Изготовление пушек кажется совершенно неподобающим занятием для монаха, а факт запрета экспорта меди отдает более поздними временами, нежели тот ранний период, когда распространенным металлом было железо.
Таким образом, определить, кто же первым изобрел порох, затруднительно. Важно то, что его изготовили и нашли для него применение. Далее следовали попытки улучшить его качество путем подбора наилучших компонентов. Селитра, или нитрат калия, представляет собой химическое соединение, образуемое реакцией азотной кислоты с поташом, но в старину этого еще не понимали. Даже в 1573 году Питер Уайтхорн, переводя работы Макиавелли, писал, что «селитра есть смесь многих веществ, зачатых огнем и водой от сухой и пыльной земли, или же от цветка, выросшего на новой стене подвала, или от земли, свободно лежащей в гробницах или необитаемых пещерах».
В некоторых районах земного шара, таких, например, как Индия или Испания, селитра встречается в своей природной форме, но, как правило, ее очищали, получая собственно поташ и нитрат поташа.
Сера доставлялась из мест, изобилующих вулканами, в первую очередь с Сицилии. Древесный уголь вырабатывался из легких пород дерева, таких как ольха или ива, поскольку уголь, получаемый из них, лучшего качества, чем из твердой древесины.
После того как ингредиенты грубо раздроблены и смешаны, их необходимо было еще тщательно перемолоть на пороховых мельницах, что требовало от одного до шести часов работы. Получавшийся в результате порошок был очень мелким, похожим на муку, и обычно назывался «пороховой мякотью». Этот состав неплохо вел себя в мушкетах или в качестве затравки, но не слишком хорошо подходил для пушек. Чем мельче был порох, тем медленнее он горел, а значит, меньше была скорость расширения газов или взрыва. Но и эту проблему удалось решить.
Процесс, названный «гранулированием», был разработан в XV веке. С его помощью тонко размолотый порох образовывал более крупные зерна или гранулы. Чем крупнее был калибр пушки, тем более крупной зернистости был порох, а в 1598 году некоторые сорта пороха имели зерна размером с горошину. Чтобы не повредить их при закладке в ствол, следовало осторожно действовать шомполом.
Желание увеличить взрывчатую силу пороха способствовало возникновению достаточно экзотических идей, однако современная наука установила их несостоятельность, придя к выводу, что все они только уменьшали мощность взрыва. Некоторые из этих методов включали добавление одной унции ртути на каждый фунт серы, вспрыскивание пороха вином или хлоридом аммония или добавление в его состав зерен перца.
Применение гранулированного пороха некоторое время удовлетворяло запросы артиллеристов. Очередной проблемой, ожидавшей решения, стало устранение громадных облаков дыма, катившихся по полю боя. В безветренный день они со временем все более и более закрывали противника. В 1756 году французы предложили бездымный порох, который вовсе не содержал серы, а состоял из 80 процентов селитры и 20 процентов древесного угля.
Другой состав, известный под названием «порох Картнера», все же содержал 3 процента серы. Тем не менее все эти уловки не являлись окончательным решением вопроса. На практике ответ был найден вовсе не с помощью хитроумного манипулирования пропорциями трех освященных временем ингредиентов.
ДРУГИЕ МЕТАТЕЛЬНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Поначалу изобретатели решили, что ответ на вопрос заключается в использовании фульминатов. В 1786 году французский химик Бертолле, производивший для Наполеона взрывчатые вещества, экспериментируя с солями серебра, получил серебряную соль гремучей кислоты – фульминат серебра. Вначале эксперименты проходили успешно. Новая взрывчатка оказалась необыкновенно мощной. Но стволы орудий не обладали достаточной прочностью для того, чтобы направлять стремительно расширяющиеся газы к дулу, и лопались. При взрыве черный порох испускает газы относительно медленно, тогда как фульминаты – практически мгновенно, однако сильнейший взрыв неизменно разрушал металл орудия. Примерно в 1799 году Говард получил фульминат ртути, но и он обладал такой же сокрушительной взрывчатой силой. Практически все ранние эксперименты с фульминатами давали одни и те же неудовлетворительные результаты. Было найдено вещество изумительной взрывчатой силы, но его оказалось невозможно «приручить». Постоянные неудачи повлекли за собой разочарование и отказ от продолжения опытов. Для появления идеи о применении гремучих соединений в детонаторах был необходим свежий взгляд преподобного Форсайта, но этот вопрос рассматривается в соответствующем месте.
