Contrairement à la croyance populaire, la poudre à canon n’est pas un explosif. La poudre à canon est du carburant. Il peut exploser s’il est mal manipulé, il peut exploser si on le « demande », il peut exploser sans intervention extérieure si les processus de destruction et de décomposition sont allés trop loin. Certains composants de la poudre à canon sont également explosifs. Pourtant, la poudre à canon est du carburant. Il a été inventé pour la combustion et non pour l’explosion. Mais la poudre à canon est un carburant spécial. Contrairement à la plupart des substances, il n’a pas besoin d’air pour brûler. La poudre à canon de toute composition et marque brûle « à cause de ressources internes » - l'oxygène, qui fait partie de la composition de la poudre.

Fabrication de poudre- l'une des plus anciennes industries chimiques existant sur notre planète. Plusieurs siècles avant notre ère, les Chinois ont découvert la capacité du salpêtre à entretenir la combustion de diverses substances et ont commencé à sélectionner avec lui différentes compositions inflammables. Par essais et erreurs, ils ont mis au point la recette classique de la poudre noire : du charbon, du salpêtre et du soufre dans des proportions égales. La composition et la recette de fabrication de la poudre à canon ont été décrites par le scientifique chinois Sun-Simyao en 600 après JC. e. Et un demi-millénaire plus tard, les premières armes à feu étaient fabriquées en Chine. Le tronc de bambou creux est devenu le canon du premier pistolet et le propulseur, naturellement, était de la poudre noire.

Plus tard, cette invention s'est répandue dans le monde entier. Dans l’Europe médiévale, selon la plupart des historiens, la poudre à canon a été réinventée. Même le nom de ce découvreur, le moine fribourgeois Berthold Schwartz, « Black Berthold », est indiqué. Mais les informations le concernant sont contradictoires. Selon certaines sources (peu fiables), la date de l'invention de la poudre à canon en Europe est 1259, selon d'autres - près de cent ans plus tard, et selon d'autres, Berthold Schwartz ne peut pas du tout être considéré comme l'inventeur de la poudre à canon, car encore plus tôt, avant Schwartz, Roger Bacon a développé la formule explosive, qui comprenait du salpêtre et du soufre. C'était peut-être la première poudre à canon européenne.

La Russie moscovite a connu la poudre à canon au 14ème siècle - certainement avant 1382, car les chroniques le savent : cette année-là, les Moscovites ont défendu leur ville contre l'armée du khan tatar Tokhtamysh à l'aide d'armes à feu...

La poudre noire a une longue histoire. Ils chargeaient tous les grincements et mortiers, tous les mousquets et fusils à silex, et plus tard, jusque dans les dernières années du XIXe siècle, des moyens de tir encore plus avancés.

De nombreux scientifiques célèbres ont étudié et amélioré la poudre noire. Qu'il suffise de rappeler Lomonossov, qui a établi un rapport rationnel entre les composants du mélange de poudre. On se souvient également de la tentative infructueuse de Claude Louis Berthollet de remplacer le rare salpêtre présent dans la poudre à canon par du chlorate de potassium, ou chlorate de potassium. De nombreuses explosions ont empêché ce remplacement - le sel de Berthollet s'est révélé être un oxydant trop actif...

L’une des étapes les plus marquantes de l’histoire de la production de poudre à canon doit être considérée comme l’année 1832, lorsque le chimiste français A. Bracono a obtenu pour la première fois de la nitrocellulose, ou pyroxyline.

Nitrofibre est un ester de cellulose et d'acide nitrique. La molécule de cellulose contient un grand nombre de groupes hydroxyles qui réagissent avec l'acide nitrique.

En fonction du nombre de groupes OH qui sont estérifiés, c'est-à-dire réagis avec l'acide nitrique, on obtient de la nitrocellulose contenant de 9 à 14 % d'azote, et les propriétés de la nitrocellulose, son hygroscopique et sa solubilité dans différents solvants en dépendent. La cellulose faiblement nitrée - la colloxyline - se dissout même dans l'eau, et la cellulose hautement nitrée, appelée pyroxyline, ne se dissout que dans un mélange d'éthanol et d'éther.

Les propriétés de la pyroxyline ont été étudiées par de nombreux scientifiques. En particulier, à la fin de 1848, les ingénieurs russes G. I. Hess et A. A. Fadeev ont établi que la pyroxyline était plusieurs fois plus puissante que la poudre noire. Ils ont essayé d'utiliser de la pyroxyline pour tirer, mais sans succès. La nitrocellulose poreuse en vrac était hétérogène et brûlait à un rythme loin d'être constant et s'enflammait souvent pendant le pressage. Ce n'est qu'en 1884 que le chimiste français J. Viel réussit à créer une substance monolithique semblable à une corne à base de pyroxyline. Ce fut la première poudre sans fumée. Viel a utilisé la capacité de la pyroxyline à gonfler dans un mélange d'éther et d'alcool pour produire de la poudre à canon. Cela produisait une masse gélatineuse qui pouvait être pressée et transformée en rubans ou en plaques, qui étaient ensuite séchées. La majeure partie du solvant s'est évaporée et une plus petite partie est restée dans la pyroxyline, continuant à jouer le rôle de plastifiant. La poudre de pyroxyline est presque entièrement constituée, à 80-95 %, de cette masse. Contrairement à la pyroxyline non plastifiée, la poudre de pyroxyline brûle strictement en couches à vitesse constante. Une combustion strictement régulière est une propriété obligatoire de toute poudre à canon. La poudre de pyroxyline est toujours utilisée pour les armes légères.

Bientôt un autre est apparu poudre sans fumée- la nitroglycérine, également appelée balistite. Il était également à base de nitrocellulose, bien que sa quantité dans la recette ait été réduite à 56-57 %. Le plastifiant ici est la trinitroglycérine explosive liquide (un essai séparé à ce sujet). Cette poudre à canon est très puissante et est toujours utilisée dans les forces d'artillerie et de roquettes.

Le troisième type de poudre à canon sans fumée était la cordite, inventée en 1889 en Angleterre - un croisement entre la poudre à canon balistite et pyroxyline ; il est presque tombé en désuétude.

Au début des années 90, la Russie a également développé sa propre recette de poudre sans fumée. Il s'agit de la poudre de pyrocollodion de Mendeleïev.

Mendeleïev a consacré beaucoup d'efforts et d'attention à la poudre à canon, en tant que domaine de la connaissance chimique, dans les années 1890-1894. Il voyage en France et en Angleterre, se familiarise avec la production de poudre à canon ; il a rencontré Viel, Abel, Dewar, Arnoux, Sarro et d'autres éminents scientifiques de l'époque en matière de poudre à canon. Il a trouvé un moyen d'obtenir de la nitrocellulose soluble - le pyrocollodium, et dans ses recherches il est parti d'une idée très précise et chimiquement strictement étayée : la substance souhaitée, lorsqu'elle est brûlée, doit libérer un maximum de produits gazeux par unité de masse. Cela signifie qu'il doit y avoir suffisamment d'oxygène dans sa composition pour convertir tout le carbone en oxyde gazeux et l'hydrogène en eau.

Déjà en 1892, le premier tir expérimental avec de la poudre à canon au pyrocollodion avait été réalisé. Le tournage a été réussi. Un an plus tard, pour la première fois en Russie, de la poudre sans fumée fut tirée par un canon de 12 pouces, et l'inspecteur d'artillerie navale, l'amiral S. O. Makarov, félicita Mendeleev pour son brillant succès.

Mendeleïev «considérait son travail comme achevé à partir du moment où la poudre à canon pyrocollodique avait résisté aux expériences du site d'essais en mer avec des canons de tous calibres». Mais les services rendus par le grand scientifique à la production de poudre à canon et aux affaires militaires ne se limitent pas à cela. Il apporta une amélioration très importante à la technologie de production de poudre à canon en proposant, au lieu de sécher la nitrocellulose, de la déshydrater avec de l'alcool. Cette amélioration a non seulement rendu la production de poudre à canon plus sûre, mais a également amélioré la qualité de la nitrocellulose : l'alcool en a éliminé les produits les moins stables...

Nous avons abordé ici une question très importante : celle de la stabilité temporaire et physico-chimique des poudres sans fumée. Même à température normale, la nitrocellulose se décompose spontanément. À mesure que la température augmente, le taux de décomposition augmente également. Presque tous les contaminants, et en particulier les résidus acides qui ne sont pas éliminés de la nitrocellulose après nitration, accélèrent considérablement la décomposition, et ce processus s'auto-accélère... Dans des conditions défavorables, cette décomposition croissante peut conduire à l'auto-inflammation de la poudre à canon et même une explosion.

Pour éviter que cela ne se produise, pour augmenter la résistance des poudres sans fumée, des stabilisants sont introduits dans leur composition - des substances qui lient les produits de décomposition et empêchent ainsi le développement d'une réaction en chaîne de décomposition. Ces substances stabilisantes sont certains dérivés du carbamide (urée), appelés centrolites, et la diphénylamine.

D'autres additifs à des fins diverses sont également ajoutés à la composition des poudres à canon. Dans les laboratoires, les chimistes, utilisant les balances analytiques les plus précises, améliorent constamment la composition de la poudre à canon. Par exemple, pour réduire la flamme lors du tir, du sulfate de potassium est ajouté à la poudre à canon. Des substances qui réduisent la chaleur de combustion, comme le dinitrotoluène, sont ajoutées aux poudres d'artillerie. Ils font cela pour réduire l'usure du canon ou les tirs, comme disent les artilleurs. Il existe également des additifs purement technologiques. La poudre à canon en grains, par exemple, est recouverte d'une fine couche de graphite afin qu'elle ne s'électrifie pas lorsqu'elle est agitée. En bref, la poudre sans fumée est un système multi-composants strictement équilibré. Lors de l’établissement de ce bilan, tout est pris en compte : la balistique, la technologie, les précautions de sécurité et l’économie.

Aujourd'hui, la poudre à canon n'est pas seulement du carburant d'artillerie, mais aussi du carburant pour fusée solide (SRF).

Le combustible solide est inférieur au combustible liquide dans certains indicateurs importants, principalement en termes d'impulsion spécifique. C’est pourquoi les fusées spatiales utilisent principalement du carburant liquide. Mais le TRT présente également des avantages, les principaux étant la simplicité de conception d'un moteur à réaction à combustible solide et la disponibilité constante au combat des missiles à combustible solide.

Les poudres sans fumée sont utilisées pour fabriquer de grosses boules de poudre pour les fusées. Les poudres à canon contenant de la nitroglycérine produisent plus de chaleur lorsqu'elles sont brûlées. Leur impulsion spécifique est supérieure à celle des poudres de pyroxyline. Il est également important qu’aujourd’hui la poudre à canon balistique soit moins chère que la poudre de pyroxyline.

La poudre à canon fait partie intégrante de toute cartouche. Sans poudre, il n'y aurait pas d'armes à feu, mais peu de gens savent que la poudre à canon a été inventée par hasard et a longtemps été utilisée uniquement pour les feux d'artifice. La poudre à canon est une substance à plusieurs composants, le secret de sa fabrication a été découvert complètement par hasard.

Invention de la poudre à canon

La poudre noire, également appelée poudre noire, a été inventée en Chine vers le VIIIe siècle après JC. À cette époque, les empereurs chinois étaient très soucieux de leur santé et encourageaient fortement les alchimistes locaux dans l’espoir que, s’ils ne découvraient pas l’élixir d’immortalité, ils inventeraient au moins une teinture de longévité. Persécutés de tout temps et assimilés à des sorciers, les chimistes locaux reçurent inopinément la permission impériale de se lancer dans leur dur labeur. Les plus célèbres ont même pu bénéficier d’un financement intégral pour leurs expériences.

L'élixir d'immortalité n'a jamais existé, mais les Chinois persistants mélangeaient soigneusement diverses substances dans l'espoir de l'obtenir. À cette époque, il n’y avait pas de pharmaciens et de pharmaciens distincts. Des incidents désagréables se produisaient souvent lors des tests.

Un jour, en mélangeant du charbon, du salpêtre et quelques autres ingrédients, un alchimiste inconnu obtint la première poudre noire. En testant une nouvelle substance avec une combinaison de « feu et poudre à canon », il a reçu de la fumée et des flammes. L'histoire ne dit rien de ce à quoi ses expériences ont conduit ; peut-être a-t-il même réussi à provoquer une explosion, mais d'une manière ou d'une autre, la formule a été écrite et s'est retrouvée dans la chronique chinoise.

