Главная Психология

Порох (история изобретения). Что такое порох: разновидности, характеристики, применение

Вещество, известное современнику, не интересующемуся химией, как добавка-консервант Е252. Месторождения ее в виде минерала нитрокалита распространены в двух регионах планеты - в Ост-Индии и в Чили.

За давностью лет утрачены достоверные сведения о месте и времени появления пороха. Однако версии рождения чудесного состава существуют - китайская, индийская и европейская. Речь идет о самом первом виде древнейшей взрывчатой смеси - черном или дымном порохе.

Китайская версия появления пороха

Древние китайские трактаты, датируемые V веком, повествуют об использовании азотнокислого калия в различных сочетаниях с серой - вторым основным компонентом пороха - для приготовления лекарств. Уже позднее в алхимических китайских текстах появились сведения о способах очистки селитры, об использовании смеси в фейерверках, следом пришло осознание целесообразности применения волшебного состава, дополненного древесным углем, в военных действиях.

Благодаря Китаю производство пороха освоили индийцы. В Европу знание о чудесном порошке принесли арабы (мавры), завоевавшие Испанию в VIII веке. Впрочем, европейцы отстаивают свои права на независимое открытие пороха.

Индийская версия появления пороха

Сторонники «индийской версии» считают, что не Китай открыл индийцам чудесные свойства пороха, а, напротив, процесс шел в обратном направлении. Среди доводов приводится легенда о битве правившего в III веке до н.э. великого царя Ашоки, окончившейся внушительной победой благодаря знаниям о порохе и его свойствах. Есть легенда о безуспешной попытке осады одного из индийских городов войсками Александра Македонского: они были повержены в паническое бегство, спасаясь от обстрела пороховыми ракетами. Исследователи также обращают внимание на упоминание о порохе в «Махабхарате».

Нужно сказать, что для китайского и индийского варианта есть предпосылки, в буквальном смысле «лежащие на поверхности». Разводя огонь на старом кострище в районе месторождения калийной селитры, люди наблюдали сильную вспышку и интенсивное горение: работала смесь селитры и древесного угля от прежнего костра.

Европа и порох

Запад пришел к открытию и использованию черного (дымного) пороха значительно позднее Востока. У истоков европейского пороходелия историей, отметающей «арабский след», отмечены две персоны - естествоиспытатель и философ Роджер Бэкон и монах Бертольд Шварц, соответственно во второй половине XIII и первой половине XIV века. Описание пороха было размещено в одном из сочинений Бэкона, однако тогда Европа обошла вниманием столь ценную информацию. Примерно через полвека после англичанина Бэкона, независимо от него, порох во время химических опытов случайно изобрел немец - францисканский монах Бертольд Шварц (Черный). Во всяком случае, так гласит легенда.

В XIV веке изобретение не осталось без практического применения, причем имя Бертольда Шварца связано в истории не только с открытием пороха, но и с изобретением оружия, использующего мощь пороха. Восточные игры с фейерверками даже не пришли на ум, сила пороха сразу была направлена в военное русло.

Порох представляет собой твердую взрывчатую смесь из измельченных кусочков угля, серы и селитры. При нагревании смеси первой (при 250 градусах) загорается сера, затем она поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря чему происходит процесс окисления и сжигания смешанных с ней веществ. Уголь представляет топливо, доставляющее большое количество газов высокой температуры. Газы начинают расширяться с огромной силой в разные стороны, создавая большое давление и образуя взрывной эффект. Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В местностях, богатых щелочами, встречалась она в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хун-цзин, живший в конце V-го -- начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики.

Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие: калиевую селитру, серу и уголь. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название "хо пао", что переводится, как "огненный шар". Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички. Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль.

Из Китая секрет изготовления пороха попал к арабам и монголам. Уже в начале ХIII века арабы, достигшие высочайшего мастерства в пиротехнике, устраивали изумительные по красоте фейерверки. От арабов секрет изготовления пороха попал в Византию, а затем и в остальную Европу. Уже в 1220 году европейский алхимик Марк Грек запишет рецепт пороха в своем трактате. Позже о составе пороха довольно точно напишет Роджер Бэкон, ему первому принадлежит упоминание о порохе в научных источниках Европы. Однако прошло еще 100 лет, пока рецепт пороха не перестал быть тайной.

Легенда связывает вторичное открытие пороха с именем монаха Бертольда Шварца. В 1320 году алхимик, проводя опыты, якобы случайно составил смесь из селитры, угля и серы и начал ее толочь в ступке, а вылетевшая из очага искра, попав в ступку, привела к взрыву, что явилось открытием пороха. Бертольду Шварцу приписывают идею использования пороховых газов при метании камней и изобретение одного из первых в Европе артиллерийских орудий. Впрочем, история с монахом, это скорей всего лишь легенда. В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.

