Бикфордов шнур — история и устройство¶
Бикфордов шнур — шнур, состоящий из серпентина (порохового жгута), пропитанного селитрой и покрытый снаружи слоем асбеста или смеси селитры и сургуча; служит для передачи огня на расстояние с постоянной скоростью горения. Назван по имени английского химика Роберта Бикфорда (Robert Bickford), который запатентовал его в 1831 году.
¶История
До изобретения бикфордова шнура огонь для подрыва зарядов передавался с помощью фитиля из пропитанной селитрой пеньки или хлопчатобумажной ткани. Такой фитиль горел неравномерно: скорость горения зависела от влажности, плотности скрутки и других факторов, из-за чего подрывать заряды в нужный момент было сложно и опасно. Роберт Бикфорд, работавший в Англии в сфере горнодобывающей промышленности, предложил в 1831 году усовершенствованный вариант — шнур со строго контролируемой скоростью горения.
Изобретение получило широкое распространение в шахтном деле, где требовалось безопасно и точно синхронизировать подрыв нескольких зарядов. В России производство бикфордова шнура было налажено в конце XIX века; в 1890-х годах его выпуск освоили казённые и частные пороховые заводы. В первые десятилетия XX века шнур стал основным средством воспламенения взрывчатых веществ в горном деле, военном деле и при строительных работах.
¶Устройство и принцип действия
Классический бикфордов шнур состоит из следующих элементов:
- Серпентин — жгут из нитей хлопка или льна, пропитанный раствором селитры (нитрата калия). Селитра поддерживает равномерное тлеющее горение и не даёт огню вспыхивать с открытым пламенем.
- Внешняя оболочка — слой асбестовой пряжи или асбестовой бумаги, иногда с добавлением сургуча. Оболочка защищает серпентин от внешнего воздействия и предотвращает выделение искр.
- Обмазка — поверх оболочки наносится защитный слой, придающий шнуру водостойкость и механическую прочность.
Скорость горения стандартного бикфордова шнура составляет около 1 см/с (примерно 1 см в секунду при нормальных условиях), что позволяет рассчитывать время задержки между подрывами зарядов с точностью до долей секунды. Горение происходит в режиме тления без открытого пламени, что делает шнур относительно безопасным в обращении.
Для воспламенения шнура используется огнепроводный фитиль, пиропатрон, электродетонатор либо простая спичка (в бытовых и учебных целях).
¶Виды и маркировка
В зависимости от скорости горения и области применения выпускаются различные марки шнура. В промышленности и военном деле применяются, в частности:
- Стандартный бикфордов шнур — скорость горения около 1 см/с, используется для передачи огня на расстояния до нескольких десятков метров.
- Замедленного горения — с пониженной скоростью, для создания больших временных задержек.
- Ускоренного горения — с повышенной скоростью, для почти одновременного подрыва нескольких зарядов.
В военном деле для синхронизации подрыва зарядов в крупных боеприпасах (фугасных авиабомбах, морских минах) применялись шнуры с точно заданной скоростью горения, что позволяло добиваться одновременного срабатывания нескольких детонаторов.
¶Применение
Основные области применения бикфордова шнура:
- Горное дело и строительство — передача огня к зарядам взрывчатых веществ при проведении взрывных работ.
- Военное дело — подрыв крупных зарядов, синхронизация работы нескольких детонаторов.
- Пиротехника — соединение элементов фейерверков и салютов, создание временных задержек.
- Учебные и демонстрационные цели — наглядная иллюстрация принципов воспламенения и передачи огня.
В XXI веке в большинстве областей бикфордов шнур вытеснен более совершенными средствами: электродетонаторами, радиоуправляемыми системами подрыва, огнепроводными фитилями нового поколения. Тем не менее он продолжает применяться в некоторых отраслях и остаётся объектом изучения в курсе общей химии и взрывного дела.
¶Безопасность
Работы с бикфордовым шнуром требуют соблюдения техники безопасности: хранение в сухом месте, защита от открытого огня, использование средств индивидуальной защиты. Повреждённый или промокший шнур может гореть неравномерно, что приводит к срыву сроков подрыва и повышает риск несчастных случаев.
¶Интересные факты
- Бикфордов шнур до сих пор изучается в школьных курсах химии как пример окислительно-восстановительной реакции с участием селитры.
- В некоторых странах шнур до сих пор производится для нужд горнодобывающей промышленности и пиротехники.
- Скорость горения шнура настолько постоянна, что в XIX веке его использовали в качестве своеобразных «таймеров» — например, для поджига зарядов в карьерах с безопасного расстояния.
¶Источники
- Большая советская энциклопедия, статья «Бикфордов шнур»
- Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
- «Взрывное дело», учебник для вузов
- Britannica, статья «Safety fuse»