Заряд - определенное количество взрывчатого вещества (пороха, твердого ракетного топлива, ядерного горючего), обычно снабженного инициатором взрыва или средством воспламенения. Заряды бывают вышибные, метательные, подрывные, разрывные, ракетные твердотопливные и ядерные.
Заряд — определенное весовое количество пороха, употребляемое для стрельбы из орудий и ружей, причем порох помещается или в металлической гильзе, или в мешке (картузе). На зарядные картузы употребляется или шелковая (предпочтительнее), или шерстяная материи, как не тлеющие при выстреле; тлеющие куски могли бы вызвать преждевременный выстрел при вкладывании следующего заряда. Веса заряда в зависимости от сорта пороха и калибра орудий в настоящее время колеблются в пределах от 12 пудов до нескольких долей на выстрел; первый предел соответствует орудиям калибром в 16 дюймов, а второй — револьверам. — При значительном весе порохового заряда он в видах удобства подноски и заряжания делится на несколько частей, из которых каждая помещается в особом картузе. Заряд бездымного пороха составляют от ½ до ⅓ по весу заряда селитросероугольного пороха. Если заряд бездымного пороха воспламеняется обыкновенной вытяжной трубкою, то на дне его помещается несколько золотников обыкновенного черного пороха (воспламенитель) для увеличения силы пламени; в противном случае могут получаться затяжные выстрелы. Наибольшая величина заряда при данном весе снаряда определяется тем условием, чтобы давления, развиваемые газами при выстреле, не превосходили ⅔ прочного (упругого) сопротивления орудия. В зависимости от сказанного условия устанавливается полный, или боевой заряд. В мирное время для учебной стрельбы в видах сбережения орудий большого калибра употребляется уменьшенный заряд, называемый практическим зарядом. Наконец, для салютов и для некоторых учений стрельба производится без снаряда, так называемыми холостыми зарядами, причем количество пороха в них не велико и соображается только с надлежащим звуковым эффектом. — Готовые заряды во избежание порчи пороха (главнейшим образом отсыревания) хранятся в особых герметических ящиках; в полевой артиллерии каждый заряд помещается в жестяной футляр с крышкою, причем соединение крышки с футляром замазывается нефтяным салом.
Заряд взрывчатого вещества:
1) заранее рассчитанное по массе и форме размещения взрывчатое вещество, уложенное в зарядную полость и снабженное инициатором взрыва.
2) заряд пороховой метательный - определённое количество пороха, необходимое для сообщения снаряду (мине, пуле) движения в канале ствола огнестрельного оружия и его метания с заданной скоростью.
Пороховые заряды помещаются в гильзах или в отдельных мешочках (картузах) и могут быть постоянными или переменными. Переменный заряд состоит из нескольких заранее взвешенных раздельных частей, что позволяет путём отделения определённой его части изменять массу заряда и т. о. менять начальную скорость снаряда, характер траектории и дальность стрельбы. Пороховые заряды делятся на боевые, специальные, предназначенные для опытных стрельб при испытаниях боевой техники и вооружения, для особых видов учебных стрельб и решения других задач, и холостые, предназначенные для воспроизведения звука стрельбы.
3) Заряд вышибной - определённое количество пороха, размещенное в снаряде, мине или гильзе патрона и предназначенное для выбрасывания поражающих, зажигательных и осветительных элементов из корпуса боеприпаса.
Пороха
Пороха - взрывчатые соединения или смеси, основная форма взрывчатого превращения которых - послойное взрывное горение. Различают пороха на основе индивидуальных взрывных соединений, например нитратов целлюлозы, и смесевые пороха, состоящие из окислителя и горючего. К последним относятся дымный порох и твердые ракетные топлива.
Пороха, твёрдые (конденсированные) уплотнённые смеси взрывчатых веществ, способные к протеканию в узкой зоне самораспространяющихся экзотермических реакций с образованием главным образом газообразных продуктов.
Горение пороха происходит параллельными слоями в направлении, перпендикулярном к поверхности горения, и обусловлено передачей тепла от слоя к слою. В отличие от других взрывчатых веществ, горение пороха (благодаря исключению возможности проникновения продуктов горения внутрь вещества) устойчиво в широком интервале внешних давлений (0,1 - 1000 Мн/м2). Горение параллельными слоями позволяет регулировать суммарную скорость газообразования по времени размерами и формой пороховых элементов (как правило, трубки различной длины или диаметра с одним или несколькими каналами). Скорость горения пороха зависит от состава, начальной температуры и давления.
Различают два типа пороха:
пластифицированные системы на основе нитроцеллюлозы (бездымные пороха), которые делятся на пироксилиновые пороха, кордиты и баллиститы;
гетерогенные системы, состоящие из горючего и окислителя (смесевые пороха), в том числе дымный порох.
Пороха применяются в огнестрельном оружии для сообщения снаряду необходимой скорости.