Pendant longtemps, la poudre noire n’a été utilisée que pour les feux d’artifice, jusqu’à ce que les Chinois stabilisent la formule et apprennent à la faire exploser. Au XIe siècle, les premières armes à poudre ont été inventées - des fusées de combat, où se produisait non seulement la combustion de la poudre à canon, mais aussi son explosion. De telles roquettes étaient utilisées lors des sièges de forteresses, bien que l'explosion spectaculaire de poudre à canon ait eu un effet plus psychologique. Les armes les plus puissantes utilisant de la poudre à canon que les Chinois étaient capables de mettre au point à cette époque étaient les bombes d'argile portatives, qui pouvaient exploser et inonder tout autour de fragments d'éclats d'argile.

Poudre noire, la conquête de l'Europe

La poudre à canon est apparue en Europe vers le XIe siècle. Il était apporté par les marchands arabes dans des fusées pour feux d'artifice. L'utilisation de la poudre à canon au combat a été démontrée par les Mongols, qui ont utilisé avec succès de la poudre à canon noire pour capturer des châteaux chevaleresques auparavant imprenables. La technologie d'application était très simple. Un tunnel a été creusé sous le mur (souvent les murs étaient construits sur des falaises rocheuses, où il n'y avait aucune crainte que les ennemis puissent creuser profondément sous le mur), une grande mine de poudre a été posée et l'explosion de poudre à canon a fait un trou dans le mur en quelques secondes.

Les premiers canons utilisant de la poudre explosive sont apparus en Europe en 1118, lorsque les Arabes ont pris l'Espagne. Et en 1308, les Espagnols, qui adoptèrent les canons efficaces des Arabes, prirent la forteresse de Gibraltar. Après cela, les armes à feu ont commencé à être fabriquées dans toute l’Europe, sans exclure la Russie. Comme la technologie de l'époque ne savait pas encore comment fabriquer des canons solides, l'artillerie était encombrante et n'était utilisée que pour capturer des forteresses et bombarder des villes.

Types de poudre à canon

Il existe deux types de poudre de chasse, qui sont divisées en qualités en fonction de la qualité de fabrication :

1. Poudre noire;
2. Poudre sans fumée.

La poudre noire est un descendant direct d’une ancienne invention chinoise encore utilisée par les chasseurs modernes. Toutes les poudres noires destinées à la chasse sont divisées en grades (le plus élevé et le premier) et en nombres (de 1 à 4).

La quantité de poudre dépend directement de la taille des grains de poudre. Plus le grain est petit, mieux la poudre à canon explosera, poussant la balle hors du canon. Les petits grains adhèrent plus étroitement les uns aux autres, de sorte que la poudre brûle plus rapidement. Ainsi, si vous avez besoin d’une vitesse initiale plus élevée, utilisez une quantité de poudre plus élevée.

Détermination de la qualité de la poudre noire

Pour déterminer quelle poudre à canon choisir, il ne suffit pas de regarder sa qualité et son nombre. La production moderne est un processus d'usine établi, dans lequel des défauts de production surviennent parfois.

Une bonne poudre à canon doit avoir les propriétés suivantes :

• Couleur noire unie ;
• Pas de teintes blanches ou jaunâtres ;
• Surface brillante des grains de poudre ;
• Si vous appuyez sur le grain, il doit se briser en morceaux et ne pas se transformer en poudre.

La poudre noire, dans des conditions de stockage appropriées, peut conserver ses propriétés pendant des décennies, mais si de l'eau y pénètre, elle deviendra inutilisable.

Malgré ses avantages notables, la poudre noire est une relique du passé, et elle présente de nombreux inconvénients :

• Après l'avoir utilisé, il reste beaucoup de suie dans le canon de l'arme ; si vous ne le nettoyez pas, vous pouvez oublier un tir précis ;
• Le coup de feu d'une arme à feu, dont la poudre est enfumée dans la cartouche, peut être entendu à plusieurs kilomètres. Ceci est garanti pour disperser tout le gibier environnant (les cartouches avec de la poudre sans fumée tirent beaucoup plus silencieusement) ;
• Après le tir, tellement de fumée se dégage qu'il est très difficile d'observer le gibier, ce qui est très dangereux lors de la chasse à un gros animal.

Lors du choix de la poudre noire, vous devez faire attention à l’absence d’impuretés étrangères. Une telle charge de poudre à canon peut briser le canon d'une arme à feu lors du tir. L'utilisation de poudre noire n'est justifiée que dans une seule situation : si vous possédez un vieux pistolet qui n'est pas conçu pour utiliser de la poudre sans fumée, qui peut facilement déchirer un canon non adapté à de telles charges.

Différences et propriétés de la poudre sans fumée

La production de poudre sans fumée diffère considérablement de la technologie de production de poudre fumée. Bien que la poudre sans fumée soit plus chère, elle a trois fois la puissance de la poudre sans fumée, vous pouvez donc économiser de l'argent en utilisant moins de poudre dans la cartouche. L’utilisation de poudre sans fumée offre de nombreux avantages :

• La puissance, qui réduit le nombre d'animaux blessés, puisque le pistolet frappe plus loin et plus fort ;
• Pas d'« écran de fumée » lors du tir ;
• Propreté comparative du canon de l'arme après les tirs ;
• Bruit de tir moins fort.

De plus, si la poudre sans fumée est mouillée, elle peut être séchée et toutes ses propriétés seront préservées.

Les inconvénients de la poudre sans fumée sont que sa durée de conservation ne dépasse pas 15 ans et qu'elle est elle-même très sensible aux changements brusques de température. Malgré ces inconvénients, de plus en plus de chasseurs choisissent des types de poudre à canon sans fumée.

Caractéristiques de la poudre à canon, poudre à canon Sunar

La composition de la poudre à canon Sunar se distingue par l'utilisation de pyroxyline avec présence de graphite, nécessaire pour éviter l'électrification. Disponible sous forme de cylindres ou de plaques, il s’agit d’une poudre à canon sans fumée. En Russie, on le trouve le plus souvent sous forme de cylindres, ce qui donne un avantage sur les plaques, qui se traduit par une meilleure accélération de la charge. Selon la vitesse de combustion, la poudre à canon Sunar est divisée en trois types :

1. Types à combustion lente (par exemple, Sunar "Magnum");
2. Combustion à vitesse moyenne (Sunar N) ;
3. Espèce à combustion rapide (Sunar SV).

La poudre à canon Sunar est le plus souvent utilisée pour équiper les cartouches de skeet. Les chasseurs l'ont trouvé insatisfaisant.

Barres de poudre à canon et ses caractéristiques

La poudre à canon Bars est un type de poudre à canon sans fumée. L'histoire de son apparition remonte aux années 70. Jusqu'à présent, la poudre à canon Bars est utilisée par de nombreux chasseurs dans toute la Russie et la CEI. Il y a encore des controverses sur ses développements. Il existe deux versions principales :

1. Cette poudre à canon a été développée pour remplacer la poudre à canon obsolète Sokol et est une poudre à canon conçue exclusivement pour les chasseurs ;
2. Les partisans de la deuxième version soutiennent que la poudre à canon Bars est la poudre à canon utilisée pour les mitrailleuses, avec des modifications mineures. L'industrie soviétique a pris cette mesure pour minimiser les coûts. En conséquence, la poudre à canon de Bars est apparue. Les experts en propriétés de la poudre à canon pour mitrailleuses affirment qu'une telle poudre à canon est absolument inadaptée aux fusils de chasse, car elle déchirerait leurs canons.

Cependant, l’efficacité de cette poudre à canon est prouvée depuis des décennies. Bien qu'il ne soit plus produit, de nombreux chasseurs ont réussi à s'en approvisionner en quantités énormes dans les années 90 et à l'utiliser encore uniquement.

Le principal avantage de cette marque de poudre à canon est sa composition dense, qui réduit le poids de la poudre à canon dans la cartouche. De plus, la technologie de production de ce type de poudre à canon est assez simple, ce qui a permis de réduire considérablement son prix.

Le principal inconvénient de la poudre à canon Bars est sa température de combustion plus élevée, ce qui peut entraîner une usure accélérée du pistolet.

Poudre à canon Sokol, la plus ancienne poudre à canon de Russie

La poudre Sokol est utilisée pour équiper les cartouches de chasse depuis 1937. Il faut savoir que sa composition a changé en 1977, à mesure que les exigences en matière de poudre à canon sont devenues plus strictes. L'énergie de cette marque de poudre à canon est assez élevée, ce qui lui permet de répondre à toutes les normes internationales.

Gunpowder Sokol peut pardonner une erreur de chargement, il est donc recommandé aux chasseurs débutants qui préfèrent charger eux-mêmes leurs cartouches.

La poudre à canon Sokol est utilisée par de nombreux fabricants nationaux de cartouches (Nitrogen, Fetter, Poliex et autres).

Poudre à canon Irbis, caractéristiques

La poudre à canon de marque Irbis se distingue par un grand nombre de modifications, réparties selon les caractéristiques suivantes :

• Rapport entre la masse de la poudre et la masse de la balle (paramètres recommandés) ;
• Le calibre des cartouches dans lesquelles cette poudre sera versée ;
• Paramètres de compatibilité avec différents types de bourres ;
• Paramètres de pression initiale.

Sur la base de ces signes, le fabricant recommande d'ajouter de la poudre à canon en stricte conformité avec le tableau indiqué sur l'emballage. Les paramètres de ce tableau ne coïncident parfois pas avec les recommandations de chasseurs expérimentés qui donnent des conseils basés sur leur expérience personnelle. Bien que pour les débutants qui ne comprennent pas ce qu'est la poudre à canon et comment l'utiliser correctement, il est préférable de suivre les recommandations de l'usine.

La poudre d'aluminium, qu'est-ce que c'est ?

Certains soutiennent que la poudre à canon en aluminium est un nouveau type qui a remplacé les types de poudre à canon traditionnels. En fait, la poudre d’aluminium est une substance qui constitue plutôt un mélange inflammable et est utilisée dans les cierges magiques, les fontaines et les feux d’artifice.

Ce type brûle avec une flamme blanche aveuglante à une température et une vitesse plus élevées que la poudre à canon traditionnelle. On en fabrique souvent des tubes incendiaires spéciaux, capables d'enflammer des substances difficilement inflammables.

Chargement des cartouches Magnum

Les cartouches de type Magnum sont depuis longtemps appréciées des chasseurs étrangers pour leurs caractéristiques exceptionnelles en termes de puissance. Les chasseurs nationaux avaient peur de les utiliser dans de vieilles armes, mais avec l'avènement de modèles d'armes plus modernes axés sur les cartouches de type Magnum, ils ont également pu apprécier leurs avantages.

Les avantages des cartouches Magnum sont évidents. Ils assurent des combats précis et précis sur de longues distances. La condition principale pour leur utilisation est la présence d’un canon fiable et suffisamment lourd.

Les chasseurs nationaux utilisent des cartouches Magnum pour les armes de calibre 12/76. Avant de commencer à charger ou à utiliser ces cartouches, vous devez vous assurer que votre arme est conçue pour ce type de cartouche. En raison de leur puissance élevée, les cartouches Magnum nécessitent le strict respect du processus technique de chargement des cartouches.

Précautions à prendre lorsque vous travaillez avec de la poudre à canon

Avant de commencer à charger des cartouches, vous devez savoir quel type de poudre à canon vous convient. La plupart des armes modernes peuvent être chambrées avec des cartouches de poudre sans fumée, mais si vous possédez une arme plus ancienne ou de collection, vous devez vous assurer qu'elle est compatible avec ce type de poudre. Vous ne devez pas effectuer de tests « sur le terrain » après avoir résisté à plusieurs tirs ; l'arme pourrait exploser dans vos mains au moment le plus inattendu, provoquant des blessures graves, voire une défiguration.

Lors du chargement des cartouches, vous ne devez pas vous laisser distraire, fumer ou parler avec d'autres personnes pour des bagatelles. Une erreur de calcul peut vous coûter cher lors du tournage. S'il n'y a pas assez de poudre à canon dans la cartouche, la balle ne pourra pas tuer un gros animal, ce qui vous paralysera facilement. Une quantité excessive de poudre à canon désactivera, au mieux, l’arme et, au pire, la fera éclater.

