Cordite - Cordite
Cordite er en familie av røykfrie drivmidler som er utviklet og produsert i Storbritannia siden 1889 for å erstatte krutt som et militært drivmiddel. I likhet med krutt er korditt klassifisert som et lavt eksplosivt stoff på grunn av dets lave brennhastighet og følgelig lave brisans . Disse produserer en subsonisk deflagrasjonsbølge i stedet for den supersoniske detonasjonsbølgen produsert av brisants, eller høyeksplosiver . De varme gasser som produseres ved forbrenning av krutt eller Cordite generere tilstrekkelig trykk til å drive en kule eller skall til målet, men ikke så hurtig at det rutinemessig ødelegge fat av våpenet .
Cordite ble opprinnelig brukt i .303 British , Mark I og II, standard riflepatron mellom 1891 og 1915; mangel på korditt i første verdenskrig førte til opprettelsen av 'Devils Porridge' ammunisjonsfabrikk ved den engelsk-skotske grensen, (produserte 800 tonn korditt per år). Storbritannia importerte også noen USA-utviklede røykfrie pulver til bruk i riflekassetter. Cordite ble også brukt til store våpen, for eksempel tankvåpen , artilleri og marinevåpen. Den har blitt brukt hovedsakelig til dette formålet siden slutten av 1800-tallet av Storbritannias og britiske Commonwealth- land. Bruken av den ble videreutviklet før andre verdenskrig , og som 2 og 3-tommers diameter (51 og 76 mm) uroterte prosjektiler for lansering av luftvåpen . Små korditt-rakettladninger ble også utviklet for utkasterseter laget av Martin-Baker Company . Cordite ble også brukt i detonasjonssystemet til Little Boy- atombomben som ble kastet over Hiroshima i august 1945.
Begrepet "cordite" forsvant generelt fra offisielle publikasjoner mellom krigene. Under andre verdenskrig ble dobbeltbaserte drivmidler brukt veldig mye, og det var noe bruk av tredobbelt drivmidler av artilleri. Trippelbaserte drivmidler ble brukt i ammunisjonskonstruksjon etter krigen og forblir i produksjon for britiske våpen; de fleste dobbeltbaserte drivmidler forlot tjenesten da andre verdenskrig aksjer ble brukt etter krigen. For håndvåpen er det blitt erstattet av andre drivmidler, slik som Forbedret Military Rifle (IMR) linje av ekstrudert pulver eller WC844 erte drivmiddel for tiden i bruk i 5,56 x 45 mm NATO . Produksjonen opphørte i Storbritannia rundt slutten av det 20. århundre, med nedleggelsen av den siste av andre verdenskrigs kordittfabrikker, ROF Bishopton . Tredobbelt drivmiddel for britisk service (for eksempel 105 mm L118 Light Gun ) er nå produsert i Tyskland.
Adopsjon av røykfritt pulver av den britiske regjeringen
Utskifting av krutt (svart pulver)
Krutt , en eksplosiv blanding av svovel , kull og kaliumnitrat (også kjent som saltpeter ), var det opprinnelige drivstoffet som ble brukt i skytevåpen og fyrverkeri . Den ble brukt fra det 10. eller 11. århundre og utover, men den hadde ulemper, inkludert den store mengden røyk den produserte. Med 1800-tallets utvikling av forskjellige "nitroeksplosiver", basert på reaksjonen av salpetersyreblandinger på materialer som cellulose og glyserin , begynte det å søke etter en erstatning for krutt.
Tidlige europeiske røykfrie pulver
Det første røykfrie pulveret ble utviklet i 1865 av Johann FE Schultze , en major i det preussiske artilleriet. Formuleringen hans (kalt Schultze-pulver ) var sammensatt av nitrolignose impregnert med saltpetre eller bariumnitrat .
I 1882 introduserte Explosive Company of Stowmarket EC Powder , som inneholdt nitro-bomull og nitrater av kalium og barium i et korn gelatinert av eteralkohol. Den hadde grovere korn enn andre nitrocellulose pulver. Det viste seg å være uegnet for rifler, men det var lenge i bruk for hagler og ble senere brukt til granater og fragmenteringsbomber.