Раньше всех был применен дымный порох, место и время изобретения которого точно не установлены. Наиболее вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. Дымный порох начали применять в Европе (в т. ч. и в России) в 13 в.; до середины 19 в. он оставался единственным взрывчатым веществом для горных работ и до конца 19 в. - метательным средством. В конце 19 в. в связи с изобретением так называемых бездымных порохов дымный порох потерял своё значение. Пироксилиновый порох впервые был получен во Франции П. Вьелем в 1884, а в России в 1890 Д. И. Менделеевым (пироколлодийный порох) и группой инженеров Охтенского порохового завода (пироксилиновый порох) в 1890-1891 г.г.. Кордитный порох был впервые получен в Великобритании в конце 19 в., баллистный порох предложен в 1888 в Швеции А. Нобелем. Заряды из баллистных порохах для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х г.г. и успешно использовались советскими войсками в период Великой Отечественной войны 1941-1945 г.г.(гвардейские миномёты «Катюша»). Смесевые пороха нового состава и заряды из них для реактивных двигателей были созданы во 2-й половине 40-х г.г. сначала в США, а затем и других странах.
Дымный порох (черный порох), зерненая механическая смесь калиевой селитры, серы и древесного угля. Теплота сгорания 32,3 МДж/кг. Чувствителен к удару, трению и огню.
Бездымные пороха, изготовляются на основе нитратов целлюлозы с различными пластификаторами. Первый из бездымных порохов был изобретен в 1884 французским инженером П. Вьелем. Различают нитроглицериновые (баллиститы) и пироксилиновые бездымные пороха. Теплота сгорания 2,9-5,0 МДж/кг. Применяются в огнестрельном оружии и как ракетное топливо.
Боевой заряд патрона состоит из бездымного пороха. Современные бездымные пороха представляют собой коллоидальные смеси пироксилина (нитрата целлюлозы) с растворителями различных типов — летучими (эфирный спирт с серным эфиром, ацетоном) и труднолетучими (нитроглицерин).
Пироксилиновый бездымный порох кроме пироксилина и летучего растворителя содержит стабилизатор. Температура вспышки бездымного пороха — 185-200 градусов, газообразные продукты его сгорания содержат углекислый газ, водяные пары, окись углерода, метан, свободный водород, азот и аммиак. Изготавливается порох в форме зерен, величина, форма и химический состав которых зависит от целевого назначения — ружейный, винтовочный, револьверный.
Нитроглицериновые пороха также имеют различное назначение — винтовочные, пистолетные и т.д. По газовыделяющей способности они превосходят пироксилиновые ненамного (820-970 первоначальных объемов при сгорании против 720-920), а по выделению калорий и нагреванию продуктов сгорания — в 1,5 раза. Это приводит к более быстрому износу ствола, но при равных давлениях нитроглицериновые пороха обеспечивают большую начальную скорость пули.
При короткоствольном оружии подбирают порох с малым размером зерен для обеспечения полного сгорания заряда во время движения пули по каналу ствола. Плотность заряжания (отношение веса заряда к объему зарядной каморы) определяется размерами гильзы, допустимым давлением в канале ствола и для пистолетных патронов обычно невелика.
Отношение массы пули к массе порохового заряда у пистолетных и револьверных патронов велико — от 10 до 45. Для сравнения — у промежуточных и винтовочных патронов масса пули превосходит массу заряда только в 2-4 раза.
Для обеспечения длительного хранения в пороховой состав могут вводится стабилизаторы, а весь патрон выполняется герметичным, лакируется. Тем не менее после длительного хранения некоторые сорта пороха, вроде отечественных ВП и П /45, проявляют склонность к детонации (вместо ровного горения), что делает отдачу более резкой, а иногда — и опасной для механизма пистолета.
Ассортимент пистолетных порохов весьма разнообразен: так, в США только для домашнего снаряжения пистолетных патронов предлагается около 50 марок порохов различных производителей.
Дымный (черный) порох, представляющий собой механическую смесь селитры, древесного угля и серы, используют только в охотничьих патронах.
Преимущества бездымного пороха, или нитропороха, по сравнению с дымными для военного оружия бесспорны.
Бездымность - неоценимое качество нитропорохов на войне: стрелок не обнаруживает себя противнику издали, а после выстрела дым не закрывает видимости цели, что бывает особенно заметно при дымном порохе в сырую тихую погоду.
Значительное загрязнение канала ствола пороховым нагаром после нескольких выстрелов дымным порохом заметно ухудшает кучность боя. Этого нет при нитропорохах, потому что последние оставляют в стволе еле заметные следы нагара после выстрела, такое незначительное загрязнение не скоро оказывает влияние на бой оружия.
Бездымные порохи дают меньшую отдачу при стрельбе и более слабый звук выстрела; они не боятся сырости, отсыревшие (даже бывшие в воде) и просушенные, они почти целиком восстанавливают свои качества. Дымный порох, хотя незначительно отсыревший, непоправимо теряет свои первоначальные качества. Бездымные порохи не измельчаются от продолжительной тряски при перевозке.
Заряд нитропороха такой же энергии, как и дымного, почти наполовину легче последнего, это несколько облегчает вес патрона. При одинаковой начальной скорости снаряда нитропорох развивает меньшее давление, чем дымный порох.
Все эти преимущества нитропорохов (различных сортов) были главными причинами, способствующими повсеместному применению этих порохов для военного оружия.
Бездымные порохи при сгорании дают большое количество газов и в то же время малое количество прозрачного, быстро исчезающего дыма. Дымные же порохи при сгорании дают 35% газов и 65% твердых остатков, которые выбрасываются из ствола в виде мельчайшей пыли, дающей в смеси с водяными парами дым. Хорошие бездымные порохи, строго говоря, не должны давать твердых остатков. Зажигаются бездымные порохи при температуре нагрева 162-178°С (дымный - около 300°С). Воспламенение этих порохов посредством капсюля производится труднее, чем дымных, что объясняется характером поверхности порохового зерна.
