MATERJAŁY WYBUCHOWE. BALISTYKA
B. Materjały wybuchowe miotające
124. WAŻNIEJSZE WIADOMOŚCI O PROCHACH DYMNYCH.
Wszystkie prochy dymne są mechaniczną mieszaniną pewnych związ
ków i wszystkie zawierają węgiel drzewny, siarkę i trzeci składnik, który bywa różny, co wiąże się z różnorodnością gatunku prochu Procentowa zawartość składników może być różna, waha się jednak nieznacznie w pewnych granicach.
Rozpatrzymy parę prochów dymnych, z których większość wyco
fana jest z użycia, zawartość ich jednak wyjaśni nam myśl prze
wodnią przy dobieraniu poszczególnych składników tego prochu.
Zwykły proch dymny zawiera około 75% wagi saletry potasowej ( KNOJ, około 15% węgla drzewnego i około 10% siarki. Saletra za
wiera dużo tlenu, spala węgiel i przetwarza go w gaz, a siarka wiąże mieszaninę węgla i saletry, nadając ziarnom prochu pewną twardość.
Prochy, zawierające zmniejszoną ilość siarki, wolniej się palą.
Rezultatem spalenia się prochu jest wytworzenie się około 40%
gazów (dwutlenek węgla C 0 2, tlenek węgla CO i azot N) i około 60%
twardych resztek pod postacią osadu i dymu (twarde resztki: węglan potasu K2C 031 siarczan potasu K2SO, i siarczek potasu K-, S).
Wyrób zwykłego prochu dymnego polega na osobo eon zmieleniu saletry, węgla i siarki na pyłek, na zmieszaniu tych składników, sprasowaniu w stanie wilgotnym, przeciskaniu przez formy z otworami .rozmaitych wielkości, celem otrzymania zia
renek, polerowaniu ziarenek przez ocieranie o węgiel, suszeniu i przesiewaniu przez sito o różnej wielkości oczek.
Zwykły proch dymny zwilgotniały, nie nadający się do użytku, poznajemy po szarem zabarwieniu, lepieniu się w grudki i walaniu papieru.
P r o c h B e r t h o l l e t ‘ a różni się tern od zwykłego, że zamiast saletry zawiera sól Berthollefa (KCLOs), która zawiera więcej tlenu, niż saletra potasowa i więcej węgla może się w niej spalić (Francja). Proch ten zarzucono, ze względu na zbyt
nią wrażliwość na uderzenie i tarcie, oraz, ze względu na nadmierne zużywanie lufy.
P r o c h b a r o w y jest mieszaniną zwykłego prochu dymnego z prochem dymnym,
w którym .saletrę potasową zastąpiono saletrą barową (i. j. B a \ N O s U ) — (Niemcy).
Proch ten pali się wolniej od zwykłego i mniej zużywa sprzęt (bo saletra barowa zawiera mniej tlenu ód saletry potasowej), został jednak wyrugowany przez udo
skonalony proch zwykły.
U doskonalony proch zwykły ma zwiększone wymiary i wększą ścisłość ziaren (dłuższe palenie się i mniejsze zużycie lufy).
B i a ł y p r o c h S z u l c a jest mieszaniną saletry potasowej z trocinami drzewnemi, poddanemi działaniu kwasu azotowego i używany jest czasami do hroni myśliwskiej.
Daje on mniej dymu i resztek stałych, silniej jednak zużywa lufę. Do wytwarzania
g
rochów dymnych, saletra chilijska ( N a N 0 3 ) nie nadaje się, ze względu na swąZ zawartością węgla brunatnego mamy prochy dymne:
1) karabinowy; przeciętna grubość ziarna (kształtu nieprawidłowego) około 1'7 mm.
2) myśliwski gruby „ ,, „ „ „ „ 0-9 „
3) myśliwski drobny,, „ ,, ,, „ „ 0'4 „
Z zawartością węgla bronzowago mamy prochy dymne:
1) sześcienny — ziarno kształtu sześcianu o wysokości 8 mm.,
2) pryzmatyczny — ziarno kształtu pryzmatu o 6-ciu ścianach, wysokości 2:5 cm.
i z 1 otworem o średnicy 1 cm. (Rys, 73).