I 1884 produserte den franske kjemikeren Paul Vieille et røykfritt drivmiddel som hadde suksess. Den ble laget av kollodion ( nitrocellulose oppløst i etanol og eter ), noe som resulterte i et kolloidalt stoff av plast som ble rullet til veldig tynne ark, deretter tørket og kuttet opp i små flak. Den ble umiddelbart vedtatt av det franske militæret for infanterigiferen Mle 1886 og kalt Poudre B (for poudre blanche , eller hvitt pulver ) for å skille den fra svart pulver (krutt). Riflen og patronen som ble utviklet for å bruke dette pulveret, ble generelt kjent som 8mm Lebel , etter offiseren som utviklet sin 8 mm kule av full jakke av metall .
Året etter, 1887, oppfant Alfred Nobel og patenterte et røykfritt drivmiddel han kalte Ballistite . Den var sammensatt av 10% kamfer , 45% nitroglyserin og 45% kollodion (nitrocellulose). Over tid hadde kamferen en tendens til å fordampe, og etterlot et ustabilt eksplosivstoff.
Utvikling
En regjeringskomite i Storbritannia, kjent som "eksplosivkomiteen", ledet av Sir Frederick Abel , overvåket utenlandsk utvikling i eksplosiver og fikk prøver av Poudre B og Ballistite; ingen av disse røykfrie pulverene ble anbefalt for adopsjon av eksplosivkomiteen.
Abel, Sir James Dewar og W Kellner, som også var med i komiteen, utviklet og patenterte i fellesskap (nr. 5614 og 11.664 i navnene til Abel og Dewar) i 1889 et nytt ballistittlignende drivmiddel bestående av 58% nitroglyserin , etter vekt, 37% bomull (nitrocellulose) og 5% vaselin . Ved bruk av aceton som løsemiddel ble det ekstrudert som spagetti- lignende stenger som opprinnelig ble kalt "ledningspulver" eller "komiteens modifisering av ballistitt", men dette ble raskt forkortet til "Cordite".
Cordite begynte som et dobbeltbasert drivmiddel. På 1930 - tallet ble trippelbase utviklet ved å inkludere en betydelig andel nitroguanidin . Tredobbelt drivmiddel reduserte ulempene med dobbeltbasert drivmiddel - det er relativt høy temperatur og betydelig blits. Imperial Chemical Industries (ICI) verdenskrig 2-base AN- formulering hadde også en mye lavere temperatur, men den manglet flashreduksjonsegenskapene til N- og NQ-trippellbaserte drivmidler.
Mens cordite er klassifisert som et eksplosivt stoff , brukes det ikke som et høyt eksplosivt stoff. Den er designet for å tømme eller brenne for å produsere høytrykksgasser.
Nobel- og Abel-patenttvist
Alfred Nobel saksøkt Abel og Dewar over en påstått patentinngrep. Hans patent spesifiserte at nitrocellulosen skulle være "av den velkjente løselige typen". Etter å ha tapt saken, gikk den til lagmannsretten . Denne striden nådde til slutt House of Lords , i 1895, men den gikk til slutt tapt fordi ordene "av den velkjente løselige typen" i hans patent ble antydet å bety den løselige kolloden, og dermed ekskluderte den uoppløselige bomullsbotten spesifikt. Den tvetydige setningen var "løselig nitro-cellulose": løselig nitro-cellulose var kjent som Collodion og var løselig i alkohol . Det ble hovedsakelig ansatt for medisinsk og fotografisk bruk. I motsetning til dette, uoppløselig i alkohol, var nitrocellulose kjent som pistol bomull og ble brukt som et eksplosivstoff. Nobels patent refererer til produksjon av celluloid ved bruk av kamfer og løselig nitrocellulose; og dette ble antydet for å antyde at Nobel spesifikt skiller mellom bruken av løselig og uoppløselig nitrocellulose. For en rettsmedisinsk analyse av saken, se The History of Explosives Vol II; Saken for Cordite, John Williams (2014). I sin omfattende biografi om Alfred Nobel fra 2019 noterer Ingrid Carlberg imidlertid hvor nær Abel og Dewar fikk følge Nobels arbeid i Paris, og hvor skuffet Nobel var over hvordan denne tilliten ble forrådt. Boken argumenterer for Nobel som den opprinnelige oppfinneren, og at saken gikk tapt på grunn av uviktig tekniskhet.
Formuleringer
Det ble raskt oppdaget at forbrenningshastigheten kunne varieres ved å endre overflaten på korditt. Smale stenger ble brukt i håndvåpen og brente relativt raskt, mens tykkere stenger ville brenne saktere og ble brukt til lengre tønner, slik som de som ble brukt i artilleri og marinevåpen.
