Изобретение пороха в китае кратко 5. Краткая история развития порохов
Изобретатель
: Сунь Сы-мяо
Страна
: Китай
Время изобретения
: VII век
Изобретение пороха и распространение его в Европе имело огромные последствия для всей дальнейшей истории человечества. Хотя европейцы последними из цивилизованных народов научились делать эту взрывчатую смесь, именно они сумели извлечь из ее открытия наибольшую практическую пользу.
Бурное развитие огнестрельного оружия и революция в военном деле были первыми следствиями распространения пороха. Это в свою очередь повлекло за собой глубочайшие социальные сдвиги: закованные в латы рыцари и их неприступные замки оказались бессильны перед огнем пушек и аркебуз.
Феодальному обществу был нанесен такой удар, от которого оно уже не смогло оправиться. В короткое время многие европейские державы преодолели феодальную раздробленность и превратились в могущественные централизованные государства. В истории техники найдется мало изобретений, которые привели бы к таким грандиозным и далеко идущим изменениям.
До того как порох стал известен на западе, он уже имел многовековую историю на востоке, а изобрели его китайцы. Важнейшей составной частью пороха является селитра. В некоторых областях Китая она встречалась в самородном виде и была похожа на хлопья снега, припорошившего землю. Позже открыли, что селитра образуется в местностях, богатых щелочами и гниющими (доставляющими азот) веществами.
Разжигая огонь, китайцы могли наблюдать вспышки, возникавшие при горении селитры с углем. Впервые свойства селитры описал китайский медик Тао Хун-цзин, живший на рубеже V и VI столетий. С этого времени она применялась как составная часть некоторых лекарств. Алхимики часто пользовались ей, проводя свои опыты. В VII веке один из них, Сунь Сы-мяо, приготовил смесь из серы и селитры, добавив к ним несколько долей локустового дерева.
Нагревая эту смесь в тигле, он вдруг получил сильнейшую вспышку пламени. Этот опыт он описал в своем трактате «Дань цзин». Считается, что Сунь Сы-мяо приготовил один из первых образцов пороха, который, правда, не обладал еще сильным взрывчатым эффектом. В дальнейшем состав пороха был усовершенствован другими алхимиками, установившими опытным путем три его основных компонента: уголь, серу и калиевую селитру.
Средневековые китайцы не могли научно объяснить, что за взрывная реакция происходит при воспламенении пороха, но они очень скоро научились использовать ее в военных целях. Правда, в их жизни порох вовсе не имел того революционного влияния, которое оказал позже на европейское общество. Объясняется это тем, что мастера долгое время готовили пороховую смесь из неочищенных компонентов.
Между тем неочищенная селитра и сера, содержащая посторонние примеси, не давали сильного взрывного эффекта. Несколько веков порох использовался исключительно в качестве зажигательного средства. Позднее, когда его качество улучшилось, порох стали применять как взрывчатое вещество при изготовлении фугасов, ручных гранат и взрывпакетов. Но и после этого долгое время не догадывались использовать силу возникавших при горении пороха газов для метания пуль или ядер. Только в XII-XIII веках китайцы стали пользоваться оружием, очень отдаленно напоминавшим огнестрельное, но зато они изобрели петарду и ракету.
От китайцев секрет пороха узнали арабы и монголы. В первой трети XIII века арабы достигли большого искусства в пиротехнике. Они употребляли селитру во многих соединениях, мешая ее с серой и углем, добавляли к ним другие компоненты и устраивали фейерверки удивительной красоты. От арабов состав пороховой смеси стал известен европейским алхимикам. Один из них, Марк Грек, уже в 1220 году записал в своем трактате рецепт пороха. 6 частей селитры на 1 часть серы и 1 часть угля.
Позже достаточно точно о составе пороха писал Роджер Бэкон. Однако, прошло еще около ста лет, прежде чем рецепт этот перестал быть тайной. Это вторичное открытие пороха связывают с именем другого алхимика, фрейбургского монаха Бертольда Шварца. Однажды он стал толочь в ступке измельченную смесь из селитры, серы и угля, в результате чего произошел взрыв, опаливший Бертольду бороду. Этот или другой опыт подал Бертольду мысль использовать силу пороховых газов для метания камней. Считается, что он изготовил одно из первых в Европе .
Чтобы понять принцип действия огнестрельного оружия, надо хотя бы в общих чертах представлять себе, какие химические реакции происходят в пороховой массе. Если порох был хорошо промешан и правильно приготовлен, достаточно было одной искры, чтобы воспламенить его. Дело в том, что при нагревании свыше 300 градусов селитра начинала выделять свой кислород и отдавала его смешанным с ней веществам, то есть окисляла или сжигала их.
Уголь в порохе играл роль топлива, доставляющего требуемый объем газообразных продуктов высокой . Ввиду этого селитра и уголь сами по себе уже образовывали взрывчатое вещество. Серу добавляли потому, что она способствовала образованию большего количества теплоты и облегчала воспламенение пороха (сера загоралась уже при 250 градусах, а уголь только при 350).
Как только огонь появлялся в какой-нибудь части этой смеси, горение распространялось с необыкновенной быстротой, потому что, раз начавшись, оно не требовало больше доступа воздуха и образовывало большое количество газов, имеющих высокую температуру. Газы с большой силой расширялись во все стороны, образуя взрывной эффект. Таким образом, горение распространялось одинаково и внутри смеси, и по ее поверхности.
Реакцию, происходящую при горении пороха, можно приблизительно описать следующей формулой:2KNO3 + 3C + S = K2S + 3CO2 + N2, где K2S - твердый остаток горения, а CO2 и N2 - газы. Классический состав пороха: селитры - 75%, угля - 15%, серы - 10%. Этот состав давал наибольший выход газов. Но и здесь в них обращалось только около 40% пороховой массы. Остальное составляли твердые продукты горения. Они осаждались в виде копоти или вырывались при выстреле в виде густых клубов дыма.