Из недостатков бездымных порохов отметим, что они требуют специального сильного капсюля и однообразного но силе действия; нагар бездымных порохов неспособен нейтрализовать вредную копоть капсюля, которая значительно сильнее окисляет канал ствола после стрельбы, чем копоть бездымного пороха, требуя аккуратной и многократной чистки; бездымные порохи чувствительны к сжатию; сжатый заряд способен значительно повышать давление.
Современный пироксилиновый порох состоит из желатинированного пироксилина. Пироксилин получается в результате обработки клетчатки древесины или хлопка смесью азотной и серной кислот.
Русские дымные порохи, охотничьи и боевые, славились своими хорошими качествами и в Западной Европе считались лучше английских порохов. В России дымные порохи изготовлялись на трех казенных пороховых заводах: Охтинском (основан в 1715 г.), Шостенском (основан в 1765 г.) и Казанском (основан в 1788 г.). Бездымный порох для военного оружия начали производить с 1890 г., позже - для охотничьего.
Дымный порох в настоящее время продолжает служить для снаряжения орудийной шрапнели (необходима видимость разрыва), для усиления воспламенителя при больших зарядах бездымного пороха, частично для охотничьих ружей, револьверных патронов, фейерверков и т. п.
С появлением бездымных порохов появилась возможность значительно уменьшить калибр военных винтовок и получить в то же время оружие с лучшими баллистическими свойствами, чем это было при дымных порохах. Энергичные опыты в этом направлении (изыскание наилучшего калибра и системы винтовки) спешно производились почти во всех государствах.
К концу XIX столетия почти повсеместно были приняты на вооружение войск магазинные винтовки новых систем и уменьшенных калибров (8-6,5 мм), стреляющие бездымным порохом, обладающие гораздо лучшими баллистическими свойствами и допускающие более быструю и меткую стрельбу, чем винтовки прежних систем. Бездымный порох дал возможность быстрее совершенствовать автоматическое оружие - пулеметы, пистолеты, охотничьи ружья и боевые винтовки. Изобретением бездымного пороха был открыт новый период в истории развития огнестрельного оружия.
Величина порохового заряда определяется его плотностью.
Плотность заряда — это отношение веса заряда к объему зарядной каморы
где mсо — вес заряда, г; w — объем зарядной каморы, дм3.
Следует иметь в виду, что с увеличением плотности заряда уменьшается начальная скорость.
Вес подбирают таким образом, чтобы получить требуемую начальную скорость пули при минимальном давлении. Так у пистолетных патронов величина заряда 0,5 г, у винтовочных — 3,25 г, у крупнокалиберных — 1 8 г.
Для порохового заряда используется пироксилиновый порох с пластинчатой, трубчатой одноканальной или семиканальной формой зерен.
Для личного оружия зерна берут малых размеров, чтобы они успели сгореть до вылета пули из канала ствола.
Боевым зарядом называется элемент выстрела, предназначенный для сообщения снаряду заданной начальной скорости при допустимом наибольшем давлении пороховых газов.
Боевой заряд состоит из оболочки, порохового заряда, средства воспламенения и дополнительных элементов.
Оболочка предназначена для размещения остальных элементов боевого заряда. Она выполняется в виде гильзы или матерчатого картуза.
Пороховой заряд является основной частью боевого заряда и служит источником химической энергии, которая при выстреле превращается в механическую энергию - кинетическую энергию снаряда.
Средство воспламенения приводит в действие боевой заряд.
К дополнительным элементам относятся воспламенитель, флег- матизатор, размеднитель, пламегаситель, обтюрирующее устройство, фиксирующее устройство.
К боевым зарядам предъявляются следующие основные требования: однообразие действия при стрельбе, малое отрицательное влияние на поверхность канала ствола, стойкость при длительном хранении, простота подготовки заряда к стрельбе.
§ 8.1. Пороховые заряды
Пороховой заряд состоит из бездымного пороха одной или нескольких марок. Во втором случае заряд называется комбинированным.
Пороховой заряд может быть изготовлен в виде одной или нескольких частей (навесок) и в зависимости от этого будет называться постоянным или переменным зарядом. Переменный заряд состоит из основного пакета и дополнительных пучков. Перед стрельбой дополнительные пучки можно удалять, изменяя массу заряда и начальную скорость снаряда. Пороховой заряд выстрелов патронного заряжания (рис. 8.1) является, как правило, постоянным, простым или комбинированным.® зависимости от массы порохового заряда он может быть полным, уменьшенным или специальным. Обычно к пушкам малого и среднего калибров применяются зерненые пироксилиновые пороха, которые помещаются в гильзе россыпью или в картузе.
Для обеспечения надежного воспламенения в длинных зарядах применяются пучки из трубчатого пироксилинового пороха или стержневые воспламенители. Пороховой заряд из трубчатого пороха помещают в гильзу в виде пакета, связанного нитями, и отдельных трубок. Пороховые заряды выстрелов раздельного гильзового заряжания (рис. 8.2) являются, как правило, переменными и состоят обычно из двух марок пороха. При этом могут применяться пороха зерненые или трубчатые пироксилиновые, а также баллистиые нитроглицериновые. Зерненые пороха размещаются в картузах, трубчатые - в виде связок.
