Bezdýmný střelný prach

Moderátor: Pátrač

Odpovědět
Uživatelský avatar
Martin Hessler
poručík
poručík
Příspěvky: 715
Registrován: 12/5/2009, 16:49
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Bezdýmný střelný prach

Příspěvek od Martin Hessler »

Poznámka na úvod:
Protože jsem na Palbě nenašel žádný text, který by se přímo věnoval vzniku a výrobě moderních střelných prachů, rozhodl jsem se o něj pokusit. Při psaní článku jsem však zjistil, že se sice obstojně orientuji v historii a vývoji munice, avšak méně již v chemii. Byl jsem proto nucen konzultovat a spolehnout se na tvrzení osob věci znalejších. Přesto uvítám každou věcnou připomínku či upozornění na chybu v odborné chemické terminologii apod.

Když se řekne střelný prach...

Celá staletí byl jedinou látkou, používanou jako výmetná náplň do palných zbraní, černý prach – mechanická směs ledku, síry a dřevěného uhlí v poměru přibližně 75:10:15. Poměr jednotlivých složek se čas od času mírně měnil, docházelo k pokusům o vylepšení vlastností této střeliviny, ale v podstatě šlo stále o tutéž látku.
Teprve v první polovině 19. století umožnil rozvoj vědeckých poznatků na poli chemie a vnitřní balistiky vývoj dokonalejších střelivin. A nešlo přitom zdaleka jen o odstranění mračen hustého kouře, který zahaloval bojiště a komplikoval bojové operace (za mlhavého nebo deštivého počasí museli velitelé leckdy vydat pěchotě rozkaz nestřílet, protože po pár salvách nebylo vidět ani vlastní jednotky, natož nepřítele, a v roce 1882 bylo britské válečné loďstvo donuceno předčasně ukončit ostřelováni Alexandrie, jelikož námořní dělostřelci nedokázali v dýmu z vlastní střelby určit cíle). Hoření černého prachu zanechává velké množství pevných zplodin (až 50%), které zanášejí vývrt zbraně, ztěžují nabíjení a snižují přesnost střelby. Černý prach má také svá výkonnostní omezení, jeho použitím nelze u ručních zbraní dosáhnout vyšších úsťových rychlostí než cca. 530 m/s.
Francouzský chemik Guillaume le Blond (1704 – 1781) se pokoušel již počátkem 2. poloviny 18. století vyrobit černý prach bez síry, neboť doufal, že tím omezí jeho dýmavost a sníží podíl pevných zplodin hoření. Neměl však úspěch, prach bez síry se obtížně zrnil, těžko zažehoval a příliš pomalu hořel. Roku 1788 nahradil jiný Francouz, Claude Berthollet, síru chlorečnanem draselným. Při pokusu o rozmělnění ale směs okamžitě explodovala a prachárna v Essone, kde Berthollet pracoval, vyletěla do vzduchu. O takto nebezpečnou látku neměli vojáci pochopitelně zájem.
Pozornost objevitelů se tedy obrátila ke kyselině dusičné, sloučenině známé již od starověku. Do Evropy přinesl její znalost pravděpodobně na přelomu 8. a 9. století arabský lékař Abú Músá Džabír ibn Hajján, a seznámil s ní zdejší alchymisty. Někteří na své pokusy doplatili – historku o tom, jak byl nešťastný výzkumník odnesen ďáblem přímo ze své laboratoře skrze očernalou díru ve stropě, známe i z pražských pověstí. Již kolem roku 1420 popisuje německý puškař Abraham von Memmingen návod k výrobě tekuté výbušiny na bázi kyseliny dusičné, sírové a chlorovodíkové. Skutečný impuls k výrobě bezdýmných střelivin však přišel ze zcela odlišné oblasti – z textilního průmyslu.

