Кордит - Cordite

Не путать с Кордаиты, вымершее дерево.

Палка кордита времен Второй мировой войны
Шрапнельный снаряд для британского 18-фунтового полевого орудия времен Первой мировой войны с привязанной тетивой, имитирующей внешний вид исходного кордитового пороха.
Крупным планом кордитовые нити в .303 британский Винтовой патрон (выпуск 1964 г.).
Сжигание нити кордита из .303 британский круглый

Кордит это семья бездымное топливо разработан и произведен в Соединенном Королевстве с 1889 года для замены порох в качестве военного топлива. Как и порох, кордит классифицируется как маловзрывной из-за низкой скорости горения и, как следствие, низкой бризантность. Они производят дозвуковой дефлаграция волна, а не сверхзвуковой детонация волна, производимая бризантами, или взрывчатые вещества. Горячие газы, образующиеся при горении пороха или кордита, создают давление, достаточное для приведения в движение пуля или же ракушка к цели, но не так быстро, чтобы рутинно уничтожить бочка из пистолет.

Кордит изначально использовался в .303 британский, Mark I и II, стандарт винтовка патрон с 1891 по 1915 год; нехватка кордита в Первая Мировая Война привело к тому, что разработанные в США бездымные порохи были импортированы в Великобританию для использования в винтовочных патронах. Кордит также использовался для изготовления крупного оружия, такого как танковые пушки, артиллерия, и морские орудия. Он использовался в основном для этой цели с конца 19 века в Великобритании и Британское Содружество страны. Его использование получило дальнейшее развитие до Вторая Мировая Война и диаметром 2 и 3 дюйма (51 и 76 мм) Невращенные снаряды для запуска зенитное оружие.[1] Малые кордитовые ракетные заряды также были разработаны для сиденья с эжектором сделано Компания Мартин-Бейкер. Кордит также использовался в системе детонации Маленький мальчик Атомная бомба упал на Хиросиму в августе 1945 г.[нужна цитата ]

Термин «кордит» вообще исчез из официальных публикаций в период между войнами. Во время Второй мировой войны двойная основа ракетное топливо использовалось очень широко, и в артиллерии в некоторой степени использовались ракетные топлива тройного действия. Тройное топливо использовалось в послевоенных конструкциях боеприпасов и по-прежнему производится для британского оружия; большая часть ракетного топлива двойного базирования ушла из эксплуатации, так как запасы топлива времен Второй мировой войны были израсходованы после войны. Для стрелкового оружия он был заменен другими порохами, такими как Улучшенная военная винтовка (IMR) линия экструдированного порошка или WC844 шар метательный в настоящее время используется в 5.56 × 45 мм НАТО.[2] Производство было прекращено в Соединенном Королевстве примерно в конце 20-го века с закрытием последней фабрики кордита во время Второй мировой войны. РОФ Бишоптон. Тройное базовое топливо для службы Великобритании (например, 105-мм световая пушка L118 ) теперь производится в Германии.

Принятие бездымного пороха британским правительством

Замены для пороха (дымный порох)

Порох, взрывоопасная смесь сера, уголь и азотнокислый калий (также известный как селитра), было исходным топливом, используемым в огнестрельное оружие и фейерверк. Его использовали примерно с 10-го или 11-го века, но у него были недостатки, в том числе большое количество дыма. С разработкой в ​​19 веке различных «нитровзрывчатых веществ», основанных на реакции азотная кислота смеси на таких материалах, как целлюлоза и глицерин Начались поиски замены пороху.

Ранние европейские бездымные порохи

Первый бездымный порох был разработан в 1865 году майором прусской артиллерии Иоганном Ф. Э. Шульце. Его постановка (дублированная Порошок Шульце) состоял из нитролигноза пропитанный селитра или же нитрат бария.

