1. Общие замечания. В настоящее время вопрос о баллистических
свойствах дымных порохов, уступивших в артиллерийской практике полностью
место бездымным, имеет, главным образом, исторический интерес.
Лишь для охотничьих порохов этот вопрос еще сохраняет практическое
значение.
В свое время изучение горения дымных порохов под давлением атмосферным и
отличным от него послужило крупным вкладом как в общую теорию ВВ, так и
в баллистику.
Напомним, что во взрывчатом разложении порохов различают:
а) начальную стадию —зажжение посредством местного нагрева до некоторой
температуры; б) воспламенение —распространение реакции по поверхности
вещества; в) собственно горение — распространение реакции вглубь
вещества.
Начальная стадия характеризуется температурой
воспламенения, принимаемой условно равной температуре вспышки. О ней
достаточно подробно было сказано выше.
Воспламенение и горение пороха весьма существенно зависят от давления,
при котором происходит разложение пороха.
2. Горение при давлении, меньшем атмосферного. Опыты Митчеля
(1849), Дюфура (1862—1863) и Сен-Робера (1864—1865), сжигавших пороховые
трубки на различных высотах в горах при разных барометрических
давлениях, показали, что скорость горения пороха падает с увеличением
разрежения воздуха и понижением давления. Эти выводы следует в полной
мере учитывать и сейчас при конструировании пороховых дистанционных
трубок для зенитной стрельбы.
Применение более сильного начального импульса для
зажжения пороха при пониженных давлениях уменьшает количество затуханий.
Однако еще опыты Хирна и Абеля, как и некоторые новейшие исследования,
показали, что для зажжения пороха необходим некоторый минимум давления,
примерно в 0,1 атмосферного; при более низких давлениях зажжения дымного
пороха не происходит даже при инициировании его раскаленным телом.
3. Горение порохов при атмосферном давлении. После
зажжения дымного пороха в какой-либо точке на открытом воздухе пламя
распространяется очень быстро по поверхности, и затем уже зерно
продолжает гореть концентрическими слоями к центру зерна. По опытам
Пиобера, при одинаковых зернах воспламенение происходит тем медленнее,
чем тщательнее отполированы зерна, чем больше плотность пороха и чем
слабее обожжен уголь, употребляемый на выделку пороха.
Последнее утверждение Пиобера в свете ряда новых исследований должно
быть уточнено указанием, что наилучшей способностью к воспламенению
отличаются пороха с углем средней степени обжига (с содержанием углерода
около 75—80%); пороха с углем высокой степени обжига (наряду с порохами
со слабообожженным углем — шоколадным) обладают худшей
воспламеняемостью.
В общем на открытом воздухе скорость воспламенения дымного пороха,
насыпанного в железные желоба, изменяется от 1 до 3 м/сек в зависимости
от разных обстоятельств.
Скорость горения дымных порохов на открытом воздухе определялась тоже
Пиобером, сжигавшим прессованные лепешки. Он
а) скорость горения лепешки не зависит от величины ее сечения;
б) эта скорость обратно пропорциональна плотностям лепешек при
одинаковом составе их пороховой массы;
в) бурый уголь уменьшает скорость горения;
г) влажность действует в том же направлении.
В общем скорость горения дымного пороха на открытом воздухе около 0,01
м/сек=10 мм/сек, т. е. во много раз меньше, чем скорость воспламенения.
Себер и Гюгонио доказали, что вышеуказанные скорости получаются при
давлении, отличающемся от атмосферного. Они нашли, что у самой
поверхности горения (вследствие реакции отделяющихся газов и не
мгновенного их удаления от поверхности) получается слой повышенного,
примерно до 8 am, давления; это обстоятельство, несомненно, ускоряет
горение. По их вычислениям, скорость горения пороха при давлении, равном
атмосферному, должна быть около 1,24 мм/сек.