Roku 1771 získal Angličan Peter Wolfe působením kyseliny dusičné na indigo žluté barvivo, hodící se k barvení textilií. Stejného cíle dosáhl jiný chemik, Jean-Joseph Welter, nitrací hedvábí. Jean Baptiste Dumas, profesor chemie na pařížské Sorbonně, nazval tuto látku kyselinou pikrovou (pikros = řecky „hořký“).
Když Francie v roce 1866 zavedla do výzbroje zadovky systému Chassepot ráže 11 mm (na tehdejší dobu neobvykle málo), začali se vojáci zajímat o prach, který by méně zanášel vývrt. Proto o rok později připravil Francouz Berlinetto slabě dýmavý prach tím, že síru v černém prachu nahradil kyselinou pikrovou. Dostal tak výkonnější střelivinu, ovšem její nevýhodou byla značná kyselost. Jeho krajan Désignolle tedy místo kyseliny pikrové použil její draselnou sůl, a Brugére se snažil nahradit ji pikrátem amonným. Tyto prachy se několik let vyráběly, ale měly stejnou nevýhodu jako prach Bertholettův – stálé nebezpečí exploze při výrobě. Proto nakonec upadly v zapomnění. Ne tak kyselina pikrová. V roce 1875 učinil dr. H. Sprengel významný objev, že tato látka může být přivedena k výbuchu rozbuškou z třaskavé rtuti. Navíc se dá snadno tavit (taje při teplotě 122,5 stupňů Celsia bez nebezpečí výbuchu) a dobře vyplňuje dutiny. Roku 1885 si nechal Eugene Turpin patentovat plnění dělostřeleckých granátů směsí kyseliny pikrové a střelné bavlny. O dva roky později zavedla francouzská armáda a námořnictvo tuto látku pod názvem melinit, od roku 1888 se vyráběla v Anglii k témuž účelu jako lyddit a v Japonsku ji nazvali šimoze. Ve stejné době se rozběhla výroba směsi kyseliny pikrové a kresylanu amonného v Bratislavě (továrna Volkmann). Rakouská armáda ji pojmenovala ekrasit.

Vraťme se však zpět k tématu vývoje a výroby bezdýmných střelných prachů. Základem všech současných bezdýmných střelivin je nitrocelulóza – střelná bavlna. V průběhu 30. a 40, let se různí chemici zabývali nitrací všech možných látek (škrobová moučka, plátno, papír atd.), ale praktického významu dosáhl až basilejský profesor Christian Friedrich Schönbein (1799 – 1868). 27. května 1846 předvedl Basilejské přírodovědecké společnosti bavlnu, vzhledem se nijak nelišící od bavlny přírodní, která však pod úderem kladiva explodovala a zapálena ihned beze zbytku shořela. Doporučil tuto látku k nabíjení do ručnic a zamýšlel nahradit jí střelný prach. Za účelem obchodního využití vynálezu se spojil s basilejským bankéřem Emmanuelem Bachhofenem. Zájem projevila Francie, Anglie a Rusko. Zatím se ale přihlásil jiný profesor, Christian Rudolf Böttger, že nezávisle na Schönbeinovi učinil tentýž objev. Oběma vynálezcům nezbylo než se spojit, jenže čáru přes rozpočet jim málem udělal třetí chemik – Friedrich Julius Otto z Hannoveru (1809 – 1890). Ten uveřejnil v časopise Hannoversche Zeitung článek, v němž prohlásil, že i on došel nezávisle na jiných pokusech k objevu nitrocelulózy, a že dává tento vynález zdarma k dispozici celému světu. Schönbein s Böttgerem jen tak tak dokázali prodat svůj recept rakouské vládě za 30 000 zlatých. Schönbein dostal dvě třetiny, Böttger zbytek. Friedrich Otto nezískal nic.