В 1882 году компания Stowmarket по производству взрывчатых веществ представила ЕС порошок, который содержал нитрохлопок и нитраты калия и бария в желатинизированном эфирным спиртом зерне. У него были более крупные зерна, чем у других порошков нитроцеллюлозы. Он оказался непригодным для винтовок, но долгое время использовался для дробовиков.[3] позже использовался для гранат и осколочных бомб.[4]

В 1884 г. французский химик Поль Вьей произвел бездымный порох, который имел некоторый успех. Он был сделан из коллодий (нитроцеллюлоза растворился в этиловый спирт и эфир ), в результате получилось пластичное коллоидное вещество, которое раскатали на очень тонкие листы, затем высушили и нарезали на мелкие хлопья. Он был немедленно принят на вооружение французской армии для их пехотной винтовки Mle 1886 и получил название Poudre B (за poudre blanche, или же белый порошок), чтобы отличить его от черный порошок (порох). Винтовка и патрон, разработанный для использования этого пороха, были известны как 8мм Лебель, в честь офицера, разработавшего его 8 мм пуля с цельнометаллической оболочкой.

В следующем, 1887 году, Альфред Нобель изобрел и запатентованный бездымное топливо, которое он назвал Баллистит.[нужна цитата ] Он состоял из 10% камфора, 45% нитроглицерин и 45% коллодий (нитроцеллюлоза). Со временем камфора имеет тенденцию испаряться, оставляя нестабильное взрывчатое вещество.

Разработка

Сэр Джеймс Дьюар за работой

Правительственный комитет Соединенного Королевства, известный как «Комитет по взрывчатым веществам», под председательством сэра Фредерик Абель, следил за зарубежными разработками взрывчатых веществ и получил образцы Poudre B и Ballistite; ни один из этих бездымных порохов не был рекомендован для принятия Комитетом по взрывчатым веществам.

Авель, сэр Джеймс Дьюар и В. Келлнер, который также входил в состав комитета, разработали и совместно запатентовали (№№ 5614 и 11664 на имена Абеля и Дьюара) в 1889 году новый баллиститоподобный пропеллент, состоящий на 58% нитроглицерин, по весу, 37% пушечный хлопок (нитроцеллюлоза) и 5% вазелин. С помощью ацетон как растворитель, он был выдавлен как спагетти -подобные стержни первоначально назывались «кордовый порох» или «модификация баллистита», но вскоре это название было сокращено до «кордита».

Кордит начинался как двойное основание пропеллент. В 1930-е гг. тройной базовый был разработан путем включения значительной части нитрогуанидин. Тройное пороховое топливо уменьшило недостатки двойного пороха - его относительно высокую температуру и значительную вспышку. Imperial Chemical Industries (ICI) Вторая мировая война двухбазовая AN состав также имел гораздо более низкую температуру, но ему не хватало свойств уменьшения вспышки, присущих ракетам с тройным основанием N и NQ.

Хотя кордит классифицируется как взрывной, он не используется в качестве взрывчатого вещества. Он предназначен для дефлагрировать, или гореть, чтобы произвести газы под высоким давлением.

Патентный спор Нобеля и Абеля

Смотрите также: 1895 вотум недоверия министерству Роузбери

Альфред Бернхард Нобель подал в суд на Абеля и Дьюара из-за предполагаемого патент нарушение. В его патенте указано, что нитроцеллюлоза должна быть «хорошо известного растворимого типа». Проиграв дело, оно ушло в Апелляционный суд. Этот спор в конечном итоге достиг Дом лордов в 1895 году, но в конечном итоге он был утерян, потому что слова «хорошо известного растворимого вида» в его патенте были взяты для обозначения растворимого коллодия и, следовательно, специально исключили нерастворимый пушечный хлопок.[5] Неоднозначной фразой было «растворимая нитроцеллюлоза»: растворимая нитроцеллюлоза была известна как Коллодий и был растворим в алкоголь. Он использовался в основном для медицинских и фотографический использовать. Напротив, нерастворимая в спирте нитроцеллюлоза была известна как пушечный хлопок и использовался как взрывное устройство.[5][6] Патент Нобеля относится к производству Целлулоид с помощью камфора и растворимая нитроцеллюлоза; и это подразумевало, что Нобель специально проводил различие между использованием растворимой и нерастворимой нитроцеллюлозы.[6] Судебно-медицинский анализ этого дела см. В «Истории взрывчатых веществ, том II»; Дело о Кордите, Джон Уильямс (2014)