Autour de la poudre sans fumée

L'homme vit en recherche.
Robert Walser

Nous ne parlerons pas de ces personnes dont le sort était lié à l'utilisation d'armes à feu, mais de ceux qui ont créé la poudre à canon et ont recherché de nouveaux domaines d'application.

La plus ancienne invention

Tout d'abord, rendons hommage au prédécesseur de la poudre sans fumée - son « frère » fumé. La poudre noire (également appelée poudre noire) est un mélange soigneusement mélangé de nitrate de potassium KNO 3, de charbon de bois et de soufre. Le principal avantage de la poudre à canon est qu’elle peut brûler sans air. Les substances combustibles sont le charbon et le soufre, et l'oxygène nécessaire à la combustion est fourni par le salpêtre. Une autre propriété importante de la poudre à canon est qu’elle produit une grande quantité de gaz lors de sa combustion. Équation chimique pour la combustion de la poudre à canon :

2KNO 3 + S + 3C = K 2 S + 3CO 2 + N 2.

La première mention d'une recette pour préparer un mélange inflammable de salpêtre, de soufre et de charbon (obtenu à partir de sciure de bambou) se trouve dans un ancien traité chinois du 1er siècle. n. e., à cette époque, la poudre à canon était utilisée pour fabriquer des feux d'artifice. L'utilisation généralisée de la poudre noire comme explosif militaire a commencé en Europe à la fin du XIIIe siècle. Les composants inflammables de la poudre à canon, le charbon et le soufre, étaient tout à fait accessibles. Cependant, le salpêtre était un produit rare, puisque la seule source de nitrate de potassium KNO 3 était ce qu'on appelle le nitrate de potassium ou nitrate indien. Il n'existait aucune source naturelle de nitrate de potassium en Europe ; il était importé d'Inde et utilisé uniquement pour la production de poudre à canon. Comme de plus en plus de poudre à canon était nécessaire chaque siècle et que le salpêtre importé, qui était également très cher, ne suffisait pas, une autre source a été trouvée - le guano (des Espagnols). guano). Il s'agit de restes naturellement décomposés d'excréments d'oiseaux et de chauves-souris, qui sont un mélange de sels de calcium, de sodium et d'ammonium d'acides phosphorique, nitrique et de certains acides organiques. La principale difficulté dans la production de poudre à canon à partir de telles matières premières était que le guano ne contient pas de potassium, mais principalement du nitrate de sodium NaNO 3. Il ne peut pas être utilisé pour fabriquer de la poudre à canon, car il attire l’humidité et cette poudre devient rapidement humide. Afin de convertir le nitrate de sodium en nitrate de potassium, une réaction simple a été utilisée :

NaNO 3 + KCl = NaCl + KNO 3.

Chacun de ces composés est soluble dans l'eau et ne précipite pas du mélange réactionnel, de sorte que la solution aqueuse résultante contient les quatre composés. Cependant, la séparation est possible si les différentes solubilités des composés sont utilisées avec une température croissante. La solubilité du NaCl dans l'eau est faible et change de plus très peu avec la température, et la solubilité du KNO 3 dans l'eau bouillante est près de 20 fois supérieure à celle de l'eau froide. Par conséquent, des solutions aqueuses chaudes saturées de NaNO 3 et de KCl sont mélangées, puis le mélange est refroidi, le précipité cristallin résultant contient du KNO 3 assez pur.

Toutefois, tous les problèmes n’ont pas été résolus. La plupart des constituants du guano sont solubles dans l’eau et sont facilement emportés par la pluie. Ainsi, en Europe, les accumulations de guano ne pouvaient être trouvées que dans des grottes où avaient auparavant niché des colonies d’oiseaux ou de chauves-souris. Des grottes contenant des accumulations de guano ont été découvertes, par exemple, dans les contreforts de la Crimée, ce qui a permis d'organiser une petite usine de poudre à canon utilisant des « matières premières de grottes » à Sébastopol pendant la guerre anglo-franco-russe de 1854-1855.

Naturellement, toutes les réserves européennes étaient petites et elles furent rapidement épuisées. Les énormes réserves de guano situées le long de la côte Pacifique de l’Amérique du Sud sont venues à la rescousse. Des millions de colonies d'oiseaux piscivores – goélands, cormorans, sternes et albatros – nichaient sur les côtes rocheuses le long des côtes du Pérou, du Chili et sur les îles au large (Fig. 1). Parce que la région ne reçoit presque pas de pluie, le guano s'est accumulé sur la côte pendant de nombreux siècles, formant par endroits des dépôts de plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur et de plus de 100 km de long. Le guano n'était pas seulement une source de salpêtre, mais aussi un engrais précieux, dont la demande ne cessait d'augmenter. En conséquence, en 1856, les États-Unis ont même adopté une « Loi sur les îles Guano » spéciale (parfois appelée « Loi Guano »). Selon cette loi, les îles Guan étaient considérées comme la propriété des États-Unis, ce qui a contribué à la saisie accélérée de ces îles et à la création d'un contrôle sur les sources d'une ressource précieuse.

La demande de guano a atteint une telle ampleur qu'au début du 20e siècle. ses exportations s'élevaient à des millions de tonnes, toutes les réserves prouvées ont commencé à s'épuiser rapidement. Un problème s'est posé, que la chimie a toujours pu résoudre : une poudre à canon fondamentalement différente a été créée ; le salpêtre n'était pas du tout nécessaire pour sa production.

Tout a commencé avec les polymères

L'humanité a appris depuis longtemps à utiliser des polymères naturels (coton, laine, soie, peaux d'animaux). Les formes des produits obtenus – fibres pour fabriquer des tissus ou couches de cuir – dépendent du matériau d'origine. Pour changer fondamentalement la forme, il était nécessaire de modifier chimiquement le matériau source d’une manière ou d’une autre. C’est la cellulose qui a ouvert la voie à de telles transformations, qui ont finalement conduit à la création de la chimie des polymères. La cellulose est constituée de coton, de bois, de fils de lin, de fibres de chanvre et bien sûr de papier, fabriqué à partir de bois.

La chaîne polymère de la cellulose est assemblée à partir de cycles reliés par des ponts oxygène ; elle ressemble en apparence à des billes (Fig. 2).

La cellulose contenant de nombreux groupes hydroxyle HO, ils ont été soumis à diverses transformations. L'une des premières réactions réussies est la nitration, c'est-à-dire introduction de groupements nitro NO 2 par action de l'acide nitrique HNO 3 sur la cellulose (Fig. 3).

Pour lier l'eau libérée et ainsi accélérer le processus, de l'acide sulfurique concentré est ajouté au mélange réactionnel. Si le coton est traité avec le mélange spécifié, puis lavé des traces d'acides et séché, son apparence sera exactement la même que celle d'origine, mais contrairement au coton naturel, ce coton se dissout facilement dans des solvants organiques, tels que comme l'éther. Cette propriété a été immédiatement utilisée : les vernis ont commencé à être fabriqués à partir de nitrocellulose - ils forment une magnifique surface brillante et facile à polir (vernis nitro). Pendant longtemps, les vernis nitro étaient utilisés pour recouvrir les carrosseries des voitures, mais ils ont désormais été remplacés par des vernis acryliques. À propos, le vernis à ongles est également fabriqué à partir de nitrocellulose.

Non moins intéressant est que le premier plastique de l’histoire de la chimie des polymères a été fabriqué à partir de nitrocellulose. Dans les années 1870 Le thermoplastique a d'abord été créé à base de nitrocellulose mélangée au plastifiant camphre. Ce plastique a reçu une certaine forme à température élevée et sous pression, et lorsque la substance a refroidi, la forme donnée a été conservée. Le plastique a été nommé celluloïd, les premiers films photographiques et cinématographiques, les boules de billard (remplaçant ainsi l'ivoire coûteux), ainsi que divers articles ménagers (peignes, jouets, cadres de miroirs, lunettes, etc.) ont commencé à en être fabriqués. L’inconvénient du celluloïd était qu’il était facilement inflammable et brûlait très rapidement, et qu’il était presque impossible d’arrêter la combustion. Par conséquent, le celluloïd a été progressivement remplacé par d’autres polymères moins dangereux pour le feu. Pour la même raison, la soie artificielle à base de nitrocellulose fut rapidement abandonnée.

Le celluloïd autrefois populaire n’est pas oublié aujourd’hui. Groupe de rock célèbre Tequilajazz a sorti un album intitulé "Celluloïd". L'album comprend quelques airs écrits pour des films, et le mot « celluloïd » fait référence au matériau à partir duquel le film a été réalisé auparavant. Si les auteurs voulaient donner un nom plus moderne à l'album, alors il aurait dû s'appeler « Cellulose Acetate », car il est moins dangereux au feu et remplace donc le celluloïd, et le nom ultra-moderne serait « Polyester », qui est commence à concurrencer avec succès l’acétate de cellulose dans la fabrication de films.

Il existe des produits où le celluloïd est encore utilisé ; il s'est avéré indispensable dans la fabrication des balles de tennis de table ; Selon les guitaristes, le meilleur son est produit par des médiateurs en celluloïd (plectres). Les illusionnistes utilisent de petits bâtons de ce matériau pour démontrer des flammes brillantes qui s'estompent rapidement.

L'inflammabilité de la nitrocellulose, qui a interrompu sa « carrière » dans les matériaux polymères, a ouvert une large voie dans une toute autre direction.

Feu sans fumée

Dans les années 1840. les chercheurs ont remarqué que lorsque le bois, le carton et le papier sont traités avec de l'acide nitrique, des matériaux à combustion rapide se forment, mais la méthode la plus efficace pour produire de la nitrocellulose a été découverte par hasard. En 1846, le chimiste suisse K. Schonbein renversa de l'acide nitrique concentré sur la table alors qu'il travaillait et utilisa un chiffon de coton pour l'enlever, qu'il suspendit ensuite pour le faire sécher. Après séchage, la flamme brûle instantanément le tissu. Schönbein a étudié la chimie de ce processus plus en détail. C'est lui qui a le premier décidé d'ajouter de l'acide sulfurique concentré lors de la nitration du coton. La nitrocellulose brûle très efficacement. Si vous mettez un morceau de coton « nitré » sur votre paume et que vous y mettez le feu, le coton brûlera si rapidement que votre main ne ressentira aucune brûlure (Fig. 4).

L'ingénieur français P. Viel réussit à produire de la poudre à canon à base de ce matériau combustible en 1884. Il était nécessaire de créer une composition facilement recyclable, de plus, il fallait qu'elle soit stable au stockage et sûre à manipuler ; En dissolvant la nitrocellulose dans un mélange d'alcool et d'éther, Viel obtenait une masse visqueuse qui, après broyage et séchage ultérieur, donnait une excellente poudre à canon. Elle était beaucoup plus puissante que la poudre noire et, une fois brûlée, elle ne produisait pas de fumée, c'est pourquoi on l'appelait sans fumée. Cette dernière propriété s'est avérée très importante pour les opérations de combat. Lors de l'utilisation de poudre à canon sans fumée, les champs de bataille n'étaient pas enveloppés de nuages ​​​​de fumée, ce qui permettait à l'artillerie de mener des tirs ciblés. Il n’y avait pas non plus de nuage de fumée révélateur après le tir, ce qui aurait permis à l’ennemi de localiser le tireur. Fin du 19ème siècle. Tous les pays développés ont commencé à produire de la poudre à canon sans fumée.

Légendes et réalité

Chaque produit chimique passe par un chemin complexe depuis les expériences en laboratoire jusqu'à la production industrielle. Il était nécessaire de créer différents types de poudre à canon, certaines adaptées à l'artillerie, d'autres au tir à la carabine, la poudre à canon devait être de qualité stable, stable pendant le stockage et sa production devait être sûre. Par conséquent, plusieurs méthodes de production de poudre à canon sont apparues à la fois.

D.I. Mendeleev a joué un rôle important dans l'organisation de la production de poudre à canon en Russie. En 1890, il effectue une tournée en Allemagne et en Angleterre, où il se familiarise avec la production de poudre à canon. Il existe même une légende selon laquelle avant ce voyage, Mendeleev aurait déterminé la composition de la poudre à canon sans fumée, en utilisant des informations sur la quantité de matières premières livrées chaque semaine à l'usine de production de poudre à canon. On peut supposer que pour un chimiste d'une classe aussi élevée, il n'était pas difficile de comprendre le schéma général du processus sur la base des informations reçues.