Sześcienny lub pryzmatyczny kształt prochu powoduje jego równlomiemiejsze i wolniejsze spalanie się.
Wszystkie wyszczególnione prochy dymne zawierają saletrę potasową, węgiel i siarkę.
125. WAŻNIEJSZE WIADOMOŚCI O PROCHU BEZDYMNYM.
Proch, używany obecnie do strzelania z dział i karabinów, jest pro
chem bezdymnym, różniącym się pod każdym względem od prochu dymnego. Prochy bezdymne są różne, lecz zasadniczy skład ich jest jednakowy.
Proch bezdymny wyrabiany jest z bawełny strzelniczej
t. j. materjalu wybuchowego kruszącego, otrzymanego przez działanie mieszaniny kwasu azotawego (H N O j ) i sdarozanego ( H i SOtJ na włókna bawełny.
Wyrób prochu bezdymnego, w ważniejszym zarysie, polega na działaniu eteru siarczanego i spirytusu na pewien rodzaj bawełny strzelniczej (żelatynowanie), od czego powstaje masa giętka t. zw. kolodjonowa, którą przeciska się przez formy otrzymuje nazwę nitroglicerynowego. Do prochów angielskich zali
czamy t. zw. cordit o kształcie strun, lub drutów (mieszanina baweł
ny strzelniczej i nitrogliceryny poddana działaniu acetonu) i balistyt 0 kształcie taśm. lub kwadratów (mieszanina bawełny strzelniczej z nitrogliceryną w odpowiednim stosunku i ewentualnie: z dodaniem 1 % kamfory).
Prochy francuskie są taśmowe.
Prochy bezdymne, używane do karabinów mają kształt cienkich ciemno-brunatnych blaszek kwadratowych, lub sześcianów o boku 1 mm., a.prochy armatnie mają kształt taśm (grubszych lub cieńszych, zależnie od kalibru) lub rurek różnej grubości (zależnie od kalibru).
Prochy bezdymne z bawełny strzelniczej i nitroglicerynowe, paląc się, całkowicie przeistaczają się w gazy (dwutlenek węgla, tlenek węgla, azot, wodór i inne) i niespalonych resztek nie dają. Lekki obłoczek, widziany przy wystrzale, pochodzi od pary wodnej i gazów.
Proch nitroglicerynowy szybciej zużywa lufę, niż proch z bawełny strzelniczej, bo wytwarza większą temperaturę podczas palenia się.
Proch bezdymny, podczas przechowywania, szybciej się rozkłada od prochu dymnego, wobec czego, po upływie paru lat, musi być znisz
czony lub zużyty. Proch bezdymny, zawierający na sobie plamy, daje podstawę do podejrzewania go o rozkład, niezawsze jednak plamy pochodzą od rozkładu.
126. FAZY PALENIA SIĘ PROCHU. Rozróżniamy trzy fazy pa
lenia się prochu: 1) zapalenie, 2) rozpalenie i 3) właściwe palenie się.
Zapaleniem prochu nazywamy wzbudzenie zjawiska jego palenia się.
Rozpaleniem prochu nazywamy zjawisko udzielania się płomienia od powierzchni jednego ziarna prochu do powierzchni drugiego.
Paleniem się prochu nazywamy zjawisko przenikania płomieni od zewnętrznej powierzchni ziarna do ich wnętrza.
127. ZAPALENIE SIĘ PROCHU. Zapalenie się prochu bezdym
nego następuje trudniej, niż zapalenie się prochu dymnego, bo proch bezdymny jest wilgotniejszy i posiada wypolerowaną powierzchnię taśm, lub rurek, po której płomień początkowo się ślizga. Dla szyb
szego rozgrzania prochu bezdymnego daje się w tym celu na dno ła
dunku rozpalacz ze zwykłego prochu dymnego.
128. ROZPALENIE SIĘ PROCHU. Proch ziarnisty o większym przekroju ziaren i gorzej wypolerowany, rozpala się szybciej. Skład prochu nie gra roli. W zamkniętej przestrzeni prochy rozpalają się szybciej, niż na wolnem powietrzu, gdyż wytwarza się wtedy większe ciśnienie.
Prochy bezdymne rozpalają się wolniej od dymnych. Rozpalacz, który rozwija temperaturę i ciśnienie, pomaga rozpaleniu się prochów bezdymnych.
129. PALENIE SIĘ PROCHU. Prochy dymne palą się wolniej, gdy są ściślejsze, bezdymne odwrotnie i przy wielkiej ścisłości pale
nie się może przejść nawet w detonację.
Wszystkie prochy palą się szybciej przy większem ciśnieniu i więk
szej temperaturze. Prochy dymne i bezdymne jednolite o ziarnach kulistych, palą się na wolnem powietrzu od powierzchni zewnętrznej do środka, warstwami (Rys. 74) równoległemi, przyczem każda war
stwa spala się w jednakowym czasie. W zamkniętej przestrzeni (większe ciśnienie), kuliste ziarna prochu dymnego pękają i spalają się prędzej, a kuliste ziarna prochu bezdymnego palą się tak samo, jak
58
na wolnem powietrzu, tylko szybciej. Warstwy zewnętrzne zawierają więcej prochu, wobec czego, po spaleniu się dają więcej gazów. Ilość gazów przy spalaniu się takiego prochu nie jest jednostajna, wobec czego, ziarnom prochu nadaje się inny kształt.
Proch pryzmatyczny dymny, o jednym kanale w środku pryzmatu, powinien spalać się jednocześnie od powierzchni zewnętrznej ziarna i od wewnętrznej kanału, w kierunkach wprost przeciwnych do siebie.
Powierzchnia zewnętrzna, przy paleniu się pryzmatu warstwami rów- noległemi, powinna stale się zmniejszać, a powierzchnia ścianek ka
nału, zwiększać się. Odpowiednie dostosowanie kanału do wielkości pryzmatu powinno powodować, podczas palenia się prochu, wytwarza
nie gazów w niezmiennej prawie ilości, co wpływać powinno na rów
nomierniej sze ciśnienia gazów. Próby z paleniem się prochu czarnego różnych kształtów nie dały jednak dobrych wyników i dlatego prochu czarnego nie używa się do wyrobu ładunków.
Wszystkie prochy bezdymne, używane w artylerii, palą się warstwa
mi dośrodkowemi i równoległemi, odpowiadają więc warunkom postę
powego palenia się, przyczem, podczas palenia się, proch zachowuje swój kształt poprzedni. Najlepszy kształt prochu bezdymnego jest rurkowy lub taśmowy.
Czas palenia się ładunku prochu trwa krócej, niż ruch pocisku, w lufie i wynosi setne lub tysięczne części sekundy.
C. Materjały wybuchowe kruszące.
130. BAWEŁNA STRZELNICZA. Bawełna strzelnicza, inaczej zwana piroksyliną lub nitrocelulozą, jest materjąłem wybuchowym kruszącym, używanym do prac pionierskich, do ładowania pocisków i t. p. Do prac pionierskich używa się ją pod postacią wielościanów, a do ładowania pocisków, pod postacią krążków, o średnicy, dostoso
wanej do wnętrzna czerepów.
Bawełnę strzelniczą, dzielimy na: rozpuszczalną w mieszaninie ete
ru i alkoholu, czyli kolodjonową i nierozpuszczalną w tej mieszanin ę.
Bawełna strzelnicza nierozpuszczalna ma większą siłę wybuchową od rozpuszczalnej.
Pozatem, bawełna strzelnicza obydwóch gatunków dzieli się na: su
chą, używaną w małych ilościach do detonowania innych materjałów wybuchowych i wilgotną (około 20% wody), bezpieczniejszą w użyciu od poprzedniej. Sucha bawełna strzelnicza może się palić, lub wybuchać. Detonatorem dla suchej bawełny strzelniczej jest rtęć piorunująca, a dla wilgotnej: sucha bawełna strzelnicza. O sposobie otrzymywania bawełny strzelniczej była wzmianka przy opisywaniu prochów bezdymnych.
131. NITROGLICERYNA. Nitrogliceryna jest materjałem wybu
chowym kruszącym, otrzymywanym przez ostrożne wlewanie glice
ryny do mieszaniny kwasu azotowego i. siarczanego i przez przepłó- kanie wodą otrzymanej cieczy oleistej.
