Кордит

Штап од кордита из Другог светског рата

Британски шрапнел пушака од 18 фунти, из Првог светског рата, са везаним концем који симулира изглед оригиналног кордитног горива

Крупни план кордитних филамената у патрони британске пушке .303 (произведен 1964.)

Спаљивање прамена кордита из британских метака калибра .303

Цртеж и фотографија кордитних „канапа“ којима је натоварен омотач (футрола), уместо црног барута, из 1892. године.

Овде су два полунабоја кордита спојена траком да би формирали наелектрисање неопходно за погон теже чауре

Енглески топ, са 3 гранате и 3 кордитна пуњења (у вертикалним цевима) на фронту Фландрије, 15. јуна 1916.

Пуњење од кордита у краткој чаури, за топ са кратким цевима типа хаубица (Први светски рат).

Кордит је породица бездимних горива развијених и произведених у Британији од 1889. године да замени црни барут као гориво за војно ватрено оружје. Као и савремени барут, кордит је класификован као нискоексплозивни материјал због спорог степена сагоревања и последично ниског сјаја. Они производе подзвучни талас дефлаграције, а не надзвучни детонациони талас који производе бризанти или високи експлозиви. Врући гасови произведени сагоревањем барута или кордита стварају довољан притисак да покрене метак или гранатудо циља, али не тако брзо да би рутински уништио цев пиштоља.

Кордит је првобитно коришћен у .303 Бритисх, Марк I и II, стандардним пушкама између 1891. и 1915. године; Несташица кордита у Првом светском рату довела је до стварања фабрике муниције „Ђавоља каша” (ХМ Фацтори, Гретна) на енглеско-шкотској граници, која је производила око 800 т (1.800.000 лб) кордита недељно. Велика Британија је такође увезла неке бездимне баруте које су развиле Сједињене Америчке Државе за употребу у пушкама. Кордит се такође користио за велико оружје, попут тенковских топова, артиљерије и поморских топова. Користили су га углавном у ову сврху од касног 19. века у Великој Британији и земљама Британског Комонвелта. Раније је његова употреба даље развијена током Другог светског рата и као неротирани пројектили пречника 2 и 3 инча (51 и 76 мм) за лансирање противваздушног оружја. Мала кордитна ракетна пуњења су такође развијена за ејекторска седишта које је производила компанија Мартин-Бејкер . Кордит је такође коришћен у систему детонације атомске бомбе Литтле Бои бачене изнад Хирошиме у августу 1945. године.

Израз кордит је генерално нестао из званичних публикација између ратова. Током Другог светског рата, погонско гориво са двоструком базом је било веома широко коришћено, а било је и коришћење горива са троструком базом од стране артиљерије. Погони са троструком базом су коришћени у дизајну послератне муниције и остају у производњи за оружје у Великој Британији; већина погонских горива са двоструком базом напустила је службу пошто су залихе из Другог светског рата потрошене након рата. За малокалибарско оружје замењено је другим погонским горивом, као што је линија екструдираног барута побољшане војне пушке (ИМР) или куглично гориво ВЦ844 које се тренутно користи у НАТО калибра 5,56×45 мм. Производња је престала у Уједињеном Краљевству крајем 20. века, затварањем последње фабрике кордита из Другог светског рата, РОФ Бишоптон. Погон са троструком базом за британску употребу (на пример, лаки топ 105 мм Л118) се сада производи у Немачкој.

Откриће и порекло имена

Радећи експеримент код куће 1845. године, Кристијан Фридрих Шенбајн је случајно просуо мешавину азотне и сумпорне киселине, коју је касније осушио памучном кецељом своје жене. Окачио је комад одеће да се осуши на пећ, али када се осушио, експлодирао је и нестао. Претворио је целулозу у кецељи у нитроцелулозу. Нитро групе (изведене из азотне киселине) служиле су као унутрашњи извор кисеоника, а целулоза када се загреје, и у трену потпуно оксидира.

Фридрих Шенбајн је разумео могућности једињења. Обичан црни барут експлодирао је у густом диму, црнећи пушке, запрљајући цеви и малокалибарско оружје, као и заклањајући бојно поље. Нитроцелулоза је омогућила „бездимни барут“, а због свог потенцијала као погонског горива у артиљеријским гранатама добила је назив гумпамук.

Рани покушаји да се прави памук за војне потребе су пропали, због опасности од експлозија у фабрикама. Тек 1891. године Дјуар и енглески хемичар Фредерик Август Абел (1827-1902) успели су да припреме сигурну мешавину на бази памука. Пошто је смеша могла да се утисне у дугачке жице, названа је кордит.

Опис

• Оригинални кордит који су измислили Абел, Дјуар и Келнер састојао се од 58% нитроглицерина, 37% нитроцелулозе и 5% вазелина.
• Модификовани кордит (на енглеском Цордите MD) био је сличан оригиналном кордиту, али се састојао од 30% нитроглицерина и 65% нитроцелулозе, заједно са 5% вазелина.
• Кордит РДБ (енгл.  Цордите РДБ) састојао се од 42% нитроглицерина, 52% раствора нитроцелулозе у алкохолу и 6% вазелина.
• Кордит Н (на енглеском  Цордите Н) је био сличан, али је такође садржао нитрогванидин.

Историја

Године 1887, Алфред Нобел је изумео експлозивни балистит, који се састојао од 45% нитроглицерина, 45% раствора нитроцелулозе и 10% камфора.

1880-их, комитет британске владе почео је да истражује бездимне барутне експлозиве за војну употребу. На челу комитета био је енглески хемичар Фредерик Абел.

Абел и чланови комитета Џејмс Дјуар (шкотски физичар) и V. Келнер измислили су и патентирали кордит 1889. (патенти бр. 5614 и 11664). Првобитно, кордит је био у облику шипки, налик на жице; отуда и назив кордит.

Алфред Нобел је тужио Абела и Дјуара 1895. године, али није успео.

Историја кордита је уско повезана са другим, подједнако важним нитроглицеринским барутом, који је изумео познати узгајивач нитроглицерина Нобел у Европи давне 1887. године и уведен под именом балистит од 1890. године за војна гађања у Италији и делимично у Немачкој и Аустрији. Обе врсте бездимног барута су физички хомогене, колоидне комбинације нитроглицерина и пироксилина, доведене у форме погодне за гађање; разлике се углавном односе, с једне стране, на састав који се користи за припрему пироксилина, а са друге стране, на технологију производње. Док Нобел за свој барут користи пироксилин растворљив у мешавини алкохола и етра (тзв. колодијум) са 11,2% азота, по саставу близак четвороазотним влакнима C₁₂Х₁₆О₆(НО₃)₄, Абел и Дјуар узимају само делимично нерастворљив у истој смеши (обичан) пироксилин са 12,7% азота, што по саставу одговара петоазотном влакну C₁₂Х₁₅О₅(НО₃)₅. Растворљиви пироксилинима способност да се директно раствара у нитроглицерину и стога са њим формира желатинозну комбинацију при једноставном загревању, док обичном пироксилину недостаје та способност и може формирати такве комбинације, као што су показали Абел и Дјуар, само уз помоћ одговарајућег испарљивог растварача, дакле разлика у основи израде једног и другог барута: балистит желатинизује загревањем, кордит - коришћењем испарљивог растварача. Обе врсте барута имају много заједничког у својим својствима као доле у опису производње.

Производња

1) Према анализама које је у научно-техничкој лабораторији Поморског одељења урадио П.П.Рубцов, кордит, поред наведене две компоненте, садржи вазелин, односно садржи: нитроглицерин 57,64% (са 18,3% азота), пироксилин 37,23% (са 12,7% азота), вазелин 5,14%. Балистит се такође састоји од нитроглицерина 48,4% (са 18,2% азота), растворљивог пироксилина 51,6% (са 11,3% азота). Метода производње кордита је тачно позната, али су доступне само опште информације о балиститу. У производњи кордита, ацетон се користи као растварач да би смеша добила колоидно стање. Ова безбојна течност, која кључа на 56 °Ц (133 °Ф), раствара састојке кордита и након испаравања оставља физички хомогено желатинозно тело. Обично узимају ацетон у количини од ${\frac {1}{5}}$ или чак ${\frac {1}{6}}$ тежине пироксилина и нитроглицерина заједно. Након што сте измерили назначене супстанце у потребној пропорцији, наставите даље на овај начин.

Слика 1. Мешалица са отвореним поклопцем у бочном положају приликом истовара. Лопатице на 2 осовине, видљиве изнутра, ротирају у супротном смеру од једног погона кроз зупчанике. Осушени пироксилин се сипа у миксер, по дизајну сличне мешалици хлеба (слика 1); након растварања нитроглицерина у ацетону, раствор се додаје у пироксилин, а затим посебно у вазелин, доведен у течно стање загревањем. Затварање мешалице херметичким поклопцем и окретање осовине са лопатицама, мешање и млевење се врше док се смеша не претвори у хомогену пластичну масу (у року од 2-3 сата); ова операција се зове гелирање. Желатинизована маса се затим пребацује у пресу (вертикална или хоризонтална), у чије се дно убацује матрица C са рупама одговарајуће величине (сл. 2); давањем ударца клипу Б кроз ове рупе, маса се истискује у облику непрекидних жица, које се намотају на ротирајуће калемове или бубњеве.

Слика 2. Притисните (хоризонтално сечење). А - комора за пуњење, која након уклањања клипа може укључити клипове ДД. C - матрица са округлом рупом. Б - шупљи клип.

Слика 3. Ваљци са столом за ваљање лимова.

* Слика 1. Мешалица са отвореним поклопцем у бочном положају приликом истовара. Лопатице на 2 осовине, видљиве изнутра, ротирају у супротном смеру од једног погона кроз зупчанике. Осушени пироксилин се сипа у миксер, по дизајну сличној мешалици хлеба (слика 1); након растварања нитроглицерина у ацетону, раствор се додаје у пироксилин, а затим посебно у вазелин, доведен у течно стање загревањем. Затварање мешалице херметичким поклопцем и окретање осовине са лопатицама, мешање и млевење се врше док се смеша не претвори у хомогену пластичну масу (у року од 2-3 сата); ова операција се зове гелирање. Желатинизована маса се затим пребацује у пресу (вертикална или хоризонтална), у чије се дно убацује матрица C са рупама одговарајуће величине (сл. 2); давањем ударца клипу Б кроз ове рупе, маса се истискује у облику непрекидних жица, које се намотају на ротирајуће калемове или бубњеве.

* Слика 2. Притисните (хоризонтално сечење). А - комора за пуњење, која након уклањања клипа може укључити клипове ДД. C - матрица са округлом рупом. Б - шупљи клип.

* Слика 3. Ваљци са столом за ваљање лимова.

Добијене кордитне нити су мекане у свежем стању и имају оштар мирис ацетона. Временом, ацетон испарава, а кордит постепено постаје тврђи, губи мирис. Затим се у секачима секу на краће комаде, што омогућава да се ови комади аутоматски дају било коју жељену дужину. Након тога, остаје само да се исечени комади потпуно осуше, да се потпуно уклони растварач. У ту сврху се полажу у танком слоју на платнене тацне и постављају на полице у орманима за сушење кроз које се гура млаз топлог ваздуха. Приликом сушења не треба користити високе температуре, јер сам нитроглицерин може да испарава, посебно заједно са растварачем који истовремено испарава, а то подразумева промену састава производа и постепену контаминацију самог сушања преципитираним парама нитроглицерина, који прети да експлодира. Због тога сушаре обично користе температуру не већу од 40 °Ц (104 °Ф), или, још боље, остављају барут на отвореном на обичној собној температури. У производњи балистита, овом операцијом се уопште не мора бавити, иако се тиме сигурност производње не повећава, јер је испаравање нитроглицерина могуће уз било које загревање које се користи у Нобеловом методу. Након вагања колодијум пироксилин потпуно осушен или до одређеног (малог) степена влажности, урања се у вишак нитроглицерина охлађеног на 8 °Ц (46 °Ф) у посебној посуди која омогућава да се ваздух из њега испумпава под дејством разређивања; како се мехурићи ваздуха уклањају из масе, нитроглицерин у потпуности испуњава поре пироксилинске пулпе, а хлађење спречава значајно растварање ове друге. Добијена смеша се затим пресује у центрифуги (или преси) све док сакупљена количина пресованог нитроглицерина не покаже да је тежина преосталог у пулпи једнака тежини потоњег. Да би се ослабио ефекат растварања на хладноћи, као и да би се неутралисала азотна киселина која се може појавити при даљој преради, у нитроглицерин се прво додаје око 1% неког растворљивог и неиспарљивог амина. Исцеђена густа маса се разбија на комаде, а ове се стављају у посуде загрејане водом до 80 °Ц (176 °Ф); посматрајући дебљину комада, након неког времена маса постаје пластична, желатинаста и постаје неспособна да ослободи нитроглицерин ни под каквим притиском. Затим се комади ваде и стављају на сто, са којег се помоћу дрвеног стругача померају на ваљке загрејане на исту температуру (врућа вода или пара) (слика 3) да би се добили листови 1-2 мм дебљине.

Ако су листови провидни и без мрља, они се директно мотају у комаде, попут тканина, и даље се обрађују. Иначе (што се најчешће дешава), преклапајући их на пола, четири пута итд., прођу још неколико пута између истих загрејаних ролни; истовремено се пеге које потичу од делова масе који нису подвргнути гелирању постепено гњече и желатинизовани нестају. Да би се олакшало ослобађање ваздушних мехурића приликом поновног ваљања, лимови склопљени пре уласка у ролне се по дужини секу на столу са којег се напајају, тим пре што се врућим ваљањем, ма колико резови били неправилни, маса увек поново леми у униформне листове. Од добијених провидних танких листова на исти начин се добијају дебљи итд. Сада остаје да се ови листови претвори у зрна, коме Нобел даје или кубни облик или облик шипки квадратног пресека. У ту сврху, у специјалним машинама, листови се секу по дужини и попреко, што се може урадити или одвојено (прво уздужно сечење, а затим попречно, на пример, за шипке), или у истом сечењу (на пример, за мале кубичне облике).

2) Својства оба типа барута су блиска једна другој. По изгледу се разликују само по облику: кордит је у облику жице (отуда и његово име од енглеске речи цорде - жица), балистит је кубичног или шипкастог облика. Специфична тежина балистита је 1,64, а кордита 1,56; ова разлика у специфичној тежини је због примеса вазелина у кордиту. Оба су веома флексибилна, показују значајну отпорност на кидање, тамно браон боје, провидна су у танком слоју, лако се секу ножем, скоро потпуно нехигроскопна, па чак и у простору засићеном воденом паром на обичној температури, могу да апсорбују не више од 1% влаге. Оба такође показују скоро исту осетљивост на топлоту са Абеловим и Виел тестовима успостављеним за све врсте бездимног барута (видети Нитроцелулозу), наиме:

а) током Абеловог теста (загревањем на 65 °Ц (149 °Ф)), под истим условима, након 30-45 минута појављује се жута трака на скробно јодном папиру, што значи ослобађање довољне количине азотних оксида;

б) Виел тестом (загрејан на 110 °Ц (230 °Ф)), такође под истим условима, бојење нормалног лакмус папира у црвену боју од ослобођених киселих пара настаје након 1 сат 30 м - 2 сата.

Поређење нитроглицеринских прахова са појединачним нитроцелулозним бездимним прахом показује да су потоњи знатно супериорнији у овом погледу, држећи до 3½ сата Абеловог теста и 8 сати или више Виеловог теста. Међутим, запажања обављена у Енглеској о кордиту, који је опловио свет под тропима, уверила су се да после тога није променио своја својства ни хемијски ни балистички, па стога релативно висока осетљивост на топлоту не може спречити његово усвајање за војно гађање. Ако се оба барута загреју у епрувети постављеној у парафинско купатило, чија температура постепено расте просечном брзином од 5—6 °Ц (41—43 °Ф) у минути, тада кордит експлодира на температури од око 175 °Ц (347 °Ф), а балистит - око 185 °Ц (365 °Ф). Оба су скоро подједнако осетљива на ударе између гвоздених површина, штавише, веома мали део заправо експлодира, подвргнут директном механичком деловању, док се суседни делови распршују у страну без промене; али сви покушаји да се њихова пуњења детонирају прајмером са чистим живиним фулминатом или патроном направљеном од пресованог пироксилина нису довели до ничега; у овом случају, наелектрисања се или распршују на стране, или се само подвргавају постепеном сагоревању, као када су запаљена од ужареног тела. Када се користи за паљбу у топовима, за уништавање такозваног „пуфа“, између пуњења и прајмера (ударног или галванског) поставља се трансферни упаљач који се састоји од неколико грама црног барута. Гасови који се развијају при сагоревању оба барута у затвореном простору састоје се од угљен-диоксида, угљен-моноксида, водоника, воде и азота.

• Угљен-диоксид 35,0%
• Угљен-моноксид 34,1%
• Водоник 9,9%
• Азот 21,0%

Истовремено се ослобађа 1310 калорија топлоте на 1 кг (2,2 лб) барута, сматрајући воду течном; ако се узме као гасовито, односно укупна запремина гасовитих продуката сагоревања је 808 литара, тада ће количина ослобођене топлоте бити 1198 кал. Нобел је, одређујући при високим густинама оптерећења, нашао исту вредност од 808 литара за укупну запремину гасова, али је количина ослобођене топлоте већа, наиме 1365 кал. (под претпоставком да је вода течна) или 1269 (под претпоставком да је вода гас.). Према студији истог Нобела (као и Абела и Дјуара), кордит (1,2 мм (0,047 ин) у пречнику), који гори под притиском (коначним) од 1524 атм., даје 1 кг (2,2 лб) пуњења: 0,1563 кг (0,345 лб) течне воде са мирисом амонијака (или 194 литара водене паре) и 698 литара сувих гасова на 0 °Ц (32 °Ф) и 760 мм, који садрже по запремини:

• Угљен-диоксид 32,0%
• Угљен-моноксид 32,9%
• Водоник 18,0%
• Азот 17,1%

и ослобађа 1272 кал. топлоте (под претпоставком да је вода течна), или 1178 кал., с обзиром да је вода гасовита. Са повећањем густине оптерећења или притисака под којима се одвија сагоревање, пропорције угљен-диоксида и водоника се повећавају, док се пропорције угљен-моноксида и воде, напротив, смањују. Истовремено, примећено је да састав гасова, а самим тим и њихова укупна запремина и количина издвојене топлоте, варирају у зависности од величине зрна праха; на пример, за дебље кордитне жице (пречника 6,5 мм (0,26 ин)) Нобел је, при притиску од 1524 атм., на 1 кг (2,2 лб) пуњења добио: 0,155 кг (0,34 лб) течне воде (са јаким мирисом амонијака) или 192,5 литара водене паре, 692 литара сувих гасова запреминског састава од 28,4% ЦО₂ , 33,8% ЦО, 24,4% Х₂ и 13,4% азота, са ослобађањем топлоте 1284 кал. (под претпоставком да је вода течна), или 1189 кал. (под претпоставком да је вода гасовита). Очигледно, због садржаја значајних количина угљен-моноксида, производи сагоревања и балистита и кордита морају бити веома токсични при удисању, што се мора имати у виду када се користе за гађање топова у затвореним казаматима и кулама.

Користећи, с једне стране, дате експерименталне податке о сагоревању, а са друге стране, оне опште односе који су пронађени за све експлозиве уопште (видети), прорачуном налазимо да балистит, када сагорева, развија температуру Т \у003д 3.000 °Ц (5.430 °Ф) и сила ф = 10.000 кг (22.000 лб) по 1 цм², за К. исти Т = 2.850 °Ц (5.160 °Ф) и ф = 10.500 кг (23.100 лб) по 1 цм². Одакле се види, јачина кордита је већа од балистита, али је температура његових гасова нижа, што је последица примеса вазелина. Притисци израчунати - Прорачуни се врше према формули п \у003д ф Δ / (1 - БΔ), где је Б коволум, прихваћен, према савременим погледима, увек једнак 0,001 запремине гасова у нормалним условима, тј., за балистит Б = 0,808, за кордит = 0,890.] у смислу пронађених вредности ф, довољно се слажу са онима које су Сарро и Виел измерили директно у бомби (види Сл.Експлозиви), при истој густини пуњења. На пример, за балистит:

При густини оптерећења, Δ	Израчунати притисци, стр	Искусни притисак
0,10	1088	1130
0,15	1706	1625
0,18	2105	2125
0,20	2386	2320

За кордит, при Δ = 0,20, израчунати притисак = 2.550 кг (5.620 лб) по 1 цм², вредност пронађена искуством = 2.490 кг (5.490 лб).

5) Приликом сагоревања на отвореном, под обичним атмосферским притиском, оба типа барута сагоревају спорије од обичног црног барута, избацујући са запаљене површине танке, шиштаве зраке пламена карактеристичне за запаљени нитроглицерин; ово показује да, у ствари, нитроглицерин у оба барута има тенденцију да прегори, такорећи, пре пироксилина у комбинацији са њим, остављајући овај други да изгори после. Сагоревање се одвија на сличан начин у затвореној чврстој комори, односно под постепено растућим притисцима. Заиста, Виелле је показао да ако, за исту густину пуњења у регистрованој манометријској бомби (види Експлозиви) да се разнета пуњења разматраних барута исте тежине, мењајући величину зрна, па су у зависности од геометријске сличности ових зрна, времена потпуног сагоревања пуњења директно пропорционална дебљини зрна; иста пропорционалност се може постићи само када се сагоревање сваког зрна одвија у узастопним паралелним слојевима, односно, у ствари, на потпуно исти начин као на отвореном, чак и ако у исто време нитроглицерин има тенденцију да раније сагоре [жеља да нитроглицерин изгори пре него што пироксилин наруши резултујућу пропорционалност само при великим величинама зрна; у експериментима Виеллеа, дебљина није прелазила 3,5 мм (0,14 ин).]. С друге стране, под претпоставком да је у сваком датом тренутку сагоревања притисак гасова у бомби уједначен, а у исто време и равнотежа између овог притиска и континуирано постојећег Кросцхер компресије, Виел је, користећи криве ових компресија и следствено, притисака гасова од самог почетка сагоревања до краја, на основу истих експеримената, могао да израчуна пропорције наелектрисања које је изгорело у правилним интервалима, и знајући број зрна и њихове величине, могао би да пронађе и дебљине спаљених слојева кроз те исте временске интервале. Одавде је било лако израчунати:

• а) основне брзине сагоревања и
• б) промене ових брзина са повећањем притиска, и то: ова брзина у у цм изражена је експоненцијалним формулама - за кордит у = 0,496 п0,55, за балистит у = 0,265 п0,6, где је п притисак у кг по 1 цм². Имајте на уму да некадашњи задимљени прах обично није имао способност да сагорева у паралелним слојевима: када се запали у јаким чаурама, њихова зрна се разбијају од врућих гасова који продиру у њихове поре на мање делове, који сами изгоре. Само посебне варијанте ових барута, припремљене од пулпе под притиском до 3600 атм., су у овом погледу сличне описаним нитроглицеринским; на пример, такав степен смеђег праха показује елементарну брзину сагоревања, изражену формулом у = 0,922 п0,25.

