Гранулированный порох

Аммонийный порох

В месте с увеличением калибров, количество разрывняка на просушке и при хранении стало пугающим.
Вспомнил аммонийные (аммиачные) пороха (АП), довольно активно используемые в артиллерии в короткий промежуток времени между закатом эпохи ДП и расцветом нитроцеллюлозных (НЦ) порохов, которые безусловно во всем (кроме цены) лучше АП.

Однако по своим баллистическим характеристикам АП лишь немного уступает баллиститам!
В первую и вторую мировые, нами и немцами АП иногда, из-за дефицита НЦ, использовали в качестве частичной замены (до 50%) заряда НЦ пороха.

Состав пороха на нитрате аммония простой: 80-90% НА и 10-20% угля.

Из программы для расчета горения ракетных топлив PROPEP (Propellant Evaluation Program) видно, что удельный импульс выше у состава нитрат аммония 90/ уголь 10. Но скорость горения состава растет с увеличением количества угля. Остановился на середине. 85/15 +2% декстрина.

Уголь— любой, причем чем сильнее обожжен, тем активней горит. Быстрее всего горит активированный уголь (пробовал БАУ-А и ОУ-А). Я делал на обычном, обожженном для ДП ольховом угле.

Помол компонентов— пробовал кофемольный и шаровой. Разницы в горении и разрыве не заметил.

Катализаторы— дихроматы до 5% очень существенно ускоряют горение (но в мощности разрыва я не увидел разницы). Милори не пробовал, но тоже должен ускорять.

Нанесение на шелуху— размоченная и отжатая от лишней Аммонийный порох на шелухевлаги шелуха хорошо обкатывается в соотношении 1:7. Для уменьшения количества наносимого состава размоченную и отжатую от лишней влаги шелуху нужно подсушить до состояния когда чешуйки перестанут слипаться и будут легко пересыпаться.

Особенность— при увлажнении АП смесь начинает попахивать аммиаком (реакция золы угля — карбоната калия а нитратом аммония в результате получается нитрат калия). После просушки запах исчезает.

Гигроскопичность— главная проблема этого состава. Просушиваю состав в духовке при 50 градусах. Хранение — в герметичной таре.

Совместимость НА– с медью, магнием и ПАМ не желателен длительный контакт, с хлоратами АБСОЛЮТНО НЕ СОВМЕСТИСТИМ— полыхнет.
Однако есть средства для решения этой проблемы. Упаковка разрывного (в изделии) в ал. фольгу, парафинированную бумагу, полиэтилен и тп. Сейчас в продаже в любом магазине множество всяких пленок. Так что изолировать АП от звезд (если это необходимо) не проблема. Упаковка же АП в зип пакеты решает все возможные проблемы

В таких пакетах АП будет храниться в первоначальном виде около вечности, даже если само изделие не герметично.

Горение при атмосферном давлении— в тонком слое очень медленно, в объеме начинается лавинообразное горение. Но по сравнению с ДП и составами на ПХК все равно намного медленнее. Есть возможность среагировать на аварийную ситуацию.
На испытаниях, 500 гр. самого быстрого состава с активированным углем и 5% дихромата сгорело за 7 секунд.

Горение навески по 1,5 гр., 1 – 44 (по Шимизу), 2 – ДП, 3 – АП.

В шарах дает хороший разрыв с добавкой КФ (КФ готовить без ПАМ или в КФ вводить пассиватор магния — дихромат калия) по формуле Калибр*2

Шары 4 дюйма
Первый разрыв — АП (85 НА/15 уголь ольховый + 2% декстрина, 1:7), КФ по формуле Калибр*2.
Второй разрыв — АП (85 НА/15 уголь ольховый + 2% декстрина, 1:7), КФ по формуле Калибр*2*1,5.
Третий разрыв — АП (82 НА/3 дихромат/15 уголь активированный + 2% декстрина, 1:7), КФ по формуле Калибр*2.

Шары 5 дюймов
Первый разрыв — АП (85 НА/15 уголь ольховый + 2% декстрина, 1:7), КФ по формуле Калибр*2.
Второй разрыв — контрольный на 44 (по Шимизу) разрывном.