Cordite (Mk I) og Cordite MD
Den originale Abel-Dewar-formuleringen ble snart erstattet, da den forårsaket overdreven erosjon av våpenløp . Det har siden blitt kjent som Cordite Mk jeg .
Sammensetningen av korditt ble endret til 65% bomull og 30% nitroglyserin (med 5% vaselin) like etter slutten av den andre Boer-krigen . Dette ble kjent som Cordite MD (modifisert).
Cordite MD-kassetter veide vanligvis omtrent 15% mer enn cordite Mk I-kassetter de byttet ut, for å oppnå samme snutehastighet på grunn av Cordite MDs iboende mindre kraftige natur.
Cordite RDB
Under første verdenskrig var det mangel på aceton i Storbritannia, og en ny eksperimentell form ble utviklet for bruk av Royal Navy . Dette var Cordite RDB (= R esearch D epartment formel B ); som var 52% kollodion , 42% nitroglyserin og 6% vaselin . Den ble produsert på HM Factory, Gretna ; og Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath .
Aceton for kordittindustrien under den første verdenskrig ble til slutt produsert gjennom innsatsen fra Dr. Chaim Weizmann , ansett for å være faren til industriell gjæring . Mens en foreleser ved Manchester University Weizmann oppdaget hvordan man bruker bakteriell gjæring til å produsere store mengder av mange ønskede stoffer. Han brukte bakterien Clostridium acetobutylicum (den såkalte Weizmann-organismen) for å produsere aceton. Weizmann overførte rettighetene til produksjon av aceton til Commercial Solvents Corporation i bytte mot royalties. Etter Shell-krisen i 1915 under første verdenskrig var han direktør for British Admiralty Laboratories fra 1916 til 1919.
Cordite RDB ble senere funnet å være ustabil hvis den ble lagret for lenge.
Cordite SC
Forskning på løsemiddelfri Cordite RDB fortsatte primært med tilsetningen av stabilisatorer, noe som førte til den typen som ofte ble brukt i andre verdenskrig som det viktigste marine drivstoffet. I Storbritannia ble dette kjent som Cordite SC (= Solventless Cordite). Cordite SC ble produsert i forskjellige former og størrelser, så den spesielle geometrien til Cordite SC ble indikert ved bruk av bokstaver eller tall, eller begge deler, etter SC. For eksempel var SC etterfulgt av et tall stangformet ledning, med tallet som representerer diameteren i tusendels tomme. "SC T" etterfulgt av to sett med tall angitt rørformet drivmiddel, med tallene som representerer de to diametrene i tusendeler.
To-tommers (omtrent 50 mm) og tre-tommers (omtrent 75 mm) diameter, rakett Cordite SC-ladninger ble utviklet i stor hemmelighold før andre verdenskrig for luftvernformål - de såkalte Z-batteriene , ved bruk av ' Unrotated Projectiles ' .
Storbritannia byttet til metriske enheter på 1960-tallet, så det var en diskontinuitet i drivstoffgeometri nummereringssystemet.
Cordite N
En viktig utvikling under andre verdenskrig var tilsetningen av en annen eksplosiv, nitroguanidin , til blandingen for å danne tredobbelt drivmiddel eller Cordite N og NQ . Formuleringene var litt forskjellige for artilleri og marine bruk. Dette løste to problemer knyttet til de store marinepistolene som var montert på britiske marinens hovedskip : pistolblitz og neseerosjon. Nitroguanidin produserer store mengder nitrogen når det blir oppvarmet, noe som hadde fordelen av å redusere snuten, og den lavere forbrenningstemperaturen reduserte erosjonen av pistolløpet sterkt.
N og NQ ble også utstedt i begrensede mengder til ammunisjon brukt av de britiske 25-pdr og 5,5-tommers landbaserte artilleristykkene.
Etter 2. verdenskrig ble produksjonen av dobbeltbaserte drivmidler generelt avsluttet. Trippelbaserte drivmidler, N og NQ, var de eneste som ble brukt i nye ammunisjonskonstruksjoner, for eksempel kassetter for 105 mm felt og for 155 mm FH70 .