Составы

Вскоре было обнаружено, что скорость горения можно изменять, изменяя площадь поверхности кордита. Узкие стержни использовались в стрелковом оружии и относительно быстро горели, в то время как более толстые стержни горели медленнее и использовались для более длинных стволов, таких как те, что используются в артиллерийских и морских орудиях.

Кордит (Mk I) и кордит MD

Первоначальная формула Абеля-Дьюара вскоре была заменена, так как вызывала чрезмерное ствол пистолета эрозия. С тех пор он стал известен как Кордит Мк I.

Состав кордита был изменен на 65% хлопка и 30% нитроглицерина (при сохранении 5% вазелина) вскоре после окончания эксперимента. Вторая англо-бурская война. Это было известно как Кордит MD (изменено).

Патроны Cordite MD обычно весили примерно на 15% больше, чем патроны Cordite Mk I, которые они заменили, для достижения той же начальной скорости из-за присущей Cordite MD меньшей мощности.[7]

Кордит RDB

Во время Первой мировой войны ацетон был в дефиците в Великобритании, и была разработана новая экспериментальная форма для использования в Великобритании. Королевский флот.[8] Это было Кордит RDB (= рesearch Dформула отделения B); что было 52% коллодий, 42% нитроглицерин и 6% вазелин. Он был произведен в Завод HM, Гретна;[8] и Кордитовый завод Королевского флота, Холтон-Хит.

Ацетон для кордитовой промышленности в конце Первой мировой войны в конечном итоге был произведен благодаря усилиям доктора Х. Хаим Вейцманн, считается отцом промышленная ферментация. В то время как преподаватель в Манчестерский университет Вейцман открыл, как использовать бактериальную ферментацию для производства большого количества многих желаемых веществ. Он использовал бактерию Clostridium acetobutylicum (так называемый организм Вейцмана) для производства ацетона. Вейцманн передал права на производство ацетона компании Commercial Solvents Corporation в обмен на роялти. После Шелл-кризис 1915 года во время Первой мировой войны он был директором Британской адмиралтейской лаборатории с 1916 по 1919 год.

Позднее было обнаружено, что Cordite RDB становится нестабильным при слишком долгом хранении.

Кордит SC

Исследования кордита RDB, не содержащего растворителей, продолжались в основном по добавлению стабилизаторов, что привело к типу, обычно используемому в Вторая Мировая Война в качестве основного военно-морского топлива. В Великобритании это было известно как Кордит SC (= Кордит без растворителей). Cordite SC выпускался разных форм и размеров, поэтому особый геометрия Кордита SC указывалось с помощью букв или цифр, или того и другого, после SC. Например, за SC, за которым следовало число, был шнур в форме стержня, с числом, представляющим диаметр в тысячные дюйма. "SC T", за которым следуют два набора цифр, обозначает трубчатый пропеллент, причем числа представляют два диаметра в тысячных долях.

Два дюйма (приблизительно 50 мм) и три дюйма (приблизительно 75 мм) в диаметре, ракетные заряды Cordite SC были разработаны в большой секретности перед Второй мировой войной для зенитных целей - так называемые Z батареи, с помощью 'Неповоротные снаряды '.[1]

Великобритания изменилась на метрика единиц в 1960-х, поэтому в системе нумерации геометрии пороха произошел разрыв.

