ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ПОРОХА


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ПОРОХА (т. наз. метательные ВВ), твердые смеси орг. и(или) неорг. соединений, способные устойчиво (без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш. давлений (0,1-1000 МПа). П.-источники энергии для сообщения снарядам, ракетам и т. д. необходимой скорости полета к цели.

Для создания режима устойчивого горения с регламентир. скоростью тепло- и газовыделения П. формуют в виде монолитных плотных зарядов с высокой мех. прочностью, не допускающей их разрушения в момент выстрела в стволе орудия или при горении в ракетном двигателе. При сохранении сплошности заряда горение П. происходит послойно -параллельными слоями в направлении, перпендикулярном пов-сти горения заряда. Скорость тепло- и газовыделения определяется величиной пов-сти заряда и линейной скоростью горения. Пов-сть заряда П. определяется размером и формой его элементов, выполненных в виде цилиндров с одним или несколькими каналами, пластин, лент, сфер и т. д. В зависимости от формы элементов величина пов-сти заряда при горении изменяется по-разному. Горение с уменьшением пов-сти заряда наз. дегрессивным и сопровождается уменьшением скорости газовыделения, горение с увеличением пов-сти наз. прогрессивным. В случае постоянной или слабо увеличивающейся пов-сти горящего заряда давление в стволе орудия или ракетной камере остается приблизительно постоянным.

Скорость горения П. U увеличивается с повышением давления р окружающего газа и т-ры заряда Т0 по ур-нию: U = Bpv(l — АТ0), где А, B и v эмпирич. постоянные, зависящие от состава П. В ракетной камере с рабочим давлением ~ 10 МПа скорость горения П. составляет 1 см/с, в ствольных системах с рабочим давлением 100-1000 МПа-10-100 см/с. Время сгорания порохового заряда определяется не только скоростью горения, но и величиной наим. размера отдельного элемента, т. наз. толщиной горящего свода, к-рая может колебаться от 0,1 мм для короткоствольных систем до неск. дм для ракетных двигателей. В ствольных системах П. сгорает за сотые и тысячные доли с, в ракетных двигателях-за десятки с. При горении П. выделяется большое кол-во газов (до 1 м3/кг) с т-рой 1200-3700 °С.

П. характеризуют теплотой сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0 и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой, к-рую производят газообразные продукты взрыва 1 кг П.,-т. наз. силой П. f= p0u0Tг/273 в Н·м/кг, где p0-атм. давление, Tг-макс. т-ра газов; для ракетных систем работоспособность П.-единичный импульс (в Н·с/кг), к-рый соответствует величине уд. тяги, развиваемой ракетным двигателем при сгорании 1 кг П.

В зависимости от хим. состава обычно различают нитро-целлюлозные и смесевые П. Основа всех нитроцеллюлоз-ных (бездымных) П.-целлюлозы нитраты, пластифицированные разл. р-рителями. В зависимости от вида нитрата целлюлозы и летучести р-рителя различают пироксилиновые П., баллиститы и кордиты. Пироксилиновые П. содержат пироксилин (12,2-13,5% N), следы летучего р-рителя - пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром), небольшие кол-ва стабилизатора хим. стойкости П. (напр., дифениламин) и флегматизатора (напр., камфора), др. добавки. При изготовлении пироксилиновых П. после смешения компонентов и их пластификации полученную массу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (1,5-2,0 см), из к-рых затем удаляют р-ритель. Теплота сгорания пироксилиновых П. ок. 4000 кДж/кг, объем газообразных продуктов ок. 1000 л/кг, сила пороха ок. 106 Н·м/кг. Применяют их только в ствольных системах. Баллиститы и кордиты-бездымные П. для ствольных систем и твердые ракетные топлива.

Смесевые П.-гетерог. композиции, состоящие, как правило, из кристаллич. окислителя (обычно NH4C1O4, 70-80% по массе) и горючего полимерного связующего (обычно синтетич. каучуки и смолы, 10-20%). Кроме того, смесевые П. могут содержать пластификаторы, порошкообразный А1 (10-20%), катализаторы горения, отверждающие добавки и др. Изготовление смесевых П. включает тщательное смешение всех компонентов (связующее находится в вязкотекучем состоянии), заполнение полученной массой изложницы или непосредственно ракетного двигателя, отверждение заряда при нагревании. Применяют в качестве смесевых твердых ракетных топлив. По сравнению с баллиститами смесевые П. обладают более высокой уд. тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и т-ры, возможностью регулирования физ.-мех. характеристик и скорости горения при помощи присадок. Благодаря высоким эластич. св-вам смесевых П. можно изготовлять заряды жестко-скрепленными (на клеевой основе) со стенкой двигателя, что резко увеличивает коэф. наполнения топливом двигательной установки.

К смесевым П. относят также дымные (черные) П. Окислителем в таких П. служит KNO3 (70-80% по массе), горючим-уголь (10-20%), связующим-сера (8-10%). Дымный П. легко воспламеняется под действием искры и пламени; т. всп. ок. 300 °С; более чувствителен к удару, чем нек-рые бризантные ВВ. Скорость горения запрессованных зарядов таких П. при атм. давлении 8-10 мм/с.

Процесс изготовления дымного П. включает измельчение исходных компонентов, их смешение, уплотнение смеси, зернение, полирование и сортировку. Применяют дымный П. в патронах для охотничьих ружей, снаряжения дистанц. колец в трубках и огнепроводных шнуров, в воспламенителях к зарядам из нитроцеллюлозных П., зарядах типа шрапнели.

Раньше всех был применен дымный П., место и время изобретения к-рого точно не установлены. Наиб. вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. В Европе (в т.ч. в России) дымный П. начали применять в 13 в.; до сер. 19 в. он оставался единственным ВВ для горных работ и до кон. 19 в.-метательным ср-вом. Пироксилиновый П. впервые получен в 1884 П. Вьелем, кордит-ный - в кон. 19 в. в Великобритании, баллиститный - в 1887 А. Нобелем. В России произ-во бездымного П. осуществлено в 1890 благодаря работам Д. И. Менделеева. Заряды из баллиститных П. для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и использовались в Великую Отечественную войну в гвардейских минометах "Катюша".

Лшп.: Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969; Горст А. Р., Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972. Б. С. Светлов.


===
Исп. литература для статьи «ПОРОХА»: нет данных

Страница «ПОРОХА» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков