Читать «Русская артиллерия (От Московской Руси до наших дней)» онлайн - страница 8

Зная свойства таких веществ, мы находим для них наиболее целесообразное применение. Так, уголь, дрова, торф, мазут мы используем в качестве источников тепла, а бензин, керосин, которые при горении, помимо тепла, выделяют большое количество газов, — в качестве источников энергии для моторов и двигателей.

Если заключить большое количество газов в сосуде малого объема, то они наподобие сжатой пружины будут обладать упругой силой. Действие сжатых газов отличается от действия сжатой пружины лишь тем, что сила пружины направлена в каком-то одном направлении (по прямой), в то время как действие упругой силы газов направлено во все стороны. Газы оказывают определенное давление на каждую единицу внутренней поверхности сосуда. Чем больше газ сжат, тем больше его упругая сила.

Допустим, что сосудом для сжатых газов является цилиндр двигателя или цилиндрическая полость орудийного ствола, у которых боковые стенки и дно неподвижны, а подвижен только поршень (в цилиндре) и снаряд (в орудии). Сжатые газы с силой продвинут поршень или вытолкнут снаряд.

Газам, кроме того, свойственно при нагревании расширяться в объеме, вследствие чего их упругая сила еще более возрастает. Следовательно, вещество, выделяющее при горении большое количество газов и большое количество тепла, способно производить большую работу.

Именно такими свойствами обладает порох. Достаточно сказать, что при выстреле из орудия давление пороховых газов в канале ствола достигает 2–3 тысяч килограммов на каждый квадратный сантиметр при температуре 2–3 тысячи градусов.

Большой силой обладает при воспламенении, например, бензин, однако если 1 л смеси бензина с воздухом выделяет при горении 32 л газов, то такой же объем дымного пороха выделяет 336 л газов.

Может возникнуть вопрос, почему мы говорим не о чистом бензине, а о его смеси с воздухом, тогда как ни о какой смеси пороха с воздухом речи не ведем.

Дело в том, что бензин, так же как уголь, дрова и другие горючие вещества, без воздуха не горит, так как ему недостает кислорода для поддержания горения. Именно поэтому в печах и топках приходится делать поддувала, а при использовании бензина в двигателях смешивать его с воздухом, беря 1 весовую часть бензина и 15 весовых частей воздуха.

Иначе обстоит дело с порохом. Он может гореть и без притока воздуха, так как имеет достаточное количество собственного кислорода. Это замечательное свойство пороха выгодно отличает его от прочих горючих веществ и позволяет пользоваться им как мощным метательным средством. Другим замечательным свойством пороха является большая скорость его горения, что позволяет получить очень большое давление газов в чрезвычайно короткий промежуток времени. А это именно и необходимо для метания снаряда с большой скоростью.

Если бы порох горел медленно, то давление газов нарастало бы постепенно, следовательно, снаряд не мог бы приобрести большой скорости. Кроме того, значительная часть пороха вылетала бы вместе с газами, не успевая сгорать за время движения снаряда в канале ствола.