Вскоре после открытия Бертольда Шварца порох получил уже самое широкое распространение, и его изготавливали в самых отдаленных уголках Европы. Каждый из компонентов смеси требовал особой подготовки. Уголь для пороха получали, обжигая ольховое дерево в особых железных ретортах без доступа воздуха. Самородную серу путем плавки освобождали от посторонних примесей. Селитру некоторое время ввозили с востока. Потом открыли, что ее можно получать искусственно, если создать соответствующие условия.
С конца XIV века выпуск селитры наладили в Италии и Германии. Ее добывали со стен погребов, предварительно смоченных раствором селитры, или из труб, наполненных винным камнем, известью, солью и мочой людей, пьющих . Полученную селитру осаждали с помощью вина и уксуса. Это был наиболее дорогой компонент. Поэтому селитру старались извлечь даже из порченного подмоченного пороха. Для этого порох кипятили в уксусе. В ходе этой операции уголь всплывал вверх, сера осаждалась, а селитра растворялась. Затем ее выпаривали из раствора.
Качество пороха во многом зависело от того, насколько полно и равномерно происходило смешение его составных частей. Для того чтобы вещества лучше смешивались, их подвергали сильному измельчению. Первоначально порох представлял собой тонкий мукообразный порошок. Пользоваться им было неудобно, так как при зарядке орудий и аркебузов пороховая мякоть липла к стенкам ствола.
Наконец заметили, что порох в виде комочков гораздо удобнее - он легко заряжался и при воспламенении давал больше газов (2 фунта пороха в комьях давали больший эффект, чем 3 фунта в мякоти). В первой четверти XV века для удобства стали употреблять зерновой порох, получавшийся путем раскатывания пороховой мякоти (со спиртом и другими примесями) в тесто, которое затем пропускали через решето. Чтобы зерна не перетирались при транспортировке, их научились полировать. Для этого их помещали в специальный барабан, при раскручивании которого зерна ударялись и терлись друг о друга и уплотнялись. После обработки их поверхность становилась гладкой и блестящей.
Четыре великие изобретения древнего Китая — так в одноименной книге знаменитый исследователь китайской культуры Джозеф Нидэм окрестил изобретённые в Средние века бумагу, книгопечатание, порох и компас. Именно эти открытия способствовали тому, что многие направления культуры и искусств, ранее доступные лишь богачам, стали достоянием широких масс. Изобретения древнего Китая сделали возможными и дальние путешествия, что позволило открывать новые земли. Итак, рассмотрим каждое из них в хронологическом порядке.
Изобретение древнего Китая № 1 - бумага
Первым великим изобретением древнего Китая считается бумага. Согласно китайским летописям династии Восточная Хань, придворный евнух династии Хань - Цай Лун в 105 году н.э.
В глубокой древности в Китае до появления бумаги для записей использовали скрученные в свитки полоски из бамбука, свитки из шелка, деревянные и глиняные таблички и т.д. Наиболее же древние китайские тексты или «цзягувэнь» были обнаружены на черепашьих панцирях, которые датируются 2-м тысячелетием до н. э. (династия Шан).
В ІІІ веке бумагу уже широко применяли для письма вместо более дорогих традиционных материалов. Разработанная Цай Лунем технология производства бумаги состояла в следующем: кипящая смесь из пеньки, коры тутового дерева, старых рыболовных сетей и тканей превращалась в пульпу, после чего её растирали до пастообразного однородного состояния и смешивали с водой. В смесь погружали сито в деревянной раме из тростника, вычерпывали ситом массу и встряхивали, чтобы жидкость стекла. При этом в сите образовывался тонкий и ровный слой волокнистой массы.
Эту массу затем опрокидывали на гладкие доски. Доски с отливками клали одна на другую. Связывали стопку и укладывали сверху груз. Затем затвердевшие и окрепшие под прессом листы снимались с досок и сушились. Изготовленный по такой технологии бумажный лист получался легким, ровным, прочным, менее желтым и более удобным для письма.
Изобретение древнего Китая № 2 - книгопечатание
Возникновение бумаги, в свою очередь, привело к появлению книгопечатания. Самый древний известный образец печати с деревянных досок - это сутра на санскрите, напечатанная на конопляной бумаге приблизительно между 650 и 670 годами н.э. Однако первой печатной книгой со стандартным размером считается сделанная во время династии Тан (618-907) Алмазная сутра. Она состоит из свитков длиной 5,18 м. Согласно исследователю традиционной культуры Китая Джозефу Нидэму, методы печати, которые использовались в каллиграфии Алмазной сутры, значительно превосходят по совершенству и изысканности миниатюрную сутру, напечатанную ранее.
Наборные шрифты: Государственный деятель и учёный-эрудит Китая Шень Ко (1031-1095) впервые изложил способ печати при помощи наборного шрифта в своей работе «Записки о ручье снов» в 1088 году, приписав данное новшество неизвестному мастеру Би Шэну. Шэнь Ко описал технологический процесс производства литер из обожженной глины, процесс печати и изготовление наборных шрифтов.
Переплетная техника: Возникновение печати в девятом веке существенно изменило технику переплетения. Под конец эпохи Тан книга из скрученных свитков бумаги превратилась в стопку листов, напоминающую современную брошюру. Впоследствии при династии Сун (960-1279) листы стали сгибать по центру, делая перевязку типа «бабочки», отчего книга уже приобрела вид современной. Династия Юань (1271-1368) ввела корешок из жесткой бумаги, а позже во времена династии Мин листы стали прошивать нитками.
Книгопечатание в Китае внесло большой вклад в сохранение формировавшейся веками богатой культуры.
Изобретение древнего Китая № 3 - порох
Считается, что порох был разработан в Китае в X веке. Вначале он использовался как начинка в зажигательных снарядах, а позже были изобретены пороховые снаряды взрывного действия. Пороховое ствольное оружие, согласно китайским летописям, впервые было применено в сражениях 1132 года. Это была длинная бамбуковая трубка, куда закладывался порох и потом поджигался. Этим «огнеметом» врагу наносились сильные ожоги.