De retour d'un voyage à Saint-Pétersbourg, il entreprit d'étudier en détail la nitration de la cellulose. Avant Mendeleev, beaucoup pensaient que plus la cellulose était nitrée, plus son pouvoir explosif était élevé. Mendeleïev a prouvé que ce n’était pas le cas. Il s'est avéré qu'il existe un degré optimal de nitration, auquel une partie du carbone contenu dans la poudre à canon n'est pas oxydée en dioxyde de carbone CO 2, mais en monoxyde de carbone CO. En conséquence, le plus grand volume de gaz est formé par unité de masse de poudre à canon, c'est-à-dire la poudre à canon a une production de gaz maximale.

Lors de la production de nitrocellulose, elle est soigneusement lavée à l'eau pour éliminer les traces d'acide sulfurique et nitrique, puis séchée pour éliminer les traces d'humidité. Auparavant, cela se faisait à l'aide d'un courant d'air chaud. Ce processus de séchage était inefficace et également explosif. Mendeleev a proposé de sécher la masse humide en la lavant avec de l'alcool, dans lequel la nitrocellulose est insoluble. L’eau a ensuite été évacuée de manière fiable. Cette méthode fut ensuite adoptée partout dans le monde et devint une technique classique dans la fabrication de poudre sans fumée.

En conséquence, Mendeleev a réussi à créer une poudre à canon sans fumée chimiquement homogène et totalement sûre à utiliser. Il a nommé sa poudre à canon pyrocollodium- de la colle à feu. En 1893, une nouvelle poudre à canon fut testée lors du tir avec des canons navals à longue portée, et Mendeleïev reçut un télégramme de félicitations du célèbre océanographe et remarquable commandant naval, le vice-amiral S.O. Makarov.

Malheureusement, la production de poudre à canon au pyrocollodion, malgré ses avantages évidents, n'a pas encore été établie en Russie. La raison en était l'admiration des principaux responsables de la Direction de l'artillerie pour tout ce qui était étranger et, par conséquent, la méfiance à l'égard des développements russes. En conséquence, à l'usine d'Okhtinsky, toute la production de poudre à canon a été réalisée sous le contrôle du spécialiste français invité Messen. Il n'a même pas tenu compte de l'opinion de Mendeleïev, qui a constaté des lacunes dans la production et a mené l'affaire strictement selon ses instructions. Mais la poudre à canon au pyrocollodion de Mendeleev a été adoptée par l’armée américaine et a été produite en grandes quantités dans les usines américaines pendant la Première Guerre mondiale. De plus, les Américains ont même réussi à obtenir un brevet pour la production de poudre à pyrocollodion cinq ans après sa création par Mendeleïev, mais ce fait n'a pas enthousiasmé le département militaire russe, qui croyait fermement aux avantages de la poudre à canon française.

Au début du XXe siècle. La production de plusieurs types de poudre sans fumée s’est établie dans le monde entier. Les plus courantes d'entre elles étaient la poudre à canon au pyrocollodion de Mendeleïev, en plus de la poudre à canon à la pyroxyline de Viel, qui en était proche en composition, mais avait une technologie différente et une durée de conservation plus courte (elle a été décrite plus tôt), ainsi qu'un mélange de poudre appelé cordite Il existe une histoire inhabituelle liée à la production de cordite, qui sera discutée ci-dessous.

Chimiste-Président

H.Weizmann (1874–1952)

Depuis le début du XXe siècle. L'industrie militaire anglaise était axée sur la poudre à canon de cordite. Il contenait de la nitrocellulose et de la nitroglycérine. Au stade du moulage, de l'acétone a été utilisée, ce qui confère au mélange une plasticité accrue. Après moulage, l'acétone s'est évaporée. La difficulté était qu’au début de la Première Guerre mondiale, l’Angleterre importait par voie maritime la majeure partie de l’acétone des États-Unis, mais à cette époque, les sous-marins allemands contrôlaient déjà totalement la mer. En Angleterre, il était urgent de produire de l’acétone de manière indépendante. Le chimiste peu connu Chaim Weizmann, récemment émigré en Angleterre depuis le village de Motol (près de Pinsk en Biélorussie), est venu à la rescousse.

Alors qu'il travaillait au Département de chimie de l'Université de Manchester, il a publié un article décrivant la dégradation enzymatique des glucides. Cela a abouti à un mélange d’acétone, d’éthanol et de butanol. Le ministère britannique de la Guerre a invité Weizmann à découvrir s'il était possible, grâce au procédé qu'il a découvert, d'organiser la production d'acétone dans les quantités nécessaires à l'industrie militaire. Selon Weizmann, une telle production pourrait être créée si des problèmes techniques mineurs étaient résolus. La simple distillation est tout à fait adaptée à la séparation de l’acétone en raison de la différence notable des points d’ébullition des composés présents. Cependant, lors de l'organisation de la production, une complexité complètement différente est apparue. La source de glucides dans le procédé Weizmann était les céréales, mais la production céréalière de l'Angleterre était entièrement consommée par l'industrie alimentaire. Des céréales supplémentaires ont dû être importées des États-Unis par voie maritime et, par conséquent, les sous-marins allemands qui menaçaient les importations d'acétone menaçaient également les importations de céréales. Il semblait que la boucle était bouclée, mais néanmoins une issue à cette situation a été trouvée. Les marrons d'Inde, qui n'avaient d'ailleurs aucune valeur nutritionnelle, se sont révélés être une bonne source de glucides. En conséquence, une campagne massive de collecte de marrons d'Inde a été organisée en Angleterre, à laquelle tous les écoliers du pays ont participé.

Lloyd George, qui était Premier ministre britannique pendant la Première Guerre mondiale, a exprimé sa gratitude à Weizmann pour ses efforts visant à renforcer la puissance militaire du pays et l'a présenté au ministre des Affaires étrangères David Balfour. Balfour a demandé à Weizmann quelle récompense il aimerait recevoir. Le désir de Weizmann s'est avéré complètement inattendu : il a proposé de créer un État juif sur le territoire de la Palestine - la patrie historique des Juifs, qui était alors sous le contrôle de l'Angleterre depuis de nombreuses années. En conséquence, en 1917, est apparue la Déclaration Balfour, entrée dans l'histoire, dans laquelle l'Angleterre a proposé d'attribuer un territoire au futur État juif.

Cette déclaration a joué son rôle, mais pas immédiatement, mais seulement 31 ans plus tard. Lorsque le monde entier a pris connaissance des atrocités commises par les nazis pendant la Seconde Guerre mondiale, la nécessité de créer un tel État est devenue évidente. C’est ainsi que l’État d’Israël fut créé en 1948. Chaim Weizmann en est devenu le premier président, en tant qu’homme qui a le premier proposé cette idée à la communauté mondiale. L’institut de recherche de la ville israélienne de Rehovot porte désormais son nom. Tout a commencé avec la production de poudre à canon sans fumée.

Le retour d’un « métier » ancien

Pendant longtemps, l'utilisation de la poudre à canon dans la guerre s'est limitée à deux tâches : la première consistait à mettre en mouvement une balle ou un projectile situé dans le canon d'une arme à feu, la seconde était que la charge de combat située dans la tête du projectile était censé exploser lorsqu’il touchait la cible et produire un effet destructeur. La poudre à canon sans fumée a permis de faire revivre à un nouveau niveau une autre possibilité oubliée de la poudre à canon, pour laquelle, en fait, elle a été créée dans la Chine ancienne - le lancement de feux d'artifice. Peu à peu, l'industrie militaire a eu l'idée d'utiliser de la poudre à canon sans fumée comme carburant pour propulser une fusée en raison de la poussée du jet générée lorsque les gaz sont libérés par la tuyère de la fusée. Les premières expériences de ce type ont été réalisées dans la première moitié du XIXe siècle et l'avènement de la poudre à canon sans fumée a amené ces travaux à un nouveau niveau : la technologie des fusées est née. Au début, des fusées à combustible solide ont été créées sur la base de charges de poudre, et bientôt des fusées utilisant un combustible liquide - un mélange d'hydrocarbures et d'oxydants - sont apparues.

À cette époque, la composition de la poudre à canon avait été légèrement modifiée : en Russie, au lieu de solvants hautement volatils, on commençait à utiliser l'ajout de TNT. Nouveau poudre à canon pyroxyline-trotyle(PTP) brûlait absolument sans fumée, avec une énorme production de gaz et de manière assez stable. Il a commencé à être utilisé sous la forme de pions pressés, rappelant un peu une rondelle de hockey. Il est intéressant de noter que les premiers pions de ce type ont été fabriqués sur les presses mêmes que Mendeleïev utilisait lors de sa passion pour la poudre à canon.

L’une des premières applications inhabituelles des fusées à poudre basées sur des missiles antichar a été proposée dans les années 1930. – utilisez-les comme boosters d’avions. Au sol, cela permettait de réduire fortement la longueur de la course au décollage de l'avion, et dans les airs, cela permettait une forte augmentation à court terme de la vitesse de vol lorsqu'il fallait rattraper l'ennemi ou éviter de le rencontrer. . Vous pouvez imaginer les sentiments des premiers testeurs lorsqu’une torche d’un feu fou a éclaté du côté du cockpit du pilote.

La science des fusées domestiques dans les années 1930. dirigé par des personnalités marquantes dans le domaine de la technologie des fusées - I.T. Kleimenov, V.P. Glushko, G.E. Langemak et S.P. Korolev (futur créateur de fusées spatiales), qui ont travaillé au Jet Research Institute (RNII) spécialement créé.

C'est dans cet institut, basé sur les idées de Glushko et Langemak, qu'a été créé pour la première fois un projet d'installation à charges multiples pour le tir par salve de projectiles de fusée ; plus tard, cette installation est devenue connue sous le nom légendaire de « Katyusha ».

Au cours de ces années, le volant des répressions staliniennes prenait déjà de l'ampleur. En 1937, sur la base d'une fausse dénonciation, le directeur de l'institut Kleimenov et son adjoint Langemak furent arrêtés et bientôt fusillés, et en 1938 Glushko (8 ans) et Korolev (10 ans) furent arrêtés et condamnés. . Tous furent ensuite réhabilités, Kleimenov et Langemak à titre posthume.

A.G. Kostikov, qui travaillait à l'institut en tant qu'ingénieur ordinaire, a joué un rôle inesthétique dans ces événements dramatiques. Il a dirigé la commission d'experts qui a pris une décision sur les activités de sabotage des principaux dirigeants de l'institut. Des spécialistes exceptionnels ont été arrêtés et condamnés comme ennemis du peuple. En conséquence, Kostikov a pris le poste d'ingénieur en chef, puis est devenu chef de l'institut et en même temps « auteur » d'un nouveau type d'arme. Pour cela, il fut généreusement récompensé au début de la guerre, malgré le fait qu'il n'avait rien à voir avec la création de Katyusha.

La reconnaissance par les autorités des mérites de Kostikov dans la création de nouvelles armes, ainsi que ses efforts pour identifier les « ennemis du peuple » au sein de l’institut, ne l’ont pas épargné de la répression. En juillet 1942, l'institut qu'il dirigeait reçut une mission du Comité de la Défense : développer un chasseur intercepteur à réaction en huit mois. La tâche était extrêmement difficile et il n'a pas été possible de la terminer à temps (l'avion n'a été créé que six mois après l'expiration du délai imparti). En février 1943, Kostikov fut arrêté et accusé d'espionnage et de sabotage. Cependant, son sort n'a pas été aussi tragique que celui de ceux qu'il a lui-même accusé de sabotage ; un an plus tard, il a été libéré.

Revenant à l'histoire des Katyushas (Fig. 5), rappelons que l'efficacité des nouvelles armes de missiles a été démontrée au tout début de la guerre. Le 14 juillet 1941, la première salve de cinq roquettes Katyusha couvrait une concentration de troupes allemandes dans le secteur de la gare d'Orsha. Puis les Katyushas sont apparus sur le front de Léningrad. À la fin de la Grande Guerre patriotique, plus de dix mille Katyusha opéraient sur ses fronts, tirant environ 12 millions de missiles de différents calibres.

Professions pacifiques de la poudre à canon

Il est intéressant de noter que la poudre à canon peut sauver des vies non seulement lorsqu’elle est utilisée dans des armes à feu pour se protéger contre une attaque agressive, mais également lorsqu’elle est utilisée de manière totalement pacifique.