Способност балистита и кордита да сагоревају у паралелним слојевима олакшава одабир величине њихових зрна за топове различитих калибара, као и постизање исправности њиховог балистичког деловања. Следећи подаци показују која пуњења, под којим условима и које почетне брзине се добијају са оба ова праха. У руској пушци од 3 линије са метком тежине 13,7 грама, пуњење од 2,0 грама, балистит у облику коцке са страницом од 0,9 мм даје почетну брзину в = 615 м/с, при највећем притиску на дно канала п = 2250 атм.; за кордит, у виду жица пречника 0,9 мм, са пуњењем такође од 2,0 г. в = 620 м/с, п = 2300 атм. У лаку (пољски топ 8,7 цм) са пројектилом од 16¾ фунте балистита, у облику снопова штапова, дужине 170 мм, квадратног пресека од 3 мм у страну, са пуњењем 0, 688 кг даје в = 490 м/с, п = 1370 атм.; да се добије в = 435 м/с, довољно је пуњење од 0,614 кг, док се црни, димљени крупнозрни прах за то мора узети у количини од 1,4 кг, односно 2,28 пута више. Најбољи резултати се добијају код дужих савремених топова који омогућавају пуцање када се притисак у каналу развије преко 3200 атмосфера, и то: према енглеским експериментима направљеним са пушком од 6" дужине 100 калибара, пуњењем кордита пречника 10,1 мм, тежине 12.465 кг, у Под овим условима, даје пројектилу тежине 45.168 кг почетну брзину од 1.000 м/с, али како се дужина смањује, брзине се смањују на следећи начин: 28 пута више. Најбољи резултати се добијају код дужих савремених топова који омогућавају пуцање када се притисак у каналу развије преко 3.200 атмосфера, и то: према енглеским експериментима направљеним са пушком од 6" дужине 100 калибара, пуњењем кордита пречника 10,1 мм, тежине 12.465 кг, у Под овим условима, даје пројектилу тежине 45.168 кг почетну брзину од 1.000 м/с, али како се дужина смањује, брзине се смањују на следећи начин: 28 пута више. Најбољи резултати се добијају код дужих савремених топова који омогућавају пуцање када се притисак у каналу развије преко 3.200 атмосфера, и то: према енглеским експериментима направљеним са пушком од 6" дужине 100 калибара, пуњењем кордита пречника 10,1 мм, тежине 12.465 кг, у Под овим условима, даје пројектилу тежине 45.168 кг почетну брзину од 1.000 м/с, али како се дужина смањује, брзине се смањују на следећи начин:

Дужина = 40 кал. = 50 кал. = 75 кал. Почетна брзина = 851 м/с = 895 м/с = 965 м/с

Значајан недостатак оба барута при испаљивању манифестује се углавном у њиховој способности да произведу брзо сагоревање канала пиштоља, који, иако другачије природе, у поређењу са пругастим прегоревањем од браон призматичног барута, представља, такорећи, само глатко испирање метала, али и даље изузетно непожељно, због смањења века трајања скупих оружја. Овако јачи ефекат горења од уобичајеног је последица високих температура које развијају Балистит и Кордит. За ово, Абел и Дјуар додају вазелин у кордит како би смањили количину ослобођене топлоте и температуру гасова, како би смањили сагоревање. Искуство, међутим, показује да чак и веће количине вазелина мало помажу узроку; само се просечна температура гасова смањује на овај начин,

Хемијски састав

Кордит, који је експлозив са двоструком базом, састоји се од 64 % памука, 30 % нитроглицерина и 5 % вазелина, који делују као стабилизатори. Поред тога, такође се састоји од 0,8% ацетона, који је неопходан за прављење смеше. Сви производи који настају у реакцији су невидљиви гасови, осим водене паре када се кондензује.

Британска влада усвојила бездимни барут

Замене за барут (црни барут)

Барут, експлозивна мешавина сумпора, дрвеног угља и калијум нитрата (такође познат као шалитра), био је оригинално гориво коришћено у ватреном оружју и ватромету. Коришћен је отприлике од 10. или 11. века па надаље, али је имао недостатке, укључујући велику количину дима који је производио. Са развојем различитих "нитро експлозива" у 19. веку, заснованих на реакцији смеша азотне киселине на материјале као што су целулоза и глицерин, почела је потрага за заменом за барут.

Рани европски бездимни барути

Први бездимни барут развио је 1865. Јохан Едвард Шулце. У време овог продора, Шулце је био капетан пруске артиљерије. Шулце је на крају доспео до чина пуковника. Његова формулација (названа Шулцеов прах) била је састављена од нитролигнозе импрегнисане шалитром или баријум нитратом.

Године 1882. Екплосиве Цомпани из Стовмаркета представила је ЕЦ Повдер, који је садржао нитро-памук и нитрате калијума и баријума у зрну желатинираном етарским алкохолом. Имао је крупнија зрна од других нитроцелулозних прахова. Показало се да није погодан за пушке, али је остао у дугој употреби за сачмарице и касније је коришћен за гранате и фрагментационе бомбе. анд wас латер усед фор гренадес анд фрагментатион бомбс.

Године 1884, француски хемичар Паул Виеилле произвео је бездимно гориво које је имало одређени успех. Направљен је од колодијума (нитроцелулозе растворене у етанолу и етру), што је резултирало пластичном колоидном супстанцом која је умотана у веома танке листове, затим осушена и исечена на мале љуспице. Француска војска га је одмах усвојила за своју пешадијску пушку Мле 1886 и назвала Поудре Б (за поудре бланцхе, или бели прах) да би се разликовала од црног барута (барута). Пушка и кертриџ развијени за коришћење овог праха били су генерално познати као 8мм Лебел, по официру који је развио његов метак од 8 мм (0,31 ин) са пуним металним омотом.

Следеће, 1887. године, Алфред Нобел је изумео и патентирао бездимно гориво које је назвао балистит. Састојао се од 10% камфора, 45% нитроглицерина и 45% колодија (нитроцелулозе). Временом је камфор имао тенденцију да испари, остављајући нестабилан експлозив.

Развој

Сир Јамес Девар на послу

Владин комитет Уједињеног Краљевства, познат као "Комитет за експлозиве", којим је председавао Сир Фредерицк Абел, пратио је развој експлозива у иностранству и добио узорке Поудре Б и Балистита; ниједан од ових бездимних барута није препоручен за усвајање од стране Комитета за експлозиве.