Průmyslová výroba nitrocelulózy se skutečně rozběhla v celé řadě vyspělých států. Je to ostatně proces lákavě jednoduchý: obyčejnou přírodní bavlnu (nejčastěji se používal a dodnes používá odpad z přádelen) stačí namočit do kyseliny dusičné, nechat patřičnou dobu působit, poté nitrovanou bavlnu vyprat ve vodě, usušit – a je hotovo. Brzy se však přišlo na některé její nepříjemné vlastnosti. Nitrocelulóza je chemicky nestálá, způsobuje rychlou korozi železných kovů, hoří příliš rychle a vyvíjí velké množství spalného tepla, jež poškozuje vývrt hlavně. K těm vysloveně nebezpečným pak patří silný sklon k samovznícení. Továrna na nitrocelulózu ve Fereshamu (Anglie) vyletěla roku 1847 po půl roce provozu do vzduchu, přičemž zahynulo 21 lidí. Následovala podobná neštěstí ve Francii, ve výrobních provozech ve Vincennes a v Le Bouchet. Další neštěstí se udála v Rusku.
Opatrnější přístup tedy zvolili Němci a Rakušané, kteří v rámci Německého spolku sestavili zvláštní výbor pro výzkum a využití nitrocelulózy. Jeho předsedou se stal baron Wilhelm von Lenk (1809 – 1894), rodák z Českých Budějovic. Výbor zasedal šest let a nakonec doporučil vynález využít, ovšem s tím, že každý ze zúčastněných států má postupovat dle vlastního uvážení. Rakušané zřídili výrobu nitrocelulózy v továrně v Hirtenbergu, jejím vedením byl pověřen již zmiňovaný von Lenk. Tento muž se střelnou bavlnou vážně zabýval a pomocí pokusů se přesvědčil, že příčinou samovznícení jsou mastnota základního materiálu a nedostatečně vyprané zbytky kyselin. Podstatně proto zdokonalil praní a čištění jak bavlněného odpadu, tak výsledného produktu, a dokázal již vyrobit poměrně stálou nitrocelulózu. Tvaroval ji do provazců a pro snížení spalného tepla máčel v roztoku vodního skla.
Takto vzniklý výrobek se Rakušané snažili využít k plnění dělostřelecké munice, avšak záhy se objevily samovolné výbuchy střel v hlavních. Nitrocelulóza nesnášela prudké zrychlení při výstřelu a explodovala předčasně. Proto se uplatnila jen jako ženijní trhavina a také se laborovala do námořních torpéd. Mimo to hirtenberská továrna vyletěla 20. července 1862 do povětří. Příčinu se nepodařilo zjistit, a když o tři roky později vybuchlo ve Wiener-Neustadtu skladiště se 60 000 librami střelné bavlny, byla tato látka označena v Rakousku za nebezpečnou a její výroba zakázána.

Jenže zájem o moderní střeliviny neuhasl ani po těchto nezdarech. Potíže s bavlnou vedly k pokusům nitrovat celulózu jiného druhu. Pruský major Eduard Schultze, technický vedoucí prachárny ve Spandau, roku 1864 začal pracoval s drobnými dřevěnými zrnky, vysekávanými z dýh. Vařil je v slabém sodném roztoku, napařoval, promýval a sušil. Pak je napouštěl kyselinou dusičnou. Doma v Německu Schulze neuspěl, nepodařilo se mu získat státní zakázky, neboť jeho výrobek se nehodil pro vojenské a kulové náboje. Malá továrnička, kterou si otevřel v Potsdamu, brzy zkrachovala. Uplatnil však svůj prach v Anglii, kde se od roku 1868 vyráběl pro plnění brokových nábojů. Ředitel továrny v Eyeworth Lodge v Lyndhurstu (Hampshire) zdokonalil jeho vlastnosti tím, že poněkud změnil jeho složení a postup výroby (dřevěné piliny želatinované ve směsi éteru a alkoholu s přísadou kafru a poté preparované dusičnanem draselným). Pod názvem Schultze Gun Powder si jej oblíbilo několik generací anglických lovců. Pro rozvoj vojenské techniky ale neměl význam.

Nevzdával se ani neúnavný a neústupný von Lenk. Navázal kontakty s vojenskou správou v Anglii a získal britský patent na výrobu nitrocelulózy. Na jeho základě byla zřízena výroba v továrně Prentice & Company (Stowmarket) a dále ve státní prachárně Royal Gunpowder Factory ve Waltham Abbey. Ve Stowmarketu došlo brzy k výbuchu, ale produkce ve Waltham Abbey se slibně rozjížděla. Angličané již měli k dispozici svědomitou studii sira Frederika Augusta Abela (1827 – 1902), chemika britského ministerstva války a pozdějšího prezidenta Commitee of Explosives. Ten po několika letech pokusů dospěl k závěru, že příčinou samovznětlivých procesů v nitrocelulóze jsou zbytky nitračních kyselin, které pronikly do buněčné struktury celulózy a pouhým praním je nelze odstranit. Zavedl proto rozemílání střelné bavlny v papírnických holendrech, vyváření, opakované proplachování slabým sodným roztokem a odstřeďování. Jako první také stanovil zkoušku stability nitrocelulózy, dodnes používanou a nazvanou po něm – Abelův test. Svůj výrobní postup dovedl do konečné podoby roku 1866 a umožnil tak bezpečně přechovávat zásoby této látky po neomezeně dlouhou dobu. Továrna ve Waltham Abbey brzy vyráběla kolem 1000 kg kvalitní nitrocelulózy denně.

