Střelný prach

Střelný prach, také volal černý prach, je výbušná směs síry, dřevěné uhlí a dusičnan draslíku, KNO3 to hoří rychle, výrobní objemy horkých pevných látek a plynů, které mohou jsou používány jako pohon ve střelných zbraních a jako pyrotechnic složení v ohňostrojích. Střelný prach termínu je také často použitý více široce popisovat nějaký střelný prach používaný ve střelných zbraních. Moderní střelné zbraně nepoužívají tradiční střelný prach popisovaný v tomto článku, ale místo toho používat bezdýmný prach. V tomto článek, střelný prach požadavků a černý prach jsou používáni zaměnitelně.

Střelný prach je klasifikovaný jako střelivina protože jeho pomalé rozkladné míry a následně minimum brisance. Střeliviny produkují podzvukovou deflagration vlnu poněkud než nadzvuková detonační vlna produkovaná brisants nebo velké výbušniny. Plyny vyráběné hořícím střelným prachem tvoří dost tlaku pohánět kuličku, ale ne dost zničit sud střelné zbraně. Toto dělá střelný prach méně vhodný pro zdrcující rock nebo opevnění, kde brizantní výbušniny takový jak TNT je přednostní.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Gunpowder. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Střelný prach (černý prach)

Termín “černý prach” byl zpeněžil pozdní 19. století rozlišovat dřívější střelný prach formulace od nových bezdýmných prachů a polořadovky-bezdýmné prachy. (polořadovka-bezdýmné prachy představovaly velké hlasitostní vlastnosti, které se přiblížily černému prachu v podmínkách tlaku komory když použitý ve střelných zbraních, ale významně redukoval množství kouře a spaliny; oni toulali se v barvě od nahnědlý opalovat se žloutnout k bílé. Většina z velké polořadovky-bezdýmné prachy přestaly být vyráběn ve dvacátých létech.)

Černý prach je zrnitá směsice

dusičnan — typicky dusičnan draslíku (KNO3) — který dodává kyslík pro reakci;
dřevěné uhlí, který poskytuje palivo pro reakci ve formě uhlíku (C);
síra (S), který, zatímco také palivo, sníží zápalnou teplotu a zvětší rychlost spalování.

Dusičnan draslíku je nejvíce důležitá součást podmínek jak velikosti tak funkce, protože spalování zprostí kyslík dusičnanu draslíku, podporovat rychlé spalování jiných přísad. Snížit pravděpodobnost accidental zapálení statickou elektřinou, zrníčka moderního černého prachu jsou typicky pokrytá tuhou, který předejde nahromadění elektrostatického poplatku.

Složení současné úrovně pro černý prach vyrobený pyrotechnicians bylo adoptované jak dlouhé dříve jak 1780. To je 75 % dusičnan draslíku, 15 % dřevěné uhlí měkkého dřeva, a 10 % síra. Tyto poměry měnily se po století a podle země, a moci být měněn poněkud se spoléhat na účel prachu. Například, hrubější stupně černého prachu, nevhodný pro použití ve střelných zbraních ale přiměřený pro rock odstřelování v operacích těžby, je volaný černý prach spíše než prach zbraně; to je často děláno s levnějšími sodíkovými dusičnýma substituted pro dusičnan draslíku v proporcích 60 % dusičnan, 20 % dřevěné uhlí a 20 % síra.

Hořet rychlost černého prachu může být měněna corning. Corning nejprve slisuje jemné černé prachové jídlo do bloků s fixovanou hustotou (1.7 g/cm?). Bloky jsou pak rozděleny do zrníček. Tato zrníčka jsou pak tříděna velikostí dát různé známky černého prachu. Ve Spojených státech, standardní stupně černého prachu běh od hrubého Fg stupně používaného ve velkém nudném patronovi loupí a malá děla, přes FFg (střední a smallbore paže takový jako muškety a fusils), FFFg (smallbore pušky a pistole), a FFFFg (extrémní malý nudný patron, krátké pistole a nejvíce obyčejně pro připravovat křesadlové zámky). Ve Spojeném království, zrna střelného prachu jsou roztříděna velikostí spleti: BSS prosije velikost spleti, být nejmenší spletitá velikost na kterém žádná zrna byla udržena. Uznané zrnitosti jsou Gunpowder ' G 7 ', ' G 20 ', ' G 40 ', a ' G 90 '.