Абел, Сир Јамес Девар и V Келлнер, који је такође био у комитету, развили су и заједно патентирали (бр. 5,614 и 11,664 на имена Абел и Девар) 1889. године ново гориво слично балиститу које се састојало од (тежински) 58% нитроглицерина, 37% гумпамук (нитроцелулоза) и 5% вазелин. Користећи ацетон као растварач, екструдиран је као штапићи налик шпагетима који су првобитно названи "прашак од кордова" или "комитетска модификација балистита", али је ово брзо скраћено у "кордит".

Кордит је почео као погонско гориво са двоструком базом. Тридесетих година прошлог века развијена је трострука база укључивањем значајног удела нитрогванидина. Погон са три базе смањио је недостатке погонског горива са двоструком базом – његову релативно високу температуру и значајан флеш. Формулација АН са двоструком базом из Другог светског рата компаније Империал Цхемицал Индустриес (ИЦИ) такође је имала много нижу температуру, али су јој недостајала својства смањења блица Н и НК погонских горива са три базе.

Иако је кордит класификован као експлозив, он се не користи као јак експлозив. Дизајниран је да дефлагрира или сагорева, да производи гасове под високим притиском.

Спор о Нобеловом и Абеловом патенту

Алфред Нобел је тужио Абела и Дјуара због наводног кршења патента. Његов патент је прецизирао да нитроцелулоза треба да буде "познате растворљиве врсте". Након што је случај изгубио, отишао је на Апелациони суд. Овај спор је на крају стигао до Дома лордова, 1895. године, али је коначно изгубљен јер су речи „добро познате растворљиве врсте“ у његовом патенту узете да означавају растворљиви колодијум, и стога су посебно искључиле нерастворљиви памук. Двосмислена фраза била је „растворљива нитроцелулоза“: растворљива нитроцелулоза је била позната као колодион и била је растворљива у алкохолу. Користио се углавном за медицину и фотографију. Насупрот томе, нерастворљива у алкохолу, нитроцелулоза је била позната као пиштољски памук и коришћена је као експлозив. Нобелов патент се односи на производњу целулоида коришћењем камфора и растворљиве нитроцелулозе; а ово је узето да имплицира да Нобел посебно прави разлику између употребе растворљиве и нерастворљиве нитроцелулозе. За форензичку анализу случаја видети Историју експлозива, том II; Случај за Кордита, Џон Вилијамс (2014). Међутим, у својој свеобухватној биографији Алфреда Нобела из 2019. Ингрид Карлберг примећује колико је пажљиво Абелу и Дјуару било дозвољено да прате Нобелов рад у Паризу и колико је Нобел био разочаран тиме како је то поверење изневерено. Књига се залаже за Нобела као оригиналног проналазача и да је случај изгубљен због неважне техничке ствари.

Формулације

Брзо је откривено да се брзина горења може мењати променом површине кордита. Уске шипке су коришћене у малокалибарском оружју и релативно су брзо гореле, док би дебље шипке гореле спорије и коришћене су за дуже цеви, као што су оне које се користе у артиљерији и поморским пушкама.

Кордит (Мк I) и Кордит MD

Оригинална Абел-Девар формулација је убрзо замењена, јер је изазвала прекомерну ерозију цеви оружја. Од тада је постао познат као Кордит Мк I.

Састав кордита је промењен на 65% памука, 30% нитроглицерина (садржавајући 5% вазелина) и 0,8% ацетона убрзо након завршетка Другог бурског рата. Ово је било познато као Кордит MD (модификовано).

Кордит MD кертриџи су обично тежили отприлике 15% више од Кордита Мк I кертриџа које су заменили, да би се постигла иста брзина цевчице, због инхерентно мање моћне природе Кордита MD.

Кордит РДБ

Током Првог светског рата ацетон је био у недостатку у Великој Британији, а нови експериментални облик је развијен за употребу од стране Краљевске морнарице. Ово је био Кордит РДБ (= формула Б одељења за истраживање) ; који је био 52% колодијума, 42% нитроглицерина и 6% вазелина. Произведен је у фабрици ХМ, Гретна; и Фабрика кордита Краљевске морнарице, Холтон Хит.

Ацетон за индустрију кордита током касног Првог светског рата на крају је произведен напорима др Хаима Вајцмана, који се сматра оцем индустријске ферментације. Док је предавач на Универзитету у Манчестеру, Вајцман открио како да користи бактеријску ферментацију за производњу великих количина многих жељених супстанци. Користио је бактерију Цлостридиум ацетобутилицум (тзв. Вајцманов организам) за производњу ацетона. Вајцман је пренео права на производњу ацетона на Цоммерциал Солвентс Цорпоратион у замену за ауторске накнаде. Након школске кризе 1915. током Првог светског рата, био је директор Лабораторије Британског адмиралитета од 1916. до 1919. године.

Касније је откривено да Кордит РДБ постаје нестабилан ако се чува предуго.

Кордит СЦ

Истраживања о Кордиту РДБ без растварача, технолошки изузетно сличном балиститу, настављена су првенствено на додавању стабилизатора, што је довело до типа који се обично користио у Другом светском рату као главно поморско гориво. У Великој Британији ово је било познато као Кордит СЦ (= Кордит без растварача), и захтевао је производне капацитете одвојене од класичног кордита. Кордит СЦ је произведен у различитим облицима и величинама, тако да је посебна геометрија Кордита СЦ означена употребом слова или бројева, или обоје, након СЦ. На пример, СЦ иза којег је следио број био је ужад у облику штапа, са бројем који представља пречник у хиљадитим деловимаод инча. „СЦ Т“ иза којег следе два сета бројева који означавају цевасто погонско гориво, са бројевима који представљају два пречника у хиљадитим деловима.

Пречника два инча (отприлике 50 мм) и три инча (приближно 75 мм), ракетна пуњења Кордита СЦ развијена су у великој тајности пре Другог светског рата за противавионске сврхе – такозване З батерије, користећи „неротиране пројектиле“.

