sport.

Beim Umgang mit Schwarzpulver müssen Sie Vorsichtsmaßnahmen treffen und das Schießpulver von einer offenen Feuerquelle fernhalten, da es sich leicht entzündet und ein Blitz bei einer Temperatur von 290–300 °C ausreicht.

An die Verpackung werden hohe Anforderungen gestellt. Es muss versiegelt sein und Schwarzpulver muss getrennt vom Rest gelagert werden. Sehr wählerisch in Bezug auf den Feuchtigkeitsgehalt. Bei einem Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 2,2 % ist dieses Pulver sehr schwer zu entzünden.

Vor Beginn des 20. Jahrhunderts wurde Schwarzpulver erfunden, das zum Abfeuern von Waffen und zum Werfen verschiedener Granaten verwendet wurde. Wird jetzt bei der Herstellung von Feuerwerkskörpern verwendet.

Sorten von Schießpulver

Schießpulver aus Aluminium findet in der pyrotechnischen Industrie Verwendung. Die Basis bilden Kalium-/Natriumnitrat (wird als Oxidationsmittel benötigt), Aluminiumpulver (dieses ist brennbar) und Schwefel, die zu Pulver reduziert und miteinander vermischt werden. Aufgrund der großen Lichtfreisetzung bei der Verbrennung und der Verbrennungsgeschwindigkeit wird es in explosiven Elementen und Blitzzusammensetzungen (die einen Blitz erzeugen) verwendet.

Anteile (Salpeter: Aluminium: Schwefel):

• heller Blitz - 57:28:15;
• Explosion - 50:25:25.

Schießpulver hat keine Angst vor Feuchtigkeit und verändert seine Fließfähigkeit nicht, kann aber sehr schmutzig werden.

Klassifizierung von Schießpulvern

Dies ist ein rauchfreies Pulver, das in der Neuzeit entwickelt wurde. Im Gegensatz zu Schwarzpulver weist Nitrozellulose eine hohe Effizienz auf. Und es gibt keinen Rauch, den der Pfeil abgeben kann.

Nitrozellulosepulver wiederum können aufgrund der Komplexität ihrer Zusammensetzung und breiten Anwendung unterteilt werden in:

1. Pyroxylin;
2. ballistisch;
3. Kordit.

Rauchloses Pulver ist ein Pulver, das in modernen Waffentypen und verschiedenen Sprengstoffen verwendet wird. Es wird als Zünder verwendet.

Pyroxylin

Die Zusammensetzung von Pyroxylinpulvern umfasst üblicherweise 91–96 % Pyroxylin, 1,2–5 % flüchtige Substanzen (Alkohol, Ether und Wasser), 1,0–1,5 % Stabilisator (Diphenylamin, Centralit) zur Erhöhung der Lagerstabilität, 2–6 % Phlegmatisierungsmittel zur Verlangsamung die Verbrennung der äußeren Schichten aus Pulverkörnern und 0,2–0,3 % Graphit als Zusatzstoffe.

Pyroxylinpulver werden in Form von Platten, Bändern, Ringen, Röhren und Körnern mit einem oder mehreren Kanälen hergestellt; Die Hauptverwendungszwecke sind Pistolen, Maschinengewehre, Kanonen und Mörser.

Die Herstellung eines solchen Schießpulvers besteht aus folgenden Schritten:

• Auflösung (Plastifizierung) von Pyroxylin;
• Kompositionspressen;
• Aus einer Masse mit verschiedenen Formen von Schießpulverelementen geschnitten;
• Entfernung von Lösungsmitteln.

Ballistisch

Ballistische Pulver sind Schießpulver künstlichen Ursprungs. Der größte Prozentsatz besteht aus folgenden Komponenten:

• Nitrozellulose;
• nicht entfernbarer Weichmacher.

Aufgrund des Vorhandenseins von genau 2 Komponenten bezeichnen Experten diese Art von Schießpulver als 2-basisch.

