Химия в бою

В США разработаны полностью сгорающие гильзы для артиллерийских орудий различных калибров (рис. 10). Однако конструкция затворов многих орудий не позволяет их использовать: уплотнения казенного среза ствола не защищают от обратного прорыва пороховых газов. Поэтому американские специалисты считают массовое применение новых гильз в настоящее время экономически нецелесообразным. Это потребовало бы больших расходов на переделку затворов орудий, которая к тому же лишила бы войска возможности использовать имеющиеся запасы выстрелов с металлическими гильзами.

Для того чтобы уже в ближайшее время использовать достоинства сгорающих гильз, американские специалисты разработали гильзы, которые имеют сгорающий корпус и небольшой металлический поддон, предназначенный для обтюрации казенного среза ствола. Унитарные выстрелы с такой гильзой созданы для 105-мм пушки танка М60. Отмечалось, что эти частично сгорающие гильзы легче и дешевле металлических. Они облегчают работу заряжающего, уменьшают насыщенность боевого отделения газами, меньше загромождают его после стрельбы. Широкое применение частично и полностью сгорающих гильз позволяет также несколько облегчить работу службы тыла по снабжению войск.

Новые же артиллерийские орудия, по мнению американских специалистов, должны конструироваться под выстрелы с полностью сгорающими гильзами. В частности, танк М551 «Шеридан», последний из принятых на вооружение американской армии, оснащен 152-мм орудием. В боекомплект его входят унитарные выстрелы со сгорающими гильзами, снабженными электровоспламенителем.

Следующим этапом в разработке артиллерийских боеприпасов, по мнению ряда зарубежных специалистов, должен быть полный отказ от твердого пороха и переход к жидким метательным веществам. Такие вещества можно будет хранить на боевых машинах в баках и по трубопроводам в определенных дозах подавать в камеру сгорания орудия, после того как туда будет дослан снаряд. Полагают, что применение жидких метательных веществ позволит значительно увеличить возимый боекомплект и скорострельность орудий.

В печати сообщалось, что химики одной из зарубежных фирм создали жидкое взрывчатое вещество «астролит». В его состав входят нитрат аммония и нитрометан. Полигонные испытания показали, что новое взрывчатое вещество обладает высокой скоростью детонации — 8600 м/сек — и рядом других свойств, сулящих, как считают, возможности его широкого применения.

Отметим, наконец, и такое направление развития артиллерийских боеприпасов, как разработка снарядов с реактивными ускорителями. Тут тоже важная роль принадлежит химии.

Использование реактивной силы для движения снарядов зарубежные специалисты считают радикальным средством улучшения боевых свойств орудий, и в частности дальности стрельбы. Поскольку подобные снаряды сначала выстреливаются из орудия, как обычные, и лишь потом включается их реактивный двигатель, они получили наименование «активно-реактивных».

По сообщениям американской печати, первоначально создание таких боеприпасов наталкивалось на серьезные трудности. Лишь после того как с помощью химиков были созданы небольшие реактивные двигатели на твердом топливе, удалось получить удовлетворительные результаты. Отмечалось, что кучность стрельбы этими активно-реактивными снарядами приближается к кучности стрельбы обычными артиллерийскими снарядами. Используя их, можно создавать более легкие и маневренные орудия.

Так, одно испытанное орудие, будучи в пять раз легче обычного, обладает из-за применения активно-реактивных снарядов примерно такой же дальностью стрельбы и мощностью разрывного заряда. Вопрос о принятии на вооружение подобных боеприпасов, однако, отложен до получения новых результатов испытаний. Печать отмечает, что в дальнейшем специалисты пойдут, возможно, по пути замены твердотопливного двигателя снаряда жидкостно-реактивным. Это облегчает выключение двигателя в строго определенный момент, а следовательно, сделает более удобным изменение дальности стрельбы. Ясно, что подбор компонентов топлива для снаряда с ЖРД опять потребует участия химии.

Как видно, химической науке принадлежит важная роль в развитии боеприпасов, а значит, и стрелкового оружия, артиллерии в целом. Она позволяет решать сложные и часто необычные проблемы военного дела.

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Интенсивное насыщение современных вооруженных сил сложной боевой техникой резко увеличило, особенно за последнее десятилетие, число потребителей электроэнергии. По свидетельству иностранных специалистов, уже сейчас войсковое электроснабжение выросло в серьезную проблему, поиски решения которой ведутся в двух основных направлениях. Первое состоит в совершенствовании энергетических устройств и агрегатов, приводимых в действие тепловыми двигателями различного типа: дизельными, карбюраторными, газотурбинными. Другое направление поисков — это попытки создать принципиально новые источники электроэнергии на основе последних достижений науки, а именно электрохимии. Посмотрим, какие же возможности этой отрасли химии обратили на себя внимание военных специалистов-энергетиков.

Если задаться вопросом, откуда в технике берется энергия вообще, то окажется, что основной ее источник— различные виды топлива: дрова, уголь, нефть, газ. Вклад химической энергии топлива составляет при-

Мерно 97,5 процента от всей потребляемой на нашей планете энергии. А как она используется? Далеко не самым выгодным способом. Химическая энергия топлива превращается, например, в электрическую, так сказать, окольным путем, через посредников в виде энергии тепловой и механической. Вспомните: прежде чем тепловая электростанция даст ток, надо сжечь топливо и получить пар, который начнет вращать турбину, а та — электрогенератор. А такое посредничество накладно: даже наиболее совершенные тепловые электроэнергетические установки имеют коэффициент полезного действия не выше 45 процентов. Значит, больше половины энергии топлива буквально вылетает в трубу.

К главному изъяну подобных электроагрегатов добавляются еще и такие, как сложность устройства, громоздкость, недостаточная эксплуатационная надежность, шум, вибрации, тепловое излучение, сопровождающие их работу. Перечисленные недостатки органически связаны с многоступенчатым принципом получения электроэнергии. Пытаясь обойтись здесь без участия котла, цилиндра и турбины, специалисты обратились к электрохимии.

Как известно, в принципе получать электроток можно и прямо, непосредственно используя химическую энергию. Так, собственно, и происходит в обычных гальванических элементах, например в батарейках для карманного фонаря. Стоит лишь нажать кнопку, и электролампочка загорается. Устройство такого элемента несложно: две металлические пластины (их называют электродами) помещают в электролит, представляющий собой кислоту, щелочь или соль. Химические реакции, в которые вступают электролит и электроды, вызывают обмен электронами между металлом и электролитом. Если теперь соединить электроды проводом, то по нему потекут электроны — электрический ток. Так будет происходить непрерывно, пока идет химическая реакция.

Однако обычные гальванические элементы содержат ограниченное количество веществ, участвующих в реакции. Через некоторое время, когда они израсходуются, элемент прекращает давать ток. Вот почему все попытки усовершенствовать гальванические элементы, увеличить их мощность и продолжительность действия, не принесли существенного успеха.

Совершенно иные возможности открываются, если непрерывно пополнять убыль веществ, участвующих в реакции токообразования, и при этом использовать распространенные виды топлива. Такими источниками тока стали электрохимические генераторы, получившие название топливных элементов.