Химия и Химики № 1 2013. Мортиры и римские свечи

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Изготовление мортирки

Для начала изготавливается корпус мортирки. Оптимальным материалом любительских конструкций является бумага, так как пластик опасен в использовании (осколки, ненадежность), а металл и тканево-полимерные корпуса дороги и сложны в изготовлении.

В качестве основы, на которой будет клеиться корпус, мы взяли пластиковую 20 - миллиметровую водопроводную трубу. Ее оклеили листами бумаги - до получения достаточно толстых стенок. Более подробно про изготовление корпусов мортир можно почитать в книге Чувурин А.В. - Занимательная пиротехника Часть 2. Фейерверк своими руками - [ссылка].

После изготовления трубки, с одного конца ее необходимо сделать заглушку. Простейшая заглушка изготавливается из глины. Для этого немного слегка увлажненной глины (лучше всего увлажнять глину раствором клея ПВА или БФ) засыпается в трубку и спрессовывается походящим по диаметру цилиндром.

После изготовления корпуса можно приступать к изготовлению "начинки" нашего изделия. В целом работу можно разбить на три этапа:

1) Изготовление гранулированного пороха
2) Изготовление "звездки"
3) Изготовление стопина

На гранулированном черном порохе останавливаться не будем - его изготовление уже было описано в журнале [1].

_________________________________________________
¹ Изготовление пороха - см. статью Черный порох - [ссылка]

Сразу перейдем ко второй части - изготовлению звездки. Рецептов составов для звездок великое множество - от пороховой мякоти, "разбавленной" углем - до сложных смесей, содержащих сульфиды сурьмы и олова, перхлораты и нитраты различных металлов - бария, стронция, меди и т.д. Остановимся на простом составе (% мас.):

Нитрат калия - 60 %
Сера - 10 %
Древесный уголь мелкий - 10 %
Древесный уголь крупный - 20 %

Точно взвешенные количества калиевой селитры, серы и 10 % угля необходимо растереть в ступке до состояния пыли. Кстати, так как наиболее трудноизмельчаемым компонентом смеси является древесный уголь, его можно заменить гораздо более хрупким и мягким аптечным активированным углем. После того, как смесь растерли, в нее следует добавить оставшиеся 20 % крупнозернистого древесного угля и осторожно размешать пестиком без сильного надавливания.

Чтобы получить крупный уголь, достаточно размять в ступке древесный уголь, затем отсеять через крупное сито слишком большие куски, а с помощью мелкого сита отделить уголь от пыли. При горении такой смеси разлетающиеся крупные кусочки угля раскаляться и будут давать искры.

После того, как смесь приготовлена, в нее следует добавить раствор цементатора - до слегка влажного состояния. Можно взять спиртовый раствор канифоли (которая к тому же замедляет горение звездки, делая его более продолжительным), водно-спиртовый раствор камеди или декстрина и т.д.

Чтобы сформировать звездку, увлажненную смесь помещают в обрезанный аптечный шприц (мы взяли 20 - миллилитровый). Закрыв отверстие шприца листом картона, шприц переворачивают, упирают в стол и сильным давлением поршня спрессовывают смесь. После этого выдавливают получившийся "бочонок" и оставляют его сушиться.

Третий - самый легкий, но важный этап - изготовление стопина. Стопин представляет собой шнур из хлопчатобумажной нити, пропитанный раствором калиевой селитры и обмазанный пороховой мякотью.

Сначала необходимо растворить нитрат калия в теплой воде до образования насыщенного раствора [2], после чего опустить в него шнур-заготовку и дать хорошо пропитаться раствором.

_________________________________________________
² Напомним, что насыщенным называется такой раствор, который находится в равновесии с избытком нерастворившегося вещества (в нашем случае - осадком калийной селитры).

После того, как нить пропиталась раствором нитрата калия, ее необходимо высушить. Следующим действием является "обработка" пропитанной селитрой нити в кашице из пороховой мякоти. Для этого пороховую мякоть разводят спиртом с добавкой цементатора до жидкого состояния и опускают в полученную жидкость шнур.

После высыхания получается готовый огнепроводный шнур - стопин.

После изготовления четырех основных деталей можно приступать к сборке мортирки. Для начала в высохшей звездке небольшим сверлом вручную просверливается отверстие [3], вставляется стопин. Затем стопин фиксируется "пороховым тестом" - замешанной на спирту до консистенции теста мякотью.

_________________________________________________
³ Cверло держим в руке - если воспользоваться дрелью, звездка может треснуть.

Теперь готовая звездка взвешивается, рассчитывается и отвешивается нужное количество гранулированного пороха: 1/4 - 1/2 от веса звездки. Отвешенный порох засыпают в корпус, замеряют расстояние между краем корпуса и слоем пороха, наносят отметку на корпус.

После засыпки пороха [4] в корпус осторожно вставляют звездку, стопином вниз, и поталкивают ее вглубь корпуса, регулярно встряхивая корпус, до тех пор пока гранулы пороха перестанут тарахтеть (звездка опустится до слоя пороха).

_________________________________________________
⁴ Порох играет роль вышибного заряда, который выталкивает звездку.

Теперь необходимо сделать последнюю операцию - в корпусе, немного ниже метки, указывающей уровень вышибного заряда, просверливают отверстие и вставляют в него стопин, электрозапал и т.д. Можно просто закрыть отверстие кусочком ваты, а стопин вставить непосредственно перед испытанием мортирки.

Смотреть Видео (6 Мб, .avi )