Wenn sich der prozentuale Anteil des Weichmachergehalts im Schießpulver ändert, werden diese unterteilt in:

1. Nitroglycerin;
2. Diglykol.

Die Struktur der Zusammensetzung ballistischer Pulver ist wie folgt:

• 40–60 % Kolloxylin (Nitrozellulose mit einem Stickstoffgehalt von weniger als 12,2 %);
• 30–55 % Nitroglycerin (Nitroglycerinpulver) oder Diethylenglykoldinitrat (Diglycolpulver) oder eine Mischung davon;

Außerdem sind verschiedene Komponenten enthalten, die einen geringen Anteil an Inhalt haben, aber äußerst wichtig sind:

• Dinitrotoluol– notwendig, um die Verbrennungstemperatur kontrollieren zu können;
• Stabilisatoren(Diphenylamin, Centralit);
• Vaselineöl, Kampfer und andere Zusatzstoffe;
• Außerdem kann fein verteiltes Metall in ballistische Pulver eingebracht werden(eine Legierung aus Aluminium und Magnesium), um die Temperatur und Energie der Verbrennungsprodukte zu erhöhen, wird solches Schießpulver als metallisiert bezeichnet.

Kontinuierliches technologisches Schema zur Herstellung einer Pulvermasse aus hochenergetischen ballistischen Pulvern

1 – Rührwerk; 2 – Massenpumpe; 3 – volumetrischer Impulsspender; 4 – Großkomponentenspender; 5 – Vorratsbehälter; 6 – Vorratstank; 7 – Zahnradpumpe; 8 – April; 9 – Injektor;
10 – Behälter; 11 – Passivator; 12 – wasserabweisend; 13 – Lösungsmittel; 14 – Mischer; 15 – Zwischenmischer; 16 – Mischer für gemeinsame Chargen

Das hergestellte Schießpulver hat die Form von Röhren, Karos, Platten, Ringen und Bändern. Schießpulver wird für militärische Zwecke verwendet und je nach Verwendungszweck werden sie unterteilt in:

• Rakete(für Gebühren für Raketentriebwerke und Gasgeneratoren);
• Artillerie(für Treibladungen für Artilleriegeschütze);
• Granatwerfer(für Treibladungen für Mörser).

Im Vergleich zu Pyroxylinpulvern zeichnen sich ballistische Schießpulver durch eine geringere Hygroskopizität, eine schnellere Produktion, die Fähigkeit zur Herstellung großer Ladungen (bis zu 0,8 Meter Durchmesser), eine hohe mechanische Festigkeit und Flexibilität aufgrund der Verwendung eines Weichmachers aus.

Zu den Nachteilen ballistischer Pulver im Vergleich zu Pyroxylin-Pulvern gehören:

1. Große Gefahr in der Produktion aufgrund des Vorhandenseins eines starken Sprengstoffs in ihrer Zusammensetzung - Nitroglycerin, der sehr empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen ist, sowie der Unfähigkeit, im Gegensatz zu gemischten Schießpulvern auf Basis synthetischer Polymere Ladungen mit einem Durchmesser von mehr als 0,8 m zu erhalten;
2. Komplexität des Produktionsprozesses ballistische Pulver, bei dem die Komponenten in warmem Wasser gemischt werden, um sie gleichmäßig zu verteilen, das Wasser herauszudrücken und wiederholt auf heißen Walzen gerollt zu werden. Dadurch wird Wasser entzogen und das Cellulosenitrat plastifiziert, das das Aussehen einer hornartigen Schicht annimmt. Anschließend wird das Schießpulver durch Matrizen gepresst oder in dünne Platten gerollt und geschnitten.

Cordit

Corditpulver enthalten Pyroxylin mit hohem Stickstoffgehalt, einen entfernbaren (Alkohol-Ether-Gemisch, Aceton) und nicht entfernbaren (Nitroglycerin) Weichmacher. Dadurch nähert sich die Produktionstechnologie dieser Schießpulver der Herstellung von Pyroxylin-Schießpulver an.

Der Vorteil von Korditen ist eine höhere Leistung, sie verursachen jedoch aufgrund der höheren Temperatur der Verbrennungsprodukte eine stärkere Verbrennung der Fässer.

Fester Raketentreibstoff

Gemischter Treibstoff auf synthetischer Polymerbasis (fester Raketentreibstoff) enthält ungefähr:

• 50–60 % Oxidationsmittel, üblicherweise Ammoniumperchlorat;
• 10–20 % plastifiziertes Polymerbindemittel;
• 10-20 % feines Aluminiumpulver und andere Zusätze.

