Продолжительность изготовления кордитов та же, что и пироксилиновых порохов.

Элементы порохов баллиститного типа можно изготовить с большой толщиной свода, но из них нельзя изготовить элементы с хмалой толщиной свода.

Варьируя состав НГ в порохах можно изменять их калорийность от 2723,5 до 5447,0 Дж/кг. Калорийность пироксилиновых порохов лежит в пределах 2933...4190 Дж/кг.

Сила некоторых баллиститных и всех кордитных порохов больше, чем пироксилиновых.

Стоимость баллиститов ниже стоимости пироксилиновых порохов. Некоторые баллиститы и все кордиты вызывают повышенный разгар

канала ствола орудия.

НГ при некоторых условиях способен выпотевать из пороха (экссу­ дация), что вызывает изменение баллистических свойств и увеличивает опасность обращения. Экссудация НГ в кордите протекает легче и силь­ нее, чем в баллистите.

Производство нитроглицериновых порохов более опасно, чем пи­ роксилиновых, взрывоопасны операции нитрования глицерина и прессо­ вания массы, вальцевание пожароопасное.

2.2.Свойства порохов

Бездымный порох представляет собой твердое коллоидное тело - гель. Нормальный цвет пироксилиновых порохов - сероватозеленый, нит­ роглицериновых - коричневый. Добавки окрашивают порох в разнооб­ разные цвета (черный, красный, желтый и т.п.). Поверхность пороха мо­ жет быть шероховатой, матовой или полированной, мелкие пороха для

ручного оружия часто графитуют, поэтому их поверхность имеет блестя­ щий черный цвет.

Физико-химические свойства порохов (табл. 4). Плотность пороха р зависит от его состава. У пироксилиновых порохов плотность колеб­ лется от 1,56 до 1,60 г/см3, у нитроглицериновых - от 1,54 до 1,62 г/см3

Гравиметрическая плотность - это отношение веса пороха,' свобод­ но насыпанного в сосуд определенного объема и формы, к объему этого сосуда. Она зависит от плотности пороха, размеров и формы зерен. Гра­ виметрическая плотность зерненных пироксилиновых порохов 0,6...0,9 г/см3.

Незерненные пороха (ленточные, трубчатые) не обладают сыпу­ честью, для них определяют предельную вместимость, т. е. наибольшую массу пучка трубок или лент, без усилия помещаемую в единицу объема гильзы. Предельная вместимость этих порохов 0,8 кг/дм3

Калорийность пороха Q - количество тепла, выделяемое при сгора­ нии 1 кг пороха и при охлаждении газообразных продуктов его горения до температуры 293К. В момент выстрела химическая энергия превращается в тепловую, а затем тепловая - в механическую. Чем больше выделится тепла, тем большую температуру имеют пороховые газы, и тем большую работу они могут совершить. Если бы вся выделяемая теплота преврати­ лась в механическую работу, то, учитывая, что тепловая и механическая энергия равноценны и измеряются в одинаковых единицах - джоулях, ко­ личество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг пороха, можно рассматри­ вать как потенциал пороха.

Температура горения пороха Т\ - температура пороховых газов в момент их образования. Чем большую температуру имеют газы, тем боль­ шую работу они смогут совершить при выстреле.

Объём пороховых газов, образовавшихся при сгорании 1кг пороха, обозначают через W\. Чем больше объем W\9тем большую механическую работу могут совершить газы в стволе.

Основная масса продуктов горения порохов состоит из двухатомных газов СО, Н2, N2, трехатомных СО2 и Н20 и небольшого процента метана и аммиака.

К физико-химическим характеристикам пороха относят также и со­ держание летучих компонентов Н. Различают летучие компоненты поро­ ха, которые удаляются при 6-часовой сушке при температуре 370 К, их

обычно считают за влагу. Неудаляемые при сушке летучие компоненты

относят на счет спиртоэфирной смеси, оставшейся в порохе и желатини­ рующей его.

Баллистические и энергетические характеристики пороха. Силой по­ роха / называется работа, которую могли бы совершить газообразные про­ дукты горения 1 кг пороха, расширяясь под атмосферным давлением (760 мм рт. ст.) при нагревании их от 0 до температуры горения Т\\

/ = RT\=pa W\T\ / 273,

где р&_ атмосферное давление, W\ - объем газообразных продуктов горе­ ния 1 кг пороха, Т\ - температура горения пороха при постоянном объеме.

Из термодинамики известно, что величина R представляет собой ту работу, которую совершает газ, если его нагреть на 1 К при давлении

р = 101325 Па и дать свободно расшириться. Сила пороха равна произведе­ нию данной элементарной работы на температуру горения пороха. Значе­ ния силы некоторых видов пороха приведены в табл. 5.

Коволюм а. При тех больших давлениях, которые развиваются при сжигании порохов в бомбах и орудиях, плотности газов становятся на­ столько велики, что сами газовые молекулы уже занимают довольно значи­ тельную часть того объёма, в котором происходит сгорание. В физике это учитывается тем, что в формуле Ван-дер-Ваальса для уравнения состояния газов вводится величина, пропорциональная объёму газовых молекул и равная сумме объёмов сфер действия каждой молекулы. Ван-дер-Ваалъс принимал, что объём этих сфер действия равен учетверенному объёму самих молекул.

Мы будем считать, что коволюм есть объём, пропорциональный

объёму молекул газов, образовавшихся при сгорании 1 кг пороха (см. табл. 5). Обычно принимают а = 0,001 W\.

Размеры и форма пороховых зерен и связанная с ними величина го­ рящей поверхности сказываются на характере нарастания давления. Раз­ мер, связанный с характеристической величиной и имеющий главное зна­

чение, называется толщиной горящего свода е\. Толщину горящего сво­

да можно интерпретировать как путь, пройденный фронтом пламени от

начала и до конца горения, например, толщина горящего свода е| сфери­ ческого элемента равна радиусу сферы. Так как горение порохового

зерна (ленты, трубки, сферы) идет с двух сторон, то обычно толщину по­ рохового элемента обозначают через 2е\.

горящей поверхности пороховыми газами и т.п. В общем виде эта зави­ симость может быть представлена как

и = щМР)мт<У).~

Скорость горения пороха щ при давлении р =1 МПа является, как

рина, а скорость горения щ пироксилиновых порохов - от 0,6 до 0,9 мм/с в зависимости от содержания летучих веществ.

Зависимость скорости горения от давления w=/i(p) носит название

закона скорости горения.

Существует несколько эмпирических зависимостей, отражающих за­ кон скорости горения, из них наибольшее распространение получили сле­ дующие:

и= щр - при давлениях до 30 МПа;

и= а + Ьр - при давлениях от 30 до 90 МПа;

u = uxp v - при давлениях более 90 МПа.

Пределы 30 и 90 МПа ориентировочны, они сильно зависят от природы пороха.

Зависимость скорости горения от температуры и = fi(T) также может быть описана различными эмпирическими формулами, из них чаще всего встречается следующая:

U\T = ехр(Г —TN),

где индекс N относится к температуре, принятой за нормальную. В России нормальной считают температуру, равную 293 К.

Зависимость скорости горения от скорости обтекания горящей по­ верхности продуктами горения u=fs(V) имеет вид, приведенный на рис. 4.