История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Пироксилином назвали взрывчатое вещество, выделенное из целлюлозы или хлопка с использованием реагента.  В качестве базового реагента принято было использовать азотную кислоту. Взрывчатка принадлежала к категории бездымных порохов. Эта разработка стала одной из самых эффективных в развитии оружейной науки. После Первой мировой войны дымовой порох перестали использовать из-за полной неэффективности относительно ведения боевых действий.

История разработки

Пироксилин часто называют «забытой взрывчаткой». Это продукт, полученный в результате нитрования, то есть процесса обработки хлопка или целлюлозы с использованием азотной кислоты. Результатом такого процесса становится выделение нитроклетчатки. Внешне взрывчатое вещество похоже на прессованную бумагу: у него волокнистая структура, тело окрашено бело-серым цветом.

Пироксилин как взрывчатое вещество использовался во времена Второй мировой войны для производства взрывных работ. Именно поэтому он получил название «забытой взрывчатки». Известно, что впервые вещество было получено Анри Дракооном во второй половине 1832 года, но изучение его свойств тогда не было доведено до окончания.

Затем изучением вещества занялся академик Гесс, он привлек к этой разработке полковника Фадеева. Вместе они исследовали свойства пироксилина, но только через 10 лет стало известно, что по своим критериям пироксилин во много раз по мощности превосходит дымный порох. Несмотря на то, что дымный порох исторически считался первым летательным взрывным веществом и состоял из трех компонентов: целлюлозы, древесного угля и серы, пироксилин, как оказалось, был выведен раньше.

Официально общественность узнала о получении взрывчатки от немецкого химика Христиана АрБейна весной 1846 года. Тогда ученый сообщил о выделении вещества на заседании Базельского клуба исследователей.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Изучением свойства также занимался английский химик, известный Фридрих Абель. На протяжении 6 лет он пытался выделить пироксилин по записанным формулам. Удалось это сделать только в 1868 году.

Разновидностью пироксилина стал коллоидный порох, созданный на основе хорошо растворимой нитроклетчатки и растворителя с различными присадками. Эта разновидность была открыта химиком Дмитрием Менделеевым. Ученый также предложил безопасный способ производства, что привело к широкому применению на территории России.

Вещество стали использовать для создания специальных коридоров внутри горных пород. Помимо этого средство как военную взрывчатку использовали Финляндия, Италия, СССР во время Второй мировой войны.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Применение в военных целях

Можно сказать, что производство таких веществ, как пироксилин, стало толчком к развитию оружейной промышленности. На первых порах средство использовали повсеместно для создания небольших взрывов, которые выводили противника из игры, хоть и ненадолго и не летально, но имели военный успех.

Затем бездымный порох помог получить современное автоматическое оружие. Когда сгорал бездымный порох, то твердых продуктов почти не оставалось, что позволило получить возможность перезаряжать орудие.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Недостатки пироксилина

У пироксилина есть масса недостатков. Свойства детонации напрямую зависят от влажности. Изначально принято делить это вещество на сухое и влажное. Например, сухое вещество содержит около 30 % воды. Это значит, что такой материал легко воспламеняется даже от прикосновения простого раскаленного металла. Воспламенение возможно также после сверления, трения, удара пули.

Во время горения средство выбрасывает энергию, но не образует взрыва, если масса недостаточна велика. При нагревании до 190 градусов сухой порох начинает детонировать. Помимо этого пироксилин проявляет надежность взрыва с использованием капсюля-детонатора. Подобные свойства проявляет влажный, но замерзший пироксилин. Что кается полностью влажного вещества, то показатель может достигать 10-30 %. По мере того, как влажность увеличивается, снижается чувствительность.

Если влажность достигает 50 %, то свойства взрыва полностью нивелируются.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Почему вещество потеряло популярность

Отказ от использования связан с трудностями обеспечения необходимой влажности. Вещество сложно изготавливать путем прессования разрывных снарядов массой более 1 килограмма. При прессовании плотность внутри заряда необходимо поддерживать на определенном уровне.

Производство взрывчатки было приостановлено из-за выяснившихся нюансов изготовления, в заводских условиях была велика вероятность опасного взрыва. Например, фирма «Холл» прекратила производство из-за того, что во время работы произошел мощный взрыв. Тогда рабочие не смогли отработать влажность выделенного вещества, что привело к поочередной детонации шашек. Страшные взрывы были зафиксированы на территории Австрии во время производства этого взрывчатого вещества.