Jednoduchý, obyčejně citoval, rovnice chemikálie pro spalování černého prachu je

Přesnější, ale ještě zjednodušený, rovnice je

Produkty spálení nenásledují nějakou jednoduchou rovnici. Jedny výsledky studia ukázaly, že to produkovalo (v pořadí sestupných kvantit): 55.91% pevné produkty: uhličitan draslíku, sulfát draslíku, sirník draslíku, síra, dusičnan draslíku, draslík thiocyanate, uhlík, ammonium uhličitan. 42.98% plynné produkty: oxid uhličitý, dusík, uhlík monoxide, sirovodík, vodík, metanový plyn, 1.11% vlhnout.

Černé prachové formulace kde dusičnan používal je sodík dusičnan inklinovat být hydroskopický, na rozdíl od černých prachů kde dusičnan používal saltpetre. Protože toto, černý prach, který používá saltpetre může být uložen unsealed a zůstat životaschopný po celá staletí poskytoval žádnou kapalinu voda je vždy představena. Muzzleloaders byl známý ohni po věšení na zdi po celá desetiletí v naloženém stavu, stanovil, že oni zůstali suší. Kontrastem, prach, který používá dusičnan sodíku, který je typicky určený odstřelování, muset být zapečetěn od vlhkosti ve vzduchu zůstat stájí pro dlouhé doby.

Výhody

Bezdýmný prach vyžaduje přesné nakládání poplatku zabránit škodě kvůli přetěžování. S černým prachem, ačkoli taková škoda je ještě možná, nakládání může obecně být uskutečněné použití volumetrických opatření spíše než přesná váha.

Obecně, brizantní výbušniny jsou přednostní pro zdrcující rock. Nicméně, protože jeho minima brisance, černý prach způsobí méně fraktur a vyústí ve více použitelného kamene vyrovnal se jiný explosives, dělat černou prach užitečný pro odstřelování monumentální kámen takový jako žula a mramor.

Černý prach je dobře vhodný pro kola prázdného místa, signální světlice, nárazové poplatky a záchranu-lemovat starty.

Střelný prach může být používán dělat ohňostroje tím, že se míchá s různými chemickými sloučeninami kovů produkovat specifickou barvu.

Disadvantages

Černý prach má nízkou hustotu energie porovnanou k moderním bezdýmným prachům a produkuje hustý kouř, který může poškodit míření a odhalit pozici střelce.

Spalování konvertuje méně než polovina množství černého prachu ke plynu. Zbytek skončí jako tlustá vrstva saze uvnitř barelu. Kromě bytí obtíž, zbytek od spáleného černého prachu je hydroskopický a bezvodá žíravá substance. Když vlhkost z ptačí perspektivy je absorbována, kysličník draslíku nebo kysličník sodíku změní se na hydroxide, který bude korodovat kujnou ocel nebo ocelové hlavně pušky. Černé prachové zbraně musí být dobře čistil oba uvnitř a ven odstranit zbytek.

Přeprava

UN vzorové předpisy na přepravě nebezpečného zboží a národních přepravních autoritách, takový jako oddělení Spojených států přepravy, zařadili Gunpowder (černí prach) jako Group: Substance třaskaviny pro dodávku protože to podnítí tak snadno. Dokončit vyráběné přístroje obsahovat černý prach být obvykle klasifikovaný jako Group D: Druhotná výbušná substance, nebo černit prach nebo článek obsahovat druhotnou výbušnou substanci, takový jako “ohňostroj”, “Class D modelovat raketový motor”, etc, pro dodávku protože oni jsou tvrdější podnítit než volný prach. Jak explosives, oni všichni se dostanou do kategorie Classe 1.