Основной пакет изготовляют обычно из более тонкого пороха,<
чтобы обеспечить на наименьшем заряде заданную скорость и давление, необходимое для надежного взведения взрывателя. Пороховые заряды выстрелов раздельного картузного заряжания (рис. 4.3) всегда являются переменными и состоят из одной или двух марок пороха. " При этом могут применяться как пироксилиновые зерненые или трубчатые, так и баллистные трубчатые пороха.
Минометные боевые заряды обеспечивают сравнительно невысокие значения начальных скоростей мин и максимального давления в канале
ствола миномета. Полный переменный минометный боевой з"аряд (рис. 8.3) состоит из воспламенительного (основного) заряда, который находится в бумажной гильзе с металлическим цоколем, и нескольких равновесных дополнительных пучков кольцевой формы в картузах. Воспламенительный заряд содержит сравнительно небольшую навеску нитроглицеринового пороха. Вес ее обычно не превосходит 10% веса полного переменного заряда. Для минометных зарядов используются обычно быстрогорящие высококалорийные нитроглицериновые пороха. Это обусловливается необходимостью обеспечить полное сгорание их в относительно коротком стволе миномета при небольших плотностях заряжания. Картузы дополнительных пучков изготовляют из миткаля, батиста или шелка. На картузы наносится маркировка.
Воспламенитель усиливает тепловой импульс средства воспламенения й обеспечивает быстрое и одновременное воспламенение пороховых элементов заряда. Он представляет собой навеску дымного пороха, помещаемого в картуз или в трубку с отверстиями (рис. 8.4). Масса воспламенителя составляет 0,5-5% массы порохового заряда.
Воспламенитель располагается снизу порохового заряда, а если заряд имеет большую длину и состоит из двух полузарядов, то снизу каждого полузаряда. Дымный порох воспламенителя быстро сгорает, создавая в каморе орудия
Размеднитель_препятствует омеднению канала ствола орудия (рис. 8.5). Для изготовления размеднителей применяется свинцовая проволока, которая располагается сверху порохового заряда в виде мотка массой, равной около 1 % массы заряда.
Действие размеднителя при выстреле состоит в том, что при высокой температуре газов в канале ствола свинец с медью образует низкоплавкий сплав. Основная масса этого сплава удаляется при выстреле потоком пороховых газов.
Пламегаситель (рис. 8.6) предназначается для устранения дульного пламени, которое образуется при выстреле и демаскирует в темное время суток стреляющее орудие. В качестве пламе- гасящих веществ используется сернокислый калий K2SO4 или хлористый калий КС1, размещаемый сверху порохового заряда в плоском кольцеобразном картузе (1--40% массы заряда). При выстреле он понижает температуру пороховых газов, снижает их активность и образует пылевидную оболочку, которая мешает быстрому смешению пороховых газов с воздухом.
Для устранения обратного пламени применяются пламегасящие пороха, содержащие в своем составе до 50% пламегасящего вещества и располагающиеся в картузе снизу порохового заряда.
Флегматизатор применяется в боевых зарядах к пушкам, имеющим начальную скорость снаряда 800 м/с и более, в целях предохранения стволов от разгара и повышения их живучести (в два - пять раз). В ряде случаев флегматизатор служит для гашения обратного пламени.
Флегматизатор представляет собой сплав высокомолекулярных углеводородов (парафина, церезина, петролатума), нанесенных на тонкую бумагу, располагаемую вокруг боевого заряда в верхней его части. В зарядах из холодных порохов масса флегматизатора составляет 2-3%, а в зарядах из пироксилиновых порохов- 3-5% массы заряда.
Действие флегматизатора состоит в том, что" при выстреле он возгоняется, вступает в эндотермические реакции с газами, в результате чего образуется тонкий слой газов с пониженной температурой, у поверхности канала ствола в начале нарезной части. Это уменьшает поток тепла от газов к стенкам ствола и, следовательно, его разгар.
Для пушек старых образцов в выстрелах раздельного гильзового заряжания применялись просальники, служащие для той же цели, что и флегматизаторы. Просальник представляет собой картонный футляр со специальной смазкой.
Обтюрирующее устройство в боевых зарядах раздельного гильзового заряжания состоит из нормальной и усиленной картонных крышек, первая из которых служит для уменьшения прорывов пороховых газов при врезании ведущих поясков в нарезы, а вторая- для герметизации заряда при хранении (покрывается герметизирующей смазкой).
Фиксирующее устройство в боевых зарядах гильзового заряжания состоит из картонных кружков, цилиндриков и других элементов, предназначенных для фиксирования порохового заряда или его части в гильзе.
Мы уже говорили, что для зажигания заряда чаще всего применяют капсюль. Взрыв капсюля дает вспышку, короткий луч огня. Заряды современных орудий составляются из довольно крупных зерен бездымного пороха – пороха плотного, с гладкой поверхностью. Если мы попробуем зажечь заряд такого пороха при помощи только одного капсюля, то выстрел вряд ли последует.
Потому же, почему нельзя зажечь спичкой крупные дрова в печке, особенно если поверхность у них гладкая.
Недаром мы обычно разжигаем дрова лучинками. А если вместо дров взять полированные доски и бруски, то даже лучинками разжечь их будет трудно.