Czysta nitrogliceryna jest bezbarwnym płynem oleistym, rozpusz
czalnym w mieszaninie spirytusu z eterem i nierozpuszczalnym w wo
dzie. Czysta nitrogliceryna wybucha od słabego uderzenia, lub od
do-tembar dziej, że posiada również własności trujące. Zapalona płomie
niem na wolnem powietrzu, spala się powoli, a w zamkniętem mocnem naczyniu wybucha. Czystej nitrogliceryny nie używa się w technice materjałów wybuchowych.
132. DYNAMIT. Mechaniczna mieszanina nitrogliceryny z ciałem porowatem (wapno, ziemia okrzemkowa, proch, cegła i t. p.), zwanem chłonnikiem, nazywa się dynamitem.
Dynamity zawierają mniej lub więcej nitrogliceryny (od 15% do 75%) i w zależności od tego: mogą być suche lub tłuste. Dynamit, wzięty w małych ilościach, pali się na wolnem powietrzu, a w więk
szych ilościach — wybucha. Czułość na uderzenie zależna jest od ja
kością chłonnika. Największe zastosowanie dynamit n a w górnictwie i mniejsze — do ładowania pocisków.
133. MELIN IT. Kwas pikrynowy, stopiony lub zastygnięty, znany pod nazwą melinitu (Francja), liddytu (Anglja), sehimoze (Japonja), ekrazytu (Austrja), lub Granatfiillung 88 (Niemcy), jest materjałem wybuchowym kruszącym, używanym do ładowania pocisków. Kwas pikrynowy ma postać krystaliczną, barwę żółtą i na uderzenie nie jest czuły. Pod postacią sproszkowaną, wybucha od spłonki z rtę
cią piorunującą.
Melinit daje z niektóremi metalami związki wybuchowe (pikry- niany).
Kwas pikrynowy otrzymuje się od działania mieszaniny kwasu azotowego i siar- czanego na kwas karbolowy (t. j. fenol) otrzymany przez suchą destylację węgla kamiennego.
134. TROTYL. Trotyl jest materjałem wybuchowym kruszącym, używanym do ładowania pocisków.
Trotyl przy zapalaniu topi się i pali się bez 'wybuchu, a detonuje od detonatora (w stanie sprasowanym), zwanego tetrylem (trójnitro- metyla.nilina). Trotyl (zwany w chemji trójnitrotoluenem) jest barwy szaro-żółtej, rozpuszcza się w rozgrzanym spirytusie etylowym i w benzynie, jest nitehygroskopijny, z metalami nie tworzy związków i bezpieczny jest w przechowaniu.
Trotyl otrzymuje się przhz nitrację toluenu (otrzymanego drogą suchej destylacji węgla kamiennego).
135. RTĘĆ PIORUNUJĄCA. Materjał wybuchowy kruszący, zwany rtęcią piorunującą, ma postać krystaliczną, barwę szarą i uży
wany jest w stanie czystym, sprasowanym do detonatorów, czyli po
budzaczy we wkrętkach głowicowych pocisków, a w stanie zmiesza
nym z innemi ciałami (siarka, węgiel, szkło, tłuszcze i t. p.), do spło
nek. W stanie wilgotnym rtęć piorunująca rozkłada się od metali (la
kierowanie spłonek). Rtęć piorunująca jest trująca, rozpuszcza się w gorącej wodzie, wybucha bardzo łatwo od uderzenia i tarcia.
Rtęć piorunującą otrzymuje się przez działanie kwasu azotowego n,a rtęć i dola
nie alkoholu etylowego.
60
136. SPOSÓB PRZEISTACZANIA SIĘ W GAZY MATERJA- ŁÓW WYBUCHOWYCH KRUSZĄCYCH. Wszystkie wyszczególnio
ne wyżej materjały wybuchowe kruszące przy spalaniu się nie dają dymu i stałych resztek lecz całkowicie zamieniają się w gazy.
R o z d z i a ł II.
WIADOMOŚCI WSTĘPNE O BALISTYCE. BALISTYKA WEWNĘTRZNA.