Кордит N

Важным событием во время Второй мировой войны стало добавление еще одного взрывного устройства, нитрогуанидин, чтобы смесь образовывала тройной базовый топливо или Кордит N и NQ. Составы для артиллерийского и военно-морского применения немного различались. Это решило две проблемы, связанные с большими военно-морскими орудиями, установленными на британских ВМС. крупные корабли: вспышка оружия и эрозия дула. Нитрогуанидин производит большое количество азот при нагревании, что уменьшало дульную вспышку, и его более низкая температура горения значительно уменьшала эрозию ствола орудия.

N и NQ также были выпущены в ограниченном количестве для боеприпасов, используемых британцами. 25 фунтов и 5,5 дюйма артиллерийские орудия наземного базирования.

После Второй мировой войны производство топлива двойного базирования в целом прекратилось. Тройное пороховое топливо, N и NQ, было единственным, что использовалось в новых конструкциях боеприпасов, таких как патроны для 105-мм полевого и 155-мм боеприпасов. FH70.

Дизайн заряда

Основная статья: Внутренняя баллистика

Производство

Заводы правительства Великобритании

В Великобритании кордит был разработан для военного использования на Королевский Арсенал Абелем, Дьюаром и Келлнером, Woolwich,[9] и произведен на Королевские пороховые заводы Уолтем-Эбби с 1889 г.[10]

В начале Первой мировой войны производство кордита производилось на заводе Королевские пороховые заводы Уолтем-Эбби и семью другими поставщиками (British Explosives Syndicate Ltd, Chilworth Gunpowder Company Ltd, Cotton Powder Company Ltd, Messrs Curtis's and Harvey Ltd, National Explosives Company Ltd, New Explosives Company Ltd и Nobels Explosive Company Ltd).[11]. Существующие фабрики были расширены и построены новые, в частности, Нобель в Ардее, Завод HM, Гретна, который охватил Шотландия -Англия граница в Гретна, а Кордитовый завод Королевского флота, Холтон-Хит. Индийское правительство также основало фабрику в Нилгрисе. Обе фабрики по производству кордита в Гретне и Холтон-Хит закрылись в конце Первой мировой войны.

К началу Второй мировой войны Холтон-Хит вновь открылся, и для Королевского флота открылся дополнительный завод The Завод топлива Королевского флота, Каервент, открыт в Caerwent в Уэльс. Очень большой Королевский артиллерийский завод, ROF Bishopton, была открыта в Шотландии для производства кордита для британской армии и Королевских ВВС. Новый завод по производству кордита в Уолтем-Абби и два дополнительных завода по производству кордита -РОФ Ранскилл и РОФ Рексхэм - тоже были открыты. Кордит, произведенный на этих заводах, отправлялся в заводы по розливу для заправки в боеприпасы.

Фабрики агентства MoS и Нобелевская награда ICI во Второй мировой войне

Британское правительство создало дополнительные фабрики по производству кордита, но не под контролем Королевской артиллерийской фабрики, а в качестве агентских фабрик, работающих от имени Министерство снабжения (MoS). Компания ICI Nobel в Ардеере в 1939 году было предложено построить и управлять шестью заводами на юге Шотландии. Четыре из этих шести были связаны с производством кордита или метательного оружия. Работы в MoS Drungans (Дамфрис ) производил пушечный хлопок, который был преобразован в кордит на MoS Dalbeattie (трехосновной кордит) и на MoS Powfoot (одноосновный гранулированный пушечный хлопок для стрелкового оружия). На небольшом участке в Гирване, Южный Эйршир, который сейчас занимает винокурня Гранта, производился кордит и TNT.[12] На площадке ICI Ardeer также находился законсервированный завод кордита, принадлежащий правительству времен Первой мировой войны.[13]

35% британского кордита, произведенного в период с 1942 по 1945 год, поступало от Ardeer и этих заводов агентства.[14] Компания ICI провела аналогичные работы в Дир-парке (который также был запутанно известен как Ардир по названию соседнего пригорода) недалеко от Мельбурна в Австралии и в Южной Африке.[14]

Зарубежные поставки

Дополнительные источники топлива также запрашивались у Британского Содружества как во время Первой, так и Второй мировой войны. Канада, Южная Африка и Австралия имели принадлежащие ICI заводы, которые, в частности, поставляли большое количество кордита.

