Пороховое производство: история и технология¶

Порох — это горючее взрывчатое вещество, представляющее собой механическую смесь твёрдых компонентов, способную к быстрому горению с выделением большого количества газов. В зависимости от состава различают чёрный (дымный) порох и бездымный порох. Термин «ферма пороха» в историческом контексте обозначал предприятие по производству пороха, включавшее комплекс построек, оборудования и технологических операций.

¶История

Порох был изобретён в Китае, вероятно, в IX—X веках. Первоначально он применялся в фейерверках и сигнальных устройствах. В Европе производство пороха стало известно в XIII веке. Первые упоминания о пороховых заводах в России относятся к правлению Петра I, хотя отдельные производства существовали и раньше.

В XVII—XVIII веках пороховые «фермы» (заводы) были стратегически важными предприятиями. В России крупнейшими пороховыми заводами были Сестрорецкий (основан в 1721 году), а также предприятия в Подмосковье и на Урале. Английские пороховые фермы XVII века располагались преимущественно в отдалённых районах из-за опасности взрывов.

¶Состав и виды пороха

¶Чёрный порох

Классический чёрный порох представляет собой смесь трёх компонентов:

• Селитра (калиевая селитра, KNO₃) — окислитель, обеспечивающий поддержание горения;
• Древесный уголь — топливо;
• Сера — компонент, снижающий температуру воспламенения и ускоряющий горение.

Традиционное соотношение компонентов — примерно 75 % селитры, 15 % угля и 10 % серы. Состав может незначительно варьироваться в зависимости от назначения пороха.

¶Бездымный порох

Бездымный порох (пироксилин) был разработан в XIX веке. Основной компонент — нитроцеллюлоза, иногда с добавлением нитроглицерина (кордит). Он вытеснил чёрный порох в военном деле благодаря большей энергии и отсутствию густого дыма.

¶Технология производства чёрного пороха

Процесс изготовления чёрного пороха включает несколько последовательных операций.

¶Подготовка компонентов

Селитра очищается от примесей и измельчается. Древесный уголь получают из мягких пород деревён (осина, ольха) путём сухой перегонки в закрытых ёмкостях. Сера очищается и измельчается.

¶Смешивание компонентов

Измельчённые компоненты смешиваются в определённой пропорции. В исторических производствах для этого использовались мельницы — сначала водяные, затем паровые. Смешивание должно быть равномерным, так как от этого зависит качество пороха.

¶Влажное смешивание и прессование

К смеси добавляется небольшое количество воды, после чего масса прессуется в плотные плиты. Это обеспечивает лучший контакт между частицами компонентов.

¶Гранулирование

Прессованные плиты дробятся на зёрна нужного размера. Размер гранул определяет скорость горения пороха: мелкое зерно горит быстрее, крупное — медленнее. Порох промывают водой для удаления пыли и сортируют по фракциям.

¶Сушка и полировка

Гранулы сушат и полируют (обычно с добавлением графита) для предотвращения слипания и снижения статического электричества.

¶Меры безопасности

Производство пороха сопряжено с повышенной опасностью. Основные меры безопасности:

• расположение производств в отдалённых районах, вдали от населённых пунктов;
• раздельные здания для каждой операции, чтобы локализовать возможные взрывы;
• земляные насыпи и защитные валы вокруг опасных помещений;
• ограничение одновременного нахождения рабочих в опасных зонах;
• контроль статического электричества, температуры и влажности;
• использование инструментов, не дающих искр.

¶Пороховое производство в России

Россия имеет длительную историю порохового производства. Сестрорецкий пороховой завод, основанный Петром I в 1721 году, работал до 1920-х годов. В советское время крупнейшими предприятиями были заводы в Свердловске, Казани, Бердске и других городах. В настоящее время основным производителем пороха в России является концерн «Конверс-М», объединяющий несколько предприятий.

¶Применение

Порох находит применение в различных областях:

• военное дело (боеприпасы, пороховые заряды);
• горное дело (взрывные работы);
• промышленные заряды;
• фейерверки и пиротехника;
• историческая реконструкция.

Чёрный порох до сих пор используется в некоторых видах боеприпасов, а также в спортивной и охотничьей стрельбе.

¶Интересные факты

• Качество пороха во многом зависело от породы дерева, из которого получали уголь. Осиновый уголь считался лучшим.
• В Англии XVII века для производства пороха использовали водяные мельницы вдоль рек, что и определяло размещение «ферм».
• Стоимость пороха в Средние века была очень высокой, и он считался стратегическим ресурсом.

Источники:

• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
• Большая советская энциклопедия
• «История артиллерии» (М., 1938)
• Материалы Государственного исторического музея