Пламя капсюля слишком слабо, чтобы зажечь крупные, гладкие зерна заряда; оно лишь скользнет по гладкой поверхности зерен, но не зажжет их.
А сделать капсюль сильнее, положить в него больше взрывчатого вещества нельзя. Ведь капсюль снаряжается ударным составом, в который входит гремучая ртуть. Взрыв большего количества гремучей ртути может повредить гильзу и вызвать другие разрушения.
Рис. 71. Капсюльная втулка, ввинчиваемая в дно гильзы
Как же все–таки зажечь заряд?
Воспользуемся "лучинками", то есть возьмем небольшое количество мелкозернистого пороха. Такой порох легко зажжется от капсюля. Лучше взять дымный порох, так как поверхность его зерен более шероховатая, чем у зерен бездымного пороха, и такое зерно загорится скорее. Кроме того, дымный мелкозернистый порох даже при нормальном давлении горит очень быстро, гораздо быстрее бездымного.
Лепешки из прессованного мелкозернистого пороха помещают за капсюлем, в капсюльной втулке (рис. 71).
Дымный порох располагают, как мы уже видели, и вокруг электрозапала в электрической втулке (см. рис. 56), и в вытяжной трубке (см. рис. 54).
А иногда мелкозернистый порох, кроме того, помещают на дне гильзы, в особом мешочке, как это показано на рис. 72.
Порция такого мелкозернистого дымного пороха называется воспламенителем.
Образовавшиеся при сгорании воспламенителя газы быстро повышают давление в зарядной каморе. При повышенном давлении скорость воспламенения основного заряда увеличивается. Пламя почти мгновенно охватывает поверхность всех зерен основного заряда, и он быстро сгорает.
Рис. 72. Как происходит выстрел из орудия
В этом основное назначение воспламенителя.
Итак, выстрел представляет собой ряд явлений (см. рис. 72),
Боек ударяет по капсюлю.
От удара бойка взрывается ударный состав, и пламя капсюля зажигает воспламенитель (мелкозернистый дымный порох).
Воспламенитель вспыхивает и превращается в газы.
Раскаленные газы проникают в промежутки между зернами основного порохового заряда и воспламеняют его.
Воспламенившиеся зерна порохового заряда начинают гореть и в свою очередь превращаются в сильно нагретые газы, которые с огромной силой толкают снаряд. Снаряд движется по каналу ствола и вылетает из него.
Вот сколько событий происходит меньше чем за сотую долю секунды!
Основным элементом всех зарядов является определенная навеска пороха. Кроме того, в их состав вводится ряд специальных элементов, необходимых для выполнения тактико-технических и эксплуатационных требований. Наличие тех или иных дополнительных элементов обусловлено типом оружия.
В общем случае заряд может содержать следующие элементы:
- навеску пороха;
- дополнительный воспламенитель;
- вспомогательные элементы специального назначения - пламегаситель, размеднитель и др.;
- обтюрирующее (уплотняющее) устройство.
Навеска пороха. Порох - источник энергии и газообразного рабочего тела, обеспечивающий необходимый метательный эффект (определенную скорость снаряда, допустимое давление пороховых газов в канале ствола).
Форма заряда зависит от формы пороховых элементов, способа и условия заряжания, а также от конструкции камеры. Навеска пороха может помещаться в гильзе россыпью, или в матерчатом мешочке-картузе (при раздельном гильзовом и унитарном заряжании), или только в картузе при безгильзовом картузном заряжании. Материал картузов должен при выстреле сгорать полностью (тлеющие остатки картуза могут преждевременно воспламенить очередной заряд). Этому требованию удовлетворяют, например, ткани из натурального шелка.
В зависимости от задач стрельбы, типа орудия и других условий боевые заряды могут иметь постоянную или изменяемую при стрельбе навеску пороха.
Заряды с неизменяемой навеской называются едиными или постоянными. Заряды с изменяемой навеской называются составными или переменными. Переменные заряды, составленные из разных порохов, называются иногда комбинированными.
Дополнительный воспламенитель применяют для усиления воспламенительного импульса в зарядах в дополнение к основному средству воспламенения - воспламенительной трубке. Дополнительные воспламенители чаще всего готовятся из дымного пороха. Он считается наилучшим для этих целей, поскольку твердые раскаленные частицы в продуктах горения ДРП, оседая на поверхности пороховых элементов, создают на ней много очагов воспламенения, определяющих интенсивное развитие этого процесса. Иногда для дополнительных воспламенителей используют и бысгросгорающие мелкозерненые пористые пироксилиновые пороха.
Практика показывает, что воспламенение пороховых зарядов зависит от массы дополнительного воспламенителя и от его расположения. При увеличении массы воспламенителя возрастает мощность воспламенительного импульса, повышается начальное давление горения заряда и тем самым обеспечивается повышенная скорость и надежность воспламенения заряда. Для этого требуется некоторое оптимальное давление, развиваемое газами воспламенителя, равное 10,0-15,0 МПа. Если мощность воспламенительного импульса недостаточна и давление воспламенителя мало, то воспламенение может не произойти или же получится затяжной «бракованный» выстрел. При давлении воспламенителя р и 0 и уменьшается его среднее отклонение. Масса дополнительного воспламенителя подбирается опытным путем и колеблется в пределах 0,5-2,5% от массы заряда. При небольшой мас-
се порохового заряда сравнительно малой длины дополнительный воспламенитель располагается в основании заряда, т.е. непосредственно над средством воспламенения, в виде плоского мешочка с ДРП (или другими воспламенительными ВВ). Если заряд очень длинный, для надежного воспламенения дополнительный воспламенитель делят на несколько частей, которые располагают в разных частях по длине заряда. Такое размещение частей относительно воспламенителя очень важно в зарядах большой массы из зерненых порохов. Хаотическое, но компактное расположение пороховых элементов в них затрудняет распространение газов воспламенителя по всему заряду и, следовательно, его воспламенение. В таких зарядах дополнительный воспламенитель располагают иногда по оси заряда в трубке с боковыми отверстиями, заполненной ДРП. Дополнительные воспламенители называются стержневыми. Они распространены в зарядах американской артиллерии.