Столетие спустя, в 1259 г., впервые было изобретено ружье, стреляющее пулями - толстая бамбуковая трубка, в которую помещался заряд пороха и пули.
Позже на рубеже 13-14 веков в Поднебесной распространились металлические пушки, заряжаемые каменными ядрами.
Помимо военного дела, порох активно применяли и в быту. Так, порох считался хорошим дезинфицирующим средством при лечении язв и ран, во время эпидемий, а также его использовали для травли вредных насекомых.
Однако, пожалуй, наиболее «ярким» изобретением, которое появилось благодаря созданию пороха, являются фейерверки. В Поднебесной они имели особое значение. По древним поверьям, злые духи сильно боятся яркого света и громкого звука. Поэтому издревле на Новый китайский год существовала традиция во дворах жечь костры из бамбука, который шипел в огне и лопался с треском. А изобретение пороховых зарядов, несомненно, напугало «нечисть» уже не на шутку - ведь по силе звука и света они значительно превосходили старый способ. Позже китайские умельцы стали создавать разноцветные фейерверки путем добавления в порох различных веществ.
Сегодня фейерверки стали незаменимым атрибутом празднования Нового года практически во всех странах мира.
Изобретение древнего Китая № 4 - компас
Первый прототип компаса, как считается, появился во времена династии Хань (202 до н.э. - 220 н.э.), когда китайцы стали использовать магнитный железняк, ориентированный на север-юг. Правда, использовался он не для навигации, а для гадания. В древнем тексте «Луньхэн», написанном в 1 веке н.э., в главе 52 древний компас описывается так: «Этот инструмент напоминает ложку, и если его положить на тарелку, то его ручка укажет на юг».
Описание магнитного компаса для определения сторон света впервые изложено в китайском манускрипте «Уцзин Цзунъяо» 1044 г. Компас работал на принципе остаточной намагниченности из нагретых стальных или железных болванок, которые отливались в форме рыбы. Последние помещали в чашу с водой, и в результате индукции и остаточной намагниченности появлялись слабые магнитные силы. В манускрипте упомянуто, что данный прибор использовали как указатель курса в паре с механической «колесницей, которая указывает на юг».
Более совершенную конструкцию компаса предложил уже упомянутый китайский ученый Шень Ко. В своих «Записках о ручье снов» (1088) он детально описал магнитное склонение, то есть отклонение от направления на истинный север, и устройство магнитного компаса с иглой. Использовать компас для навигации впервые предложил Чжу Юй в книге «Застольные разговоры в Нинчжоу» (1119 г.).
К сведению:
Помимо четырех великих изобретений древнего Китая, умельцы Поднебесной подарили нашей цивилизации следующие полезности: китайский гороскоп, барабан, колокол, арбалет, скрипку эрху, гонг, военные искусства «ушу», оздоровительную гимнастику цигун, вилку, лапшу, пароварку, палочки для еды, чай, соевый сыр тофу, шелк, бумажные деньги, лак, зубную щетку из щетины, туалетную бумагу, воздушного змея, газовый баллон, настольную игру Го, игральные карты, фарфор и многое другое.
Порох – это крепкое многокомпонентное взрывчатое соединение, которое обладает способностью закономерно сгорать без проникновения кислорода параллельными слоями, в результате деятельности, образуя обильно разогретые газообразные продукты.
На протяжении достаточно длительного времени обитатели европейского континента приписывали именно себе изобретение пороха. И насколько же они были ошеломлены, когда встретили в конце пятнадцатого столетия в Индии огнестрельное оружие! Усердные исследования историков со временем доказали, что порох впервые был изобретен именно китайскими умельцами намного раньше.
Всем известный Петрарка еще в далеком 1366 году сравнивал изобретение и стремительное распространение пороха с эпидемией новой чумы, что есть весьма символично, так как чума распространилась как раз из азиатского континента незадолго до этих времен. Через определенное время начинает бытовать миф о том, что в Китае порох использовался исключительно с целью изготовления фейерверков, а вот уже европейцы додумались, как применять его в своих военных сражениях. Но тщательные исследования авторитетных историков с мировыми именами в раз опровергли подобные утверждения.
Уголь, селитра и сера даже в древнем Китае были совершенно обыкновенными ингредиентами в традиционной медицине. Почва в Китае вполне произвольно выделяла селитру, и арабы, узнавшие о селитре ещё в восьмом столетии, прозвали её «китайским снегом». Первый раз, упоминание о горючем соединении селитры, древесного угля и древесины встречается в трактате лекаря-исследователя Сунь Сымяо «Основные завещания по канону эликсира наивысшей чистоты», написание которого датируется 682 годом. Весьма интересно и необычно то, что Сунь Сымяо не заметил ничего сверхъестественного в добыче быстрогорящего вещества, но при этом он предостерегал коллег от неизвестного эффекта, считая его вовсе не нужным. Такая горючая смесь не являлась порохом, но уже последователи Сунь Сымяо не стали слушать предупреждений и далее продолжили исследования необыкновенной смеси.
И уже в 808 году встречается описание некой смеси из селитры, серы и древесного угля, что правда, которая, ни по соотношению, ни по форме, ни по скорости горения не совсем соответствует современному пороху, но называться порохом заслуживает. Выглядело данное соединение своеобразной пастой, которая использовалась в медицинских целях как средство для обеззараживания небезопасных и глубоких ран. Называлось это соединение «хояо», совмещая в собственном названии пару иероглифов – «лекарство» и «огонь».
Первый раз в истории человечества, в военных целях, порох упоминается в 970 году, когда военнокомандующие Юэ И-фон и Фэн И-шэн начали применять в зажигательных стрелах свежий горящий порох. Есть возможность встретить подробное описание трех рецептов дымного пороха с разнообразными темпами горения в китайском трактате «Азы военного дела». В 1132 году состоялось изобретение первого огнестрельного орудия – пищали, изобретателем которого считается Чень Гуй, а в 1232 году в период осады монгольскими полками Кайфына уже были задействованы китайцами пушки, которые обильно заряжались разрывными бомбами и каменными ядрами.
