Одну и ту же камфору химики заставляют служить то уздой, то шпорами.
Немало других хитроумных задач пришлось и приходится решать ученым для того, чтобы пушки могли стрелять далеко и метко.
Например: какую форму нужно придать зернам пороха, чтобы при горении поверхность их не уменьшалась, а увеличивалась?
Эта задача напоминает головоломку из сборника математических игр и шуток. Однако занимались ею очень серьезные люди, и если бы её не удалось решить, не было бы современных дальнобойных и мощных орудий.
Порох сгорает в стволе орудия за сотую долю секунды.
Это очень ничтожное, неуловимое время.
Вы не успеете мигнуть, не успеете ахнуть, а внутри пушки уже произойдет множество событий: воспламенится капсюль, от него загорится порох, газы сдвинут снаряд и, разгоняя его все больше и больше, вытолкнут наконец со страшной скоростью вон.
Этими молниеносными событиями нужно уметь управлять, иначе снаряд полетит совсем не туда, куда надо, или вовсе никуда не полетит, а орудие разорвется.
Так случится, если в первый момент выстрела образуется слишком много пороховых газов.
Проследим за ходом выстрела.
Вот спущен курок, и ударник с силой разбил капсюль патрона. Луч огня из капсюля зажег порох. Первый вихрь раскаленных газов метнулся во все стороны, ища выхода. Но свободного пространства впереди очень мало: снаряд пока еще плотно запирает весь длинный ствол орудия. Газы сжаты в тесной камере, они развивают колоссальное давление, и чем оно больше, тем сильнее изнашивается от этого удара стальной корпус орудия.
Проходит тысячная доля секунды — и снаряд трогается с места; Газы, толкая снаряд, неотступно следуют за ним. Пространство, занимаемое ими, все увеличивается. Если большая часть пороха уже выгорела, если новых газов из гильзы поступает мало, давление в канале ствола начинает быстро уменьшаться. Все слабее и слабее будут газы толкать вперед снаряд. И вместо того чтобы разгоняться, он, наоборот, замедлит движение в стволе.
Лениво, нехотя вылетит снаряд из ствола. И шлепнется где-нибудь неподалеку…
Нет, такая стрельба, конечно, никуда не годится. Надо, чтобы порох продолжал хорошо гореть все время, пока снаряд движется в стволе. Больше того: хорошо было бы, если бы в самом, начале, когда газам почти еще некуда деваться, порох горел совсем тихо, а потом стал бы разгораться все сильнее и сильнее.
Как этого достигнуть?
Один способ мы уже знаем: это флегматизация пороха с поверхности.
А второй способ мы найдем, если решим геометрическую головоломку: надо придать пороху такую форму, чтобы при горении поверхность его не уменьшалась, а увеличивалась. Ведь всякое тело горит с поверхности, и чем больше поверхность, тем быстрее идет горение и тем больше образуется газов (вспомните пушистое сено и плотную дубовую колоду).
Итак, вот задача: зерно пороха, сгорая, становится все меньше и меньше, но надо сделать так, чтобы поверхность его при этом все увеличивалась и увеличивалась.
Задача хитрая, однако решается она очень просто: необходимо проделать в зернах пороха внутренние каналы. Огонь будет расширять эти каналы, и изнутри поверхность зерен будет все расти и расти.
Бездымный порох так и изготовляется — в виде цилиндриков с внутренними каналами.
Порох такой фермы, даже когда от него остается только десятая часть, горит еще сильнее, чем вначале. И пока снаряд идет по каналу ствола, все новые и новые потоки газа заполняют освобождающееся за ним место и настойчиво подталкивают его вперед.
Порохом можно не только метать снаряды и пули, но и рвать гранитные скалы, броню, бетон.
Однако, если мечет порох хорошо, то рвет он плохо.
Очень уж он «медленно» взрывается — почти сотая доля секунды уходит на это! А для современной взрывной техники сотая доля секунды — целая вечность.
Химики создали теперь немало веществ, которые способны взрываться гораздо быстрее, в стотысячные доли секунды.
0,00001 секунды!
Это во столько же раз меньше короткой секунды, во сколько сама секунда меньше суток. И в такие неуловимо малые доли мгновения целый килограмм какого-нибудь динамита успевает разложиться и целиком превратиться в газы.
Это уже не взрыв, это сверхвзрыв, детонация.
При детонации вся картина совершенно иная, чем при медленном взрыве пороха.