Sobre el envejecimiento de las cargas de pólvora de fabricación soviética para cañones de tanques de 125 mm utilizando el ejemplo de Ucrania
Después del colapso de la Unión Soviética, los estados recién formados, incluida Rusia, junto con por tanques Los tipos T-64, T-72 y T-80 recibieron para ellos volúmenes impresionantes de proyectiles completos. Por supuesto, este bolsillo no dura mucho e incluso se usa activamente hoy en día, pero no olvide que las municiones tienden a envejecer, y esto es especialmente cierto para la pólvora que forma parte de ellas.
Hablaremos sobre cómo cambian sus propiedades y si es posible utilizar sin mucho miedo cargas propulsoras para cañones de tanques que han estado almacenados en almacenes durante más de un cuarto de siglo, hablaremos en este material, basado en investigaciones realizadas en Ucrania en la década de 2000.
en lugar de introducir
Para empezar, me gustaría decir unas palabras sobre el hecho de que las consecuencias del uso de cargas propulsoras antiguas, especialmente para cañones de tanques de alto impulso, no se limitan a situaciones como un disparo prolongado, cuando la pólvora, por una razón, u otro, se enciende con retraso o no se enciende en absoluto. Más precisamente, estos son los “efectos secundarios” mínimos y bastante inofensivos de todos los posibles.
De hecho, las cargas obsoletas tienen un efecto extremadamente negativo en la precisión del disparo, reducen la penetración del blindaje de los proyectiles de subcalibre y dañan el arma, reduciendo su vida útil. Si esto es relevante ahora, dado que todas las reservas heredadas de la URSS están siendo utilizadas para operaciones de combate, probablemente no sea necesario explicarlo. Por tanto, el problema está lejos de ser tan efímero e insignificante como podría parecer a primera vista.
Al mismo tiempo, es importante comprender que la "longevidad" de la pólvora en las cargas propulsoras depende en gran medida de las condiciones de almacenamiento, que están limitadas no sólo por si están al aire libre o en interiores. No es de poca importancia la estanqueidad del recipiente de embalaje, la ausencia de influencias mecánicas (cuanto menos se muevan/pateen, mejor), las condiciones de temperatura, humedad, etc.
De hecho, la idoneidad de las cargas para un funcionamiento seguro manteniendo sus características puede variar mucho incluso de un almacén a otro dentro de la misma región, por no hablar de los distintos países. Sin embargo, lamentablemente, los datos sobre el estado de las cargas de pólvora ubicadas en los almacenes rusos no están a disposición del público. Sin embargo, las investigaciones realizadas en Ucrania describen con bastante claridad el panorama general del envejecimiento de la pólvora y las consecuencias de este proceso.
Proceso de envejecimiento de la pólvora
En general, los polvos de piroxilina utilizados en las cargas propulsoras de los cañones de tanques de 125 mm son sustancias químicamente muy inestables y, por lo tanto, sufren muchos cambios durante el almacenamiento a largo plazo. Sobre todo, por supuesto, de forma negativa.
- Con el tiempo, el disolvente alcohol-éter se evapora, lo que reduce la densidad de la pólvora, su resistencia mecánica y su poder calorífico.
- Poco a poco, debido a la transferencia difusa de masa, la pólvora pierde nitrógeno, lo que reduce aún más su poder calorífico y modifica el proceso de combustión.
- La propia nitrocelulosa, junto con los alcoholes polihídricos contenidos en la pólvora, comienza a descomponerse químicamente durante el almacenamiento a largo plazo.
- Con el tiempo, los álcalis contenidos en la pólvora, así como los ácidos nítrico y nitroso que se forman cuando el nitrógeno reacciona con el hidrógeno del aire, provocan su hidrólisis, acelerando de hecho el proceso de descomposición química.
Todo esto lleva al hecho de que después de muchas décadas, la pólvora en las cargas propulsoras pierde por completo su funcionalidad; ya no se la puede llamar pólvora después de una descomposición completa. Pero esto llevará mucho tiempo. En cuanto a las cargas almacenadas desde hace treinta años, la situación es algo diferente.
Estado de pólvora en las cargas en estudio
Los objetos estudiados eran cargas 4Zh40 utilizadas para disparar proyectiles de fragmentación, acumulativos y de subcalibre altamente explosivos. Consisten en una bandeja metálica y una parte combustible del manguito fabricado con tejido de piroxilina-celulosa impregnado con TNT. En el interior hay unos 2900 gramos (el peso varía ligeramente de un lote a otro) de polvo tubular de piroxilina monocanal 15/1 tr V/A y unos 2200 gramos de pólvora de siete canales 12/7 V/A.
Cabe destacar que en el momento del estudio, la vida útil de estas cargas era de 17, 25 y 29 años, sin embargo, tanto la pólvora tubular como la de siete canales de todos estos ejemplares mostraron signos de descomposición en forma de diversos cambios de color en sus superficie. Ejemplos de estas diferencias visuales se muestran en las fotografías adjuntas a continuación.
Desafortunadamente, los autores no proporcionan datos sobre la descomposición de la pólvora tubular, pero sí tienen datos sobre la pólvora de siete canales. Se muestran como porcentaje de elementos que se han descompuesto en muestras que pesan entre 200 y 300 gramos. De ellos se deduce que en muestras de las cargas "más jóvenes" de 17 años, la masa de elementos que han sufrido descomposición es del 7 al 12%; en los de 25 años, entre el 14 y el 15%, y en los de 29 años, entre el 25 y el 75 por ciento.