Говоря о порохе, будет совсем неправильным не упомянуть об одной из наиболее популярных гордостей китайских мастеров – фейерверках. Данное искусство развивалось на протяжении многих столетий, изначально применялось в ритуальных целях – по исповеданию китайцев, яркий свет и шумные звуки обладали отпугивающим действием на злых, недобрых духов. Спустя некоторое время фейерверки становятся обязательным атрибутом всевозможных торжественных праздников, а профессионалы, умеющие создавать в небе рисунки при помощи последовательных выстрелов, считались в стране очень уважаемыми и знатными людьми.
В результате всего вышеупомянутого, следует сказать, что длительные споры и размышления о пользе или вреде данного изобретения ни коем образом не смогут сделать его куда менее значительным, в связи с чем изобретение пороха, как и прочие великие китайские изобретения, на многие времена существенно изменили мир.
А откуда взялся у китайцев порох? Порох китайское изобретение. Но если в Европе этим китайским изобретением воспользовались для войны, как только узнали о нем, то у себя на родине порох много веков служил мирным развлечениям. «Огненные деревья» и «серебряные цветы» фейерверков тешили глаз участников и дворцовых торжеств, и народных празднеств.Не сохранилось летописных известий об изобретателе пороха. Но картину изобретения первого взрывчатого вещества воссоздал основоположник русской науки Михаил Васильевич Ломоносов. По некоторым данным, порох применялся в ракетах и фейерверках уже в VII в. до н. э.
Китайцы всегда были миролюбивым народом, огни фейерверков они предпочитали заревам пожаров. Но богатства Китая издавна не давали покоя правителям и знати соседних кочевых народов. Одно нашествие следовало за другим, избавившись от одних завоевателей, китайский народ оказывался лицом к лицу с другими, еще более грозными. К этому нужно добавить, что китайские императоры и феодалы вовсе не отличались миролюбием. Они любили воевать и грабить, как и всякие другие цари и феодалы.
Рано или поздно китайцам должна была прийти в голову мысль применить порох для военных целей. К чести китайцев они впервые использовали порох не для нападения на другие народы, а для защиты родной земли. По преданию, это сделал полководец Кун Мин, который жил в III в. н. э.
Этому полководцу не раз приходилось сражаться во главе своих войск против кочевников, которые вторгались в Китай. Силы были неравны, конные полчища врагов наводили страх на китайских воинов.
Кун Мин был из тех военачальников, которые стремятся побеждать не числом, а умением. К тому же он был не только искусным полководцем, но и замечательным военным и инженером. Он сумел сказать новое слово в военной технике.
Представим себе, как это произошло. На равнине стоит китайский город, один из тех городов, которые еще не разграбили кочевники. Чтобы выйти на эту равнину, враги Китая должны пройти между двумя возвышенностями. У прохода притаилось несколько китайских воинов. Среди них Кун Мин. Что это — засада? Непохоже. Китайцев ведь совсем немного, у них нет с собой ни луков, ни стрел.
Конница кочевников стремительно приближается к проходу. Бояться нечего: их дозоры давно уже миновали проход и нигде не встретили китайских войск. На подступах к проходу кочевникам приходится замедлить свой бешеный галоп, иначе ведь можно передавить друг друга. На небольшом пространстве сосредоточились тысячи воинов. Тогда Кун Мин тихим голосом отдал приказ. Несколько китайских воинов с зажженными фитилями пригнулись к земле.
Если б в этот момент на кочевников вдруг обрушились тучи стрел, они бы не растерялись. Если бы, откуда ни возьмись, появилась лавина китайской конницы, они бы не дрогнули. Но произошло совсем другое. Кочевники, которые пережили этот день, до конца жизни с ужасом рассказывали о нем в родных степях. Ни один из них не сомневался в том, что китайские колдуны призвали себе на помощь духов преисподней. Все они слышали, как грянул гром невероятной силы, грянул не с безоблачного неба, а из-под земли. Это но было похоже и на землетрясение. При землетрясении почва ходит ходуном, но не взлетает кверху. А тут почва поднялась на воздух, и вместе с нею взлетели сотни вооруженных воинов со своими копями. Уцелевшие повернули вспять и неслись сломя голову до тех пор, пока кони их не стали падать от усталости.
Из укрытия вышел Кун Мин со своими воинами. Действительность превзошла его ожидания. Ведь враг был разгромлен, а китайцы не понесли при этом никаких потерь. В чем же состоял секрет Кун Мина? На пути вражеской конницы он устроил первое в истории минное поле. В месте, где обязательно должен был пройти враг, доверенные воины китайского полководца зарыли «земной гром». Так назывались пустотелые шары, наполненные порохом и кусками металла. К минам вели бамбуковые трубки, также зарытые в землю. А через трубки были пропущены веревки, покрытые серой. Их-то и подожгли по приказу Кун Мина.
Первое в истории минное поле было вместе с том первым в истории боевым применением пороха. Кстати, из чего состоял этот порох? Этого мы точно не знаем, но в одной китайской книге XI в. приводится следующий рецепт: сера, селитра, древесный уголь, смола, сухой лак, тунговое масло, воск. Об использовании на войне вещества, очень близкого по составу к черному пороху, рассказано и в знаменитом историческом романе Ло Гуань-чжуна «Троецарствие» . Ло Гуань-чжун жил в XIV столетии, но роман его посвящен событиям III в., то есть того века, когда, по преданию, Кун Мин применил порох. Работая над своим произведением, Ло Гуань-чжун широко использовал не только народные сказания, но и летописные записи историка Чэнь Шоу. Это придает его повествованию большую достоверность.
Постепенно боевое применение пороха расширялось. Появился «пожирающий огонь». Это были бумажные шары, покрытые смолой и воском. Их наполняли порохом, смолой и пулями. При осадах и морских боях такие бумажные гранаты с зажженным фитилем бросали в противника. Китайцы придумали и другие образцы разрывных гранат и бомб, например бамбуковые трубки, которые, как и бумажные шары, наполнялись порохом и пулями.
