Początki broni palnej - cz.2 - Proch czarny

ID artykułu: 3
Napisany przez: Radek
Napisany dnia: 05 Lip 2012, 15:38
Opis artykułu: O tym, bez czego nie byłoby średniowiecznej artylerii, czyli o mieszance zwanej prochem czarnym.
Link do artykułu:
https://kkr.nsc.pl/forum/kb.php?a=3

Rozdział 2 - Proch czarny

Broń palna nie mogłaby istnieć bez wynalezienia materiałów miotających, czyli mieszanin lub substancji chemicznych, które potrafią spalać się bez dostępu powietrza, oraz przy spalaniu wydzielają dużą ilość gazów. Pierwszą taką mieszaniną był proch czarny, wynaleziony w Chinach prawdopodobnie w VII lub VIII wieku. Pierwszy zachowany zapis receptury prochu datowany jest na rok 1044, jednak wskazuje on na fakt, że proch był już od długiego czasu używany w Chinach do produkcji między innymi bomb, strzał zapalających i rakiet. Do Europy proch dotarł za pośrednictwem Arabów i Mongołów mniej więcej na początku XIII wieku, a pierwsza odnotowana wzmianka pochodzi z 1268 roku i jest zawarta w dziele "Opus Tertium" Rogera Bacona.

Rozdział 2 - rys. 1 - proch czarny, miałki.jpg
Rozdział 2 - rys. 1 - proch czarny, miałki.jpg (64.78 KiB) Obejrzany 1743 razy

Proch czarny jest mieszaniną saletry, siarki i węgla drzewnego, która spala się gwałtownie (w odpowiednich warunkach wybuchowo) wydzielając duże ilości gazów (~280 litrów gazów z 1 kg prochu). Idealne proporcje składników to 74,64%/11,85%/13,51% (wszystkie proporcje podane są w kolejności saletra/siarka/węgiel drzewny), jednak te proporcje ustaliła dopiero nieistniejąca przecież w średniowieczu nauka - chemia. W różnych źródłach średniowiecznych podane są różne proporcje prochu, odzwierciedlające proces powolnego dobierania proporcji składników. I tak na przykład zawartość saletry waha się od 41,2% do 80%, siarki od 10% do 33,5% a węgla drzewnego od 10% do 34,5%, jednak już pod koniec XIV w. pojawia się przepis zbliżony do idealnego - 71%/12,9%/16,1%. W późniejszym okresie (koniec XV/początek XVI wieku) znowu zaczynają się pojawiać inne proporcje, ale wiąże się to z rosnącą specjalizacją prochu. I tak na przykład pojawia się proch "zwykły", zwany też "armatnim" (62,5%/18,75%/18,75%), proch "mocny", zwany też "muszkietowym" (77,7%/11,15%/11,15%) i proch "bardzo silny" (80%/10%/10%), używany głównie w bombach i innych ładunkach wybuchowych. Taka specjalizacja była niezbędna, gdyż proch "muszkietowy" użyty w armacie przeważnie rozrywał jej lufę, a proch "armatni" użyty w muszkiecie wyrzucał kulę zaledwie na kilka metrów.

Siła prochu w dużym stopniu zależała też od jakości surowców, użytych przy produkcji metod oczyszczania i rozdrabniania surowców oraz metod "wzmacniania prochu". Siarkę, która często bywa zanieczyszczona domieszką ałunu, oczyszczano i "wzmacniano" za pomocą rtęci i alkoholu. Węgiel drzewny jako jedyny praktycznie nie potrzebował oczyszczania, natomiast musiał być wykonany z miękkiego drewna bez sęków, gdyż użycie węgla drzewnego z twardego drewna dawało w efekcie bardzo słaby proch. Saletra natomiast w stanie naturalnym bywa mocno zanieczyszczona różnymi osadami. W celu oczyszczenia saletry średniowieczny przepis każe ją rozpuścić, ogrzać i wielokrotnie przecedzać:

"Weźmi surowej saletry [...] i włóż ją do wrzącej wody albo wina albo octu mocnego [...] i zmieszaj to społu dobrze; potym daj temu ostygnąć, potym to przecedź przez łużny worek, aże czysta będzie; tę wodę wstaw na ogień, daj jej wrzeć tak długo, jakobyś mógł ryby uwarzyć; jescze też wodę wtóry raz przecedź [...], to uczyniwszy, daj temu ostygnąć, tedy sadzi się taka saletra w sztuki abo w sztęple." [cytat przepisany z: "Początki broni palnej w Polsce" J. Szymczaka]

