Особенности горения пороха с узкими каналами .

Анализ показывает , что опытные кривые Г_опт ( ) порохов с узкими каналами отличаются от теоретических значительно больше , чем пороха простой формы . У порохов простой формы при =0,3-0,8 опытная кривая совпадает с теоретической . У многоканальных порохов такого совпадения нет , что иллюстрируют рис.31 и рис.32 ( фиг.3,37 и фиг.3,38 ) . Таким образом , действительное горение таких порохов имеет обратную характеристику по сравнению с тем , каким оно должно было быть по геометрическому закону горения . Как показали опыты М.Е. Серебрякова причиной такого характера горения является разница в условиях горения внутри каналов пороха и его наружной поверхностью , что создает разницу в давлениях внутри каналов и снаружи зерна . Это приводит к разнице в скоростях горения , причем же разница в давлениях и в скоростях горения тем больше , чем уже и длиннее каналы пороха . Наличие узких и длинных каналов создает особые условия , которые усложняют условия воспламенение и горение таких порохов . Ниже дается анализ особенностей горения таких порохов .

Влияние близкого соприкосновения горящих поверхностей .

Если зажечь на открытом воздухе две ленты пороха , то каждая в отдельности горит спокойно , но если их сблизить , то интенсивность горения резко возрастет .

Специальные опыты в бомбе подтвердили , что при одинаковой форме пороховых элементов интенсивность горения зависит от взаимного расположения горящих поверхностей . Испытываемые заряды состояли из одной трубки и одного прутка нитроглициринового пороха . Диаметр прутка был немного меньше диаметра канала трубки . В одном случае пруток и трубка лежали рядом , в другом – пруток был вложен в трубку . В первом случае кривая Г( ) получилась нормальной , во втором случае после воспламенения интенсивность горения резко возросла . Ордината увеличилась почти вдвое по сравнению с ординатой , а общее время сгорания уменьшилось . Опыты показали , что резкое увеличение интенсивности газообразования объясняется не увеличением поверхности горения , а увеличением скорости горения пороха , вызванное повышением давления в узкой щели . По мере разгорания каналов горящие поверхности удаляются одна от другой и Г_опт( ) убывает . Таким образом узкие длинные каналы создают условия неравномерности горения пороха на его различных поверхностях ( давление внутри канала больше давления снаружи ) , так что он горит значительно отклоняясь от геометрического закона горения . Поэтому и теория горения таких порохов получила название теория неравномерного горения . С увеличением плотности заряжания отношение давлений внутри каналов – Р^н и давлений на наружной поверхности горения P' убывает и одинаковыми они могут быть только при = 1,25 кг/дм3 .

Влияние длины канала на прогрессивность горения .

С точки зрения геометрического закона , чем длиннее трубка и многоканальнее порох , тем он прогрессивнее . Опыты в монометрической бомбе и специальные стрельбы опровергают это положение . Например , были проведены опыты в бомбе с многоканальным порохом N8 ; число каналов – 36 ; относительная длина в нормальном бруске . Заряд состоял из нормальных брусков , затем же из брусков того же сечения , укороченного в 4-ре раза ( ) , затем укороченных в 8 и 10 раз , сторона канала a₀ = 0,42 мм. Если для простоты считать , что порох горит до конца без распада , то с укорочением бруска прогрессивность уменьшается , а оголенность увеличивается как видно из таблицы 15:

Таблица 15

размер	2l	2l/4	2l/8	2l/16
	1,37	1,53	1,76	1,84
	2,17	1,83	1,39	1,20

Теоретичеcкий вид кривых изменения изображен на рис... (фиг.68 ) . Полученные кривые давления после сжигания этих брусков были обработаны и получили Г_опт( ) . Чтобы исключить влияние оголенности , которая входит в Г( ) , величины Г были разделены соответствующие , т.е. приведены не к начальному объему , а к начальной поверхности . Эту величину Г: . На рис... ( фиг.69 ) представлены кривые .

Результаты обработки дали совершенно обратную картину , изображенную на диаграмме ( рис... ) . Все кривые имеют резкий подъем вначале и максимум при . При длине 2l/8 имеется даже горизонтальный участок . Г самого короткого бруска ( кривая 4 ) более дегрессивна чем кривая 3 , что связано с малой геометрической прогрессивностью . Полученные выводы подтверждающиеся стрельбой зарядами марки 9/7 , которые представлены в таблице...

Все образцы дали одно и то же давление – Рm , но разные скорости . Наилучшие результаты дал образец N4 .

образец пороха				Vд,м/с
2l=10А0		0,950			1,39	1,89
2l=3А0		1,150			1,44	1,81
2l=А0		1,160			1,54	1,54
2l=1,1А0		1,200			1,40	1,37