Уже около 1000 г. бомбами стреляли в Китае из катапульт. Катапультами назывались метательные орудия, которые приводились в действие вручную при помощи сложных приспособлений. Такими орудиями пользовались еще в древние века, но в качестве снарядов употребляли камни.
В XIII в., когда Китай подвергся нашествию монголов, китайцы несколько десятков лет героически оборонялись от грозного врага. В обороне родной страны участвовал и порох.
Более ста лет тому назад выдающийся русский китаевед Иакинф Бичурин перевел «Историю первых четырех ханов из дома Чиигисова» . Эта история была составлена по приказу монгольских завоевателей Китая. В книге, переведенной Бичуриным, прямо говорится, что единственное, чего боялись мировые завоеватели — монголы, это китайского пороха. При защите своих городов и нападении на лагеря противника китайцы часто использовали пороховые ракеты. Эти ракеты называли тогда «огненными копьями». Ракеты, как говорится в «Истории первых четырех ханов из дома Чиигисова», запускались «через зажигание пороха». Огненные копья китайцев сжигали все вокруг себя на 10 шагов в окружности.
Однажды китайцы, вооруженные ракетами, внезапно ворвались в стан монгольского полководца Тэмодая. Бегство в монгольской армии не только считалось несмываемым позором, оно каралось смертью. Но закаленные в боях воины Тэмодая словно забыли обо всем этом. Под огнем ракет они бросились бежать. Многих из тех, кого пощадил огонь, погубила вода. Китайцы загнали беглецов в реку, где утонуло 3500 человек.
При осаде китайского города Лояна монголы уже сами пользовались порохом, этому искусству они научились у китайцев. Метательные орудия монголов — «огненные баллисты» — забрасывали осажденный город чугунными горшками, наполненными порохом. Звук разрыва этих горшков уподоблялся грому, огненные искры пробивали даже железную броню. Там, где падали чугунные горшки, уничтожалось все живое.
Несмотря на это, монголы были вынуждены снять осаду Лояна. Китайцы поражали осаждающих такими же чугунными горшками, которые спускались со стен на железных цепях. Еще больший урон причиняли монголам ракеты китайцев.
В Западной Европе порох и артиллерия, как и многие другие изобретения китайцев, стали известны через арабов. Это произошло в конце XIII и начале XIV вв., когда мусульмане стали применять артиллерию в своих войнах против испанцев. Арабы отлично знали, кому обязан мир изобретением пороха. Они называли селитру «китайским снегом» или «китайской солью», а ракету — «китайской стрелой».
Порох был использован не только для грабительских войн, не только для истребления и угнетения слабых народов. На Западе появление пороха сделало возможным то, чего так долго не могли достигнуть у себя самые передовые народы Востока, включая и китайцев. Порох облегчил свержение народами Запада ига феодализма. Для этого нужно было прежде всего покончить со своеволием и бесчинствами феодалов. Обузданием феодалов занялась королевская власть, которая опиралась на горожан, этих носителей нового и передового.
Победа городов и возвышающейся монархии над феодальным дворянством не означала уничтожения феодализма. Но гром пушек, бивших по рыцарским замкам, уже предвещал грохот тех орудий, которые несколько веков спустя сокрушили королевские дворцы. Переворот, о котором писал Энгельс, был подлинно великим переворотом. Его значение вышло далеко за пределы Западной Европы. Он ускорил поступь истории во всем мире.
======================================== ==================================
Порох - единственное взрывчатое вещество в течение более 500 лет истории человечества. Точной даты его создания не может назвать ни один ученый в мире. Тем не менее, в настоящее время существует несколько основных версий происхождения пороха и времени его получения людьми:
- до 1500 года до нашей эры в Индии. Приблизительно в первом веке до нашей эры секрет его изготовления попал в Китай и Аравию, а в шестом веке нашей эры - в Византию;
- в 300-200 годах до нашей эры в Китае. В первом веке до нашей эры секрет его изготовления попал в Индию и Аравию, а в шестом веке нашей эры - в Византию;
- в 100-300 годах нашей эры в Индии и Китае. В VI-VIII веках секрет его изготовления попал в Византию, а после начала монгольских завоеваний в XII-XIII веках - в Аравию и Европу.
Дата знакомства людей с технологией получения селитры также не известна, но может быть оценена по следующим косвенным данным:
- калиевую селитру (saltpeter) получали из мест массовой концентрации компоста и останков умерших животных уже в IV-III веках до нашей эры;
- лекарственное средство "земляная соль" (селитра) впервые описывается в медицинской книге "Шеньнун бэньцацзин", датируемой вторым веком до нашей эры;
- термин «китайский снег» (селитра) встречается в древних рукописях арабов, начиная с первого века до нашей эры;
- термин «китайская соль» (селитра) упоминается в Византийских документах c шестого века нашей эры.
Однако вряд ли это соответствует реальной дате открытия пороха. Фейерверки и примитивные снаряды на основе горючих смесей были известны в Китае и Индии намного раньше, приблизительно в 1 веке нашей эры.
В 994 году китайский город Чу Чанг был осажден армией численностью до 100 000 человек. Командующий обороной города применил против осаждающих не только катапульты с зажигательными снарядами, но и далеко летящие «огненные стрелы». А в 1132 году генерал Чень Гуй изобрел прототип пищали. Его огнестрельное оружие было разового использования - бамбуковый ствол, набитый дымным порохом. При его поджигании из ствола вылетала струя дыма и пламени, что было достаточно эффективно в ближнем бою и против конницы.
Первое массовое применение пороховых гранат и пушек, выбрасывающих каменные ядра на расстояние до 600 метров, зафиксировано китайскими историками в 1232 году при защите Кайфыня от войск Хубилая.
С 1258 года описание огненного оружия правителя Дели встречаются в древне-индусских сочинениях, а спустя сто лет артиллерия стала обычной для индийских армий.