Diese Richtung der Pulverherstellung tauchte erstmals in den 30er und 40er Jahren des 20. Jahrhunderts in Deutschland auf, nach Kriegsende begann die aktive Entwicklung solcher Brennstoffe in den USA und in den frühen 50er Jahren in der UdSSR. Die Hauptvorteile gegenüber ballistischem Schießpulver, die viel Aufmerksamkeit erregten, waren:

• hoher spezifischer Schub von Raketentriebwerken, die diesen Treibstoff verwenden;
• die Fähigkeit, Ladungen jeder Form und Größe zu erzeugen;
• hohe Verformungs- und mechanische Eigenschaften der Zusammensetzungen;
• die Fähigkeit, die Brenngeschwindigkeit in einem weiten Bereich zu regulieren.

Diese Eigenschaften des Schießpulvers ermöglichten die Herstellung strategischer Raketen mit einer Reichweite von mehr als 10.000 km. Mit ballistischem Schießpulver gelang es S.P. Korolev zusammen mit Schießpulverherstellern, eine Rakete mit einer maximalen Reichweite von 2.000 km zu bauen.

Gemischte Festbrennstoffe haben jedoch im Vergleich zu Nitrozellulosepulvern erhebliche Nachteile: sehr hohe Herstellungskosten, die Dauer des Chargenproduktionszyklus (bis zu mehreren Monaten), die Komplexität der Entsorgung, die Freisetzung von Salzsäure in die Atmosphäre bei der Verbrennung Ammoniumperchlorat.

Das neue Schießpulver ist ein fester Raketentreibstoff.

Pulververbrennung und ihre Regulierung

Die Verbrennung in parallelen Schichten, die nicht in eine Explosion übergeht, wird durch die Wärmeübertragung von Schicht zu Schicht verursacht und durch die Herstellung nahezu monolithischer, rissfreier Pulverelemente erreicht.

Die Brenngeschwindigkeit von Schießpulver hängt gemäß einem Potenzgesetz vom Druck ab und nimmt mit zunehmendem Druck zu. Daher sollten Sie sich bei der Beurteilung seiner Eigenschaften nicht auf die Brenngeschwindigkeit von Schießpulver bei atmosphärischem Druck konzentrieren.

Die Regulierung der Brenngeschwindigkeit von Schießpulver ist eine sehr schwierige Aufgabe und wird durch den Einsatz verschiedener Verbrennungskatalysatoren in der Pulverzusammensetzung gelöst. Durch die Verbrennung in parallelen Schichten können Sie die Geschwindigkeit der Gasbildung regulieren.

Die Gasbildung von Schießpulver hängt von der Größe der Ladungsoberfläche und ihrer Abbrandgeschwindigkeit ab.

Die Oberfläche der Pulverelemente wird durch ihre Form und geometrischen Abmessungen bestimmt und kann sich während des Verbrennungsprozesses vergrößern oder verkleinern. Eine solche Verbrennung wird als progressiv bzw. degressiv bezeichnet.

Um eine konstante Geschwindigkeit der Gasbildung oder deren Änderung nach einem bestimmten Gesetz zu erreichen, werden einzelne Ladungsabschnitte (z. B. Raketen) mit einer Schicht aus nicht brennbaren Materialien (Panzerung) bedeckt.

Die Abbrandgeschwindigkeit von Schießpulver hängt von seiner Zusammensetzung, der Anfangstemperatur und dem Druck ab.

Eigenschaften von Schießpulver

Die Eigenschaften von Schießpulver basieren auf Parametern wie:

• Verbrennungswärme Q- die Wärmemenge, die bei der vollständigen Verbrennung von 1 Kilogramm Schießpulver freigesetzt wird;
• Volumen gasförmiger Produkte V freigesetzt bei der Verbrennung von 1 Kilogramm Schießpulver (bestimmt, nachdem die Gase auf normale Bedingungen gebracht wurden);
• Gastemperatur T, bestimmt durch Verbrennung von Schießpulver unter Bedingungen konstanten Volumens und ohne Wärmeverluste;
• Pulverdichte ρ;
• Schießpulverstärke f- die Arbeit, die 1 Kilogramm Pulvergase verrichten könnte, wenn es bei normalem Atmosphärendruck um T Grad erhitzt wird.