Первая Мировая Война

Canadian Explosives Limited была образована в 1910 году для производства винтовка кордит, на его Beloeil фабрика, для Квебек Арсенал. К ноябрю 1915 года производство было расширено до 350 000 фунтов (159 000 кг) кордита в месяц для Имперский совет по боеприпасам.[15]

Имперский совет по боеприпасам создал ряд дополнительных заводов по производству взрывчатых веществ в Канада. Он построен Британская Кордит Лтд. завод на Нобель, Онтарио, в 1916/1917 г. для производства кордита. Производство началось в середине 1917 года.[15]

Компания Canadian Explosives Limited построила дополнительный завод по производству кордита в Нобеле, Онтарио. Работы начались в феврале 1918 года и были завершены 24 августа 1918 года. Он был рассчитан на производство 1 500 000 фунтов (681 000 кг) кордита в месяц.[15]

Заводы, особенно «тяжелая промышленность» (Long, and Marland, 2009), играли важную роль в поставках боеприпасов. На кордитовых фабриках обычно работали женщины (Cook 2006), которые рисковали своей жизнью, упаковывая снаряды.

Объемы производства

Во время обеих мировых войн производилось большое количество кордита для использования в вооруженных силах.

До Первой мировой войны

До Первая Мировая Война, большая часть кордита, используемого британским правительством, производилась на его собственных заводах. Непосредственно перед Первой мировой войной частные производители в Соединенном Королевстве производили от 6000 до 8000 тонн кордита в год; от 1000 до 1500 тонн в год производились Взрывчатка Нобеля, в Ardeer.[13] Однако частная промышленность имела возможность производить около 10 000 тонн в год, из которых Ardeer могла производить около 3 000 тонн.[13]

Первая Мировая Война

В начале Первой мировой войны частную промышленность Великобритании попросили произвести 16 000 тонн кордита, и все компании начали расширяться.[13] Завод HM, Гретна крупнейший завод по производству топлива в Соединенном Королевстве, открывшийся в 1916 году, к 1917 году произвел 800 тонны (812 тонна ) кордита RDB в неделю (примерно 41 600 тонн в год).[8][13] В Королевский флот имел собственный завод в Холтон Хит.

В 1910 г. Canadian Explosives Limited произвел 3000 фунтов (1362 кг) винтовка кордита в месяц на его Beloeil фабрика, для Квебек Арсенал. К ноябрю 1915 года производство было увеличено до 350 000 фунтов (159 000 кг) кордита в месяц (примерно 1 900 тонн в год).[15]В Canadian Explosives Limited кордитовый завод в Нобель, Онтарио был разработан для производства 1 500 000 фунтов (681 тонна) кордита в месяц (примерно 8 170 тонн в год).

Между войнами

Завод HM, Гретна и Кордитовый завод Королевского флота, Холтон-Хит оба закрылись после окончания войны, а завод в Гретне был демонтирован.[8] Это оставило производство на фабриках Waltham Abbey и Ardeer.

MV Кордит, Королевский военный колледж Канады

Вторая Мировая Война

Как отмечалось выше, в дополнение к собственным предприятиям, британское правительство поручило ICI Nobel создать ряд заводов агентства по производству кордита в Шотландии, Австралии, Канаде и Южной Африке.

Использование в популярной культуре

  • В честь использования кордита в военных целях Королевский военный колледж Канады Отдел машиностроения России построил корабль для использования в термодинамических исследованиях и назвал его MV. Кордит. Это также упоминается в приветствии RMC.