Lad design
Produksjon
Storbritannias regjeringsfabrikker
I Storbritannia ble korditt utviklet for militær bruk i Royal Arsenal av Abel, Dewar og Kellner, Woolwich , og produsert ved Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills fra 1889 og utover.
Ved begynnelsen av første verdenskrig var cordite i produksjon på Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills og av syv andre leverandører (British Explosives Syndicate Ltd, Chilworth Gunpowder Company Ltd, Cotton Powder Company Ltd, herrene Curtis's og Harvey Ltd, National Explosives Company Ltd, New Explosives Company Ltd og Nobels Explosive Company Ltd). . Eksisterende fabrikker ble utvidet og nye ble bygd spesielt av Nobels ved Ardeer, HM Factory, Gretna , som strøk over grensen mellom Skottland og England ved Gretna , og Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath . En fabrikk ble også etablert av den indiske regjeringen i Nilgris. Både kordittfabrikkene Gretna og Holton Heath stengte på slutten av første verdenskrig.
Ved starten av andre verdenskrig hadde Holton Heath åpnet igjen, og en ekstra fabrikk for Royal Navy, Royal Navy Propellant Factory, Caerwent , åpnet i Caerwent i Wales . En veldig stor Royal Ordnance Factory , ROF Bishopton, ble åpnet i Skottland for å produsere cordite for den britiske hæren og Royal Air Force. En ny kordittfabrikk ved Waltham Abbey og to ekstra ROF-er - ROF Ranskill og ROF Wrexham - ble også åpnet. Cordite produsert i disse fabrikkene ble sendt til fyllingsfabrikker for fylling i ammunisjon.
MoS Agency Factories og ICI Nobel i andre verdenskrig
Den britiske regjeringen opprettet flere kordittfabrikker, ikke under Royal Ordnance Factory-kontroll, men da Agency Factories drives på vegne av Ministry of Supply (MoS). Selskapet til ICI Nobel , hos Ardeer, ble i 1939 bedt om å bygge og drive seks fabrikker i Sør-Skottland. Fire av disse seks var involvert i produksjon av korditt eller skytevåpen. Arbeidene ved MoS Drungans ( Dumfries ) produserte bomullsbomull som ble omgjort til korditt ved MoS Dalbeattie (tredobbelt korditt) og ved MoS Powfoot (monobase granulert bomullsdott for håndvåpen). Et mindre sted i Girvan, Sør-Ayrshire, nå okkupert av Grants destilleri, produserte korditt og TNT . ICI Ardeer-nettstedet hadde også en mothballed første verdenskrig regjeringseid kordittfabrikk.
35% av britisk korditt produsert mellom 1942 og 1945 kom fra Ardeer og disse byråfabrikkene. ICI drev lignende verk på Deer Park (som også var forvirrende kjent som Ardeer etter den tilstøtende fororten) nær Melbourne i Australia og i Sør-Afrika.
Oversjøiske forsyninger
Ytterligere drivkilder ble også søkt fra det britiske samveldet i både første verdenskrig og andre verdenskrig. Canada , Sør-Afrika og Australia hadde ICI-eide fabrikker som spesielt leverte store mengder korditt.
første verdenskrig
Canadian Explosives Limited ble dannet i 1910 for å produsere rifle cordite på fabrikken i Beloeil for Quebec Arsenal . I november 1915 ble produksjonen utvidet til å produsere 150000 kg korditt per måned for Imperial Munitions Board .
Imperial Munitions Board opprettet en rekke ekstra sprengstofffabrikker i Canada . Den bygget The British Cordite Ltd- fabrikken i Nobel, Ontario , i 1916/1917, for å produsere korditt. Produksjonen startet i midten av 1917.
Canadian Explosives Limited bygget en ekstra kordittfabrikk i Nobel, Ontario. Arbeidet startet i februar 1918 og ble avsluttet 24. august 1918. Det ble designet for å produsere 681 000 kg korditt per måned.
Fabrikker, spesielt “tung industri” (Long og Marland 2009) var viktige for tilførsel av ammunisjon. Cordite-fabrikker ansatt vanligvis kvinner (Cook 2006) som satte livet i fare da de pakket skjellene.
Produksjonsmengder
Store mengder korditt ble produsert i begge verdenskrig for bruk av militæret.
