Пороховой заряд 76–миллиметровой пушки целиком превращается в газы меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь "миг" – мигание века человеческого глаза – длится около трети секунды. Пороховой заряд взрывается в 50 раз быстрее.
Взрыв заряда бездымного пороха создает в стволе орудия огромное давление: до 3000–3500 атмосфер, то есть 3000–3500 килограммов на каждый квадратный сантиметр.
При высоком давлении пороховых газов и очень малом времени взрывчатого превращения и создается огромная мощность, которой обладает стреляющее орудие. Такой мощности в тех же условиях не создает ни одно из других горючих.
Взрыв и детонация
На открытом воздухе бездымный порох горит спокойно, а не взрывается. Поэтому при горении трубки бездымного пороха (рис. 35) на открытом воздухе можно по часам проследить за временем ее горения: между тем даже самым точным секундомером нельзя измерить времени взрывчатого превращения того же пороха в орудии. Чем это объяснить?
Рис. 35. На . открытом воздухе порох горит спокойно. В замкнутом пространствепорох взрывается
Оказывается, все дело в условиях, при которых происходит образование газов.
При горении пороха на открытом воздухе образующиеся газы быстро рассеиваются: их ничто не удерживает. Давление вокруг горящего пороха почти не повышается, и скорость горения сравнительно невелика.
В замкнутом пространстве образующиеся газы не имеют выхода. Они заполняют все пространство. Их давление быстро повышается. Под действием этого давления взрывчатое превращение идет весьма энергично, то есть весь порох с чрезвычайной быстротой превращается в газы. Получается уже не обыкновенное горение, а взрыв (см. рис. 35).
Чем больше давление вокруг горящего пороха, тем больше скорость взрыва. Увеличивая это давление, мы можем получить очень большую скорость взрыва. Такой взрыв, протекающий с огромной скоростью, в десятки и даже сотни раз большей, чем скорость обычного взрыва, называется детонацией. При таком взрыве воспламенение и взрывчатое превращение как бы сливаются, происходят почти одновременно, в течение нескольких стотысячных долей секунды.
Скорость взрыва зависит не только от давления. Можно иногда получить детонацию, не применяя большого давления.
Что лучше для стрельбы – обыкновенный взрыв или детонация?
Скорость’ детонации намного больше скорости обыкновенного взрыва. Может быть, и работа, совершаемая газами при детонации, будет больше?
Попробуем заменить взрыв детонацией: создадим для этого в стволе более высокое давление, чем то, которое получается обычно при воспламенении пороха.
Для этого все пространство в стволе позади снаряда заполним порохом до отказа. Воспламеним теперь порох.
Что получится?
Первые же порции газа, не имея выхода, создают в стволе очень большое давление. Под действием такого давления весь порох сразу превратится в газы, это еще во много раз увеличит давление. Все это произойдет в промежуток времени, неизмеримо меньший, чем при обыкновенном взрыве. Он будет измеряться уже не тысячными, а десятитысячными и даже стотысячными долями секунды!