Tak oczyszczone składniki należało jak najdokładniej rozdrobnić. W pierwszym okresie rozwoju technologii produkcji prochu rozdrabnianie sprowadzało się do żmudnego rozcierania w ręcznych moździerzach. Jednak rosnące zapotrzebowanie na proch spowodowało już na końcu XIV wieku przejęcie produkcji prochu przez młyny prochowe. W niektórych ośrodkach (np. Poznań) funkcje młyna prochowego i zbożowego spełniał ten sam młyn, w innych powstawały młyny produkujące wyłącznie proch (Augsburg 1340, Norymberga 1356, Lwów 1483, Kraków ~1500 - widać tu ponad 100 lat opóźnienia w powstawaniu takich wyspecjalizowanych młynów prochowych w Polsce). Poza tym istniały też małe, przewoźne młyny prochowe (prawdopodobnie obsługiwane ręcznie) na potrzeby wypraw wojennych. Zastosowanie młynów do produkcji prochu pozwoliło znacznie zmniejszyć czas potrzebny na przygotowanie prochu, jak i spowodowało podniesienie jego jakości poprzez dokładniejsze zmielenie. Po zmieleniu składniki prochu po prostu mieszano ze sobą. Jednak dość szybko zauważono, że taki luźny proch potrafi w trakcie podróży ulec "rozwarstwieniu" co powodowało konieczność ponownego mieszania go po dotarciu do celu. Poza tym miałki proch po ubiciu w lufie zatykał ją szczelnie i spalał się warstwami, co zmniejszało siłę strzału i powodowało wyrzucanie części niespalonego prochu przez lufę. Problemom tym zaradzało wynalezione w latach 1410~1420 "kiernowanie" (granulowanie) prochu. Proces ten polegał na przeciskaniu zwilżonego alkoholem prochu poprzez sito o odpowiednich oczkach, co powodowało powstawanie ziaren. Po wyschnięciu ziarna te nie ulegały już rozwarstwieniu, a szczeliny pomiędzy ziarnami w lufie powodowały zapalenie się prochu w całej objętości na raz, co bardzo podnosiło siłę prochu.

Rozdział 2 - rys. 2 - proch granulowany.jpg
Rozdział 2 - rys. 2 - proch granulowany.jpg (75.75 KiB) Obejrzany 1743 razy

Ciągły rozwój technik produkcji prochu, razem ze zmniejszeniem cen surowców (głównie spowodowanym wykorzystaniem surowców rodzimych zamiast importowanych), spowodował stopniowe zmniejszanie się ceny prochu. W 1391 roku kamień prochu (~10,4kg), kosztował 156 groszy - nie była to mała kwota, dla porównania kucharz zarabiał 6 groszy tygodniowo, a za kwotę 156 groszy można było kupić: 5 krów lub 160 gęsi albo 14 par dobrych butów. Takie ceny powodowały, że ciężkie bombardy, które potrzebowały na 1 strzał od 1 kamienia (bombarda bolesławiecka) do 5 kamieni (świdnicka "Świnia") prochu były bardzo drogim przedsięwzięciem i częściej pełniły rolę oznaki bogactwa ich właścicieli niż faktycznie były używane w walce. Jednak w roku 1472 kamień prochu kosztował już tylko 46 groszy. Widać tu ponad trzykrotny spadek ceny, co przyczyniło się do szerszego upowszechnienia broni palnej i coraz częstszego jej wykorzystywania.

Na zakończenie wypada dodać, że proch czarny był używany przez cały okres od jego wynalezienia aż po dzień dzisiejszy, gdzie cały czas jest wykorzystywany między innymi w pirotechnice. Dzisiejsze środki wybuchowe są wielokrotnie mocniejsze od prochu i praktycznie wyparły go z użycia wojskowego, ale to właśnie proch był tym środkiem, który zapoczątkował rozwój nowoczesnych materiałów wybuchowych.


>>> Rozdział 3 - Początki
This article was last edited by Radek on 12 Lip 2012, 20:15


Kto jest na forum

Zarejestrowani użytkownicy: Bing [Bot], Google [Bot]