Zatím se ve Francii věnoval zdokonalování střelné bavlny ing. Paul-Marie Vieille, ředitel Laboratoire central des poudres et salpetres. Roku 1884 přišel na možnost želatinovat nitrocelulózu směsí éteralkoholu a kyseliny pikrové. O rok později slavný Alfred Nobel dokázal želatinovat nitrocelulózu nitroglycerinem a položil tak základ vývoje moderních bezdýmných střelných prachů.
Nobel se zabýval především pokusy s kolodiovou (puškovou) střelnou bavlnou, o obsahu dusíku nižším než 12 %. Pokoušel se jí nahradit infusoriovou hlinku, používanou v dynamitu jako stabilizátor, tím, že ji rozemílal a rozpouštěl v nitroglycerinu. Získal tak želatinovou hmotu, jíž nahradil starý dynamit. V továrně Volkmann v Bratislavě zdokonalili jeho postup tím, že smísili nitroglycerin s kolodiovou bavlnou v poměru 86 ku 7. Po přidání 4 dílů kafru získali trhavinu tak necitlivou, že ji bylo možno přivést k explozi jen rozbuškou. Tato „kafrovaná želatina“) se výborně osvědčila jako výbušná náplň střel.
Samotného Nobela vedly zkušenosti s trhací želatinou k vývoji nitroglycerinového bezdýmného střelného prachu – balistitu. Původně se skládal ze směsi kolodiové nitrocelulózy a nitroglycerinu v poměru 1:1, s přídavkem 1% difenylaminu nebo anilinu.

S dynamitem ostatně pracoval i nám již známý Angličan, sir F. A. Abel. Na rozdíl od Nobela ale pracoval s tzv. vysokou nitrocelulózou, o vyšším obsahu dusíku (13% a více). Rozemílal ji a nechával do ní vsakovat nitroglycerin. Tím získal glyoxilin („bavlněný dynamit“). V roce 1889 ve spolupráci s prof. Jamesem Dewarem spojil obě tyto látky přidáním acetonu v homogenní hmotu a dostal tak základ bezdýmného střelného prachu. Ten se skládal z 58% nitroglycerinu, 37% nitrocelulózy a 5% vazelíny, lisované do vláken. Dostal název cordit (cord = angl. šňůra, provázek).

Rozeznávámě tedy dvě hlavní skupiny bezdýmných střelných prachů: prachy nitrocelulózové (P.-M. Vieille) a prachy nitroglycerinové, které se dále dělí na balistity (A. Nobel) a kordity (F. A. Abel). Obecně lze říci, že nitrocelulózový prach se vyznačuje nižším výkonem, zato je chemicky stálejší, méně agresivní a produkuje méně spalného tepla. Výkonnější nitroglycerinové prachy naproti tomu nabízejí sice vyšší brizanci, zato mají větší tendenci chemicky reagovat s kovy. Navíc vlivem vysokých teplot může docházet k vyprchávání nitroglycerinu, což rapidně snižuje výkon nábojů. Proto Britové po zkušenostech z búrských válek snížili podíl nitroglycerinu v armádním bezdýmném prachu a zavedli Cordite ND (30 % nitroglycerínu, 65 % nitrocelulózy, 5 % vazelíny). Nižší procento nitroglycerinu sice nezabrání jeho vyprchávání, ale úbytek výkonu není tak markantní.

Zavedení bezdýmného prachu prakticky ve všech vyspělých armádách v závěru 19. století umožnilo zmenšení ráže vojenských pušek z původních 10 -13 mm na hodnoty 6,5 – 8 mm při zachování stejné nebo vyšší dopadové energie projektilu. Navíc ve svém důsledku otevřelo dveře rozvoji samočinných zbraní. Návrhy jak zautomatizovat činnost palné zbraně sice existovaly už dávno, ale do té doby jediná dostupná střelivina – černý prach – neměla dostatečný výkon, zanášela mechanismy zbraní a byla zdrojem neustálých závad. Bezdýmný prach, produkující méně než 4% pevných zplodin hoření, tento problém vyřešil.