Западные европейцы столкнулись с боевым применением горючих смесей на основе селитры в сражениях с маврами, на территории Испании, в ходе «крестовых походов» (1096-1270 гг.).
В начале XIII века во Франции начались работы по созданию технологий производства и применения пороха, но вскоре все эти изыскания были запрещены церковью, которая нарекла порох «дьявольским зельем». Знание его секрета стало достаточным основанием для сожжения на костре.
В 1305 году под Рондой арабы применили против испанцев первые огнестрельные орудия - «модфы», стрелявшие свинцовыми ядрами величиной с грецкий орех. Орудия представляли собой сваренные ковкой железные трубы, прикрепленные к деревянной колоде. Новое оружие показало такую боевую эффективность, что заставило европейцев быстро забыть запрет церкви. И уже через три года, при осаде Гибралтара, испанские христиане использовали пушки собственного производства.
В 1324 году в городе Мец началось производство новейших для того времени литых медных орудий. Это событие признано сегодня, как начало официальной истории становления Европейской артиллерии. Впервые такие пушки были применены немецкими рыцарями в 1331 году при осаде Брешии и Чивиделли.
Спустя некоторое время артиллерийские мастерские, объединяющие пороховые и литейные заводы, появляются по всей Европе. Во Франции пушки начали лить в 1337 году, в Италии - в 1345 году, в Голландии - в 1356 году. В Польше артиллерия появляется в 1370 году, в Чехии - в 1373 году, на Руси и в Литве - в 1382 году, в Швеции - в 1395 году.
С середины XV века ручное метательное оружие постепенно вытеснялось огнестрельным, что привело к изменению тактики ведения боя и спровоцировало серию локальных войн, в ходе которых «обкатывались» новые способы военных действий.
1453 году Султан Мухаммед II при захвате Константинополя применил неизвестные до него осадные орудия - 8-метровые пушки, бросающие каменные ядра весом до 500 кг. Вес стволов самых больших турецких бомбард, аналогом которых является российская «Царь-пушка», достигал 100 тонн.
В дальнейшем артиллерия полностью вытеснила ручное и механическое метательное оружие, что привело к пересмотру основ военной фортификации. Все артиллерийские орудия разделились на осадные, полевые, конные и полковые.
Время и место изобретения пороха сейчас точно установить невозможно. Считается, что он был изобретен в Китае, и долгое время его использовали только для фейерверков.
Кто и как догадался соединить вместе три основных компонента дымного пороха и поджечь, неизвестно. Некоторые исследователи утверждают, что порох был получен как побочный продукт при изготовлении «пилюли бессмертия» китайскими даосами – представителями религиозно‑мистического течения.
Основные составные части пороха люди знали издревле. Поскольку серой, помимо химического элемента, раньше называли любые горючие вещества, есть основания полагать, что человек давно заметил особенность серы гореть, образовывая при этом дым с сильным запахом. Возможно, это свойство использовалось для уничтожения вредных насекомых в жилищах.
Древесный уголь люди получали, пережигая дрова без доступа воздуха. Он выделял при сгорании намного больше тепла, чем обычная древесина.
Оба вышеназванных компонента не могли гореть без доступа воздуха. Поэтому требовался сильный окислитель, разлагающийся при нагревании с выделением кислорода. Таким ингредиентом стала калийная селитра К2С03. Она была продуктом разложения и гниения органических остатков. Следствием этого стало накопление в почве смесей различных нитратов. Но для выделения из них чистой калийной селитры требовались специальные знания химии и технологии. Считается, что первыми технологию очистки калийной селитры от добавок разработали китайцы.
Итак, родиной дымного пороха считается Китай, где, по сведениям историков, он был известен еще в конце VI – начале VII века.
Но его применение, повторяем, ограничивалось производством «ракет» для фейерверков. Для большего эффекта в порох добавляли другие вещества, не улучшавшие горение, но увеличивавшее искрение, например поваренную соль.
В Византии применялся аналог пороха – греческий огонь. Там вместо угля применялась нефть.
В 670 и 718 годах при помощи греческого огня, так утверждают историки, были уничтожены корабли арабского флота, осаждавшие Константинополь. Возможно, в составе «греческого огня» не содержалось селитры, и, соответственно, он не мог гореть без доступа воздуха.
Из разных описаний (например, «Огненная книга» Марка Грека, 1250 г.) можно сделать вывод, что в состав «греческого огня» входили смола, сера, нефть, масла. Возвратившиеся из неудачного похода на Царьград в 941 г. дружинники князя Игоря рассказывали: «У греков в руках точно молние небесное, которое они пускали трубами и жгли нас: вот почему и не одолели мы их». Вполне вероятно, что «греческий огонь» в то время уже содержал селитру, поскольку смесь, не содержащая окислителя (селитры), не могла бы гореть в трубах.
Первым европейцем, описавшим изготовление пороха примерно в 1250 г., был Роджер Бэкон. Но он зашифровал свою книгу, полностью ее смогли расшифровать только в XIX в. Примерно в то же время Марк Грек описал «гремящие» и «летающие» трубы с пороховой смесью – первые бомбы и ракеты. В 1300 г. во Фрайбурге (Германия) была отлита первая европейская пушка. В этом городе жил монах Бертольд Шварц, составивший в 1388 г. рецепт приготовления пороха высокого качества, чем и обессмертил на века свое имя.
Первый порох применялся в виде порошка – пороховой мякоти (отсюда прах, пыль), получаемой механическим смешением калиевой селитры, угля и серы в соотношении, примерно, 75:15:10. На Руси он долгое время назывался зельем. У него была низкая плотность, что затрудняло заряжание орудий и, особенно, ружей.
Огнестрельное оружие было впервые использовано в 1326 г. в Англии и Флоренции, в 1331 г. – в Германии. На Руси первое боевое применение пушек произошло в 1382 г. при обороне Москвы от орды хана Тохтамыша.
Первые артиллерийские орудия оказывали, в основном, психологическое воздействие на противника, в частности на лошадей, пугавшихся громких взрывов.