Вспомогательные элементы пороховых зарядов. Для устранения дульного пламени при выстреле, особенно в зенитной артиллерии, к пороховому заряду добавляют пламегаситель (чаще всего KS0 4 или КС1). Его помещают в переменных зарядах между пучками пороха, а в постоянных - сверху заряда по его оси в плоском мешочке или в трубке из миткалевой, шелковой или хлопчатобумажной ткани.
Для уменьшения омеднения канала ствола (налет распыленной меди пояска на нарезах канала ствола), которое изменяет профиль поперечного сечения канала ствола и влияет на движение в нем снаряда, в зарядах применяются специальные добавки - размеднители или противомеднители. Размеднитель представляет собой ленточку или мотки оловянной (свинцовой) проволочки как в чистом виде, так и в виде различных сплавов. Его укладывают сверху заряда или привязывают к картузу в середине заряда. Масса размеднителя около 1% от массы пороха в заряде.
Наряду с пламегасителями и размеднителями, в зарядах для пушек с высокими начальными скоростями снаряда « () для защиты каналов стволов от эрозии под действием потока нагретых до высоких температур и сжатых до больших давлений пороховых газов применяют специальные добавки, повышающие живучесть стволов. Такими добавками являются, например, просальники и флегматизаторы.
Порох, особенно зерненый, не должен перемещаться в гильзе, что может привести к перетиранию пороховых элементов, нарушению закономерности газообразования, изменению давления и повышению рассеивания начальных скоростей снаряда при стрельбе. Для устранения перемещения пороховых элементов в гильзе применяются обтюрирующие устройства в виде картонного кружка, цилиндрика и собственно обтюратора.
На рис. 1.5 -1.8 показано устройство типовых зарядов ствольного оружия.
а б в г д
Рис 1.5. Заряды к выстрелам патронного заряжания:
а - постоянный полный заряд из зерненого пороха; б - постоянный уменьшенный заряд из зерненого пороха; в - постоянный полный заряд из комбинированного пороха; г - уменьшенный постоянный заряд из комбинированного пороха; д - постоянный полный заряд из трубчатого пороха; 1 - зерненый порох; 2 - пучок трубчатого пороха; 3 - воспламенитель; 4 - флегматизатор; 5 - размеднитель; б - пламегаситель обратного пламени; 7 - кружок; 8 - цилиндр; 9 - крышка
Рис. 1.6.
а - постоянный заряд; б, г - полный переменный заряд; в - 1 - нижний пучок; 2 - верхний пучок; 3 - равновесный дополнительный пучок; 4 - основной пакет; 5 - равновесные дополнительные пучки; б - нижние равновесные пучки (4 шт.); 7- верхние равновесные пучки (4 шт.); 8 - воспламенитель; 9 - рифленый флегматизатор; 10 - пламегаситель обратного пламени; 11 - пламегаситель дульного пламени; 12 - размеднитель; 13 - нормальная крышка; 14 - усиленная крышка
Рис. 1.7.
а - полный переменный заряд; 6 - уменьшенный переменный заряд; 1 - пакет; 2 - пучки; 3 - воспламенитель; 4 - тесьма
Рис. 1.8.
а - воспламенительный заряд; б - дополнительный пучок; в - пучок для дальнобойного заряда; г - полный переменный минометный заряд; д - заряд к безоткатному орудию; 1 - бумажная гильза; 2 - капсюль-воспламенитель; 3 - порох марки НБЛ; 4 - порох марки НБП/1; 5 - воспламенитель из дымного пороха; б - картуз; 7- шелковый шнур; 8 - пыжи; 9-дополнительные пучки; 10- воспламенительный заряд из пороха НБЛ; 11 - воспламенительный заряд из дымного пороха
Заряды к безоткатным орудиям, а также дальнобойные заряды к минометам являются постоянными и состоят из воспламенительного заряда и одного дополнительного пучка.
Воспламенительный заряд (рис. 1.8, а) представляет собой навеску дымного пороха (для безоткатных орудий) или пороха марки НБЛ (для минометов), заключенную в бумажную гильзу. Воспламенительные заряды к минометам содержат также первичный воспламенитель из дымного пороха. Размещается воспламенительный заряд в хвостовике мины. Дополнительные пучки (рис. 1.8, б , в) состоят из нитроглицеринового пороха марок НБЛ, НБпл, НБК и картуза из ткани. Дополнительные пучки размещаются вокруг хвостовика мины (рис. 1.8, г, д).
ссылка на книгуЗаинтересовался отдачей артиллерийских орудий, нашел книгу В.П.Внукова -« АРТИЛЛЕРИЯ» прочёл 15 стр. и бросил,
Выходит у нас даже курсантам военных училищ при обучении лапшу вешают.
