Порох. От алхимии до артиллерии: история вещества, которое изменило мир

В 60-х годах XIX века «Фелан энд Коллендер», ведущий производитель бильярдного оборудования из Олбани, штат Нью-Йорк, назначил премию в десять тысяч долларов тому, кто предложит заменитель для слоновой кости. Из этого материала издавна вытачивались бильярдные шары, но слоновую кость становилось все труднее достать. Человек по имени Джон Уэсли Хайятт принял вызов. Хотя по профессии Хайятт был печатником, он был жаден до изобретений и знал об экспериментах с материалами, полученными в результате воздействия азотной кислотой на органические вещества.

Одним из таких веществ была липкая, похожая на сироп форма нитрованной целлюлозы, называвшаяся коллодий. Это вещество первоначально получил еще Шёнбайн, и во время американской Гражданской войны оно использовалось при перевязках. Хайятт растворил его в камфаре при высокой температуре и под большим давлением. Получился материал, который при нагревании становился пластичным, а при охлаждении превращался в вещество столь же твердое, как слоновая кость, которую и призван был заменить. Хайятт назвал новое вещество целлулоидом. Оно стало первым в долгом ряду синтетических материалов, которые мы теперь знаем как пластмассы.

Оружейники проявили самый пристальный интерес к целлулоиду. Пироксилин и нитроглицерин обладали слишком большой взрывчатой силой, чтобы их можно было использовать для метания снарядов. Эти вещества мгновенно детонировали, вместо того чтобы стремительно сгорать, они разрывали казенную часть орудия, вместо того чтобы выталкивать из дула снаряд. Процесс получения целлулоида, исходные вещества которого были теми же, что и у нитроглицериновых составов, подсказал оружейникам, каким образом можно лишить порох его роли единственного метательного взрывчатого вещества.

К такому веществу предъявляются более многочисленные и изощренные требования, чем к обычной взрывчатке. Оно должно надежно воспламеняться и равномерно сгорать. Оно не должно взрываться от удара, впитывать влагу, выделять ядовитые пары при выстреле. В идеале оно вообще не должно бы оставлять дыма или других твердых осадков. То, что ремесленники, век за веком совершенствовавшие порох, смогли удовлетворить многие из этих требований, свидетельствует как об их мастерстве, так и о почти волшебной многосторонности самой смеси. И вот теперь химики попытались изготовить равноценную замену.

Новый материал должен был быть твердым, обладать большой взрывной силой, но оставаться устойчивым к детонации. Он должен был легко превращаться в гранулы. Фактически он должен был очень напоминать пластмассу, из которой Хайятт делал свои бильярдные шары. В 1880-е годы французский ученый Поль Вьель первым нашел способ пластифицировать пироксилин, смешивая нитроцеллюлозу с растворителем — смесью спирта и эфира. Высохнув, раствор превращался в твердый, лишенный пор материал, который мог быть превращен в частицы любого размера. Сгорая, этот материал оставлял лишь немного дыма или осадков. В 1886 году Вьель представил этот «бездымный порох», назвав его Poudre B.

Спустя два года у «бездымного пороха» появился конкурент: Альфред Нобель разработал метательное взрывчатое вещество на основе нитроглицерина. Встревоженные военным прогрессом континентальной Европы, британцы тоже изготовили состав, аналогичный нобелевскому, добавив в него технический вазелин. Смесь имела консистенцию теста, из которого при помощи волочильной доски можно было вытянуть длинные нити — новое вещество получило имя кордит [48].

У бездымного пороха, как это вытекает из его названия, было бросающееся в глаза преимущество: при сгорании практически все вещество превращалось в горячие газы, тогда как продукты сгорания черного пороха были наполовину газообразными, наполовину твердыми. Помимо того, что твердый осадок превращался в клубы дыма и изнашивал канал ствола, он еще и уменьшал силу взрыва. Бездымный порох был много мощнее, чем то же количество черного пороха.

Итак, новые синтетические вещества в замечательно короткое время лишили порох его роли единственного метательного взрывчатого вещества, которую он играл в течение девятисот лет. К 90-м годам XIX столетия европейские государства одно за другим спешили перейти на более современные боеприпасы. Новую взрывчатку поначалу называли «бездымным порохом», чтобы отличать от обычного. Но очень скоро соотношение изменилось: слово «порох» стали относить к современным синтетическим веществам, а древняя смесь стала именоваться «черным порохом».