Eigenschaften von Nitropulvern

Nichtmilitärische Nutzung

Der eigentliche Hauptzweck von Schießpulver sind militärische Zwecke und die Verwendung zur Zerstörung feindlicher Ziele. Die Zusammensetzung des Sokol-Schießpulvers ermöglicht jedoch seine Verwendung für friedliche Zwecke, beispielsweise für Feuerwerkskörper, Bauwerkzeuge (Baupistolen, Schlaggeräte) und im Bereich der Pyrotechnik – Zündpillen. Die Eigenschaften von Bars-Schießpulver eignen sich besser für den Einsatz beim Sportschießen.

5. Rauchfreie Sprengstoffkomponenten

Pyroxylin

Seit Napoleons Zeiten hatten sich Militärkommandeure darüber beklagt, dass sie aufgrund des starken Rauchs, der durch das in den Waffen verwendete Schießpulver entsteht, im Kampf nicht in der Lage seien, Befehle zu erteilen.

Ein großer Durchbruch gelang mit der Erfindung von Pyroxylin, einem auf Nitrozellulose basierenden Material. Es hat breite Anwendung in der Artillerie gefunden.

Pyroxylin hatte jedoch eine Reihe erheblicher Nachteile. Pyroxylin war stärker als Schwarzpulver, gleichzeitig aber weniger stabil, was es für den Einsatz mit Kleinfeuerwaffen ungeeignet machte – nicht nur, weil es im Feld gefährlicher war, sondern auch wegen des erhöhten Verschleißes der Waffe. Eine Waffe, die mit gewöhnlichem Schießpulver tausende Male abgefeuert werden konnte, wurde nach mehreren hundert Schüssen mit stärkerem Schießpulver unbrauchbar. Auch in Pyroxylin-Fabriken kam es aufgrund der Vernachlässigung seiner Instabilität und seiner Stabilisierungsmöglichkeiten zu zahlreichen Explosionen.

Aus diesen Gründen wurde die Verwendung von Pyroxylin mehr als zwanzig Jahre lang ausgesetzt, bis die Menschen lernten, es zu „zähmen“. Erst 1880 wurde Pyroxylin zu einem brauchbaren Sprengstoff.

weißes Puder

Im Jahr 1884 erfand Paul Viel ein rauchfreies Schießpulver namens Poudre B, das auf gelatiniertem Schießpulver basierte, das mit Äther und Alkohol vermischt wurde, wobei die Schießpulverelemente weiter gebildet und die Schießpulverkörner anschließend getrocknet wurden.

Der fertige Sprengstoff, der heute Nitrozellulose genannt wird, enthält etwas weniger Stickstoff als Pyroxylin, sodass er durch die Alkohol-Ether-Mischung leichter geliert wird. Der große Vorteil dieses Schießpulvers bestand darin, dass es im Gegensatz zu Pyroxylin in Schichten brennt, was seine ballistischen Eigenschaften vorhersehbar machte.

Viel-Schießpulver revolutionierte die Welt der Kleinwaffen aus mehreren Gründen:

• Es gab praktisch keinen Rauch mehr, während zuvor nach mehreren Schüssen mit Schwarzpulver das Sichtfeld des Soldaten aufgrund von Rauchwolken stark eingeschränkt war, was nur durch starken Wind korrigiert werden konnte. Zudem wurde die Position des Schützen nicht durch eine Rauchwolke aus dem Gewehr angezeigt.

• Poudre B sorgte für eine höhere Geschossgeschwindigkeit, was eine geradere Flugbahn bedeutete, was die Genauigkeit und Reichweite erhöhte; Die Schussreichweite erreichte 1000 Meter.

• Da Poudre B dreimal stärker war als Schwarzpulver, wurde viel weniger davon benötigt. Die Munition wurde leichter gemacht, sodass die Truppen bei gleichem Gewicht mehr Munition transportieren konnten.

• Die Patronen funktionierten auch im nassen Zustand. Munition auf Schwarzpulverbasis musste trocken gelagert werden, deshalb wurde sie immer in geschlossenen Verpackungen befördert, die das Eindringen von Feuchtigkeit verhinderten.