Le développement intensif de l'industrie automobile a soulevé un certain nombre de problèmes, notamment celui de la sécurité du conducteur et des passagers. Les plus répandues sont les ceintures de sécurité, qui protègent contre les blessures lors d'un freinage brusque de la voiture. Cependant, de telles ceintures ne peuvent pas empêcher la tête de heurter le volant, le tableau de bord, le pare-brise ou l'arrière de la tête lorsque le corps recule brusquement. La méthode de protection la plus moderne est un airbag : il s'agit d'un sac en nylon d'une certaine forme, qui, au bon moment, est rempli d'air comprimé provenant d'un bidon spécial (Fig. 6).

Riz. 6. Test des airbags sur mannequin

Le coussin comporte de petites ouvertures par lesquelles le gaz est lentement libéré après avoir « comprimé » l'occupant. L'airbag se remplit de gaz en 0,05 s, mais ce temps n'est toujours pas suffisant dans les cas où la voiture roule à des vitesses supérieures
120km/h. La poudre sans fumée est venue à la rescousse. Une petite charge de poudre brûlant instantanément vous permet de gonfler le coussin avec des produits de combustion dix fois plus rapidement que l'air comprimé. Étant donné que les gaz sont libérés lentement après avoir gonflé l'oreiller, une composition spéciale de poudre à canon a été développée qui, lorsqu'elle est brûlée, ne forme pas de produits nocifs tels que l'oxyde d'azote et le monoxyde de carbone.

La poudre à canon sans fumée a trouvé une autre utilisation pacifique là où on s'y attendait le moins : pour combattre le feu. Une petite charge de poudre placée dans un extincteur permet de « projeter » le mélange extincteur presque instantanément dans la direction de la flamme qui se propage.

N'oublions pas non plus que l'ancien « métier » de la poudre à canon – lancer des feux d'artifice (Fig. 7) – crée encore aujourd'hui une ambiance joyeuse pour nous en vacances.

5. Composants explosifs sans fumée

Pyroxyle

Depuis l'époque de Napoléon, les commandants militaires se plaignaient de leur incapacité à donner des ordres au combat en raison de l'épaisse fumée provoquée par la poudre à canon utilisée dans les armes à feu.

Une avancée majeure a été réalisée avec l’invention de la pyroxyline, un matériau à base de nitrocellulose. Il a trouvé une large application dans l'artillerie.

Cependant, la pyroxyline présentait un certain nombre d'inconvénients importants. La pyroxyline était plus puissante que la poudre noire, mais en même temps moins stable, ce qui la rendait impropre à une utilisation avec de petites armes à feu - non seulement parce qu'elle était plus dangereuse sur le terrain, mais aussi en raison de l'usure accrue de l'arme. Une arme capable de tirer des milliers de fois avec de la poudre à canon ordinaire est devenue inutilisable après plusieurs centaines de tirs avec une poudre à canon plus puissante. Il y a également eu de nombreuses explosions dans des usines de pyroxyline en raison de la négligence de son instabilité et des moyens de stabilisation.

Pour ces raisons, l’utilisation de la pyroxyline a été suspendue pendant plus de vingt ans, jusqu’à ce que les gens apprennent à « l’apprivoiser ». Ce n’est qu’en 1880 que la pyroxyline est devenue un explosif viable.

poudre blanche

En 1884, Paul Viel a inventé une poudre à canon sans fumée appelée Poudre B, qui était à base de poudre à canon gélatinisée mélangée à de l'éther et de l'alcool, formant davantage les éléments de la poudre à canon puis séchant les grains de poudre à canon.

L'explosif final, aujourd'hui appelé nitrocellulose, contient une quantité d'azote légèrement inférieure à celle de la pyroxyline, il est donc plus facilement gélifié par le mélange alcool-éther. Le grand avantage de cette poudre à canon était que, contrairement à la pyroxyline, elle brûlait en couches, ce qui rendait ses propriétés balistiques prévisibles.

La poudre Viel a révolutionné le monde des armes légères pour plusieurs raisons :

• Il n'y avait pratiquement plus de fumée, alors qu'auparavant, après plusieurs tirs à la poudre noire, le champ de vision du soldat était fortement réduit à cause de nuages ​​de fumée, qui ne pouvaient être corrigés que par un vent fort. De plus, la position du tireur n'était pas indiquée par un nuage de fumée provenant du fusil.

• La Poudre B donnait une vitesse de balle plus élevée, ce qui signifiait une trajectoire plus droite, ce qui augmentait la précision et la portée ; Le champ de tir atteignait 1 000 mètres.

• Comme la Poudre B était trois fois plus puissante que la poudre noire, il en fallait beaucoup moins. Les munitions ont été allégées, permettant aux troupes de transporter plus de munitions pour le même poids.

• Les cartouches fonctionnaient même mouillées. Les munitions à base de poudre noire devaient être stockées dans un endroit sec, elles étaient donc toujours transportées dans des emballages fermés empêchant l'humidité de pénétrer.

La poudre Vieille a été utilisée dans le fusil Lebel, qui a été immédiatement adopté par l'armée française pour tirer pleinement parti de la nouvelle poudre par rapport à la poudre noire. D'autres pays européens se sont précipités pour suivre l'exemple des Français et ont également opté pour leurs dérivés de la Poudre B. Les premiers furent l'Allemagne et l'Autriche, qui introduisirent la nouvelle arme en 1888.

Balistite

À cette époque, en 1887, en Grande-Bretagne, Alfred Nobel développait une poudre à canon sans fumée appelée balistite.

Cordite

La balistite a été modifiée par Frederick Abel et James Dewar en un nouveau composé appelé cordite. Après cela, une « guerre des brevets » a commencé entre Nobel et les inventeurs de la cordite pour l'obtention de brevets britanniques.

En 1890, Maxim Hudson a obtenu un brevet pour la poudre à canon sans fumée aux États-Unis.

Ces nouveaux explosifs étaient plus stables et donc plus sûrs à manipuler que la Poudre B et, surtout, plus puissants.

Poudre de gélatine

Source

Ivan Platonovitch Grave, professeur à l'Académie d'artillerie Mikhaïlovski, colonel, a amélioré en 1916 l'invention française : il a obtenu de la poudre à canon sans fumée sur une base différente à partir d'un solvant non volatil, d'une poudre à canon colloïdale ou gélatineuse. Il était facile à mouler et même à tourner sur un tour. La poudre de gélatine était utilisée dans les jeux de dames.

Grave a reçu un brevet pour cette invention en 1926 dans un autre pays - la Russie soviétique. Il a reçu 9 brevets, mais en tant que noble, il lui était interdit de développer des fusées et il s'est tourné vers la science. La Direction principale de l'artillerie confirme sa paternité dans le développement de la poudre à canon et des obus pour le Katyusha.

Le premier explosif, utilisé dans équipement militaire et dans divers secteurs de l'économie, a été enfumé ou poudre noire- un mélange de nitrate de potassium, de soufre et de charbon en diverses proportions. Apparence poudre noire remonte à l'Antiquité. On pense que mélanges explosifs, similaire poudre noire, étaient connus de nombreuses années avant JC par les peuples de Chine et d'Inde, où le salpêtre est spontanément libéré du sol. Il est tout à fait naturel que la population de ces pays puisse découvrir par hasard propriétés explosives salpêtre mélangé à du charbon, puis reproduire et appliquer ce mélange à diverses fins.

Il est fort probable qu'à partir de la Chine et de l'Inde, les informations sur la poudre noire se soient répandues d'abord parmi les Arabes et les Grecs, puis parmi les peuples d'Europe.

Friedrich Engels, dans l'article « Artillery », publié dans l'American Encyclopedia en 1858 (F. Engels. Selected Military Works, vol. 1. Military Publishing House. 1040, pp. 206-207.), écrivait : « Il est maintenant il est presque universellement admis que l’invention de la poudre à canon et son utilisation pour lancer des corps lourds dans une certaine direction sont d’origine orientale.

Le premier cas fiable d'utilisation généralisée de canons remonte seulement à 1232 après JC, lorsque les Chinois, assiégés par les Mongols à Kaifeng, se défendirent avec des canons qui tiraient des boulets de pierre, et utilisèrent des bombes explosives, des pétards et d'autres armes à feu contenant de la poudre à canon. .

Vers 1258, dans d’anciens écrits hindous, nous lisons l’existence d’appareils à incendie installés sur des charrettes appartenant au souverain de Delhi. Cent ans plus tard, l’artillerie devint d’usage général en Inde…

Les Arabes recevaient du salpêtre et des armes à feu des Chinois et des Indiens, ... les Grecs byzantins se sont d'abord familiarisés avec les fournitures d'armes à feu de leurs ennemis, les Arabes ... Des Arabes qui vivaient en Espagne, familiarité avec la production et l'utilisation de la poudre à canon se propage en France et en Europe de l’Est.

Des documents montrant que la Chine est le premier pays où la poudre noire a été inventée sont attestés par des recherches menées par des scientifiques de la République populaire de Chine. Le professeur de l'Institut central des minorités nationales de la République populaire de Chine Feng Chia-sheng souligne (Magazine "La Chine populaire", n° 14, juillet 1956, pp. 37-40.) qu'au tournant des 5 et 6 Pendant des siècles, le médecin chinois Tao Hong-ching étudia la combustion du nitrate. Cependant, ils n'apprirent à fabriquer de la poudre à canon à partir d'un mélange de soufre, de salpêtre et de charbon de bois que trois à quatre siècles après Tao Hung-ching.

Au début du IXe siècle, l'alchimiste Ning Xu-tzu s'occupait de chauffer un mélange de soufre, de salpêtre et d'une plante - le kokornik. Ce mélange avait des propriétés similaires à celles de la poudre à canon et a ensuite été développé par des spécialistes militaires. En 970, sous la dynastie Song, Feng Yi-sheng et Yue Yi-fong commencèrent à utiliser des flèches incendiaires dont les pointes étaient remplies de poudre à canon à combustion lente. Le traité chinois « Fondements de la science militaire », écrit en 1040, contenait trois recettes pour fabriquer de la poudre noire, et sa vitesse de combustion était régulée par l'ajout de diverses substances (par exemple, de la résine), et elle était utilisée comme allumeur et explosif. .

En 1132, Chen Gui inventa une arme à feu, l'arquebuse, dont le canon en bambou était rempli de poudre noire. Lorsque la poudre à canon était allumée avec une mèche, une flamme sortait du canon, frappant l'ennemi.

Aux XIIIe et XIVe siècles, les canons des armes à feu étaient en cuivre et en fer, et les éléments destructeurs étaient des pierres, des boules de fer, des cailloux et des débris de fer. Au début du XIIIe siècle, les recettes de la poudre à canon, la méthode de fabrication et les armes à feu, grâce au développement des relations commerciales et des échanges culturels, ont pénétré de la Chine vers l'Arabie.

Les opinions de nombreux historiens s'accordent sur le fait que l'invention de la poudre noire ne peut pas être attribuée à une seule personne, mais que de nombreuses personnes y ont participé, indépendamment les unes des autres, améliorant progressivement le mélange explosif découvert pour la première fois en Chine.

Les célèbres moines alchimistes Marc le Grec, Albert Magnus, Roger Bacon, Berthold Schwartz et d'autres ont travaillé dans ce sens. Dans le manuscrit du moine grec Marc le « Livre des Feux » grec, écrit à la fin du IXe siècle, nous avons déjà travaillé. retrouvez une description de la recette de la poudre noire, composée de 60 % de salpêtre, 20 % de soufre et 20 % de charbon.

Le moine anglais Roger Bacon donne en 1242 dans le livre « Liber de Nullitate Magiae » une recette de poudre noire pour fusées et feux d'artifice. Il donne les ratios suivants entre les composants : 40 % de salpêtre, 30 % de charbon et 30 % de soufre.

Au début, la poudre noire était utilisée comme mélange explosif pour préparer des feux d’artifice créant des effets de fumée et de feu. Puis il commença à être utilisé dans les affaires militaires pour équiper divers projectiles et plus tard comme propulseur. Les débuts de l’utilisation de la poudre noire pour le tir des armes à feu n’ont pas été établis avec précision. Des informations plus ou moins fiables sur cette question sont les suivantes.

En 1132, un arcal avec un canon en bambou pour tirer de la poudre noire fut inventé en Chine.

En 1232, les Chinois, assiégés par les Mongols à Kaifeng, se défendent avec des canons qui tirent des boulets de pierre et utilisent des bombes explosives remplies de poudre noire.