En cuanto a la pólvora tubular, su densidad en ninguna de las cargas correspondía a GOST, que fija el valor límite entre 1,5 y 1,64 kilogramos por decímetro cúbico. Por ejemplo, para cargas con una vida útil de 29 años, esta cifra estaba en el nivel de 1,02-1,043 kg por metro cúbico. decímetro, y para los de 25 y 17 años: 1,003-1,031 y 1,038-1,064 kg por decímetro cúbico, respectivamente.
De hecho, esto indica que una cantidad significativa de sustancias volátiles, incluido el disolvente y el nitrógeno, se han evaporado de la pólvora.
Prueba
Por supuesto, la inspección visual de los elementos del polvo y la determinación de su densidad proporcionan cierta información sobre cuánto han sufrido cambios "relacionados con la edad". Sin embargo, sus características sólo pueden determinarse mediante pruebas a gran escala. Para ello se utilizó una instalación balística, que permitió medir la presión aplastante en el momento del disparo.
La velocidad inicial del proyectil se midió utilizando marcos de objetivo especiales, que eran marcos de madera conectados a sensores inerciales con alambre de cobre extendido sobre ellos en incrementos de aproximadamente un cuarto del calibre del proyectil. Cuando un proyectil alcanza un objetivo, los contactos de los sensores inerciales se abren momentáneamente, lo que se registra mediante un dispositivo cronométrico especial.
Se tomó como "experimento" un proyectil de subcalibre perforador de armadura emplumado que, según la tabla, con una carga nueva de 4Zh40 debería tener una velocidad inicial de 1785 metros por segundo. Para las cargas 4Zh40 (también nuevas), los indicadores de presión de aplastamiento según la tabla fueron 4525 kilogramos por centímetro cuadrado.
Los resultados de medir la presión de aplastamiento, por supuesto, no fueron nada alentadores para los "viejos": en todas partes había un exceso de la norma. Por ejemplo, las cargas de 25 años alcanzaron fácilmente el nivel de casi 4800 kilogramos por centímetro cuadrado. Las cargas de 29 años, a su vez, arrojaron más de 4900 kilogramos por metro cuadrado. cm, y uno de ellos dio 5114,2 kg por centímetro cuadrado.
Parece que el efecto es bastante contradictorio, porque la pólvora vieja no debería presumir de características tan altas. Pero todo es bastante natural, ya que durante la descomposición durante el almacenamiento a largo plazo, los ácidos y álcalis "devoran" las cavidades e incluso las cavidades que contiene, lo que en general aumenta la superficie de los elementos en polvo.
Además, la pólvora, como se señaló anteriormente, con el tiempo pierde resistencia mecánica y adquiere varios tipos de grietas y astillas, lo que también conduce a un aumento de su área. Y cuanto mayor es este parámetro, más rápido se quema la pólvora y, en consecuencia, crea más presión.
Es importante señalar que debido a la transferencia de masa de componentes volátiles y nitrógeno en la pólvora durante el almacenamiento a largo plazo, su poder calorífico disminuye. Sumado a una combustión desigual, esto conduce al hecho de que la velocidad inicial del proyectil, por el contrario, comienza a disminuir. Por lo tanto, si cuando se utilizan cargas de 25 años todavía se mantiene al menos alrededor de los valores de la tabla, entonces con cargas de 29 años disminuye radicalmente: la velocidad mínima durante las pruebas fue de 1609,5 metros por segundo.
Sin embargo, aquí es mejor no contarlo, sino mostrarlo. La imagen adjunta a continuación muestra un gráfico conveniente en el que se puede ver la dependencia de la presión y la velocidad inicial de la edad de las cargas.
Hallazgos
¿Qué conclusiones se pueden sacar de todo esto? Probablemente una: si es posible, no utilices inyecciones viejas. Sin embargo, esto es una utopía, tanto por el hecho de que se ha acumulado una cantidad increíble de ellos en los almacenes, como por los acontecimientos que suceden en el mundo, que, en mi opinión, no vale la pena mencionar. Así que digámoslo objetivamente.
Sí, las cargas antiguas dan menos aceleración a los proyectiles de subcalibre, lo que, junto con una caída en la velocidad de vuelo en distancias reales de combate, reduce significativamente su capacidad de penetración. Con fragmentación altamente explosiva o munición acumulativa, los indicadores de velocidad inicial serán diferentes, pero también diferentes de la norma, hacia abajo.
Como resultado, será problemático alcanzar el objetivo con ellos, especialmente a largas distancias. Además, si tenemos en cuenta el hecho de que los ángulos de avance y elevación se calcularán mediante una computadora balística o "guía de corrección", en la que se incrustan datos tabulares de velocidad del proyectil.
En cuanto a la seguridad: dado que los indicadores de presión de las cargas más antiguas superan significativamente los de la tabla, podemos decir con seguridad que el cañón del tanque experimentará sobrecargas significativas durante el disparo. Esto conduce a un mayor desgaste del cañón, así como a una disminución del margen de seguridad de todo el sistema del cañón, incluidos la recámara y el cerrojo.
Por supuesto, un mayor desgaste es algo desagradable, pero tolerable. En cualquier caso, no es letal, porque incluso el arma completa puede ser reemplazada, aunque con cargas para las unidades de reparación y la logística. Pero puede haber problemas con la resistencia de la recámara: los autores del estudio dicen directamente que el uso de cargas obsoletas puede provocar la destrucción del arma y bajas entre el personal militar.
Entonces sí, la reserva no estira tu bolsillo, pero usarla es una especie de lotería. Una lotería a la que juegan no sólo los petroleros, sino también todos los demás militares que se ocupan de la pólvora, especialmente los artilleros.
Fuentes:
"Balística interna de los sistemas de cañones cuando se utilizan municiones de almacenamiento a largo plazo". Anipko O.B., Busyak Yu.M.
"Armas y municiones". Babkin A.V., Veldanov V.A.
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