Vieille-Schießpulver wurde im Lebel-Gewehr verwendet, das sofort von der französischen Armee übernommen wurde, um die Vorteile des neuen Schießpulvers gegenüber dem schwarzen Schießpulver voll auszunutzen. Andere europäische Länder beeilten sich, dem Beispiel der Franzosen zu folgen und wechselten ebenfalls zu deren Ableitungen der Poudre B. Die ersten waren Deutschland und Österreich, die die neue Waffe 1888 einführten.

Ballistitis

Während dieser Zeit entwickelte Alfred Nobel 1887 in Großbritannien ein rauchloses Schießpulver namens Ballistit.

Cordit

Ballistit wurde von Frederick Abel und James Dewar in eine neue Verbindung namens Cordit umgewandelt. Danach begann ein „Patentkrieg“ zwischen Nobel und den Erfindern von Cordit um den Erhalt britischer Patente.

Im Jahr 1890 erhielt Maxim Hudson in den Vereinigten Staaten ein Patent für rauchfreies Schießpulver.

Diese neuen Sprengstoffe waren stabiler und daher sicherer in der Handhabung als Poudre B und, was noch wichtiger ist, stärker.

Gelatinepulver

Quelle

Ivan Platonovich Grave, Professor an der Michailowski-Artillerie-Akademie, Oberst, verbesserte 1916 die französische Erfindung: Er erhielt rauchfreies Schießpulver auf einer anderen Basis auf einem nichtflüchtigen Lösungsmittel, kolloidalem oder gelatineartigem Schießpulver. Es war leicht zu formen und sogar auf einer Drehmaschine zu drehen. In Checkern wurde Gelatinepulver verwendet.

Grave erhielt 1926 in einem anderen Land – Sowjetrussland – ein Patent für diese Erfindung. Er erhielt 9 Patente, aber als Adliger war ihm die Entwicklung von Raketen verboten und er widmete sich der Wissenschaft. Die Hauptdirektion der Artillerie bestätigt seine Urheberschaft bei der Entwicklung von Schießpulver und Granaten für die Katjuscha.

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Rauchloses Pulver: eine gescheiterte Erfahrung von „Feuer in der Handfläche“

Der erste Sprengstoff, mit dem der Mensch Bekanntschaft machte, war schwarzes (rauchiges) Schießpulver: Es war in China seit etwa dem 10. Jahrhundert n. Chr. bekannt. Es gibt die Meinung, dass Schwarzpulver lange Zeit nur der müßigen Unterhaltung diente und es Jahrhunderte dauerte, bis es in militärischen Angelegenheiten eingesetzt wurde. Tatsächlich ist dies nicht der Fall; chinesische Militärführer erkannten schnell, dass Schießpulver nicht nur Unterhaltung ist: Es kann zur Herstellung effektiver Waffen verwendet werden. Hier ist ein Zitat:

Im Jahr 1044 erhielt Kaiser Renzong von einem seiner Vertrauten einen Bericht „Über die Grundlagen militärischer Angelegenheiten“. Der Text enthielt zwei Rezepte zur Herstellung eines „Feuertranks“, der für die Verwendung in Brandbomben geeignet war, die von Belagerungsmaschinen geworfen werden konnten. Die dritte Mischung war als Treibstoff für giftige Rauchbomben gedacht. Der Nitratanteil in allen drei Mischungen war gering, was bedeutete, dass sie eher darauf ausgelegt waren, schnell zu brennen als zu explodieren. Dies waren die weltweit ersten angewandten Schießpulverformeln.

Im Laufe vieler Jahrhunderte fast ununterbrochener Kriege veränderte sich die Zusammensetzung des Schwarzpulvers stark, die Bestandteile blieben jedoch gleich (Kaliumnitrat, Schwefel, Holzkohle). Schwarzpulver hatte viele Nachteile, die die Entwicklung von Schusswaffen und der Kriegsführung behinderten. In der Zeit der Napoleonischen Kriege beispielsweise war das Schlachtfeld nach mehreren Gewehr- und Kanonensalven von dichtem Rauch getrübt, was das gezielte Schießen und die Kontrolle der Armee stark beeinträchtigte. - Es war einfach unmöglich, etwas zu sehen. Die Armee könnte am Rande einer Niederlage oder nur wenige Augenblicke vom Sieg entfernt sein, und der Kommandant, der in der Nähe war, konnte es nicht sehen. Und auf jeden Fall war es schwierig, den Untergebenen Befehle zu übermitteln.