Велика Британија је прешла на метричке јединице 1960-их, тако да је дошло до дисконтинуитета у систему нумерисања геометрије погонског горива.

Кордит Н и Кордит НК

Важан развој током Другог светског рата био је додавање још једног експлозива, нитрогванидина, у смешу да би се формирало погонско гориво са три базе или Кордит Н и Кордит НК. Формулације су се мало разликовале за артиљеријску и поморску употребу. Ово је решило два проблема повезана са великим поморским топовима који су били опремљени главним бродовима Британске морнарице: бљесак топова и ерозија цеви. Нитрогванидин производи велике количине азота када се загрева, што је имало предност у смањењу бљеска топа, а његова нижа температура сагоревања у великој мери је смањила ерозију цеви пиштоља.

Кородит Н и Кородит НК су такође издати у ограниченим количинама за муницију коју користе британска копнена артиљерија од 25 пдр и 5,5 инча.

После Другог светског рата производња погонских горива са двоструком базом углавном је престала. Погонска горива са троструком базом, Кородит Н и НК, била су једина коришћена у новим дизајнима муниције, као што су патроне за 105 мм Фиелд и за 155 мм ФХ70.

Фабрике које су производиле и у којим земљама

Фабрике владе Уједињеног Краљевства

У Великој Британији кордит је развијен за војну употребу у Краљевском Арсеналу од стране Абел, Девар и Келлнер, Воолвицх, и производи се у Валтхам Аббеи Роиал Гунповдер Миллс од 1889. надаље.

На почетку Првог светског рата кордит се производио у Валтхам Аббеи Роиал Гунповдер Миллс-у и код седам других добављача (Бритисх Екплосивес Синдицате Лтд, Цхилвортх Гунповдер Цомпани Лтд, Цоттон Повдер Цомпани Лтд, Мессрс Цуртис'с анд Харвеи Лтд, Натионал Екплосивес Цомпани Лтд, Неw Екплосивес Цомпани Лтд и Нобелс Екплосиве Цомпани Лтд). Постојеће фабрике су проширене, а нове изграђене, посебно од стране Нобелове фабрике у Ардиру, ХМ Фацтори, Гретна, која се налазила на граници Шкотске и Енглеске у Гретни, и Фабрика Кордита Краљевске морнарице, Холтон Хит. Индијска влада је такође основала фабрику у Нилгрису. I фабрике кордита Гретна и Холтон Хеатх затворене су на крају Првог свјетског рата.

До почетка Другог светског рата Холтон Хит је поново отворен, а додатна фабрика за Краљевску морнарицу, Фабрика горива Краљевске морнарице, Цаервент, отворена је у Цаервенту у Велсу. Веома велика фабрика краљевског наоружања, РОФ Бишоптон, отворена је у Шкотској за производњу кордита за британску војску и Краљевско ваздухопловство. Нова фабрика кордита у опатији Волтам и два додатна РОФ-а— РОФ Ранскилл и РОФ Врекхам — такође су отворени. Кордит произведен у овим фабрикама слао је у фабрике за пуњење муниције.

Фабрике агенције МоС и ИЦИ Нобел у Другом светском рату

Британска влада је основала додатне фабрике кордита, не под контролом Краљевске фабрике наоружања, већ као Фабрике Агенције које воде у име Министарства снабдевања (МоС). Компанија ИЦИ Нобел, у Ардиру, замољена је 1939. да изгради и управља шест фабрика у јужној Шкотској. Четири од ових шест су били укључени у производњу кордита или ватреног оружја. Радови у МоС Друнганс (Думфриес) производили су памук који је претворен у кордит у МоС Далбеаттие (кордит са троструком базом) и у МоС Повфоот (монобазни гранулирани памук за малокалибарско оружје). Мања локација у Гирвану, Јужни Ејршир, коју сада заузима Грантова дестилерија, производила је кордит и ТНТ. На локацији ИЦИ Ардеер је такође била затворена фабрика кордита у државном власништву из Првог светског рата.

35% британског кордита произведеног између 1942. и 1945. долазило је из Ардеер-а и фабрика ових агенција. ИЦИ је водио сличне радове у Деер Парку (који је такође био збуњујуће познат као Ардеер по суседном предграђу) близу Мелбурна у Аустралији и Јужној Африци.

Залихе у иностранству

Додатни извори горива такође су тражени од Британског Комонвелта у Првом и Другом светском рату. Канада, Јужна Африка и Аустралија су имале фабрике у власништву ИЦИ-ја које су, посебно, испоручивале велике количине кордита.

Први светски рат

Поглед из птичје перспективе на део компаније Цанадиан Екплосивес Лтд., Нобел, Онтарио

Цанадиан Екплосивес Лимитед је основан 1910. за производњу пушака кордита, у својој фабрици Белоеил, за Квебек Арсенал. До новембра 1915. производња је проширена на производњу 160 т (350.000 лб) кордита месечно за Царски одбор за муницију.

Царски одбор за муницију је основао низ додатних фабрика експлозива у Канади. Изградио је британску фабрику Кордита Лтд у Нобелу, Онтарио, 1916/1917, за производњу кордита. Производња је почела средином 1917.

Цанадиан Екплосивес Лимитед изградио је додатну фабрику кордита у Нобелу, Онтарио. Радови су почели у фебруару 1918. и завршени су 24. августа 1918. Пројектован је да производи 680 т (1.500.000 лб) кордита месечно.

Фабрике, посебно „тешка индустрија“ (Лонг и Марланд 2009) биле су важне за набавку муниције. Фабрике кордита су обично запошљавале жене (Цоок 2006) које су своје животе излагале ризику док су паковали чауре.

Производне количине

Велике количине кордита су произведене у оба светска рата за употребу у војсци.

Пре Првог светског рата

Пре Првог светског рата, већина кордита коју је користила британска влада производила се у сопственим фабрикама. Непосредно пре Првог светског рата, у Уједињеном Краљевству су приватни произвођачи производили између 6.000—8.000 т (13.000.000—18.000.000 лб) тона кордита годишње; између 1.000—1.500 т (2.200.000—3.300.000 лб) тона годишње производи Нобел'с Екплосивес, у Ардиру. Међутим, приватна индустрија је имала могућност да произведе око 10.000 тона годишње, а Ардир је могао да произведе око 3.000 тона од овог укупног износа.