En 1331, les Allemands, en défendant la ville de Cevidale, utilisèrent contre les Italiens des armes à feu alimentées par une charge de poudre noire.

En 1346, les Britanniques utilisèrent des fusils à poudre noire contre les Français lors de la bataille de Cressy. Cette fusillade a été dirigée par le moine Berthold Schwartz, à qui l'on attribue à tort l'invention de la poudre noire.

En 1382, lors de la défense de Moscou contre l'invasion des hordes tatares, les Russes utilisèrent des canons tirant de la poudre noire et des récipients remplis de poudre noire.

L'affirmation de l'historien Karamzine selon laquelle des armes à feu et de la poudre à canon auraient été importées d'Europe en Russie en 1389 est incorrecte et contredit les faits décrits dans les chroniques russes de 1382.

La découverte du pouvoir propulseur de la poudre noire et son utilisation pour tirer avec des armes à feu ont donné une puissante impulsion au développement des affaires militaires. Cela a nécessité le développement de technologies pour la production de poudre à canon, la construction d'usines de poudre à canon et la recherche de matières premières pour la production de salpêtre, de soufre et de charbon.

De petites usines de poudre à canon existaient dans un certain nombre de pays européens, dont la Russie au XIVe siècle.

Au début, la poudre noire était utilisée pour le tir sous forme de poudre - pulpe de poudre (cendres, poussière) et en Russie on l'appelait une potion (le nom « potion » vient du terme médical « médicament », qui indique l'utilisation d'une telle mélanges comme agents médicinaux). Sa composition était variée et sa densité était faible. Le chargement des armes à feu, et en particulier des armes à feu avec de la pâte à poudre, était extrêmement gênant et difficile. La nécessité d'augmenter la cadence de tir des armes a conduit au remplacement de la pulpe de poudre par des grains de poudre. L'introduction des opérations de grainage dans les usines de poudre à canon remonte à la fin du XVe siècle. Selon des données littéraires, en Russie, la poudre à canon en grains était utilisée pour tirer avec des armes à feu en 1482.

Dans certains pays, comme l'Italie et la Turquie, la production de granulés a commencé bien plus tard et la pulpe en poudre a été utilisée pour le tournage jusqu'à la fin du XVIe siècle et au début du XVIIe siècle. Les compositions de poudre noire de cette époque utilisées en Russie étaient : pour les armes simples - 60 % de salpêtre, 20 % de soufre et 20 % de charbon, pour les armes de petit calibre - 56 % de salpêtre, 22 % de soufre et 22 % de charbon ; pour les canons de gros calibre - 57 % de salpêtre, 14 % de soufre et 29 % de charbon.

Le commerce de la poudre à canon en Russie a connu un développement notable dès le XVIe siècle, lorsque de nouvelles usines de poudre à canon ont été construites, la composition de la poudre à canon et la technologie de sa production ont été améliorées. Durant cette période, la poudre à canon était largement utilisée à des fins de démolition, notamment lors du siège des forteresses. La quantité de poudre à canon produite sous Ivan le Terrible uniquement pour les besoins de l'armée était d'environ 300 tonnes par an. L'étape suivante et la plus significative dans le développement de la production de poudre à canon en Russie a été franchie au début du XVIIIe siècle sous Pierre le Grand.

En 1710...1723 De grandes usines de poudre à canon d'État ont été construites - Saint-Pétersbourg, Sestroretsk et Okhtinsky. Cette dernière a existé pendant plus de deux cents ans et a joué un rôle exceptionnel dans l'histoire de la poudre à canon nationale en tant que centre de recherche scientifique et technique dans le domaine des explosifs et de la poudre à canon.

Sous la direction des remarquables maîtres de la poudre à canon Yegor Markov et Ivan Leontyev, la technologie de la poudre noire a été améliorée - un traitement à triple mélange a été introduit sous les canaux, ce qui a augmenté la densité de la poudre à canon et sa stabilité pendant la combustion.

Durant cette période, la composition et la granulométrie de la poudre noire variaient en fonction de son objectif. Pour les armes manuelles, de la poudre à canon a été utilisée - 74 % de salpêtre, 11 % de soufre et 15 % de charbon ; pour les armes de petit calibre, la poudre à canon est composée à 67 % de salpêtre, 20 % de soufre et 13 % de charbon ; pour les armes de gros calibre, la poudre noire est composée à 70 % de salpêtre, 17 % de soufre et 13 %. charbon La production annuelle de poudre à canon sous Pierre Ier par toutes les usines de Russie était en moyenne d'environ 1 000 tonnes.

La qualité de la poudre à canon russe était élevée et n'était pas inférieure aux meilleures variétés de poudre à canon provenant de pays étrangers. Ce n'est pas un hasard si l'envoyé danois à Saint-Pétersbourg a écrit à propos de la poudre à canon russe de l'époque : « il est peu probable que vous trouviez un État où elle (la poudre à canon) a été produite en telles quantités et où elle pourrait être comparée à la qualité et à la résistance d'ici. .»

La force de la poudre à canon était déterminée par le tir d'un mortier vertical. Une charge de poudre à canon pesant 12 g a été versée au fond du mortier et un cône de bois dur avec un noyau de plomb a été placé dessus. Lorsque la poudre à canon brûlait, les gaz résultants projetaient le cône à une certaine hauteur, caractéristique de la force de la poudre à canon. Il était par exemple exigé que pour la poudre à canon destinée aux armes de poing, la hauteur de la montée du cône soit d'au moins 30 m.

Dans le même temps, il convient de noter que les besoins en poudre à canon sous Pierre Ier étaient primitifs. Par exemple, ils ont déclaré : « la poudre à canon doit être bonne, sèche, propre et forte ». Si la poudre à canon ne répondait pas à ces exigences, elle était alors considérée comme « insupportable au tir et fragile à l’usage ».

A la fin du XVIIIe siècle, à la suite d'études théoriques et expérimentales sur la poudre noire et ses composants, réalisées en 1748 par M. V. Lomonossov en Russie, puis par Lavoisier et Berthelot en France, sa composition la plus optimale a été trouvée : 75 % de nitrate de potassium, 10 % de soufre et 15 % de charbon. Cette composition a commencé à être utilisée en Russie en 1772 et n'a subi pratiquement aucune modification jusqu'à nos jours.

En 1771, après la reconstruction, l'usine de poudre de Shostensky est entrée en service et en 1788, la plus grande usine de poudre de Kazan au monde a été construite. Dans le même temps, la technologie de la poudre noire s'améliore - les opérations de broyage des composants sous les glissières, de mélange de la composition ternaire dans des fûts en bois et de polissage de la poudre à canon ont été introduites, ce qui a augmenté la densité de la poudre à canon et réduit son hygroscopique. . Un professeur de l'Académie d'artillerie, Kulvets, a noté dans ses conférences que « la méthode courante de traitement du mélange avec l'ajout de barils et de presses, comme c'est l'usage en Russie pour la préparation de poudre à canon militaire, dans ma conviction personnelle et à mon avis de tous les travailleurs de la poudre à canon, est la meilleure de toutes les méthodes connues à ce jour pour fabriquer de la poudre à canon.

En 1808...1809 Des tests approfondis des poudres russes ont été effectués par rapport aux poudres anglaises, autrichiennes, françaises et suisses. Les résultats des tests ont montré que lors d'un test de mortier vertical et d'un test hydrostatique, les poudres à canon russes étaient balistiquement plus puissantes que les poudres étrangères, ce qui témoignait de leur composition bien choisie et de leur technologie avancée.

A propos de la qualité de la poudre russe, le capitaine d'un navire militaire français écrivait en 1810 : « La meilleure poudre au monde est russe... nous avons eu l'occasion de vérifier la supériorité de cette poudre sur toutes les variétés connues lors du siège de Corfou. , lorsque les Russes ont lancé des bombes pesant jusqu'à une distance considérable de 25 kg."

Dans la première moitié du XIXe siècle, la capacité des usines de poudre à canon a considérablement augmenté. En 1806, l'usine de poudre d'Okhta employait à elle seule environ 1 000 personnes et sa productivité dépassait 600 tonnes par an. En 1827, sont introduits : des canaux en cuivre d'une nouvelle conception, des systèmes de libération de poudre, des presses hydrauliques pour compacter la composition, des machines à grainer, des appareils de nettoyage et des sacs de poudre, etc. En 1828, le poste d'inspecteur des usines de poudre est créé, dont les fonctions comprenaient le contrôle de la production et l'acceptation de la poudre à canon.

En 1830, une école fut créée à l'usine de poudre d'Okhtinsky pour former des maîtres et des apprentis dans les industries de la poudre à canon, du salpêtre et du soufre.

En 1844, A. A. Fadeev a proposé une méthode pour stocker en toute sécurité la poudre noire en la mélangeant avec du graphite.

En 1845, K.I. Konstantinov proposa un dispositif électrobalistique utilisé pour déterminer la vitesse des projectiles. Au cours de cette période, la poudre noire a commencé à être largement utilisée comme explosif puissant dans les mines sous-marines de V. S. Jacobi et comme propulseur dans les missiles de combat de K. I. Konstantinov.

Les études expérimentales sur la composition des produits de combustion de la poudre noire, réalisées par le professeur de l'Académie d'artillerie L.N. Shishkov en 1857, ont été d'une grande importance scientifique et technique. Il a découvert que lors de la combustion de 1 g de poudre noire, 0,68 g de solides se forment. (K2SO4, K2CO3, K2S et plusieurs autres) et 0,32 g de produits gazeux (N2, CO2, CO, etc.). Ces données expliquaient la raison de la formation de fumée lors du tir et de la contamination de l'alésage du canon.
Après l’invention de la corde à feu en 1831 par Bickford en Angleterre, la poudre noire commença à être utilisée pour sa fabrication.

Les travaux les plus intensifs visant à modifier la composition, à développer de nouvelles formes d'éléments en poudre, à améliorer les méthodes de production et à tester les poudres noires ont été réalisés à l'époque où les armes rayées étaient adoptées par les armées. Des exigences plus élevées ont commencé à être imposées à la poudre à canon en termes de densité et de progression de la combustion en raison de l'augmentation de la puissance des canons.

Dans les années cinquante du XIXe siècle, la composition de la poudre noire militaire dans divers pays européens (Russie, Allemagne, Autriche, France, Angleterre, Italie, etc.) était quasiment la même. Les rapports entre les composants variaient dans les limites suivantes : salpêtre 77,5...74,0 %, soufre 12,5...8,0 %, charbon 16,0...12,5 %. De la poudre à canon avec une granulométrie de 0,55 à 1,00 mm a été préparée pour les armes de poing, et de la poudre d'artillerie avec une granulométrie de 1,25 à 2,0 mm a été préparée pour les armes à feu. Pour les canons à longue portée de gros calibre, une poudre à canon à gros grains d'une granulométrie de 6 à 10 mm a été développée. L'utilisation de poudres à gros grains augmentait la durée de combustion des poudres à canon, mais ne résolvait pas le problème de la progressivité (tm) de leur combustion. Ce problème n'a été résolu positivement qu'après l'invention de la poudre à canon à combustion progressive sous forme de prismes hexagonaux à sept canaux par A.V. Gadolin et N.V. Maievsky en 1868. Des prismes d'une densité de 1,68 à 1,78 g/cm3 ont été obtenus en pressant de la poudre à canon dans des matrices sur une presse mécanique par le Prof. A. N. Vychnegradski.

Aux USA, Rodman proposa en 1870 une poudre à canon progressive sous forme de disques percés de trous. En France, sur proposition de Castan, on produisit de la poudre à canon en forme de parallélépipède. Par la suite, pour réduire le taux de combustion, ils ont commencé à utiliser de la poudre à canon prismatique brune, dans la production de laquelle du charbon de bois légèrement brûlé avec une teneur en carbone de 52 à 55 % a été utilisé.

La poudre brune avait le rapport suivant entre les composants : 76...80 % de nitrate de potassium, 2...4 % de soufre et 18...22 % de charbon chocolaté. Dans certains échantillons de poudre brune, le soufre était totalement absent.

À la fin du XIXe siècle, la technologie de production de poudre noire atteint le niveau auquel, à quelques exceptions près, elle se trouve aujourd'hui. Le processus technologique de sa production comprenait alors les opérations suivantes :
1) broyer le salpêtre, le soufre et le charbon sous forme de doubles mélanges dans des fûts de fer avec des billes de bronze ;
2) préparer un triple mélange en mélangeant les composants dans des fûts en bois doublés de cuir avec des boules éliminatoires ;
3) compactage du mélange triple sous patins et pressage dans des presses hydrauliques ;
4) granulation du gâteau de poudre sur des rouleaux en bronze à dents ;
5) dépoussiérage, polissage et tri de la poudre à canon ;
6) sacs et capsules de poudre à canon.

