7.4. Бездымные пороха

ченный для метательных целей в стрелковом оружии, ствольной

и ракетной артиллерии, минометах, гранатометах.

Главным компонентом БП являются нитраты целлюлозы,

выполняющие роль энергетической и механической основы. В

связи с этим все БП объединяются под общим названием - нит-

роцеллюлозные пороха.

Другим непременным компонентом БП является раствори-

тель, который в процессе производства пластифицирует нитро-

целлюлозу, обеспечивая образование гелеобразной, коллоидной

массы.

В пороходелии находят применение растворители различных

видов; летучие, труднолетучие, нелетучие, смешанные. Летучие

растворители (обычно смесь этилового спирта с диэтиловым

эфиром) являются технологическими компонентами, которые

почти полностью удаляются в процессе производства. Они не

оказывают влияния на энергетику пороха.

Труднолетучие растворители, к которым относятся тринитрат

глицерина (НГ), динитрат диэтиленгликоля и подобные им со-

единения, являются энергетически активными веществами. Это

рецептурные компоненты, которые выполняют и роль пласти-

фикатора, и роль составной части готового пороха.

К нелетучим растворителям относятся нитроароматические

соединения.

Смешанные растворители состоят из летучего и труднолету-

чего растворителя (например, смесь ацетона с НГ в производстве

кордитных порохов).

В зависимости от характера растворителя БП подразделяются

на основные виды:

1. Пироксилиновые пороха или пороха на летучем раствори-

теле. Основными энергетическими компонентами являются сме-

си пироксилина №1 и пироксилина №2. В качестве растворителя

применяется смесь этилового спирта и диэтилового эфира. В

этой смеси растворяется ПКС №2 и в его растворе происходит

набухание (пластификация) ПКС №1. При механической пере-

работке пороховая масса гомогенизируется.

2. Баллиститные пороха (баллиститы) или пороха на трудно-

летучем растворителе. В качестве основы используется низко-

азотная нитроцеллюлоза - коллоксилин, а в качестве раствори-

теля - НГ или динитрат диэтиленгликоля. В зависимости от вида

растворителя пороха называют также нитроглицериновыми или

динитрогликолевыми.

3. Пороха на сметанном растворителе. К ним относятся кор-

диты и эмульсионные пороха. Кордиты готовятся из высоко-

азотной нитроцеллюлозы и смешанного растворителя, состояще-

го из НГ и ацетона. Ацетон удаляется из состава пороха при тех-

нологической переработке пороховой массы.

Из порохов на смешанном растворителе большой интерес

представляют эмульсионные или сферические пороха, которые

нашли применение для стрелкового оружия. В состав пороха

входят энергетические составляющие ПКС и НГ. Летучим рас-

творителем является этилацетат. ПКС, НГ и другие компоненты

растворяются в этилацетате. Далее в водной среде при интен-

сивном перемешивании образуется водная эмульсия, представ-

ляющая капельки этилацетата с растворенными в них компонен-

тами пороха. Эмульсия нагревается и из нее испаряется летучий

растворитель, а пороховая масса формуется в виде мелких сфер,

которые отделяются от маточной воды и подвергаются техноло-

гической доработке.

По внешнему виду пироксилиновые пороха напоминают ро-

говидную массу серовато-зеленого цвета, нитроглицериновые -

коричневого цвета. Мелкие пороха для ручного оружия подвер-

гаются графитовке и представляют собой мелкие зерна или пла-

стинки черного цвета.

Характерной особенностью коллоидных порохов является

способность гореть параллельными слоями, что позволяет

управлять процессом горения и нарастания давления в канале

ствола.

В табл. 7.3 приведен ориентировочный состав нитроцеллю-

лозных порохов.

Пироксилин па производство пороха поступает с влажностью

25-30%. Удаление влаги (обезвоживание) проводится предло-

женным Д.И.Менделеевым методом - вытеснением спиртом в

центрифуге 1. Спирт вытесняет воду до 2-4% влажности и одно-

временно очищает ПКС от оставшихся примесей.

Обезвоженный ПКС, спиртоэфирная смесь, дополнительные

ингредиенты, согласно рецептуре пороха, помещаются в аппа-

рат-смеситель, представляющий цилиндрическую емкость с ло-

пастной мешалкой, и перемешиваются 30-40 минут при 15-

20°С. В процессе перемешивания происходит набухание и обра-

зование однородной пластической массы, которая далее посту-

пает на гидравлический пресс 5 и продавливается через филье-

ры. При этом происходит дальнейшая пластификация ПКС и уп-

лотнение.

В настоящее время разработано высокопроизводительное не-

прерывное оборудование, в одном агрегате которого совмещены

операции смешивания и прессования. Перемешивание и прессо-

вание в агрегате производится в шнековом устройстве.

11олученные при прессовании пороховые шнуры содержат до

40% спиртоэфирного растворителя. Перед резкой для придания

определенной прочности шнуры подвергаются предварительно-

му провяливанию, при котором удаляется около 5% растворите-

ля. Провяливание заключается в просушивании шнуров при 20-

30°С в течение 24-48 ч. После резки порохового шнура на труб-

ки определенной длины проводится второе провяливание, при

котором удаляется спиртоэфирная смесь до содержания 15%.

Затем следуют вымочка в бассейне (вытеснение сииртоэфирной

смеси до содержания 1-5%), сушка и операция составления мел-

ких и общих партий, цель которой заключается в усреднении

свойств пороха.

перемешивании. Все компоненты легко сорбируются нитроцел-

люлозой и обеспечивают ее набухание.

Водная среда снижает опасность при смешивании. Варка ве-

дется в варочном котле 1 при 50-60°С. После варки вода отжи-

мается от пороховой массы на центрифуге 2 до влажности 25-

30%. Окончательная пластификация пороховой массы проводит-

ся при термомеханической обработке, заключающейся в много-

кратном пропускании через нагретые до 85-90°С вальцы. Вода

при вальцевании испаряется, а пороховая масса гомогенизирует-

ся и поступает на стадию формования, где пороху придается за-

данная геометрическая форма и размеры. Далее порох усредня-

ется (путем получения мелких и общих партий) и идет на окон-

чательную обработку (фасовку, укупорку и т.д.).

Производство баллиститного пороха отличается от производ-

ства пироксилиновых порохов значительно меньшей продолжи-

тельностью и более простой технологией. Кроме того, сами по

себе баллиститные пороха имеют определенные преимущества

перед пироксилиновыми - они характеризуются более широки-

ми пределами энергетических показателей, а высокая эластич-

ность позволяет изготовлять пороховые элементы с большей

толщиной горящего слоя.

На основе баллиститных рецептур кроме артиллерийских по-

рохов изготовляется также топливо для ракетных снарядов. Так,

легендарные ракетные установки «Катюша» работали на балли-

ститном твердом топливе, производство которого по технологии

не отличалось от порохового производства. Правда, в связи со

значительно отличающимися условиями эксплуатации (низкие

давления при горении), в рецептуру твердого топлива балли-

ститного типа включались катализаторы горения (оксид свинца,

карбонат свинца и др.), стабилизаторы горения (оксид магния,

диоксид титана, карбонат кальция и т.п.), усилители пластифи-

кации (вазелин, стеарат цинка, динитротолуол и т.д.).