В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.

Несмотря на то, что в Европе порох был изобретен намного позже, именно европейцы сумели извлечь из этого открытия наибольшую пользу. Следствием распространения пороха было не только бурное развитие военного дела, но и прогресс во многих других областях человеческих знаний и в таких сферах человеческой деятельности, как горное дело, промышленность, машиностроение, химия, баллистика и многое другое. Сегодня это открытие используют в ракетной технике, где порох используют в качестве топлива. Можно с уверенностью сказать, что изобретение пороха является важнейшим достижением человечества.

Историческая справедливость требует сказать, что порох был изобретен в Китае. Имя человека, впервые составившего взрывчатую смесь, навсегда останется тайной. Дело в том, что первые тексты, в которых упоминается порох и рецепты его приготовления, анонимны.
Wikimedia Commons / Andshel ()

Основной компонент пороха – селитра – был известен еще в древности и описан в даосском трактате 492 года нашей эры. Однако это еще не был порох. Первые упоминания о составе, на самом деле напоминающем порох, относятся к 9-му веку.

Именно тогда китайские монахи, занимавшиеся медициной, случайно составили смесь, которая могла взрываться, образуя дым и пламя. Даже само китайское слово, обозначающее «порох», в переводе звучит как «пламя медицины».

Обнаружив главные свойства порошка – способность взрываться, дымить, поджигать все вокруг – предприимчивые китайцы начали придумывать способы его использования. Разумеется, было создано оружие, а также любимое китайское развлечение – пиротехника. Военный трактат 11 столетия описывает рецепты приготовления пороха, способы изготовления взрывающегося оружия (бомб и ракет) и фейерверков.

В пиротехнический порох китайцы клали меньше селитры, благодаря чему он не взрывался, а горел, производя много яркого пламени.

Порох: путь с Востока на Запад

Несмотря на то, что изобретение пороха историческая наука приписывает китайцам, никто не знает, насколько разрушительным было их оружие.

В те времена еще не было технологий, позволяющих получать высококачественную очищенную селитру и уголь, которые и являются компонентами настоящего пороха, используемого в огнестрельном оружии.

Их изготовление стало возможным только с достижениями европейской химической науки, то есть не ранее 17-го века. Тем не менее, считается, что китайский порох распространялся по Ближнему Востоку и далее в Европу. Распространению разрушительной смеси способствовали монгольские и арабские завоевания.

Долгие века китайцы держали в секрете рецептуру изготовления пороха и массового производства смеси в других частях света не существовало.

Европейским изобретателем пороха считается человек мирной профессии – монах Бертольд Шварц. Он жил в 14-м веке и занимался алхимией. Как и многие другие открытия, порох является побочным продуктом поисков философского камня. Существует легенда, согласно которой за свои эксперименты Шварц был обвинен в колдовстве и приговорен к заключению.

В тюрьме он не оставил своих исследований, экспериментировал с различными смесями и случайно наткнулся на состав, который взрывался. Это случилось в тридцатых годах 14-го столетия – именно этот период принято считать временем открытия пороха в Европе.

Интересно, что фигура Бертольда Шварца со временем приобрела таинственный и даже зловещий ореол, он стал персонажем многих литературных произведений. И это неслучайно, ведь только с изобретением пороха стало возможным быстрое развитие огнестрельного оружия, которое произвело революцию в военном деле и имело огромные последствия для всей истории человечества.

С помощью пороха древние китайцы делали маломощные бомбы и прототипы современных гранат, в то время как европейцы быстро создали ружья и артиллерию большой поражающей силы.

Современная история пороха

С момента изобретения пороха францисканским монахом рецептура взрывчатой смеси постоянно совершенствовалась. В своем стремлении создать все более смертоносное оружие люди придумывали новые виды пороха. Основные прорывы в этой отрасли пришлись на конец 19-го – начало 20-го века.

Именно тогда был создан бездымный порох и важнейшая разновидность пороха – твердое ракетное топливо. Разработчики преследовали основные цели: увеличить взрывчатую силу пороха, создать более компактные смеси, сделать его более пригодным к хранению, избавиться от дыма, затрудняющего обзор.

Wikimedia Commons / Lord Mountbatten ()
Сегодня известны различные виды бездымного пороха, твердое ракетное топливо, алюминиевый порох, применяемый в пиротехнике, и другие разновидности пороха. Как и столетия назад, порох, главным образом, используется для производства вооружений, однако есть и другие, более мирные сферы его применения. Это спортивное и охотничье оружие, космонавтика, производство пиротехники.

представляет собой твердую взрывчатую смесь из измельченных кусочков угля, серы и селитры. При нагревании смеси первой (при 250 градусах) загорается сера, затем она поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря чему происходит процесс окисления и сжигания смешанных с ней веществ. Уголь представляет топливо, доставляющее большое количество газов высокой температуры. Газы начинают расширяться с огромной силой в разные стороны, создавая большое давление и образуя взрывной эффект.

Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В местностях, богатых щелочами, встречалась она в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хун-цзин, живший в конце V-го — начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики.

Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие: калиевую селитру, серу и уголь. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название «хо пао», что переводится, как «огненный шар». Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички. Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль.

В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.

Известно, что перевод слова «порох» имеет значение «пыль», а изобретен он был не одну сотню лет назад.

Точное время изобретения пороха до сих пор неизвестно. Однако еще со школьной скамьи многие помнят, что дымный порох появился еще до нашей эры в Китае. Алхимики из Поднебесной интересовались многими вопросами, в том числе такими материалами для работы как уголь и селитра. Путем экспериментов они получили смесь из серы, селитры и угля, которая сгорала при 300°С.

История возникновения

Первое появление

Первая информация встречается в 808 году, после того как китайский алхимик Цин Сюйцзы составил вещество, смешав с половиной селитры в различных пропорциях древесный уголь, серу и другие примеси. В результате смесь была горючей и позднее использовалась для фейерверков и зажигательных бомб.

Примерно в 850 году все в том же Китае Чжэн Иню впервые изготовил взрывчатый порох. Именно этот процесс был описан в 1044 г. Вэем Бояном.

В Китае использовались различные виды оружия, предполагавшие использование взрывчатого вещества: ручные гранаты, мины, первые ракеты. Появление этого оружия датируется XI-XIII в. С конца XI века китайские воины начали применять закрытую с одной стороны трубку с закладываемой стрелой и порцией пороха - пращур современного ружья.

Уже позднее секрет изготовления стал известен в других странах, затем перекочевал к монголам, арабам и индийцам, откуда попал и в Европу.

Появление пороха в Европе

Первым человеком, который описал порох в Европе, стал византиец Марк Грек. Очень велика вероятность того, что это псевдоним, за которым стоят переводчики и переписчики книг, ставшие обладателями арабской книги.

Точная дата составления византийского манускрипта неизвестна, но он примерно датируется периодом между 1220 и 1300 годом.

Известен также монах из Англии по имени Роджер Бэкон, который описал некое средство из орехового угля, селитры и серы, которое способно издавать звуки и выпускать огонь. Произошло это в 1242 году, однако рецепта англичанин не оставил.

В 1330 году были изобретены артиллерийские орудия. Пальма первенства принадлежит в это раз немецкому монаху по имени Бертольд Шварц. В подтверждение этого приводится факт сражения за город Чевидале между итальянскими и немецкими войсками, в котором последние применили огнестрельное оружие.

Еще один исторический факт - битва при Креси между англичанами и французами в 1346 году, когда англосаксы пустили в ход литые бронзовые пушки, которые могли проводить залповую стрельбу. В глухой край помещался порох, запал выводился наружу, ближе к жерлу пушки располагалось ядро из свинца, камня или железа. Заряд поджигался сбоку, вещество внутри пушки взрывалось и за счет расширения газов ядро выбрасывалось.

В XIX веке практически в одно время были изобретен бездымный порох: сначала в 1884 году во Франции Поль Вьель изобрел пироксилиновую разновидность, затем спустя 4 года Альфред Нобель - баллиститную, а годом позже Фредерик Абель и Джеймс Дьюар из Англии получили кордитный вариант.

Получение пороха в России

До России это вещество впервые дошло только в 1389 году. Первые пороховые заводы в стране появились только в XV в., они производили дымное порошковое вещество для стрельбы. Из него формировались комочки, благодаря которым заряд проводился проще и газов давал больше, то есть увеличивал силу выстрела.

В середине XV века была изобретена зерненая разновидность пороха, когда он раскатывался в соединении со спиртовой смесью в тестообразную массу, а затем пропускался через решето.

Большой толчок к развитию производства произошел во времени правления Петра I. Были построены три крупных завода в Петербурге, Сестрорецке и на Охте, которые получили названия по месту своей постройки.

В 1748 году Михаил Ломоносов проводил эксперименты и тесты дымного пороха, позже продолженные французами Антуаном Лавуазье и Марселеном Бертло.

Разновидности

Порох уже давно используется не только в военном деле. В свое время успели оценить его пользу и в других областях, в том числе и для охоты. Охотники должны быть отлично знакомы с тем, какие виды пороха использовать, и какой порох лучше для охоты в тех или иных условиях.

Дымный

История пороха началась именно с создания дымного, а остальные виды пороха были изобретены значительно позже.

Сегодня существует два сорта - отборный и обыкновенный дымный порох.

Вещество имеет зернистую структуру. Размер зерна оказывает влияние на качество смеси, от которого зависит скорость и сила полета пули.