Jak tedy vypadá výroba současných střelných prachů? Rozemletá a vyčištěná nitrocelulóza se vkládá ho hnětacího stroje, v němž se želatinuje – mísí se s vhodným rozpustidlem, tedy nitroglycerinem, acetonem nebo éteralkoholem, a prohněte se do podoby homogenní masy. Ke zvýšení chemické stálosti a neutralizaci případných stopových zbytků nitračních kyselin (dusičná, sírová) se přidávají stabilizátory – difenylamin, mletá křída nebo oxid hořečnatý. Ke snížení spalného tepla se používají tzv. chladidla – hydrogenvinan draselný (vinný kámen), dikyandiamid, ferrokyanid draselný. Dále antiluery za účelem redukce úsťového záblesku (draselné či amonné soli). Je-li třeba snížit rychlost hoření prachu, přidají se vhodné flegmatizátory (vazelína, pryskyřice, centralit). Pokud je naopak žádoucí hoření urychlit, přidává se do prachové masy dusičnan barnatý.
Prohnětená masa se válcuje do tvaru tenkých plátů, je se dále řežou na malé pravidelné lístečky. Případně se místo válcování protlačuje přes matrice různých tvarů a velikostí, podobně jako při výrobě špaget a makarónů. Z vzniklých útvarů se odkrajují jednotlivá zrna.
Protože velikost a tvar prachových zrn má zásadní vliv na průběh hoření výmetné náplně, je třeba zvolit správné parametry podle druhu a určení prachu. Rychlost hoření zrn je přímo závislá na velikosti povrchové plochy. Jestliže se povrch zrna odhoříváním zmenšuje, klesá i rychlost hoření (degresivní prach). Degresivní prachy mají zrna tvaru válečků, čoček nebo kotoučků. Naproti tomu povrchová plocha zrn ve tvaru tenkých lístků se odhoříváním téměř nemění (konstantní nebo též lineární prach). Je-li třeba, aby rychlost hoření prachu narůstala, vylisují se zrna ve tvaru krátkých trubiček s jedním nebo i více otvory. Povrch takovýchto zrn se odhoříváním zvětšuje – vzniká progresivní prach.
Hotová zrna se někdy grafitují, jednak za účelem snížení brizance, jednak se tím vyloučí elektricita, jež by komplikovala plnění nábojnic. Komerční prachy určené ke sportovním a loveckým účelům bývají barvené kvůli rozlišení, zatímco vojenské nitroglycerinové prachy se zpravidla nebarví a jejich zrna mají původní barvu prachové masy, jež může podle složení kolísat od tmavě žluté po hnědou. Po následném usušení je prach hotov.

První světová válka znamenala další pokrok ve vývoji bezdýmných prachů. Když nouze o živočišné tuky v Centrálních mocnostech způsobila nedostatek nitroglycerinu, začal se v Německu nitroglycerin při výrobě prachu nahrazoval nitroglykolem (glykoldinitrát). Nevýhodou byla složitá a drahá výroba glykolu (jako výchozí surovina tehdy sloužil etylalkohol), výhodou praktická necitlivost této látky vůči úderu a snazší manipulace – nitroglycerin tuhne při +80 stupních Celsia, zatímco nitroglykol až při -22 stupních. Válečných zkušeností Němců využili v USA, kde byl k dispozici levný zdroj ethylenu v podobě zemního plynu. Takto vzniklý diglykolový prach se vyznačuje poměrně nízkým výbuchovým teplem, méně tedy opotřebovává vývrt zbraně a vyvolává menší úsťový záblesk.

Původní černý prach se sice stále vyrábí, ale dnes je používán jen k pyrotechnickým účelům (ženijní zápalnice, pyrotechnické zpožďovače, výroba ohňostrojů atd.), a ke střelbě z historických zbraní a jejich replik. Přesto má některé cenné vlastnosti, jež i těm nejmodernějším bezdýmným prachům chybí: je chemicky stálý, snáze se zažehuje a má konstantní objem. Naproti tomu bezdýmné prachy se při manipulaci setřásají, což znamená, že při výrobě munice je třeba výmetnou náplň dávkovat vážením, nikoli odměřováním.