Возник и более научный подход к рассмотрению старых ингредиентов. Было осознано, что сера и древесный уголь представляют собой сгораемую часть смеси, а селитра доставляет им необходимый для горения кислород. Если бы удалось найти замену селитре, то смесь могла бы гореть быстрее. Следует помнить, что освоение процесса очистки селитры обеспечило взрывчатую силу всей смеси, но дальнейшее совершенствование в этом направлении было уже невозможно.
Первый шаг на пути к получению нового взрывчатого вещества был сделан в 1845 году, когда Шенбейн обработал целлюлозу азотной кислотой и получил вещество, известное под названием «пушечный хлопок», нитроцеллюлоза или пироксилин. На целлюлозу[97] также действовали серной кислотой.
Эта область исследований оказалась весьма успешной, и в 1846 году Шенбейн демонстрировал свое изобретение в Вулвиче, используя его в качестве бездымного метательного взрывчатого вещества для ручного оружия. Его производство началось в городке Феверсхем, хорошо известном своими пороховыми заводами, но в 1847 году предприятие было уничтожено чудовищным взрывом. Примерно в это же время аналогичную катастрофу пережила и Франция, в результате чего оба правительства отказались от производства нового вещества. Должно было пройти шестнадцать лет, прежде чем доверие к нему было восстановлено после частичного успеха, достигнутого в Австрии генералом фон Ленком. Он наладил производство «пушечного хлопка» в виде нитей или пряжи, туго намотанных на бобины. При использовании этого метода нити невозможно было намотать столь плотно, чтобы полностью исключить доступ воздуха, а потому взрывчатое вещество приобретало тенденцию к нестабильному горению. Это препятствовало равномерному расширению продуктов горения, необходимому для точной стрельбы.
В 1863 году в местечке Уолтхем-Эйби, еще одном традиционном центре порохового производства, Фредерик Абель предпринял исследование «пушечного хлопка». Он разработал метод безопасного формирования из взрывчатой массы крупных блоков. Это стало достижением в производстве пироксилина, которое прежде было сопряжено с риском самопроизвольного возгорания. Хотя получаемый продукт мог безопасно применяться в торпедах и минах, вещество продолжало оставаться пористым и, как и прежде, имело тенденцию к нестабильному горению. Абель позднее еще появится в нашем рассказе.
В 1863 году на континенте Шульце предложил смешивать порох с желатином. Это последнее вещество в соединении с пушечным хлопком или другими аналогичными компонентами давало значительно менее пористую массу, сгоравшую благодаря этому более равномерно. Новое взрывчатое вещество было применено в ручном оружии, но, как выяснилось, губительно воздействовало на винтовые нарезы ствола, а потому нашло главное применение в гладкоствольных дробовиках. Этот же недостаток имелся и у состава «Порох Е. С», выпущенного в 1882 году одноименной компанией.
Поры удалось полностью устранить, когда смесь подвергли полной обработке желатином. Взрывчатое вещество прессовали, скручивали или формировали из него шнуры, которые после высыхания растворителя сохраняли форму, а после воспламенения сгорали устойчиво, слой за слоем. В 1886 году французский химик Виель предложил изготовлявшийся по аналогичной технологии порох «Poudre «В», который стал первым бездымным порохом, примененным в винтовке Лебеля. Таким образом был расчищен путь для применения всех порохов на основе нитроцеллюлозы.
Начало другой линии развития в этой области было положено в 1846 году в Турине итальянским химиком Собреро, который впервые синтезировал нитроглицерин; впрочем, первое время это вещество применялось исключительно как лекарство.
Шведский инженер Альфред Нобель в 1859 году нашел способ использовать его в качестве взрывчатого вещества. В 1862 году в Швеции он освоил его производство для взрывных работ. Первоначально нитроглицерин применялся в виде жидкости, что приводило к многочисленным несчастным случаям, но это затруднение было преодолено, когда данное взрывчатое вещество удалось получить в твердой форме. В 1867 году Нобель нашел решение этой проблемы, добавив к нитроглицерину осадочную породу Kieseiguhr[98], получив в результате продукт, хорошо известный под названием «динамит».