Síra-volný střelný prach

Vývoj bezdýmných prachů, takový jako Cordite, v pozdě 19. století vytvářelo potřebu jiskry-citlivá iniciační trhavina, takový jako střelný prach. Nicméně, obsah síry tradičních gunpowders způsobil korozi problémy s Cordite Mk já a toto vedlo k zavedení rozsahu síry-volné gunpowders, rozlišných zrnitostí. Oni typicky obsahovat 70.5 díly saltpetre a 29.5 díly dřevěného uhlí. Mějte rádi černý prach, oni byli produkováni v různých zrnitostech. Ve Spojeném království, nejjemnější zrno bylo známé jako síra-volné mealed pudrují (SMP). Hrubější zrna byla počítána jako síra-volný střelný prach (SFG n): ' SFG 12 ', ' SFG 20 ', ' SFG 40 ' a ' SFG 90 ', například, kde číslo byl BSS velikost otvoru síta, být nejmenší spletitá velikost na kterém žádná zrna byla udržena.

Historie

Hlavní článek: Historie střelného prachu

Čína

Střelný prach byl objeven v Číně v 9. století Taoist mnichy-alchymisti hledat elixir nesmrtelnosti. Objev střelného prachu byl pravděpodobně produkt století alchymistického experimentování. Saltpetre byl známý Číňanovi střední-1st inzerát století a tam je silný důkaz použití saltpetre a síra v různý převážně léčivé kombinace. Čínský alchymistický text od 492 poznamenal, že ledek vydával nachový plamen když podnítil, starat se o první měřit praktickou zkoušku a spolehlivé prostředky rozlišovat to od jiných anorganických solí, umožňovat ohodnotit a porovnat techniky čištění.

První odkaz střelného prachu je pravděpodobně průchod ve Zhenyuan miaodao yaolüe, Taoist text pokusně se datoval k střední-800s:

Někteří zahřívali spolu síra, realgar a ledek s medem; kouř a plameny vyplývají, tak že jejich ruce a tváře byly spálené, a vyrovnat celý dům kde oni pracovali shořel.

Číňan marnil malý čas v střelném prachu nanášení k válčení a oni produkovali paletu zbraní střelného prachu, flamethrowers obsahování, rakety, bomby a doly, předtím, než vynaleze střelné zbraně. Tam byl jednou skvělá dohoda zmatku a diskuse obklopovat vynález střelných zbraní, ale to je nyní všeobecně přijímané že střelné zbraně vznikaly v Číně.

Islámský svět

Hlavní články: Vynálezy v islámském světě a Alchemy a chemie v Islamu

Arabové získali poznatek střelného prachu nějaký čas po 1240, ale dříve 1280, do které doby Hasan al-Rammah psal, v arabštině, receptech na střelný prach, instrukcích pro čištění ledku a popisech zápalných bomb střelného prachu. Nicméně, protože al-Rammah připisuje jeho materiál “jeho otci a předkům”, al-Hassan () argumentuje, že střelný prach stal se převládající v Sýrii a Egyptě “konec dvanáctého století nebo začátku třináctý”.

C. F. Temler interpretuje Petera, biskup Leona, jako zpravodajství použití děla v Seville v 1248. Al-Hassan prohlašuje, že Battle Ain Jalut v 1260 pile Mamluks používá proti Mongols v “prvním děle v historii” rovnice střelného prachu, které byly téměř totožné s ideálním složením pro výbušný střelný prach. Nicméně, Khan říká, že to napadlo Mongols kdo uvedl střelný prach do islámského světa a cituje Mamluk rozpor s časnými vojáky v jejich pěchotě jako příklad jak zbraně střelného prachu nebyly vždy se setkával s otevřeným přijetím na Středním Východě. Podobně, odmítnutí jejich Qizilbash sil používat střelné zbraně přispělo k Safavid oponování u Chaldiran v 1514.