Før første verdenskrig
Før første verdenskrig ble det meste av korditt som ble brukt av den britiske regjeringen produsert i egne fabrikker. Rett før første verdenskrig ble det produsert mellom 6000 og 8000 tonn per år med korditt i Storbritannia av private produsenter; mellom 1000 og 1500 tonn per år ble laget av Nobels eksplosiver , i Ardeer. Imidlertid hadde den private industrien evnen til å produsere ca 10.000 tonn per år, med Ardeer i stand til å produsere rundt 3000 tonn av denne totalen.
første verdenskrig
Ved starten av første verdenskrig ble den private industrien i Storbritannia bedt om å produsere 16 000 tonn korditt, og alle selskapene begynte å utvide seg. HM Factory, Gretna , den største drivstofffabrikken i Storbritannia, som åpnet i 1916, produserte i 1917 800 tonn (812 tonn ) Cordite RDB per uke (ca. 41.600 tonn per år). The Royal Navy hadde sin egen fabrikk i Holton Heath .
I 1910 kanadiske Sprengstoff Limited produsert 3000 lb (1.362 kg) av rifle Cordite per måned på sitt Beloeil fabrikken, for Quebec Arsenal . I november 1915 hadde produksjonen blitt utvidet til 150000 kg korditt per måned (ca. 1900 tonn per år). Den kanadiske eksplosiver begrenset kordittfabrikk i Nobel, Ontario ble designet for å produsere 681 tonn korditt per måned (ca. 8.170 tonn per år).
Mellom kriger
HM Factory, Gretna og Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath stengte begge etter krigens slutt, og Gretna-fabrikken ble demontert. Dette etterlot fabrikkene i Waltham Abbey og Ardeer.
Andre verdenskrig
Som nevnt ovenfor, i tillegg til sine egne anlegg, hadde den britiske regjeringen ICI Nobel opprettet en rekke byråfabrikker som produserte korditt i Skottland, Australia, Canada og Sør-Afrika.
Bruk i populærkulturen
- Til ære for den militære bruken av korditt bygde Royal Military College of Canadas maskintekniske avdeling et skip for bruk i termodynamisk forskning, og kalte det MV Cordite . Det er også nevnt i RMC-hurra.
Sitater
Bibliografi
- Bowditch, MR; Hayward, L. (1996). En bilderegistrering av Royal Naval Cordite Factory: Holton Heath . Wareham: Finial Publishing. ISBN 1-900467-01-1.
- Brown, David K .; McCallum, Iain (2001). "Ammunisjonseksplosjoner i første verdenskrig". Warship International . International Naval Research Organization. XXXVIII (1): 58–69. ISSN 0043-0374 .
- Brown, Donald (1999). Somerset mot Hitler: Secret Operations in the Mendips 1939 - 1945 . Newbury: Countryside Books. ISBN 1-85306-590-0.
- Carnegie, David (1925). The History of Munitions Supply i Canada 1914-1918 . London: Longmans, Green og Co.
- Cocroft, Wayne D. (2000). Farlig energi: Arkeologien til krutt og militære eksplosiver produseres . Swindon: engelsk arv . ISBN 1-85074-718-0.
-
Davis, Tenney L. (1943). Kjemien til pulver og eksplosiver . Volum II. New York: John Wiley & Sons.
|volume=har ekstra tekst ( hjelp ) - Hartcup, Guy (1970). Krigens utfordring: Vitenskapelige og tekniske bidrag til andre verdenskrig . Newton Abbot: David og Charles . ISBN 0-7153-4789-6.
- Hogg, OFG (1970). Artilleri: dens opprinnelse, storhetstid og tilbakegang . London: C Hurst and Company.
- Ammunisjonsdepartementet (1922). Den offisielle historien til ammunisjonsdepartementet Bind X Tilførsel av ammunisjon del IV Våpenammunisjon: eksplosiver .
- Reader, WJ (1975). Imperial Chemical Industries: A History. Bind II; Det første kvartal-tallet 1926-1952 . London: Oxford University Press . ISBN 0-19-215944-5.
- Schuck, H .; Sohlman, R. (1929). Livet til Alfred Nobel . London: William Heinemann.
- Ministry of War Ammunition (1919). HM Factory, Gretna: Beskrivelse av anlegg og prosess . Dumfries: J. Maxwell og Son, for His Majesty's Stationery Office .
- Rotter, Andrew J. (2008). Hiroshima: Verdens bombe . Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-280437-2.
- Zukas, John A .; Walters, William P. (2002). Eksplosiver, effekter og applikasjoner . Springer.