Schwarzpulver wurde durch rauchfreies Pulver ersetzt. Die Basis des rauchfreien Pulvers ist Nitrozellulose. Heutzutage werden der Nitrozellulose mehrere Prozent Nitroglycerin zugesetzt (sogenanntes dibasisches Schießpulver – sie werden in Kleinwaffen verwendet). Zusätzlich zu Nitroglycerin wird tribasischen Pulvern Nitroguanidin zugesetzt. Solches Schießpulver wird in der Artillerie verwendet. Zusätzlich zu den Hauptkomponenten werden dem rauchfreien Pulver verschiedene Zusatzstoffe zugesetzt, um seine Eigenschaften zu verbessern.

Sowohl schwarzes als auch rauchloses Pulver können explodieren; Schwarzpulver wurde beispielsweise lange Zeit in Sprengstoffen verwendet, bis es durch Nitroglycerin und Dynamit ersetzt wurde. Pyroxylin (vollständig nitrierte Zellulose) wurde einige Zeit zum Füllen von Muscheln verwendet. Um zu verhindern, dass Schießpulver brennt, aber nicht explodiert, muss es in einem geschlossenen Volumen gezündet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine große Masse Schießpulver kompakt zu zünden. Wie groß, hängt stark von vielen Faktoren ab (Marke des Schießpulvers, Packungsdichte, Granulatgröße, Form des Haufens usw.). Ich erinnere mich, dass mein Freund eine Streichholzschachtel mit Bars-Schießpulver anzündete, das er aus den Patronenhülsen entfernte (er fügte dem Schießpulver auch Magnesiumpulver hinzu) – das reichte aus, um die Verbrennung in eine Explosion umzuwandeln. Dadurch war das gesamte T-Shirt voller Löcher durch heiße Partikel.

Die Hauptaufgabe von Schießpulver besteht jedoch darin, schnell und gleichmäßig zu verbrennen. Genau dieses Ergebnis wollen sie mit ihrer Produktion erreichen. Dazu wird nicht nur eine spezielle chemische Zusammensetzung ausgewählt, sondern auch Schießpulver in Form von Körnern und Granulat der gewünschten Form und Größe hergestellt.

Granulatschwarzes Pulver brennt so schnell, dass Sie eine kleine Menge Schwarzpulver auf Ihrer Handfläche verbrennen können, ohne sich zu verbrennen (nehmen Sie nicht mehr als ein Gramm, besser weniger). Kurz bevor man das Experiment an der Hand durchführt, empfiehlt es sich, einen kleinen Haufen Schwarzpulver auf Papier zu verbrennen. Hochwertiges Schießpulver sollte spurlos („fehlende“ oder schwarze Stellen) verbrennen. Wenn das Papier nicht beschädigt ist, wird Ihre Haut wahrscheinlich auch nicht beschädigt sein.

Ist ein solches Experiment mit rauchfreiem Pulver möglich? - Die Basis des rauchfreien Pulvers ist schließlich Nitrozellulose. Nitrozellulose in Form von nitrierter Watte kann auf der Handfläche verbrannt werden, ohne dass es zu einer Verbrennung kommt und ohne dass Schmerzen (oder fast ohne Schmerzen) auftreten.

Ich kannte die Antwort auf diese Frage im Voraus – NEIN. Rauchloses Pulver brennt zu langsam und führt offensichtlich zu Verbrennungen. Um eine solche Schlussfolgerung zu ziehen, genügte es, zu beobachten, wie eine „Säule“ aus Artillerie-Schießpulver brennt (ich habe es schon in der Schule beobachtet – vor mehr als zwanzig Jahren). Ich habe es jedoch versucht. Er schüttete einen Haufen großer Schießpulverkörnchen aus DShK-Maschinengewehrpatronen in seine Handfläche und zündete sie mit einem Feuerzeug an. Der Schmerz war so groß, dass die Flamme nach 2 Sekunden gelöscht werden musste (durch Drücken meiner Handfläche). Auf der Haut blieb eine Brandwunde von etwa einem Quadratzentimeter zurück, deren Heilung mehr als einen Monat dauerte. Nachdem die Flamme erloschen war, verspürte ich zunächst keine Schmerzen, später verursachte diese Verbrennung jedoch große Beschwerden.