/
/-- ВСЕСОЮЗНОМУ ЛЕНИНСКОМУ --//
//-- КОММУНИСТИЧЕСКОМУ СОЮЗУ МОЛОДЕЖИ --//
//-- ПОСВЯЩАЮТ ЭТО ИЗДАНИЕ АВТОРЫ, --//
//-- РЕДАКТОРЫ И ИЗДАТЕЛЬСТВО --//
/-- АРТИЛЛЕРИЯ --//
АРТИЛЛЕРИЯ
//-- АРТИЛЛЕРИЯ --//
//-- 2-е исправленное и дополненное издание.
//-- Государственное Военное Издательство Наркомата Обороны Союза ССР --//
//-- МОСКВА - 1938 --//
Руководитель бригады авторов и художников ответственный редактор майор В. П. ВНУКОВ.
Литературный редактор Л. САВЕЛЬЕВ. Невидимая пружина
Что заставляет тяжелый артиллерийский снаряд вылетать с огромной скоростью из ствола и падать за десятки километров от орудия?
Какова же энергия пороха?
При выстреле часть энергии, заключенной в заряде пороха, переходит в энергию движения снаряда.
Но вот мы воспламенили заряд, начинается взрывчатое превращение: энергия освобождается. Порох превращается в сильно нагретые газы.
Тем самым химическая энергия пороха превращается в тепловую, то-есть в энергию движения частиц газов. Это движение частиц и создает давление пороховых газов, а оно, в свою очередь, рождает движение снаряда: энергия пороха стала энергией движения снаряда.
Но и этим не исчерпываются преимущества пороха перед обычными горючими. Большое значение имеет еще скорость превращения пороха в газы.
Взрыв порохового заряда при выстреле длится всего несколько тысячных долей секунды. Бензиновая смесь в цилиндре мотора горит раз в десять медленнее.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь «миг» - мигание века человеческого глаза - длится около трети секунды.
На взрыв порохового заряда уходит в пятьдесят раз меньше времени.
Взрыв заряда бездымного пороха создает в стволе орудия огромное давление: до 3 500-4 000 атмосфер, то-есть 3 500-4 000 килограммов на каждый квадратный сантиметр.
Высокое давление пороховых газов и очень малое время взрывчатого превращения и создают огромную мощность при выстреле. Такой мощности в тех же условиях не создает ни одно из других горючих.
Каково же количество энергии, заключенное в порохе, например, в заряде 76-миллиметровой пушки?
.
Рис. 22. Единица работы-килограммометр
.
Риc. 24. Единица мощности - лошадиная сила
Подсчеты дают такие результаты: заряд выделяет 338 000 килограммометров энергии.
А что такое килограммометр, показано на рисунке 22.
Однако, к сожалению, далеко не вся энергия пороха уходит на выталкивание снаряда из орудия, на полезную работу. Большая часть энергии пороха пропадает.
На что обычно тратится энергия пороха при выстреле, показано на рисунке 23.
Если учесть все потери, то окажется, что только одна треть, или 33%, энергии заряда идет на полезную работу.
Однако, по правде говоря, это не так уж мало. Вспомним, что в самых совершенных двигателях внутреннего сгорания полезная работа Составляет не более 36% всей тепловой энергии. А в других двигателях этот процент еще ниже, например, в паровых машинах - не более 18%.
По сравнению с тепловыми двигателями, потери энергии в орудии невелики: огнестрельное артиллерийское орудие является одной из наиболее совершенных тепловых машин.
Итак, на полезную работу в 76-миллиметровой пушке тратится 33% от 338 000 килограммометров, то-есть почти 113 000 килограммометров
И вся эта энергия выделяется всего лишь в шесть тысячных долей секунды!
Это соответствует мощности в 250 000 лошадиных сил. Чему равна «лошадиная сила», видно из рисунка 24.
Если бы люди могли произвести такую работу в столь же короткий срок, потребовалось бы примерно полмиллиона человек, и то при напряжении всех их сил. Вот как огромна мощность выстрела, даже из небольшой пушки.
ТАК В ЧЁМ ЗДЕСЬ ЛОЖ.
Рассмотрим кремневый ударный замок.
Кремневый замок (рис. 9) работал следующим образом. При спуске курка А кремень Б, зажатый курковой губой В, ударял вскользь по огниву Г, составлявшему {11} одно целое с крышкой полки. Благодаря этому удару пружинная крышка с огнивом, вращающаяся на оси Д, отскакивала вперед, а сноп искр, образующийся одновременно с этим от удара кремня Б по огниву Г, попадал на затравочный порох, насыпанный на полку е.
И зажигалку.
Пламя в таких зажигалках добывается путем трения железного рифлёного колесика об кремний и подачи газа в момент высечения искры.
То есть в обоих механизмах искру высекают трением, а при трении образуется электрический заряд, сталобыть и искра выделяется электрическая.
Капсюльная втулка Норденфельда или электрозапальное устройство
Капсюльная втулка
приспособление для воспламенения порохового заряда в патронах автоматических пушек малого калибра и орудий среднего калибра. Ввертывается в дно гильзы.
EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010
То же назначение имеет и капсюль и капсульная втулка, Если взять молоток и ударить по капсюлю лежащему на твёрдом предмете происходит громкий щелчок, запах, разлетаются искры и вы по чувствуете, как молоток от бросит от капсюля -то же происходит при электрическом замыкании.
1) В тексте товарыщ пишет: Порох же в закрытом пространстве сгорит очень быстро: он взорвется и обратится в газы.
Горение пороха в закрытом пространстве - явление очень сложное, своеобразное, совсем не похожее на обычное горение. В науке подобные явления называют «взрывчатым разложением» или «взрывчатым превращением», лишь условно сохраняя за ним более привычное название «горение».
Почему же порох горит и даже взрывается без доступа воздуха? Потому что в самом порохе содержится кислород, за счет которого и происходит горение
Возьмем хотя бы порох, применяющийся с незапамятных времен: дымный, черный порох. В нем смешаны уголь, селитра и сера. Горючим здесь является уголь. В селитре содержится кислород. А сера введена для того, чтобы порох легче зажегся; кроме того, сера служит скрепляющим веществом, она соединяет уголь с селитрой.
СИЕ УТВЕРЖДЕНИЕ ЯВНАЯ ГЛУПОСТЬ.
КОГДА СГАРАЕТ ЛЮБОЕ ВЕЩЕСТВО, ОНО ВЫДЕЛЯЕТ ПРОДУКТЫ СГАРАНИЯ - ДЫМ И УГЛИКИСЛЫЙ ГАЗ, ИМЕЮЩИЕ ПЛОТНОСТЬ, В ЗАКРЫТОМ ОБЬЁМЕ ИМ НЕКУДА ДЕТСЯ И ОНИ ЗАГАСЯТ ЛЮБОЕ ПЛАМЯ.
2) Пороховой заряд 76-миллиметровой пушки целиком превращается в газы меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь «миг» - мигание века человеческого глаза - длится около трети секунды.
Тут автор более корректен, но не чего не объясняет. Вы в жизни видели, что бы, что то с горело раньше чем вы успеете моргнуть глазом? Видели- это электрическое замыкание проводов, спиралей, что при этом происходит - тепловой разряд. Вас отбрасывает, характерный звук, запах, провода загибаются в разные стороны от эпицентра замыкания, на концах обоих проводов чёрный нагар, они раскалённые.
Разряд.
От эпицентра с одинаковым усилием к краям.
Вывод такой, в замкнутом пространстве меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды может произойти, только электрическое замыкание, следовательно порох, является концентрированным электровеществом.
И тогда выстрел происходит так, боёк ударяет в капсюль, происходит разряд малой мощности (искра) которая производит замыкание с порохом, результатом которого является тепловой удар, электровещество меняет плотность и преобразуется в тепловую энергию (газы). Отдача тепловой энергии происходит с одинаковым усилием, распространяется от эпицентра теплового удара к краям дула.
1часть, на нагрев 2часть, на движение снаряда, 3 часть, на отдачу.
Именно по этому на колёса пушек 19 века медные шины ставили.
3.Отдача при выстреле неизбежна. Мы ее испытываем при стрельбе из огнестрельного оружия - из револьвера или из ружья. Она неизбежна и в орудии, но тут она во много раз сильнее.
Хитрости и изворотливости автора можно только позавидовать. По чему он подсовывает пример; с пружинкой и шариками, в место того, что бы объяснить, почему ствол и противооткатные устройства смонтированы на салазках, перемещающихся при откате люльке. В 76мм пушке вес откатывающихся частей (со стволом) — 275 кг., автор учебника предлагает, такую таблицу распределения газов.
Так,что ж это за тайна, сила отката? Она проста, основы реактивного движения, Циолковского Константина Эдуардовича-.отдача тепловой энергии.
Какова сила отдачи? Смотрите сами.
Ствол пуши выпустивший при помощи тепловой энергии(газа) снаряд, сам превращается в снаряд, отдача 76мм пушки 112 т. м. Для гашения силы, которую вы видите на картинке и существуют противооткатные устройства.
76-мм дивизионная пушка образца 1936 года (Ф-22)
А откатывается люлька по направляющим этой станины.
.
то, что обжимает ствол, это люлька.
то что с низу гидравлический тормозной цилиндр, для сравнения; главный тормозной цилиндр ВАЗ 2101.
Если бы, эти муляжи (пушки) корабля виктории смогли стрельнуть всем бортом,
то их сила отдачи развалила бы эту лахань на щепу.
Пушка, это транспортное средство для доставки продукта ( метательного снаряда) без посредников, потребителю (независимо от желания) - в которой имеется механизм, самый главный в пушке, тормоз отката, он гасит отдачу , которая равна силе, выстреливаемого заряда .
отрывок из мемуаров
Грабина Василия Гавриловича.
— Вы не могли бы убрать дульный тормоз и заменить новую гильзу на старую? — спросил меня Сталин.
— Можем, но мне хочется обосновать необходимость применения дульного тормоза и новой гильзы и показать, что повлечет за собой отказ от того и от другого.
И я начал объяснять, что дульный тормоз поглощает
около 30 процентов энергии отдачи.
Он позволяет создать более легкую пушку из дешевой стали. Если мы снимем дульный тормоз, пушка станет тяжелее, потребуется удлинить ствол и, возможно, придется применить высоколегированную сталь.
https://www.youtube.com/watch?v=iOrFD2KeSnA
Дульный тормоз.