Martin Hessler


Beat P. Kneubuehl: Balistika
dr. J. Pojezdný: Kniha o ohni, zbraních a lidech
J. Hýkel, V. Malimánek: Náboje do ručních palných zbraní
R. Horlacher: The power and the glory

Za konzultaci v oboru chemie děkuji ing. P. Leidlovi.
Neexistují žádné zoufalé situace. Existují pouze zoufalí lidé. /Heinz W. Guderian/
Uživatelský avatar
Alchymista
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 4883
Registrován: 25/2/2007, 04:00

Příspěvek od Alchymista »

Dobrý prehľadový článok.

Len zopár poznámok a pripomienok:

Čierny prach vôbec nie je jednoduchá mechanická zmes - prostým zmiešaním práškovaného dreveního uhlia, síry a liadku sa nezíska čierny strelný prach, ale len pyrotechnická zmes, ktorá sa skutočnému čiernemu prachu ani len nepribližuje.
Tajomstvo je nielen v dokonalom premiešaní, ale i v spôsobe, ako sa to urobí. Staré postupy spracovávali suroviny na prachovinu v mažiaroch, moderné postupy používajú zariadenie zvané "kolobeh" - je to plochá oceľová alebo bronzová misa, s priemerom 2-3 metre, do ktorej sú spustené dve bronzové kolesá, každé vážiace zhruba pol tony. Kolesá sa nepohybujú po dne misky (to by tam dlho nezostali :twisted: ), ale sú zavesené a ich výška sa dá presne regulovať, okrem toho sú tam zhŕňadlá a škrabáky, ktoré vracajú spracovávanú prachovinu pod kolesá. Do misky sa nasype zmiešaná zmes surovín a motorom poháňané kolesá obiehajú dookola za neustále ovhčovania, zmes nesmie byť ani príliš suchá ani príliš mokrá - po niekoľkých hodinách behu sa zmes dôkladne premiesi a pod ťažkými kolesami aj zlisuje. Práve zlisovanie prachoviny (síra a liadok sa pod tlakom kolies alebo pod úderom tĺku v mažiari "tavia") je ten zázračný krok, ktorý sa nedá v amatérskych podmienkach nijak rozumne dosiahnuť. Po dobehnutí kolobehu sa kolesá zdvihnú a placka prachoviny rozláme a vyberie z misky. Na špeciálnych zrnidlách sa zrní na prach požadovanej veľkosti, suší a preosieva. Pre ručné zbrane sa omieľa a obvykle grafituje, aby sa dobre sypal. Pre delá bol vymyslený spôsob ďalšieho lisovania do dosiek, alebo priamo telies (2-3cm) vysokým tlakom niekoľko hodín (lisované dosky sa rozsekali na telesá podobnej veľkosti). Silne lisovaný čierny prach horel približne po vrstvách a mal dobré balistické vlastnosti.

Čierny prach sa stále používa i v delostreleckej munícii - v zápalkových skrutkách a zažehovačoch v nábojkách a raketových motoroch. Má totiž dlhý plameň s obsahom tuhých žeravých častíc, ktoré majú dobré zápalné vlastnosti na bezdymné prachy a raketové TPH na báze nitrocelulózy.

Streliviny na báze nitrocelulózy
Nitrocelulóza sa spravidla rozlišuje ako nízkonitrovaná nitrocelulóza Nc2 s obsahom dusíku 11,12-12,76% a vysokonitrovaná nitrocelulóza Nc1 s obsahom dusíku 12,77-13,3%. Líšia sa okrem iného rozpustnosťou v rôznych organických rozpúšťadlách.
Vyrábajú sa aj iné druhy nitrocelulózy, s odlišným obsahom dusíku, ale z hľadiska výroby strelivín (prachov) a trhavín nie sú príliš významné (napríklad nitrocelulóza do rôznych náterových hmôt)


Rozdiel medzi Nc, Ng a Dg prachmi je okrem iných vlastností v závislosti rýchlosti horenia prachu na tlaku pri akom explozívne horenie prachu prebieha a v maximálnej teplote spalín. Od toho sa potom odvíja maximálny tlak v nábojovej či spalovacej komore a hlavni brane a zároveň priebeh tlaku jednak v čase (počas výstrelu) a jednak jeho rozloženie pozdĺž hlavne.