Большое влияние порох оказал на методы осады городов. Вместо стенобитных орудий осаждающие с большим успехом стали применять подкопы под крепостные стены – «тихую сапу». Затем под стену подводился мощный пороховой заряд. Взрыв проделывал в ней брешь, в которую врывались атакующие.
В XV в. вместо пороховой мякоти стали применять зернистый порох. Он горел более равномерно, что давало возможность увеличить заряды и повысить исходные скорости снарядов. Пропорции компонентов пороха изменялись в зависимости от калибра оружия.
Вплоть до XIX в. порох оставался единственным взрывчатым веществом. После изобретения в 1831 г. в Англии Бикфордом огнепроводного шнура, дымный порох стал применяться для его изготовления.
В середине XIX в. дымный порох стал широко применяться как бризантное взрывчатое вещество в подводных минах В. С. Якоби и как метательное взрывчатое вещество в боевых ракетах К. И. Константинова.
Но в середине XIX в. появились другие взрывчатые вещества – пироксилин, динамит, нитроглицерин, тротил.
В огнестрельном оружии долгое время воспламенение происходило при помощи трута или искры. В 1799 г. Говардом было изобретено вещество, вызывающее детонацию пороха, – гремучая ртуть. Это позволило увеличить надежность огнестрельного оружия, сделав восгорание пороха независимым от дождя и сильного ветра.
Появление гремучей ртути привело к созданию унитарного патрона, объединяющего снаряд или пулю, гильзу, в которой находился порох, и капсюль, содержавший гремучую ртуть, предназначенный для воспламенения порохового заряда. Это ускорило заряжание оружия и его скорострельность. Одновременно возникла проблема, заключавшаяся в ухудшении видимости и затруднении прицеливания из‑за большой задымленности. Это вызвало потребность в порохе, не выделявшем при горении большое количество дыма.
В 1884 г. француз Вьель изобрел бездымный пироксилиновый пластинчатый порох, получивший название пороха «В».
Первые испытания пироксилинового пороха при стрельбе из ружья Лебеля и 65‑миллиметровыми пушки показали исключительные преимущества нового пороха, по сравнению с дымным. Было установлено, что полученный Вьелем порох не дает при стрельбе дыма, не оставляет нагара в канале ствола, горит параллельными слоями, его сила в три раза превышает дымный порох и позволяет значительно увеличить начальные скорости снарядов при меньшем, по сравнению с дымным порохом, весе заряда. В России пироксилиновый порох, независимо от Вьеля, получил Г. Г. Сухачев в 1887 году.
В 1888 г. шведским инженером Альфредом Нобелем был предложен пироксилино‑нитроглицериновый порох – твердый раствор коллодионного хлопка (коллоксилина) в нитроглицерине. Количество нитроглицерина в порохе Нобеля составляло 40–60 %. Позже в состав этого пороха добавлялись инертные примеси (например камфара) для снижения скорости горения и дифениламин для повышения химической стойкости пороха.
Порох Нобеля под названием «баллистит» был принят на вооружение в Германии и Австрии, под названием «филит» – в Италии.
Баллистит имел существенные преимущества перед пироксилиновым порохом. Он не впитывал при хранении влаги, его изготовление занимало примерно один день, в то время как пироксилиновый порох должен был сушиться неделями и даже месяцами.
Другой тип нитроглицеринового пороха под названием «кордит» был предложен в 1889 г. Абелем и Дюаром в Англии. (Название «кордит» происходит от английского слова cord , что значит «шнур» или «струна».)
При изготовлении этого пороха применялся нерастворимый пироксилин, пластификация которого осуществлялась нитроглицерином и ацетоном в мешателях при обычной температуре. Для повышения химической стойкости и снижения скорости горения добавлялся вазелин. Масса прессовалась через матрицы гидравлического пресса в виде шнуров без канала, которые резались затем на стержни. Ацетон после получения пороха удалялся из него длительной сушкой.
Принципиально способ приготовления кордита не отличается от способа приготовления пироксилинового пороха.
Первый образец кордита в виде струны содержал в своем составе 58 % нитроглицерина, 37 % нерастворимого пироксилина и 5 % вазелина и предназначался для винтовок и малокалиберных орудий. Для снижения степени выгорания каналов крупных орудий был разработан кордит «MD», содержавший 30 % нитроглицерина, 65 %, пироксилина и 5 % вазелина.
Широкие опыты по разработке метода производства пироксилиновых порохов и создание промышленности бездымных порохов были начаты в России в конце 1888 г. под непосредственным руководством начальника мастерской Охтинского завода 3. В. Калачева и при участии С. В. Панпушко, А. В. Сухинского и Н. П. Федорова.
К концу 1889 г. Охтинский завод разработал образец винтовочного пироксилинового пороха в виде пластинок, который при стрельбе из ружья Лебеля дал требуемую начальную скорость при допустимом давлении и значительно меньшем, по сравнению с дымным порохом, весе заряда. Но при дальнейшем испытании из отечественного оружия этот порох оказался неудовлетворительным.
При стрельбе из винтовки Мосина образчик пороха, изготовленный из нерастворимого пироксилина с применением в качестве растворителя ацетона, дал недопустимо высокие давления, достигающие 4000 кг/см 2 , хотя при стрельбе из французского ружья Лебеля этот порох давал вполне удовлетворительные результаты, давление пороховых газов не превышало 2500 кг/см 2 .
Вследствие этого были предприняты изыскания другого образца пороха, который давал бы в этой винтовке начальную скорость 615 м/с при допустимом давлении не выше 2500 кг/см 2 .
Опыты по приготовлению такого пороха были поручены С. А. Броунсу, тот в середине 1890 г. предложил образец пороха, где в качестве растворителя применялась смесь ацетона и эфира. Для уменьшения скорости горения пороха в состав пороховой массы было введено 2 % касторового масла. Порох на ацетоноэфирном растворителе имел большую механическую прочность и при стрельбе из винтовки Мосина давал вполне удовлетворительные баллистические результаты как по величине начальных скоростей и давлений, так и по однообразию действия отдельных зарядов. В том же 1890 г. 3. В. Калачевым на Охтинском заводе были приготовлены образцы пороха из смесевого пироксилина на спиртоэфирном растворителе, которые отвечали полностью предъявляемым к нему требованиям.