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Mendelejews rauchloses Pulver

Es wird angenommen, dass Mendeleev den 40-prozentigen Wodka erfunden hat – er verdünnte den Alkohol im entsprechenden Verhältnis mit Wasser. Tatsächlich verteidigte er 1865 seine Doktorarbeit „Diskurs über die Kombination von Alkohol mit Wasser“. Vor seiner Dissertation wurde 40-prozentiger Wodka hergestellt. Mendelejews Verdienst besteht darin, dass er die Tabelle „Werte der spezifischen Gewichte wässriger Alkohollösungen“ zusammengestellt hat; es waren seine Berechnungen, die bei der Herstellung alkoholischer Getränke verwendet wurden.

In seiner reichen Biografie gibt es eine weitere Tatsache, die einst streng vertraulich behandelt wurde – die Erfindung des rauchfreien Schießpulvers für die Artillerie. Im Jahr 1890 wandte sich Marineminister N. M. Chikhachev an ihn mit dem Vorschlag, sich an der Entwicklung von Arten von rauchfreiem Schießpulver zum Abfeuern von Artilleriegeschützen in der Marine zu beteiligen. Solches Schießpulver war bereits in Großbritannien und Frankreich im Einsatz. Die Grundlage der meisten rauchfreien Schießpulver war Pyroxylin, ein Produkt der Verarbeitung von Watte mit einer Mischung aus Salpeter- und Schwefelsäure. Informationen über die Technologie zur Herstellung von Pyroxylin wurden jedoch streng vertraulich behandelt. Mendelejew hat die Lösung dieses Problems aufgegriffen.

Bald wurden er und zwei weitere Spezialisten ins Ausland geschickt, nach London und dann nach Paris. In London hatte Mendelejew viele Bekannte unter den Chemikern. Er besuchte verschiedene Labore und wurde sogar zum Schießstand mitgenommen. Doch die Technologie zur Herstellung von rauchfreiem Schießpulver blieb ein Geheimnis. In Paris wiederholte sich die Situation. Er nahm an einem Treffen der Pariser Akademie der Wissenschaften teil und erhielt Proben rauchfreien Schießpulvers. Aber wie organisiert man die Produktion von rauchfreiem Pulver, das für das Artillerieschießen geeignet ist? Was hat Mendelejew getan?

Es gibt eine Version, dass Mendelejew sich in der Nähe einer der Schießpulverfabriken in Paris niederließ und begann, die Ankunft von Güterwagen mit verschiedenen Rohstoffen entlang der Eisenbahnlinie zu beobachten: Stickstoff, Schwefelsäure, Alkohol, Sauerstoff und deren Ausstieg mit fertigen Produkten – Granaten . Nach dem Studium statistischer Daten kam er zu dem Schluss, aus welchen Sprengstoffanteilen französisches rauchloses Pulver bestehen könnte.

Bald landete der Geheimbericht auf dem Schreibtisch des Ministers. Mendeleev wurde eingeladen, im Marine Scientific and Technical Laboratory zu arbeiten, wo er seine Experimente durchführte. Und im selben Jahr 1890 entdeckte er Pyrokollodium, das er als rauchloses Schießpulver anbot, das ausländischem Pyroxylin überlegen sei. Der Abschuss von Kanonen des Kalibers 47 mm im Jahr 1892 zeigte die bemerkenswerten Eigenschaften von Pyrokollodium. Aber bürokratische Übergriffe griffen ein und Mendelejews Pyrokollodium-Schießpulver wurde vom Landministerium nicht übernommen. Das Traurigste ist, dass der Herstellungsprozess nicht sorgfältig klassifiziert wurde und bald den westlichen Ländern Pyrokollodion-Schießpulver zur Verfügung stand.

Nach dem Tod des Wissenschaftlers im Ersten Weltkrieg war Russland gezwungen, von den Vereinigten Staaten eine große Menge rauchfreies Schießpulver zu kaufen, bei dem es sich in Wirklichkeit um Mendelejews Pyrokollodion-Schießpulver handelte.