Први светски рат

На почетку Првог светског рата, од приватне индустрије у Великој Британији затражено је да произведе 16.000 т (35.000.000 лб) кордита, а све компаније су почеле да се шире. Фабрика ХМ, Гретна, највећа фабрика погонског горива у Уједињеном Краљевству, која је отворена 1916. године, и до 1917. производила 800 т (1.800.000 лб) Кордита РДБ недељно (приближно 41.000 т (90.000.000 лб) годишње). Краљевска морнарица је имала сопствену фабрику у Холтон Хиту.

Године 1910. Цанадиан Екплосивес Лимитед производио је 1.360 кг (3.000 лб) кордита за пушке месечно у својој фабрици Белоеил, за Квебек Арсенал. До новембра 1915. производња је проширена на 160 т (350.000 лб) кордита месечно (приближно 1.900 т (4.200.000 лб) годишње). Фабрика кордита Цанадиан Екплосивес Лимитед у Нобелу, Онтарио, пројектована је за производњу 680 т (1.500.000 лб) кордита месечно (приближно 8.170 т (18.010.000 лб) годишње).

Између ратова

Фабрика ХМ, Гретна, и фабрика кордита Краљевске морнарице, Холтон Хит, обе су затворене након завршетка рата, а фабрика Гретна је демонтирана. Тиме су фабрике Волтам опатија и Ардир остале у производњи.

MV Цордите, Краљевски војни колеџ Канаде

Други светски рат

Као што је горе наведено, поред сопствених погона, британска влада је наложила ИЦИ Нобелу да успостави низ Агенцијских фабрика за производњу кордита у Шкотској, Аустралији, Канади и Јужној Африци.

Коришћење Кордита

• Кордит је прво коришћен у муницији малог калибра (војна, затим ловачка), а затим за покретање граната, са мањим ризиком од пуцања цеви пушке или пиштоља и мање брзе корозије.
• Касније је Кордит коришћен као чврсто гориво за ракете.
• Кордит је експлозив који се користио у атомској бомби 6. августа 1945 Мали дечак да пројектује потребну масу уранијума-235 на другу масу фисионог материјала како би добио критичну масу.

Види још

• Барут
• Бездимни барут
• Поудре Б
• Балистит
• Нитроглицерин
• Дунит
• Експлозив

Галерија слика

• 
  Утовар сировина у бачву за припрему нитроцелулозе
• 
  Вагање кордита пре паковања
• 
  Паковање кордита у пуњења за топове од 9,2 инча

Библиографија

• Боwдитцх, M.Р.; Хаywард, L. (1996). А Пицториал Рецорд оф тхе Роyал Навал Цордите Фацторy: Холтон Хеатх. Wарехам: Финиал Публисхинг. ИСБН 1-900467-01-1. 
• Броwн, Давид К.; МцЦаллум, Иаин (2001). „Аммунитион Еxплосионс ин Wорлд Wар И”. Wарсхип Интернатионал. Интернатионал Навал Ресеарцх Организатион. XXXVIII (1): 58—69. ИССН 0043-0374. 
• Броwн, Доналд (1999). Сомерсет в Хитлер: Сецрет Оператионс ин тхе Мендипс 1939 – 1945. Неwбурy: Цоунтрyсиде Боокс. ИСБН 1-85306-590-0. 
• Царнегие, Давид (1925). Тхе Хисторy оф Мунитионс Супплy ин Цанада 1914-1918. Лондон: Лонгманс, Греен анд Цо. 
• Цоцрофт, Wаyне D. (2000). Дангероус Енергy: Тхе арцхаеологy оф гунпоwдер анд милитарy еxплосивес мануфацтуре. Сwиндон: Енглисх Херитаге. ИСБН 1-85074-718-0. 
• Давис, Теннеy L. (1943). Тхе Цхемистрy оф Поwдер анд Еxплосивес. II. Неw Yорк: Јохн Wилеy & Сонс. 
• Хартцуп, Гуy (1970). Тхе Цхалленге оф Wар: Сциентифиц анд Енгинееринг Цонтрибутионс то Wорлд Wар Тwо. Неwтон Аббот: Давид & Цхарлес. ИСБН 0-7153-4789-6. 
• Хогг, О.Ф.Г. (1970). Артиллерy: итс оригин, хеyдаy анд децлине. Лондон: C Хурст анд Цомпанy. 
• Министрy оф Мунитионс (1922). Тхе Оффициал Хисторy оф тхе Министрy оф Мунитионс Волуме X Тхе Супплy оф Мунитионс Парт IV Гун Аммунитион: Еxплосивес. 
• Реадер, W.Ј. (1975). Империал Цхемицал Индустриес: А Хисторy. Волуме II; Тхе Фирст Qуартер-Центурy 1926-1952. Лондон: Оxфорд Университy Пресс. ИСБН 0-19-215944-5. 
• Сцхуцк, Х.; Сохлман, Р. (1929). Тхе Лифе оф Алфред Нобел. Лондон: Wиллиам Хеинеманн. 
• Министрy оф Мунитионс оф Wар (1919). Х.M. Фацторy, Гретна: Десцриптион оф плант анд процесс. Думфриес: Ј. Маxwелл анд Сон, фор Хис Мајестy'с Статионерy Оффице. 
• Роттер, Андреw Ј. (2008). Хиросхима: Тхе Wорлд'с Бомб. Оxфорд: Оxфорд Университy Пресс. ИСБН 978-0-19-280437-2. 
• Зукас, Јохн А.; Wалтерс, Wиллиам П.   (2002). Еxплосивес, Еффецтс анд Апплицатионс. Спрингер. 

Спољашње везе

• АММУНИТИОН
• Саусалито Неwс 2 Јуне 1917 – Цалифорниа Дигитал Неwспапер Цоллецтион