En 1874, L. X. Winner en Russie proposa de compacter le mélange ternaire à l'aide de presses chauffées à 100...105°C. Cette méthode s'appelait méthode de pressage à chaud et a désormais presque remplacé la méthode plus dangereuse et plus gourmande en énergie consistant à compacter le mélange de poudre sous les canaux.

Les méthodes de test de la poudre noire à cette époque avaient également fait l'objet d'un développement significatif et étaient les suivantes.

1. Tests physico-chimiques :
1) détermination de la granulométrie, de la densité réelle et gravimétrique ;
2) détermination de la qualité des matières premières (salpêtre, soufre, charbon) et de la composition de la poudre à canon.

2. Tests balistiques :
1) détermination de la vitesse du projectile à l'aide d'un chronographe Boulanger ;
2) détermination de la pression des gaz en poudre à l'aide d'un dispositif broyeur.

Jusqu'à la fin du XIXe siècle, pendant plus de cinq siècles, la poudre noire a été essentiellement la seule substance explosive utilisée à des fins de lancement, pour équiper des projectiles et pour effectuer toutes sortes de travaux de démolition dans le domaine militaire et dans divers secteurs de l'industrie. économie.

L’émergence et le développement des poudres sans fumée

La stagnation à long terme du développement des explosifs et de la poudre à canon pendant plusieurs siècles s'expliquait par le faible niveau des sciences naturelles de l'époque et, en particulier, de la chimie. Les conditions économiques et politiques du Moyen Âge n’étaient pas propices au développement de la science et de la technologie. L'industrie chimique de la période féodale avait un caractère fermé et étroitement atelier. Dans la production, il existait des méthodes et des recettes qui étaient transmises secrètement ou ouvertement de génération en génération. Le travail forcé des esclaves et des serfs n’a pas contribué à l’amélioration de la production ni au développement de la science et de la technologie.
À la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle, le capitalisme émerge dans plusieurs pays européens. Durant cette période, le développement des sciences naturelles a fait un pas de géant. La chimie a quitté le cadre de la scolastique et a commencé à se développer sur une base scientifique. L'émergence d'une nouvelle branche de la chimie - la chimie organique, a été particulièrement importante, à la suite de laquelle de nouvelles matières premières et diverses méthodes d'utilisation de matériaux naturels sont apparues.

Les progrès généraux de la science et de l'industrie ont donné lieu à des découvertes sans précédent dans les domaines de la physique, de la chimie et, en particulier, dans le domaine des explosifs et de la poudre à canon.

Un par un, des explosifs plus puissants que la poudre noire ont été synthétisés. En 1832...1838 La nitrocellulose a été découverte et, en 1845, la pyroxyline a été obtenue et étudiée en Russie et en Allemagne. La nitroglycérine a été obtenue en Italie en 1847 et la nitroglycérine a été étudiée en Russie en 1853. Ces deux substances ont ensuite été utilisées pour fabriquer de la poudre à canon sans fumée. La balistique interne, dont le développement remonte à la même époque, a eu une grande influence sur l'amélioration des poudres fumées et l'émergence de nouvelles poudres sans fumée.

Au début des années 1890, les conditions préalables étaient créées pour la production de poudres de nitrocellulose à l'aide d'un solvant alcool-éther et de nitroglycérine. Par conséquent, la révolution de l’armurerie militaire à la fin du siècle dernier n’était pas fortuite. Ce n’est pas le résultat du génie d’une seule personne ou de la découverte heureuse d’un chercheur. Il a été préparé par tout le développement de la science et de l’industrie au XIXe siècle.

Des centaines de scientifiques et de spécialistes dans de nombreux pays du monde ont travaillé pour résoudre le problème de l'obtention d'une poudre à canon plus puissante et sans fumée, provoqué par la nécessité d'augmenter la vitesse initiale des projectiles et la cadence de tir des armes à feu.

Le championnat de l'invention de la poudre à canon sans fumée à la pyroxyline appartient à l'ingénieur français Viel. En 1885, après de nombreuses études expérimentales, il obtient et teste de la poudre de flocons de pyroxyline, appelée poudre à canon « B ». La préparation de la poudre à canon « B » consistait en les opérations suivantes : mélanger de la pyroxyline sèche (un mélange de soluble et d'insoluble) avec un solvant alcool-éther, compacter la masse plastique sur des rouleaux et obtenir une feuille en forme de corne, découper la feuille en plaques et éliminer le solvant alcool-éther des plaques par séchage.

Les premiers essais de poudre à canon par tir avec un canon Lebel et un canon de 65 mm montrèrent un accord complet entre théorie et expérience et révélèrent les avantages exceptionnels de la nouvelle poudre à canon par rapport à la poudre enfumée. Il a été constaté que la poudre de pyroxyline produite par Viel ne produit pas de fumée lors du tir, ne laisse pas de suie dans l'alésage, brûle en couches parallèles, a une force trois fois supérieure à celle de la poudre noire et peut augmenter considérablement la vitesse initiale des projectiles avec un poids plus léger que la charge de poudre noire. En Russie, la poudre à canon pyroxyline a été obtenue indépendamment par G. G. Sukhachev en 1887.

Des expériences approfondies visant à développer une méthode de production de poudres de pyroxyline et à créer une industrie de poudre sans fumée ont commencé à la fin de 1888 sous la supervision directe du chef de l'atelier de l'usine d'Okhtinsky 3. V. Kalachev et avec la participation de S. V. Panpushko, A. V. Sukhinsky et N. P. Fedorov.

À la fin de 1889, l'usine d'Okhtinsky a développé un échantillon de poudre de pyroxyline pour fusil sous forme de plaques qui, lorsqu'elles étaient tirées avec un canon Lebel, donnaient la vitesse initiale requise à une pression acceptable et un poids de charge nettement inférieur à celui de la poudre noire. .

Cet échantillon de poudre à canon a été préparé à partir de pyroxyline insoluble (avec une teneur en azote d'environ 13,2 %), livrée par l'usine du département naval. L'acétone servait de solvant. Après des tests plus approfondis avec des armes nationales, cette poudre à canon s'est avérée insatisfaisante.

Lorsqu'il était tiré avec un fusil Mosin, un échantillon de poudre à canon fabriquée à partir de pyroxyline insoluble utilisant de l'acétone comme solvant donnait des pressions inacceptablement élevées, atteignant 4000 kg/cm2, tandis qu'en même temps, lorsqu'il était tiré avec un canon français Lebel, cette poudre à canon donnait des résultats tout à fait satisfaisants. résultats, la pression des gaz en poudre ne dépassait pas 2500 kg/cm2.

Étant donné que cet échantillon de poudre à canon ne convenait pas au nouveau fusil russe de 7,62 mm du système Mosin, des recherches ont été entreprises pour un autre échantillon de poudre qui donnerait à ce fusil une vitesse initiale de 615 m/s à une pression admissible de non supérieure à 2 500 kg/cm2.

Les expériences sur la préparation de la poudre à canon furent confiées à S.A. Brouns, qui proposa au milieu des années 1890 un échantillon de poudre à canon utilisant un mélange d'acétone et d'éther comme solvant. Le rapport entre l'acétone et l'éther éthylique a été pris comme étant de 1:3 avec une quantité totale de solvant de 125 parties pour 100 parties de pyroxyline sèche. Pour réduire le taux de combustion de la poudre à canon, 2 % d'huile de ricin ont été introduits dans la masse de poudre. La poudre à canon à base d'un solvant acétone-éther avait une plus grande résistance mécanique en raison d'une moindre destruction des fibres lors de la plastification et, lorsqu'elle était tirée avec un fusil Mosin, elle donnait des résultats balistiques tout à fait satisfaisants tant en termes de vitesses et de pressions initiales que d'uniformité de l'action. de charges individuelles. Dans le même 1890, à l'initiative d'A.V. Sukhinsky.

3. V. Kalachev, à l'usine d'Okhtinsky, a préparé des échantillons de poudre à canon à partir d'un mélange de pyroxyline (teneur en azote 12,8 % et solubilité 40 %) dans un solvant alcool-éther, qui répondait pleinement aux exigences. Les travaux avec de la poudre à canon utilisant un solvant acétone-éther, car plus coûteux et moins accessible pour une utilisation de masse, ont été arrêtés.

Ainsi, à la fin de 1890, de la poudre à canon pyroxyline à base d'un solvant alcool-éther a été obtenue en Russie, et en 1891, un lot pilote de poudre à canon lamellaire (pesant 20 tonnes) a été produit pour les cartouches d'un fusil à trois lignes du système Mosin. .

Plus tard, des poudres à canon à base de pyroxyline ont été développées pour les armes à feu. Parallèlement au développement de la poudre à canon en Russie, sous la direction générale d'A.V. Sukhinsky, la construction d'usines de pyroxyline et de poudre à canon a commencé.
En juillet 1890, la construction d'une usine de pyroxyline et de poudre à canon a commencé à Okhta, où, à la fin de 1891, la production en vrac de poudre à canon pour fusil a été établie. Le mérite décisif du développement de la technologie de la poudre de pyroxyline en Russie appartient à Z. V. Kalachev. Il est le créateur de la poudre à canon sans fumée en Russie, qui a établi la production de poudre à canon sans l'aide d'étrangers et a ensuite amélioré la production de pyroxyline.

Les colonels Sukhinsky et Simbirsky, les capitaines Lipnitsky, Nikolsky, Kisnemsky, Mikhelev, Zherebyatyev et Kamenev et les capitaines d'état-major Browns et Dymsha ont joué un rôle majeur dans l'établissement des méthodes de production, les tests et la fabrication en vrac de poudre à canon de pyroxyline sans fumée.

Dans la période 1891-1895. Selon les projets et sous la direction des talentueux ingénieurs russes Luknitsky, Simbirsky, Khrouchtchev et Ivashchenko, les plus grandes usines de poudre à canon pour la production de poudre à canon de pyroxyline ont été construites - Kazansky et Shostensky, qui en taille et en caractéristiques techniques dépassaient les usines de poudre d'Europe occidentale. .
Dans les pays d'Europe occidentale et d'Amérique, dans les années 90 du XIXe siècle, des poudres à canon nitrocellulosiques d'autres compositions, différentes des poudres à canon russes et françaises, ont été développées et partiellement adoptées.
En 1888, l'ingénieur suédois Alfred Nobel a proposé la poudre à canon pyroxyline-nitroglycérine - une solution solide de coton collodion (colloxyline) dans la nitroglycérine. La quantité de nitroglycérine dans la poudre à canon de Nobel était de 40 à 60 % ; Plus tard, des impuretés inertes (par exemple du camphre) ont été ajoutées à cette poudre à canon pour réduire la vitesse de combustion et de la diphénylamine pour augmenter la résistance chimique de la poudre à canon.

La préparation de la poudre à canon d'Alfred Nobel consistait à mélanger de la colloxyline avec de la nitroglycérine en présence d'eau chaude, à éliminer l'eau de la masse et à plastifier cette dernière sur des rouleaux chauds pour obtenir une bande en forme de corne, à découper la bande en plaques et en rubans. La poudre à canon de Nobel appelée « balistite » a été adoptée en Allemagne et en Autriche et sous le nom de « filite » en Italie. La balistite présentait des avantages significatifs par rapport à la poudre à canon pyroxyline. Il est presque non hygroscopique et ne devient pas humide pendant le stockage ; sa production dure environ une journée, tandis que la poudre à canon de pyroxyline devait sécher pendant des semaines, voire des mois.

Un autre type de poudre de nitroglycérine appelée « cordite » a été proposé en 1889 par Abel et Dewar en Angleterre. (Le nom cordite vient du mot anglais « cord », qui signifie corde ou ficelle). Dans la fabrication de cette poudre à canon, on a utilisé de la pyroxyline insoluble dont la plastification a été réalisée avec de la nitroglycérine et de l'acétone dans des mélangeurs à température normale ; De la vaseline a été ajoutée pour augmenter la résistance chimique et réduire la vitesse de combustion. La masse était pressée à travers les matrices d'une presse hydraulique sous forme de cordes sans canal, qui étaient ensuite découpées en tiges. Après avoir obtenu la poudre à canon, l'acétone en a été éliminée par un séchage prolongé.