Ačkoli shoda je ten střelný prach vytvořený v Číně, jiní navrhli, že střelný prach by mohl možná byli vynalezeni Araby, Roger slaninou, nebo Berthold Schwarz. Podle Johnsona (), Arabové “vyvinul první skutečnou zbraň, trubka bambusu vyztužila s železem, který používal obvinění z černého prachu vypalovat šipku” nějaký čas dříve 1300; nicméně, podle Chasea (2003: 1), Arabové jen dostali střelné zbraně v 1300s a celý důkaz směřuje k čínským původům.

Hasan al-Rammah zahrnoval 107 receptů střelného prachu v jeho al-furusiyyah al wa-al manasib-harbiyya (svazek vojenského jezdeckého umění a vynalézavá válečná zařízení), 22 který být pro rakety. Jestliže jeden bere střední 17 těchto 22 složení pro rakety (75 % dusičnany, 9.06% síra a 15.94% uhlík), to je téměř totožné s hlášeným ideálním receptem (75 % dusičnan draslíku, 10 % síra, a 15 % uhlík).

Evropa

V 1250, Nor Konungs skuggsjá zmínky, v jeho vojenské kapitole, použití “uhlí a síry” jak nejlepší zbrani pro loď-k-boj lodi.

Směsi uhlí a síra mohou produkovat pomalu-hořící účinek, ale být ne výbušný.

Nejdříve existující psané odkazy na střelný prach v Evropě jsou od prací Rogera Bacona. V Bacone je Epistola, “De Secretis Operibus Artis et Naturae et de Nullitate Magiae,” starý různě mezi 1248 a 1257, on říká:

My můžeme, s ledkem a jinými substancemi, skládat uměle oheň, který může být zahajoval přes velké vzdálenosti... Tím, že jen používá velmi malé množství tohoto materiálu hodně světla může být vytvořeno doprovázený hrozným fracas. To je možné s tím zničit město nebo armádu... Aby produkoval tento umělý blesk a hrom to je nutné vzít ledek, síra, a Luru Vopo Vir může Utriet
.

Poslední část byla interpretovaná jak komplikovaná kódovaná přesmyčka pro množství potřebovala, ale to může také být jednoduše překroucený předpis nečitelného průchodu.

V opusu Maior 1267, Bacon popisuje žabky:

dítě je hračka zvuku a oheň a exploze dělali v různých částech světa s prachem ledku, síry a dřevěného uhlí hazelwood
.

Liber Ignium, nebo svazek ohňů, připsaný k Marcusi Graecus, je sbírka receptů zápalné bomby, zahrnovat některé recepty střelného prachu. Partington datuje recepty střelného prachu k přibližně 1300. Jeden recept na “oheň létání” (ingis volatilis) zahrnuje ledek, síru a colophonium, který, když vložený do rákosu nebo dřeva dutiny, “odletí najednou a spálí všechno.” další recept, pro umělý “hrom”, specifikuje směs jedné librové přírodní síry, dva buší do lípy nebo dřevěného uhlí vrby, a šest liber ledku. Jiný udá 1: 3: 9 poměru.

Některé ty recepty střelného prachu v De Mirabilibus Mundi Albertus Magnus je totožný s recepty Liber Ignium, a podle Partingtona, “smět byli vzati od té práce, spíše než naopak.” Partington navrhne, že některá ta kniha může byli sestaveni Albertovými studenty, “ale protože to je nalezené v třináctých staletých rukopisech, to může dobře být Albert.” Albertus Magnus umřel v roce 1280 n.l..

Hlavní evropský vynález byl corning, který velmi zvětšil spolehlivost a důslednost střelného prachu. Kolem pozdní 14. století, evropské powdermakers začaly přidat kapalinu ke složkám střelného prachu redukovat prach a s tím riziko exploze. Powdermakers by pak formoval výslednou pastu navlhčeného střelného prachu — známý jako koláč mlýna — do “zrna,” nebo zrníčka, sušit. Ne jediný “corned” prach zůstal lepší protože jeho redukované plochy povrchu, střelci také shledali, že to bylo silnější a snadnější k nákladu do zbraní. Hlavní výhoda corning je to povrchové zápalnosti mezi zrníčky, rozsvítit je všichni, před významným plynem expanze nastala (když střelný prach exploduje). Bez corning hodně z prachu pryč od počátečního plamenu by byl sfouknut barelu předtím to hořelo. Velikost zrníček byla různá pro různé druhy zbraně. Předtím než corning, střelný prach odkázaný postupně demix do jeho konstitutivních komponent a byl příliš nespolehlivý pro efektivní použití ve zbraních. Stejný proces granulace je používán v dnešní době ve farmaceutickém průmyslu zajistit, že každá tabletka obsahuje stejný podíl účinné ingredience.