Невозможность контролировать влажность привела к неосуществимости организации безопасного производства. Влажный пироксилин, как правило, образовывался под давлением до 2000 килограмм на квадратный метр. Подобные манипуляции оказались энерго- и ресурсозатратными.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

В процессе производства часто допускались погрешности, которые приводили к детонации. Кроме того, довольно сложно было покрывать шашки парафином, чтобы избежать дальнейшего переувлажнения, возникала опасность детонации из-за сухого воздуха. Пересохший пироксилин становился слишком чувствительным, вместе с тем возрастал риск взрыва, начиналось выделение кислоты и разложение основного взрывчатого вещества.

Почему пироксилин был популярен только в России

Во второй половине XIX века переход к бездымным порохам с использованием пироксилина стал одной из важнейших задач военного строительства. Дальность боя постепенно увеличивалась, что требовало новых решений. Бой с использованием дымовых шашек становился проблемным. Дым закрывал видимость, он не помогал войскам, а, наоборот, создавал большие проблемы.

Пироксилин оставался сложным по типу использования веществом. Неудачные рецептуры, а также сложности при хранении, создавали проблемы.

Началась гонка между учеными и химиками. Перед ними стояла задача, как найти бездымную взрывчатку и начать серийное производство, чтобы минимизировать риски во время производства. Сначала рецептура получилась у французов, тогда флот Франции на некоторое время получил преимущества. Военная разведка работала на полную мощность, но, как правило, секреты производства держались в секрете.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

В России первые результаты получили в 1887 году. На развитие наработок по пироксилину бросили мощности Обуховского завода и даже запустили производство с французским оборудованием и специалистами. По итогам испытаний рецептура продемонстрировала неуспешность. То, что получалось в результате производства, не подходило для начинки морских орудий или даже не проходило по требованиям качества для создания обычных шашек.

Но ситуация улучшилась позднее. Вещество стало популярным только на территории России. Химики и военные инженеры продолжали работу над созданием безопасного способа производства. Япония, а также европейские страны, предпочитали использовать ядовитую пикриновую кислоту, которая вызывала головную боль, одышку, грозила потерей сознания.

Виновником популярности элемента косвенно стал Дмитрий Менделеев. Химик решил основную проблему, которая делала производство вещества опасным. Он придумал, как сделать высушивание щадящим. Ученый предложил процесс обезвоживания. Сначала вещество обрабатывали спиртом, после чего на открытом воздухе спирт начинал испаряться без дополнительных энергозатрат.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Этот прием помогал избежать периода, когда взрывчатое вещество было опасным и детонировало от любых погрешностей. Лейтенант Чальцев прислушался к рекомендации Менделеева и запустил собственное производство, основав завод. Сначала взрывчатку производили для нужд флота. К тому периоду на флоте была острой нехватка взрывчатых веществ, обнаруживалось полное несоответствие мощи орудий и дальнобойности. Поражающие способности орудий, начиненных обычным порохом, были низкими. За счет использования пироксилина удалось добиться превосходства России над Европой.

На территории Европы, где работу с пироксилином прекратили, а к теории обработки вещества спиртом отнеслись с недоверием, стали использовать пикриновую кислоту.

Но в Великобритании открыли альтернативный способ работы с веществом. Им стало производство тонита, смеси, состоящей из пироксилина и борной кислоты. Этот состав активно использовался для начинки морских боевых патронов.

История разработки взрывчатого вещества пироксилина, его плюсы и минусы

Российское массовое производство стартовало с 1880 года, тогда были созданы огромные запасы взрывчатого вещества, а во время Первой мировой средство использовали как саперную взрывчатку. Для армии изготавливали прессованные шашки массой до 280 грамм. Шашки кидали для того, чтобы дробить камни и рыхлить мерзлый грунт. Таким способом сооружали окопы.

Шашки делали запальными и рабочими. Внутри запальных шашек влажность оставалась на уровне 5 процентов, а также было предусмотрено отверстие для капсюля, способного отвечать за детонацию. Вторые или рабочие шашки изготавливались с учетом влажности, равной 20 или 30 процентам. Здесь не было гнезд для детонаторов. Внутрь вставляли зажигательную трубку, которая снабжалась бикфордовым шнуром.

Такая шашка использовалась при условии, что у солдата было время на создание запала. Шашку необходимо было поджечь, правильно расположить. Чаще всего такие приемы годились для взрывных работ или действий разведывательных групп с учетом создания засады.

Сегодня такое взрывчатое вещество, как пироксилин, почти неизвестно. О нем знают только те историки, которые подробно изучают военные события, характерные для Первой мировой войны. Последние упоминания о взрывчатке можно встретить в советских руководствах о минных средствах, датированных 1943 годом. Там сообщается, что итальянские саперы использовали шашки с пироксилином на советско-германском фронте.

Полунин Сергей Владимирович

Образование - высшее юридическое

Оцените автора
Добавить комментарий