Fondamentalement, la méthode de préparation de la cordite ne diffère pas de la méthode de préparation de la poudre à canon pyroxyline. Le premier échantillon de cordite sous forme de fil contenait 58 % de nitroglycérine, 37 % de pyroxyline insoluble et 5 % de vaseline et était destiné aux fusils et armes de petit calibre. Pour réduire le degré d'épuisement des canaux des gros canons, la cordite « MD » a été adoptée un peu plus tard, qui contenait 30 % de nitroglycérine, 65 % de pyroxyline et 5 % de vaseline.

En 1893, le professeur Monroe en Amérique déposa un brevet pour la production de poudre à canon à partir de pyroxyline insoluble (40 %) plastifiée avec du nitrobenzène (60 %). Après avoir préparé la poudre à canon, le nitrobenzène en a été éliminé par traitement à l'eau chaude, et la poudre à canon a « durci » et est devenue plus dense. Le processus de durcissement en anglais est appelé « induration », c'est pourquoi la poudre à canon était appelée indurite. L'Indurite, en raison d'un certain nombre de lacunes opérationnelles et technologiques, n'a pas été largement utilisée et a rapidement été abandonnée.

Des pages brillantes de l'histoire de la poudre à canon ont été écrites par D.I. Mendeleïev et ses collègues à la suite de travaux sur la synthèse du pyrocollodium et du développement d'une poudre à canon sans fumée basée sur celui-ci.

Avec la participation active de I.M. Cheltsov, L.G. Fedotov, S.P. Vukolov et P.P. Rubtsov, des échantillons de poudre à canon au pyrocollodion ont été obtenus en 1892 et tirés avec des canons navals. Selon la conclusion des experts qui ont effectué les tests, la poudre à canon au pyrocollodion s'est avérée être la première poudre à canon sans fumée de toutes celles testées précédemment, ce qui n'a montré aucune surprise. La poudre à canon de D. I. Mendeleev a immédiatement inspiré confiance, puisque toutes les hypothèses théoriques sur ses propriétés ont été confirmées par des données expérimentales obtenues par tir avec des canons navals à longue portée.

En juin 1893, de la poudre à canon au pyrocollodion fut tirée à partir d'un canon de 12 pouces en Russie, et l'inspecteur de l'artillerie navale, l'amiral S. O. Makarov, félicita D. I. Mendeleev pour ce brillant succès.

Après que la poudre à canon au pyrocollodion ait réussi les tests lorsqu'elle était tirée avec des canons navals de tous calibres, D. I. Mendeleïev a considéré que la tâche de développer une poudre à canon sans fumée était terminée et n'est jamais revenu à la recherche dans le domaine de la poudre à canon. Pourtant, il adorait son travail d'intérim, sa poudre à canon au pyro-collodion. Dans l'article « Sur la poudre à canon au pyrocollodion », il écrit : « En investissant ce que je peux dans l'étude de la poudre à canon sans fumée, je suis convaincu que je contribue, au mieux de mes capacités, au développement pacifique de mon pays et à la connaissance scientifique. des choses, qui consiste en les tentatives des individus pour éclairer ce qui a été appris. (D.I. Mendeleïev. Tome IX, 1949, p. 253)

Comme on le sait, la poudre à canon au pyrocollodion de D. I. Mendeleïev, malgré certains avantages par rapport à la poudre à canon à pyroxyline de type français, n'a pas été acceptée en Russie. Elle n'est produite qu'en petites quantités à partir de 1892 à l'usine de poudre navale. La poudre à canon partiellement pyrocollodion, proche en composition de la poudre à canon proposée par D.I. Mendeleev, a été préparée à l'usine de Shlisselburg au cours des premières années d'utilisation de la poudre à canon sans fumée. La poudre de pyrocollodium de D. I. Mendeleev a été adoptée par la marine américaine en 1897 et par l'armée en 1899. Elle a été produite en grandes quantités dans les usines américaines pendant la Première Guerre mondiale et par la suite jusqu'à ce qu'elle soit remplacée par des poudres sans flamme et non hygroscopiques.

Cette circonstance n’était pas fortuite. Jusqu'en 1899, de la poudre de nitroglycérine de type cordite à 25 % de nitroglycérine était produite pour l'armée américaine. Cependant, il s'est avéré mécaniquement fragile, se brisant en petits morceaux et provoquant une pression accrue lors du tir. Pour cette raison, en 1899, un canon de dix pouces explosa. Cela a contraint le commandement de l'armée américaine à arrêter la production de poudre à canon à la nitroglycérine et à passer à la production de poudre à canon au pyrocollodion. Il convient de noter que pendant la Première Guerre mondiale, la Russie a importé d'Amérique de grandes quantités de poudre à canon au pyrocollodion, tant en vrac que sous forme de charges de cartouches de 76 mm.

Jusqu’à présent, les raisons de la non-adoption de la poudre à pyrocollodion de D.I. Mendeleev en Russie restent floues. Aucun des experts en poudre n'a donné de réponse à cette question tout à fait légitime et extrêmement importante. Les tentatives de certains fabricants de poudre pour expliquer cela par des raisons purement techniques, comme le fait que lors de la production de poudre à canon au pyrocollodion, il est nécessaire de consommer une grande quantité de solvant alcool-éther, étaient à l'époque pour le moins naïves.

Le fait est que lorsque la poudre à canon au pyrocollodion a été développée, personne ne s’intéressait encore à l’économie de la production. L'attention principale a été portée à la qualité de la poudre à canon, et la poudre à canon au pyrocollodion était la plus homogène et ne présentait aucune anomalie lorsqu'elle était tirée avec les canons les plus puissants.

Les propriétés physico-chimiques et balistiques élevées de la poudre à canon au pyrocollodion ne pouvaient qu'attirer l'attention des employés du département d'artillerie.

Ce n'est pas un hasard si en Russie en 1900, après l'adoption de la poudre à canon de D. I. Mendeleïev aux États-Unis, une commission fut créée sous la présidence du général de division Pototsky, qui visait à découvrir par tir les qualités comparatives de la poudre à canon au pyrocollodion et de la poudre à canon à base de sur pyroxyline mixte. La commission comprenait des experts en explosifs, poudre à canon et balistique des départements terrestre et naval (Sukhinsky, Zabudsky, Kisnemsky, Sapozhnikov, Regel, Dymsha, Brink, Rubtsov, Vukolov, Kamenev et Remesnikov).

En raison des longs préparatifs des expériences, des retards et de leur interruption liés à la guerre russo-japonaise de 1904-1905, la question de la poudre à canon à pyrocollodium est restée en suspens pendant dix ans.
Ce n'est qu'en 1909 que le Comité d'artillerie de la Direction principale de l'artillerie a adopté une résolution : « les avantages de la poudre à canon au pyrocollodion ne sont pas si importants qu'ils permettent de passer à sa production dans des usines publiques adaptées à la production de poudre à canon à pyroxyline ».

Selon certains experts (par exemple N.S. Puzhai), qui ont obtenu de la poudre à canon à partir du pyrocollodium américain après la Première Guerre mondiale, l'une des raisons de la non-adoption de la poudre à canon de D.I. Mendeleïev était la difficulté de transformer le pyrocollodium en poudre à canon.

Lors de l'utilisation du pyrocollodium, il est nécessaire de respecter scrupuleusement le régime technologique. Des fluctuations significatives de la quantité de solvant et du rapport alcool/éther sont inacceptables. Des caractéristiques plus strictement réglementées du pyrocollodium lui-même (solubilité, viscosité, etc.) sont requises.

Le non-respect de ces conditions entraîne une modification des propriétés élastiques de la masse de poudre, l'apparition de propriétés caoutchouteuses de la poudre à canon brute, la présence de canaux expansés, une diversité d'épaisseur de l'arc de combustion et d'autres inconvénients. En même temps, ces raisons n’étaient pas, à notre avis, décisives, puisqu’elles pouvaient être facilement surmontées si on le souhaitait. La principale raison qui nous a poussé à prendre toutes les mesures pour rejeter la découverte la plus importante de D.I. Mendeleev dans le domaine de la poudre à canon est l'admiration des principaux responsables de la Direction de l'artillerie pour tout ce qui est étranger, les forces progressistes de la science russe, leurs découvertes et inventions. .

À l'usine d'Okhtinsky, toute la production de pyroxyline a été laissée à l'ingénieur français invité Messen, qui n'a même pas pris en compte l'opinion de D.I. Mendeleev, qui a remarqué les défauts de la production et a mené l'affaire selon les instructions des Français. gouvernement. Naturellement, toute la production de poudre à canon à l'usine d'Okhtinsky a été adaptée au style français. Les étrangers étaient tenus en si haute estime qu’ils pouvaient s’approprier impunément les inventions russes. En témoigne le fait qu'en 1895, les Américains Bernadow et Converse ont déposé un brevet pour « l'invention » de la poudre à canon au pyro-collodion. Pendant la période des travaux de D.I. Mendeleïev sur la poudre à canon au pyrocollodion, le lieutenant Bernadou se trouvait à Saint-Pétersbourg en tant qu'attaché naval américain et, malgré les mesures de secret prises à l'époque, a réussi à obtenir des informations complètes sur la composition de la poudre à canon et sur la méthode d'application. sa production, qui est confirmée par les éléments du rapport de Bernadow, lu par lui en 1897 à l'American Naval College. Ce fait d’appropriation flagrante de l’invention de D.I. Mendeleev n’a provoqué ni indignation ni réfutation dans les cercles des responsables du Département de l’Artillerie et des spécialistes russes de la poudre à canon de l’époque. À cet égard, il est encore indiqué dans la littérature américaine, notamment dans le livre de Davis « Chemistry of Gunpowders and Explosives », publié en 1943, que les inventeurs de la poudre à pyrocollodion sont le lieutenant de marine Bernadou et le capitaine Converse. L'appropriation de la découverte de D. I. Mendeleïev par les hommes d'affaires américains ne caractérise que le caractère avide de la science bourgeoise, mais elle ne peut occulter les plus grands mérites de D. I. Mendeleïev dans le développement de la fabrication nationale de poudre à canon.

Ainsi, durant la décennie 1885...1895. Quatre types de poudre à canon à la nitrocellulose ont été obtenus - la poudre à canon à la pyroxyline de Viel à partir de nitrocellulose mixte, la poudre à canon au pyrocollodion de D. I. Mendeleev, la poudre à canon à la nitroglycérine balistique de Nobel et la poudre à canon à la nitroglycérine cordite d'Abel et Dewar. Toutes ces poudres furent par la suite appelées poudres colloïdales sans fumée.

En Russie et en France, la poudre à canon pyroxyline a été adoptée, aux États-Unis d'Amérique - la poudre à canon au pyrocollodion, en Allemagne et en Italie - la poudre à canon balistique, en Angleterre - la poudre à canon à la cordite. Il convient de noter que les principes généraux de production des poudres de nitrocellulose et leur composition qualitative n'ont pas subi d'évolution significative au cours des six décennies. Dans le même temps, la poudre à canon moderne présente des différences significatives par rapport à ses ancêtres en termes de composition, de forme et de méthodes de production. Au fil des années depuis l'avènement des poudres de nitrocellulose, de nombreux problèmes sont apparus dans l'industrie de la poudre à canon, qui ont été progressivement résolus dans les laboratoires scientifiques et les usines.

Peu de temps après l'invention des poudres de nitrocellulose, on a remarqué qu'elles étaient capables de se décomposer lorsqu'elles étaient stockées même dans des conditions normales, c'est-à-dire à température et humidité relative normales. Des expériences spéciales sur l'étude des produits de décomposition de la poudre à canon dans diverses conditions ont établi que la poudre à canon, lors de sa décomposition, libère un certain nombre de produits acides qui contribuent à sa décomposition ultérieure. Les plus dangereux à cet égard sont les oxydes d'azote, les acides nitrique et nitreux.

Par conséquent, l'idée est née de lier ces produits nocifs en ajoutant certaines substances à la poudre à canon et ainsi d'empêcher la décomposition accélérée (ou, comme on dit maintenant, autocatalytique) de la poudre à canon.

Toutes les pièces pyrotechniques vendues sont certifiées et correspondent aux classes de danger 1 à 3, sont autorisées à la vente au détail et sont sans danger pour la santé si les instructions d'utilisation sont respectées.