Výstřel a střelný prach pro vojenské účely byli vyrobeni zručnými vojenskými obchodníky, kdo později byl volán firemakers a kdo také byl vyžadován udělat ohňostroje pro oslavy vítězství nebo mír. Během renesance, dvě evropské školy pyrotechnic myšlenky se objevily, jeden z Itálie a jiný u Nürnberg, Německo. Italská škola pyrotechniky zdůraznila komplikované ohňostroje a německá škola zdůraznila vědecké povýšení. Obě školy sčítaly významně k dalšímu vývoji pyrotechniky, a střední-17th ohňostroje století byly používány pro zábavu na nebývalém měřítku v Evropě, být populární dokonce u rekreací a parků.

1788, v důsledku reforem pro kterého Lavoisier byl hlavně zodpovědný, Francie stala se soběstačná v ledku a jeho střelný prach se stal oběma nejlepší v Evropě a levný.

Zavedení bezdýmného prachu v pozdě 19. století vedlo ke kontrakci průmyslu střelného prachu.

Británie

Výroba střelného prachu v Britském souostroví zjeví se začali v střední 13. století s cílem dodávání koruna. Záznamy ukážou, že střelný prach byl dělán, v Anglii, v 1346, u věže Londýna; dům prachu existoval u věže v 1461; a v 1515 tři Kingův střelný prach výrobcové pracovali tam. Střelný prach také byl dělal nebo skladoval u jiných hradů Royala, takový jako Portchester hrad a Edinburgh hrad.

Brzy čtrnácté století, shodovat se k N.J.G. buší je studium středověký hrad v Anglii a Wales, mnoho anglických hradů bylo opuštěné a jiní se rozpadali. Jejich vojenský význam vybledl kromě na hranicích. Střelný prach dělal menší hrady neužitečný.

Henry VIII byl krátký střelného prachu, když on napadl Francii v 1544 a Anglie potřebovaná k střelnému prachu importu přes port Antwerp.

Anglická občanská válka, 1642-1645, vedl k expanzi průmyslu střelného prachu, se zrušením královského patentu v srpnu 1641.

Zavedení bezdýmného prachu v pozdě 19. století vedlo ke kontrakci průmyslu střelného prachu. Po konci světové války já, většina Britů výrobcové střelného prachu se spojili s jedinou společností, “Explosives obchody vymezily”; a množství míst bylo zavřeno. Tato společnost se stala Nobelovými průmysly omezený; a v 1926 se stal zakládajícím členem Imperial chemických průmyslů. Domácí kancelář odstranila střelný prach z jeho seznamu Permitted Explosives; a brzy poté, na 31 prosinci 1931, bývalý Curtis a Harveyův Glynneath střelný prach továrna u Pontneddfechan, ve Walesu, se zavřel, a to bylo zničeno ohněm v 1932.

Naposledy zůstávat mlýnem střelného prachu u královského střelného prachu továrna, Waltham opatství bylo poškozeno německým padákovým dolem v 1941 a to nikdy otevřelo. Toto bylo následované uzavřením sekce střelného prachu v královské arzenálové továrně, ROF Chorley, sekce byla uzavřená a ničila na konci druhé světové války; a ICI Nobelův Roslin střelný prach továrna, která uzavřela v roce 1954.

Toto opustilo jediné Spojené království továrna střelného prachu u ICI Nobelovo Ardeer místo ve Skotsku; to příliš zavřelo se v říjnu 1976. Od té doby střelný prach byl dovezený do Spojeného království. V pozdních sedmdesátých létech / časných osmdesátých létech střelný prach byl koupen od východní Evropy, zvláště od čeho byl pak východní Německo a bývalý Jugoslávie.