В зависимости от размера фракции смесь получает номер по возрастанию от самого крупного до наиболее мелкого:

крупный (0.8 - 1.25 мм);
средний (0.6 - 0.75 мм);
мелкий (0.4 - 0.6 мм);
очень мелкий (0.25 - 0.4 мм).

Для определения качества можно руководствоваться некоторыми характеристиками. Дымный порох должен быть равномерного черного или слегка коричневого цвета, без вкраплений посторонних оттенков. Фракции отличаются полированной поверхностью и отсутствием налета белесого оттенка, посторонних примесей. Если аккуратно раздавить зерно между пальцами, то оно не рассыпается, а лишь раскалывается на несколько отдельных частичек.

Если дымный порох пересыпать, то в процессе он не должен образовывать комков или оставлять пыль. В противном случае его применение может быть опасным для самого охотника: пыль воспламеняется много быстрее основной массы смеси, и может спровоцировать взрыв в стволе ружья, повредив его.

Из плюсов следует отметить:

долгое хранение без потери свойств, если соблюдать режим влажности;
низкая стоимость по сравнению с другими видами;
быстрая воспламеняемость, даже если в патроне слабый капсюль;
слабая зависимость от качества пыжей, завальцовки, плотности заряжения;
слабая чувствительность к перепадам температурного режима;
малое воздействие пороховых газов на ствол.

Разумеется, существуют и минусы:

полная потеря свойств при намокании;
загрязнение ствола оружия нагаром;
густой дым при выстреле;
невозможность использования в полуавтоматическом оружии;
относительная невысокая скорость полета дроби;
сообщает сильную отдачу при выстреле и сопровождает его громким звуком.

Вещество легко воспламеняется, а горение большой массы провоцирует мощный взрыв. По силе воздействия дымный уступает своему бездымному собрату примерно в три раза.

Бездымный

Данная разновидность была изобретена значительно позднее своего старшего «коллеги по оружию». При этом бездымный порох, он же коллоидальный, значительно отличается от дымного своими свойствами, составом и характеристиками, и отличается собственными преимуществами и недостатками использования.

В охотничьей среде принято пользоваться пироксилиновой разновидностью коллоидального вещества. Изредка используется нитроглицериновые разновидности, но они не очень популярны.

Получается бездымный порох в результате обработки пироксилина окислителем на основе спиртоэфирной смеси. В качестве чистого итога формируется однородное вещество, похожее на желе. Полученную смесь подвергают механической обработке, в результате получается зерненая структура вещества.

Бездымный порох отличается способностью равномерного горения и газообразования, что позволяет в свою очередь за счет изменения размера фракций обеспечивать контроль и регулировать процессы горения.

Цвет может варьироваться от желто-бурого до полностью черного. При этом в рамках одной партии допустим неординарный оттенок смеси. Для получения более однородного цвета применяется процесс графитовки - обработка порошкообразным графитом, что также нивелирует слипаемость зерен.

нерастворимость в воде, низкая гигроскопичность;
чище и эффективнее дымного аналога;
при отсыревании не теряет свойств полностью;
при высыхании полностью восстанавливает свойства, возможность просушки при температуре до 34°С;
отсутствие дыма при выстреле;
относительно негромкий звук выстрела.

пары содержат угарный газ, опасный для человека;
негативная реакция на колебания температуры;
более быстрый износ оружия за счет высокой температуры внутри ствола;
необходимость герметичного хранения в определенных условиях, в противном случае происходит выветривание;
ограниченный срок хранения;
очень высокая температура горения, воспламенение без взрыва - опасность пожаров;
нельзя применять в ружьях, паспорт которых запрещает его использование.

Как сделать правильный выбор

Вопрос в том, какой порох лучше, не имеет однозначного ответа. Дело в том, что разные виды пороха будут использоваться для различных задач.

Подбор вещества также зависит и от вида ружья и патронов, поскольку порох может иметь различную плотность и навеску, и его выбор будет зависеть от комплектующих, под которые подбирается.

Говоря немного проще, выбор зависит от требования к компоновке патронов, их навескам, скоростям горения и так далее. Поэтому нельзя однозначно сказать, что один вид лучше, другой хуже. Все зависит от того, под какие задачи идет выбор.

Многие охотники предпочитают бездымный порох, поскольку его использование позволяет сразу видеть результат выстрела, дает меньшую отдачу и менее громкий звук, несмотря на то, что выбор оружия для использования бездымного варианта ограничен производителями.

При этом рынок предлагает большое количество разновидностей, как дымного, так и бездымного пороха, пользователи самостоятельно проводят различные тесты, отстрелы патронов и активно делятся результатами испытаний и описанием в сообществах в интернете.

Поэтому при выборе следует руководствоваться информацией, которая предоставляется производителем, результатами испытаний и собственным опытом.