Ну и для наглядности, что работает именно разрывной.
Первый разрыв — 5” с наполнителем чистая шелуха + КФ по формуле Калибр*2.
Второй разрыв — 4” с АП (85 НА/15 уголь ольховый + 2% декстрина, 1:7) без флеша.
Третий разрыв — 5” с АП (85 НА/15 уголь ольховый + 2% декстрина, 1:7) без флеша.

В итоге получился интересный разрывной, с которым можно экспериментировать и адаптировать к разным требованиям (калибр, большие тяжелые звезды и т.п.), меняя:
— вид угля;
— пропорции угля;
— помол компонентов;
— содержание катализатора/катализаторов;
— вводить в состав Al;
— пропитывая/не пропитывая шелуху НА;
— изменяя пропорции нанесения на шелуху.

Грануляция и накатка.

Накатка на шелуху — на воде.

Грануляция — лучше всего на водке. Около 11%.

Сушка продукта. 

Сушить накатанный на шелуху и гранулированный:

— сначала подсушиваем на воздухе;

— затем в духовке при 50С. сильнее (особенно в начале просушки) греть не стоит, иначе внутренняя влага начнет растворять НА и появятся высолы. Ну и периодически (особенно на начальных этапах) помешиваем гранулы, чтобы не слипались.

 

Гранулы на наполнителе (рисовая шелуха 1:7).

Аммонийный порох на шелухе

 

Гранулы

Гранулированный порох

Стрельба Аммонийным порохом.

Военная энциклопедия, под редакцией полковника Генерального штаба В.Ф. Новицкого, изд. И.Д. Сытин, СПб. 1911 – 1915 г. «Положительные качества А. пор.: серовато-синий дым при стрельбе этим порохом с больших дистанций мало заметен; дыма меньше, чем от обыкновен. пороха и он очень быстро расходится; балистич. качества выше, чем у обыкнов. дымных; порохов. Порохового остатка (нагара в канале оружия) при стрельбе А. пор. теоретически не должно быть (продукты горения — пары воды и газы); на практике после выстрела получается немного золы, не оказывающей почти никакого влияния на загрязнение канала. Так как продукты горения А. пор. химически нейтральны, то при стрельбе не замечается быстрой порчи канала оружия.

….В открытом пространстве А. пор. сгорает без взрыва, подобно нитропорохам; он мало чувствителен к ударам, почему фабрикация его безопасна. Для воспламенения зарядов А. пор. также, как и для нитропорохов, необходим запал из черного пороха.»

ВИКИТЕКА «Аммиачные пороха»

В теории, поскольку АП обладает лучшими баллистическими характеристиками по сравнению с ДП (бОльшая теплотворная способность, отсутствие конденсированной фазы и низкомолекулярные продукты реакции), навеска АП должна быть меньше. Однако, чтобы реализовать эти свойства, для произведения выстрела требуется хорошая обтюрация и по возможности длинный ствол.

Первый эксперимент.

Засыпал в скорлупу 4″ песок, обмотал до калибра мортиры, шар опустил в ствол с усилием около 200 гр.
Вес шара 400 гр. На шар поставил трассер.
Вышибной заряд 40 гр., в т.ч.:
— АП (гранулы 1,0-1,4 мм.) 36 гр.;
— запал — ДП (мякоть) 4 гр.

Выстрел получился слабоватым. Высота подъема шара получилась 30-40 метров. Нужно в три — четыре раза выше.

Всё-таки для такого пороха ствол коротковат и требуется улучшение обтюрации. Дальше буду пробовать адаптировать АП к мортирам.

Для этого на следующем испытании 4” мортиры:
— уменьшу размер гранул, сделаю 0,5-1,0 мм.;
— улучшу обтюрацию (до усилия 500 гр.);
— увеличу заряд с 10% до 15-20% от массы шара.

В теории с увеличением калибра, эффективность горения АП будет увеличиваться и требования к обтюрации должно снижаться. Но это нужно проверять, подбирая размер гранул АП и навеску запала дымного пороха.

Автор статьи «Буратино»

Print Friendly, PDF & Email

Добавить комментарий