Indie

Střelný prach přišel v Indii střední-1300s, ale mohl byli představeni Mongols možná jak brzy jak střední-1200s.

To bylo psáno v Tarikh-i Firishta (1606-1607) to velvyslanec mongolského pravítka Hulegu Khan byl představován s oslnivým pyrotechnickým displejem na jeho příchodu do Dillí v roce 1258 n.l.. Střelné zbraně známé jako vrchol-o-tufak také existovaly v Vijayanagara Říši Indie jak brzy jak 1366 n.l.. Od pak na zaměstnání střelného prachu válčení v Indii bylo převládající, s událostmi takový jako obležení Belgaum v roce 1473 n.l. sultánem Mohamed Shah Bahmani.

16. stoletím, Indi vyrobili různorodou paletu střelných zbraní; velké zbraně zvláště, stal se viditelný v Tanjore, Dacca, Bijapur a Murshidabad. Zbraně vyrobené z bronzu byly obnoveny od Calicut (1504) a Diu (1533). Gujarāt dodával ledek Evropy pro použití ve válčení střelného prachu během 17. století. Bengálsko a Mālwa se účastnil výroby ledku. Holandský, francouzština, portugalština a angličtina používali Chāpra jako centrum očišťování ledku.

Válka se vznese, doly a doly pultu střelný prach používání byl používán v Indii dobou Akbara a Jahangir. Fathullah Shirazi (c. 1582), Peršan-Ind polymath a mechanický inženýr, který pracoval pro Akbara velký v Mughal Říši, vynalezl autocannon, nejčasnější multi-brokovnice. Jak protichůdný k polybolos a opakování crossbows používal dříve ve starověkém Řecku a Číně, příslušně, Shirazi je rychlý-pálící puška měla rozmanité hlavně pušky, které vypálily z ručních děl předpojatých se střelným prachem.

Oba Hyder Ali a jeho synovský Tippu sultán používal černou prachovou technologii v železe-cased válka se vznese se značnou platností proti Britům, který inspiroval vývoj Congreve rakety.

Výrobní technologie

Pro nejsilnější černý prach “jídlo”, dřevěné uhlí je používáno. Nejlepší dřevo za účelem je mírumilovná vrba, ale jiní takový jak olše nebo buckthorn mohou být používáni.

Přísady jsou míchány co nejvíce důkladně. Toto je dosáhl používání kulový mlýn se non-zažehávat stálý aparát (např., bronz nebo vedení), nebo podobné zařízení. Historicky, mramor nebo vápencový kolový mlýn melou, běh na vápencové posteli byl použit ve Velké Británii; nicméně, střední 19. století toto změnilo se na jeden železo kovalo kolo kamene nebo kolo litiny běžet na postel železa. Směs je někdy ztlumena s alkoholem nebo vodou během mletí předejít accidental zapálení.

Kolem pozdní 14. století, evropské powdermakers začaly přidat kapalinu ke složkám střelného prachu redukovat prach a s tím riziko exploze. Powdermakers by pak formoval výslednou pastu navlhčeného střelného prachu, známý jako koláč mlýna, do “zrn” nebo zrníček, sušit. Ne jediný “corned” prach zůstal lepší protože jeho redukované plochy povrchu, střelci také shledali, že to bylo silnější a snadnější k nákladu do zbraní. Dříve dlouho, powdermakers normalizoval proces tím, že nutí koláč mlýna přes síta místo corning prachu po ruce.

Během 18. století továrny střelného prachu staly se zvýšeně závislé na mechanické energii.

Jiná použití

Vedle jeho obvyklého používání jak výbušný, střelný prach byl občas zaměstnaný pro jiné účely, po bitvě Aspern-Essling (1809), chirurg napoleonské armády Larrey bojoval s nedostatkem jídla pro zraněný v jeho péči tím, že připraví vývar koňského masa kořeněného se střelným prachem pro nedostatek soli.