Цитаты

  1. ^ а б Коричневый 1999, Глава 17
  2. ^ Уоттерс, Дэниел, "Великая борьба за ракетное топливо", Оружейная зона, заархивировано из оригинал 22 июля 2013 г., получено 30 ноября 2009
  3. ^ Hogg OFG, «Артиллерия: ее происхождение, расцвет и упадок», Hurst & Company, Лондон, 1989 г.
  4. ^ http://www.aeragon.com/o/me/ni.html#ecpowder Указатель сайта Aeragon> Боеприпасы> Военные взрывчатые вещества> Нитроцеллюлоза> Порошок ЭК
  5. ^ а б Шак и Зольман, 1929 г., стр. 136–144
  6. ^ а б Шак и Зольман, 1929 г., Приложение I: Английский иск Альфреда Нобеля. Решение г-на судьи Ромера по «Кордиту»
  7. ^ Пример: 6-дюймовая пушка BL Mk VII: 20 фунтов кордита Mk I, 23 фунта кордита MD. Таблица 8 в Трактат о боеприпасах 1915.
  8. ^ а б c d Министерство боеприпасов войны
  9. ^ Зукас (2002)
  10. ^ Хогг (1970)
  11. ^ Министерство боеприпасов (1922)
  12. ^ Кокрофт 2000, Газетир
  13. ^ а б c d е Читатель 1975, Глава 14: «Военные припасы»
  14. ^ а б Читатель 1975, Глава 15: «Военное производство»
  15. ^ а б c d Карнеги (1925).

Библиография

  • Bowditch, M.R .; Хейворд, Л. (1996). Иллюстрированная запись Королевского военно-морского кордитового завода: Холтон-Хит. Wareham: Finial Publishing. ISBN  1-900467-01-1.
  • Браун, Дэвид К .; Маккаллум, Иэн (2001). «Взрывы боеприпасов в Первой мировой войне». Военный корабль Интернэшнл. Международная организация военно-морских исследований. XXXVIII (1): 58–69. ISSN  0043-0374.
  • Браун, Дональд (1999). Сомерсет против Гитлера: Секретные операции в Мендипс 1939-1945 гг.. Ньюбери: Сельские книги. ISBN  1-85306-590-0.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Карнеги, Дэвид (1925). История поставок боеприпасов в Канаде 1914-1918 гг.. Лондон: Longmans, Green and Co.
  • Кокрофт, Уэйн Д. (2000). Опасная энергия: археология производства пороха и военных взрывчатых веществ.. Суиндон: Английское наследие. ISBN  1-85074-718-0.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Дэвис, Тенни Л. (1943). Химия пороха и взрывчатых веществ. Том II. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.
  • Харткап, Гай (1970). Вызов войны: научный и технический вклад во Вторую мировую войну. Ньютон Эббот: Дэвид и Чарльз. ISBN  0-7153-4789-6.
  • Хогг, О.Ф.Г. (1970). Артиллерия: ее происхождение, расцвет и закат. Лондон: C Hurst and Company.
  • Министерство боеприпасов (1922). Официальная история Министерства боеприпасов. Том X. Поставка боеприпасов. Часть IV. Боеприпасы для оружия: взрывчатые вещества..
  • Читатель, W.J. (1975). Imperial Chemical Industries: история. Том II; Первая четверть века 1926-1952 гг.. Лондон: Oxford University Press. ISBN  0-19-215944-5.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Schuck, H .; Зольман, Р. (1929). Жизнь Альфреда Нобеля. Лондон: Уильям Хайнеманн.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Военное министерство боеприпасов (1919). H.M. Завод, Гретна: Описание установки и процесса. Дамфрис: Дж. Максвелл и сын, за Канцелярия Его Величества.
  • Роттер, Эндрю Дж. (2008). Хиросима: мировая бомба. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-280437-2.
  • Zukas, John A .; Уолтерс, Уильям П. (2002). Взрывчатые вещества, эффекты и применение. Springer.

внешняя ссылка