Nitrocelulózové prachy (Nc) sa vyrábajú zo zmesy Nc1 a Nc2, čím viac je Nc1, tým je prach "ostrejší", rýchlejšie horiaci.
Nitrocelulózové prachy sú spravidla "chladnejšie", menej ostré ako nitroglycerínové, horia pomalšie a nižšími teplotami.
Zrno Nc prachu je žltavé, pórovité, nepriesvitné a pomerne krehké.
Nitrocelulózové prachy sú vhodné pre ručné zbrane až po delá kalibru okolo 100mm.

Nitroglycerínové prachy (Ng) sú "horúce" alebo "ostré", horia rýchlejšie a vyššími teplotami ako nitrocelulózové. Na výrobu sa používa takmer výlučne nitrocelulóza Nc1.
Zrno Ng prachu je žlté až hnedé, s hladkým a lesklým povrchom, v tenkej vrstve priesvitné.
Nitroglycerínové prachy sa používajú pre najvýkonnejšie zbrane a ako TPH, ale vzhľadom na vysokú teplotu horenia spôsobujú silnú eróziu hlavní

Prach diglykolový/dinitrodiglykolový (Dg).
Podobajú sa prachom nitroglycerínovým, ale miesto nitroglycerínu sa ako želatinizátor používa o dinitrodiglykol. Používa sa pre najvýkonnejšie protilietadlové a protitankové kanóny a predovšetkým na náplne raketových motorov, pretože dinitrodiglykol výborne želatinizuje nitrocelulózu a to umožňuje výrobu veľkých zŕn (až 100kg)

parameter..................... Nc prachy ................. Ng prachy ................. Dg prachy
Energia Q ................. 880-1000 kcal/kg ......... 1000-1300 kcal/kg ........ 800-850 kcal/kg
Explozívna teplota ...... 2700-3000°C ..............3000-3500°C ............... 2200-2500°C
Objem plynov ............ 910-970 l/kg ...............810-880 l/kg ............... 970-1040 l/kg
Hustota ....................1,55-1,63 g/cm3 ......... 1,62-1,7 g/cm3 ........... 1,52-1,58 g/cm3

Najchladnejšie prachy sú potom nitroguanidínové alebo tiež "gudulové" - používali sa pre delá najväčších kalibrov. Je to dinitrodiglykolový prach s prísadou nitroguanidinu. Majú nízku energiu cca 720kcal/kg.


Len na okraj - Progresívne horiaci prach reálne takmer neexistuje - v lepšom prípade sa v priebehu horenia objaví plató alebo progresivita rádu jednotiek percent.
ObrázekObrázek

Оптимисты изучают английский язык, пессимисты - китайский. А реалисты - автомат Калашникова
Uživatelský avatar
Martin Hessler
poručík
poručík
Příspěvky: 715
Registrován: 12/5/2009, 16:49
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Martin Hessler »

Alchymista:
Děkuji za doplnění a upřesnění, i za technické parametry.
Nitroglycerinové bezdýmné prachy se celkem běžně používají k laboraci pěchotního střeliva, prakticky výhradně po rozšíření malorážové munice pro útočné pušky (typicky 5,56 NATO, 5,45x39) - právě pro dosažení vysokých úsťových rychlostí.
Neexistují žádné zoufalé situace. Existují pouze zoufalí lidé. /Heinz W. Guderian/
Uživatelský avatar
Micuhide Akechi
rotmistr
rotmistr
Příspěvky: 141
Registrován: 11/10/2006, 11:13
Bydliště: Příbram

Příspěvek od Micuhide Akechi »

Pěkný článek, vůbec jsem netušil, že přechod od černého k bezdýmnému prachu byl tak komplikovaný.
Proč se Schultzeho prach nehodil pro vojenské a kulové náboje?
Uživatelský avatar
Martin Hessler
poručík
poručík
Příspěvky: 715
Registrován: 12/5/2009, 16:49
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Martin Hessler »

Proč se Schultzeho prach nehodil pro vojenské a kulové náboje?
Především pro příliš rychlé hoření. Od střelného prachu pro brokové náboje se obecně vyžaduje mnohem větší živost a rozpětí spalných plynů. Také měl poněkud vyšší procento pevných zplodin hoření než pozdější balistity a kordity.
Neexistují žádné zoufalé situace. Existují pouze zoufalí lidé. /Heinz W. Guderian/
Odpovědět

Zpět na „Pěchotní výzbroj a dělostřelectvo“