Понятие о прогрессивных порохах

В нарезном стволе величины давлений несколько иные. Крайне интересна таблица давлений в нарезном стволе при одинаковых по весу зарядах двух разных сортов пороха (табл. 49).

Таблица 49. Давление в зависимости от формы зерен пороха

Таблица эта тем поучительнее, что в обоих случаях не только снаряды, их начальные скорости, даже величины пороховых зарядов совершенно равны, но и самый состав пороха буквально тот же самый. Вся разница только в форме отдельных порошинок. В первом случае они имели вид тонких цилиндрических палочек, а во втором — макарон или трубочек с толстыми стенками и узким каналом по оси. Согласно упомянутому выше закону горения пороха в первом случае огонь очень быстро, В первые моменты горения образуются наибольшие количества газов, а чем дальше, тем быстрее уменьшается количество выделяемых газов. Но для придания снаряду должной энергии требуется определенная величина среднего давления на протяжении всего ствола. И раз в передних частях ствола это давление быстро падает, то получить нужную среднюю величину можно только за счет очень и очень значительного давления вначале. Мы и видим, что наибольшее давление с этим цилиндрическим порохом доходит почти до 3 тыс. атм.

При трубчатом сорте пороха тот же закон горения выражается, понятно, несколько иначе. Огонь также почти мгновенно охватывает всю поверхность порошинок и постепенно, слой за слоем, проникает внутрь. Но так как в этом сорте отдельные палочки много толще, а число их на тот же заряд соответственно меньше, то в первые моменты горящая поверхность меньше, чем при первом сорте пороха, и образование газов в единицу времени также меньше. По мере того как сгорают слои пороха с наружной поверхности трубочек, поперечник их также уменьшается, каждый последующий, более глубокий слой имеет все меньшую поверхность и при горении также дает все меньше газов. Но у этих трубчатых порошинок имеется в противоположность первому сорту пороха не только наружная поверхность, но еще и поверхность внутреннего канальчика. Эта поверхность, конечно, охватывается огнем одновременно с наружной поверхностью трубки, большая разница, однако, в том, что по мере выгорания слой за слоем этого внутреннего канальчика он, естественно, расширяется, а значит, поверхность его не уменьшается, а, наоборот, увеличивается, и он начинает давать все больше газов. Этим возмещается уменьшение наружной поверхности трубочек, и в общем горение заряда идет равномернее или, прогрессивнее (точно говоря, прогрессивным можно назвать такой порох, который по мере горения давал бы большие количества газов соответственно увеличивающемуся объему для них внутри ствола благодаря продвижению снаряда). Понятно, что при таком более равномерном горении возможно поддержать потребное среднее давление на протяжении всего ствола, не поднимая так высоко наибольшего давления в казенной части ствола. И мы видим, что наибольшее давление при трубчатом порохе всего около 2 тыс. атм. (на 29,7 проц. ниже, чем при сплошном палочкообразном порохе). Но, разумеется, это происходит именно за счет более высоких давлений впереди. Начиная уже с 15 калибров от казны, трубчатый порох начинает давать большие давления, чем сплошной, и в дульных частях давления увеличены уже более чем вдвое.

Такой прогрессивно горящий порох чрезвычайно выгоден во всех случаях, когда наибольшие давления газов очень высоки, затрудняя подыскание подходящего по прочности металла для ствола, и когда ствол может быть сделан толстым в дульной половине. Другими словами, в артиллерийских орудиях, а также в военных винтовках, где толстое дуло необходимо для пользования штыком, чем более прогрессивно горит порох, тем лучше. Но в дробовом ружье выгоды прогрессивного горения довольно скоро находят свой предел. Во-первых, в дробовиках наибольшие давления вообще очень невелики, измеряясь не тысячами, а лишь сотнями атмосфер (при нормальных зарядах в 12 калибре обычно 400—500 атм., при значительно меньших давлениях уже трудно бывает добиться хорошего действия патронов; при давлениях, приближающихся к 350—300 атм., нитропорохи плохо загораются, начинаются затяжные выстрелы и недогары порошинок). Во-вторых, от дробового ружья требуется легкость вскидки и поворотливость, т. е. хороший баланс, который достигается значительным перевесом казенного или заднего конца ствола над дульным или, передним концом.

Поэтому добиваться для дробовых ружей пороха, требующего утолщения дульных частей ствола за счет облегчения казенных, нет смысла.