Работы с порохом на ацетоноэфирном растворителе, как более дорогом и менее доступном для массового применения, были прекращены.
С начала 1890‑х годов Д. И. Менделеев и его сотрудники вели работы по синтезу пироколлодия и разработке на его основе бездымного пороха.
В 1892 г. были получены образцы пироколлодийного пороха и произведена ими стрельба из морских орудий. По заключению специалистов, производивших испытания, пироколлодийный порох оказался первым бездымным порохом из всех ранее испытанных, который не показал каких‑либо неожиданностей. Порох Д. И. Менделеева сразу же вызвал доверие к себе, поскольку все теоретические предположения о его свойствах были подтверждены опытными данными, полученными стрельбой из дальнобойных морских орудий.
В июне 1893 г. в России была произведена стрельба пироколлодийным порохом из 12‑дюймового орудия, и инспектор морской артиллерии адмирал С. О. Макаров поздравил Д. И. Менделеева с блестящим успехом.
После того как пироколлодийный порох выдержал испытания при стрельбе из морских орудий всех калибров, Д. И. Менделеев считал задачу по разработке бездымного пороха выполненной и больше не возвращался к исследованиям в области порохов.
Пироколлодийный порох Д. И. Менделеева был принят на вооружение американского военно‑морского флота в 1897 г., а в армии – в 1899 г. Он производился в громадных количествах на заводах США в период Первой мировой войны и после нее до замены его беспламенными негигроскопическими порохами. В России же этот порох не использовался.
В 1893 г. профессор Монро в Америке взял патент на изготовление пороха из нерастворимого пироксилина, пластифицированного нитробензолом. После приготовления пороха нитробензол удалялся из него обработкой в горячей воде, а порох при этом «затвердевал», становился более плотным. Такой порох был назван индюритом (от английского induration – затвердевание).
Индюрит вследствие ряда недостатков не нашел широкого применения и вскоре был снят с производства.
Впоследствии все они получили название бездымного пороха коллоидного типа.
В России и Франции были приняты на вооружение пироксилиновые порохи, в Соединенных Штатах Америки – пироколлодийные, в Германии и Италии – баллиститные, в Англии – кордитные. Необходимо заметить, что общие принципы производства нитроцеллюлозного пороха и качественный его состав не претерпели существенных изменений. Вместе с тем современные вещества имеют значительные отличия от своих предков по составу, форме и методам производства. За прошедшее время с момента появления нитроцеллюлозного пороха возникало много проблем в порохопроизводстве, которые постепенно разрешались в научных лабораториях и на заводах.
В 30‑е годы XX в. в СССР был создан баллиститный порох для реактивных снарядов, применявшихся в реактивных системах залпового огня («катюшах»). В конце 40‑х годов был разработан смесевый порох для ракетных двигателей.
В настоящее время различают два вида пороха: нитроцеллюлозный (бездымный) и смесевый (в том числе дымный). Порох, применяемый в ракетных двигателях, называется твердым ракетным топливом. Основу нитроцеллюлозных порохов составляют нитроцеллюлоза и растворитель. Помимо основных компонентов они содержат присадки.
По составу и типу растворителя они делятся на пироксилиновые, баллиститные и кордитные.
Пироксилиновый применяется в стрелковом оружии и в артиллерии. В зависимости от присадок и назначения, помимо обычных пироксилиновых, имеются специальные порохи: пламегасящие, малогигроскопичные, малоградиентные (с малой зависимостью скорости горения от температуры заряда), малоэрозионные (с пониженным разгарно‑эрозионным воздействием на канал ствола), флегматизированные (с пониженной скоростью горения поверхностных слоев), пористые и другие.
Баллиститные делятся на ракетные (для зарядов к ракетным двигателям и газогенераторам), артиллерийские (для метательных зарядов к артиллерийским орудиям) и минометные (для метательных зарядов к минометам). По сравнению с пироксилиновыми, баллиститные порохи отличаются меньшей гигроскопичностью, быстротой изготовления (6–8 часов), возможностью получения крупных зарядов (до 1 метра в диаметре), высокой физической стойкостью и стабильностью баллистических характеристик. Недостатком баллиститного пороха является взрывоопасность в производстве, обусловленная наличием в их составе нитроглицерина, очень чувствительного к внешним воздействиям.
Кордитные порохи содержат высокоазотный пироксилин, для растворения которого требуется кроме нитроглицерина добавка летучих растворителей (спиртоэфирная смесь, ацетон). Их преимущество – большая мощность, однако они вызывают повышенный разгар (нагрев) стволов.
Твердые ракетные топлива содержат примерно 60–70 % перхлората аммония (окислитель), 15–20 % полимерного связующего (горючее), 10–20 % порошкообразного алюминия и различных присадок. Они обладают рядом преимуществ перед баллиститными порохами: более высокая удельная тяга, меньшая зависимость скорости горения от давления и температуры, большой диапазон регулирования скорости горения при помощи различных присадок. Благодаря их высоким эластичным свойствам можно изготовлять заряды жесткоскрепленными со стенкой двигателя, что повышает коэффициент наполнения топливом двигательной установки.
Современный дымный порох изготовляется в виде зерен неправильной формы. Роль окислителя выполняет калиевая селитра, а основного горючего – древесный уголь. Сера является цементирующим веществом, понижающим гигроскопичность пороха, облегчающим его воспламенение. Существуют следующие сорта дымного пороха: шнуровой (для огнепроводных шнуров), ружейный (для воспламенителей к зарядам из нитроцеллюлозных порохов и смесевых твердых топлив, а также для вышибных зарядов в зажигательных и осветительных снарядах), крупнозернистый (для воспламенителей), медленногорящий (для усилителей и замедлителей в трубках и взрывателях), минный (для взрывных работ), охотничий.
