Пороха

твёрдые (конденсированные) уплотнённые смеси взрывчатых веществ (См. Взрывчатые вещества), способные к протеканию в узкой зоне самораспространяющихся экзотермических реакций с образованием главным образом газообразных продуктов. Горение П. происходит параллельными слоями в направлении, перпендикулярном к поверхности горения, и обусловлено передачей тепла от слоя к слою. В отличие от др. взрывчатых веществ, горение П. (благодаря исключению возможности проникновения продуктов горения внутрь вещества) устойчиво в широком интервале внешних давлений (0,1—1000 Мн/м²). Горение параллельными слоями позволяет регулировать суммарную скорость газообразования по времени размерами и формой пороховых элементов (как правило, трубки различной длины или диаметра с одним или несколькими каналами). Скорость горения П. зависит от состава, начальной температуры и давления.

Различают два типа П.: пластифицированные системы на основе нитроцеллюлозы (бездымные пороха (См. Бездымный порох)), которые делятся на Пироксилиновые пороха, Кордиты и Баллиститы; гетерогенные системы, состоящие из горючего и окислителя (смесевые пороха), в том числе Дымный порох.

П. применяются в огнестрельном оружии для сообщения снаряду необходимой скорости. П., используемые в ракетных двигателях, называют твёрдым ракетным топливом. Смесевые П. — в основном термореактивные высоконаполненные полимерные системы с существенно меньшей (чем у баллистных П.) зависимостью физико-механических характеристик от температуры. Современные смесевые П. содержат примерно 60—70% перхлората аммония (окислитель), 15—20% полимерного связующего (горючее), 10—20% порошкообразного алюминия и др. добавки. Смесевые П. как твёрдые ракетные топлива обладают рядом преимуществ перед баллистными П.: более высокой удельной тягой, меньшей зависимостью скорости горения от давления и температуры, большим диапазоном регулирования скорости горения при помощи различных присадок, возможностью регулирования физико-механических характеристик. Благодаря высоким эластическим свойствам смесевых П. можно изготовлять заряды жесткоскреплёнными со стенкой двигателя, что резко увеличивает коэффициент наполнения твёрдым ракетным топливом двигательные установки.

Раньше всех был применен дымный П., место и время изобретения которого точно не установлены. Наиболее вероятно, что он появился в Китае, а затем стал известен арабам. Дымный П. начали применять в Европе (в т. ч. и в России) в 13 в.; до середины 19 в. он оставался единственным взрывчатым веществом для горных работ и до конца 19 в. — метательным средством. В конце 19 в. в связи с изобретением т. н. бездымных П. дымный П. потерял своё значение. Пироксилиновый П. впервые был получен во Франции П. Вьелем в 1884, а в России в 1890 Д. И. Менделеевым (пироколлодийный П.) и группой инженеров Охтенского порохового завода (пироксилиновый П.) в 1890—91. Кордитный П. был впервые получен в Великобритании в конце 19 в., баллистный П. предложен в 1888 в Швеции А. Нобелем (См. Нобели).Заряды из баллистных П. для ракетных снарядов впервые разработаны в СССР в 30-х гг. и успешно использовались советскими войсками в период Великой Отечественной войны 1941—45 (гвардейские миномёты «Катюша»). Смесевые П. нового состава и заряды из них для реактивных двигателей были созданы во 2-й половине 40-х гг. сначала в США, а затем и др. странах.

Лит.: Серебряков М. Е., Внутренняя баллистика, 2 изд., М., 1949; Корнер Д ж., Внутренняя баллистика орудий, пер. с англ., М., 1953; Паушкин Я. М., Химия реактивных топлив, М., 1962; Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969.

Г. К. Клименко.

ПОРОХА - взрывчатые соединения или смеси, основная форма взрывчатого превращения которых - послойное взрывное горение. Различают пороха на основе индивидуальных взрывных соединений, напр. нитратов целлюлозы, и смесевые пороха, состоящие из окислителя и горючего. К последним относятся дымный порох и твердые ракетные топлива.

ПОРОХА, взрывчатые вещества или их смеси, основной формой взрывчатого превращения которых является послойное горение. Различают пороха на основе индивидуальных взрывчатых веществ, например нитратов целлюлозы (бездымные пороха), и смесевые пороха, состоящие из окислителя и горючего. К последним относятся дымный (черный) порох и твердые ракетные топлива. Применяются в огнестрельном оружии, ракетных двигателях и др. Известны с 7 в. нашей эры в Китае.

(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 рокружающего газа и т-ры заряда Т ₀ по ур-нию: v(l Ч АТ ₀),> 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 м ³/кг) с т-рой 1200-3700 °С.