11.03.2006 07:53:31
ZÁPAS O STŘELBU BEZ DÝMU
Historie bezdýmého prachu
Kouř střelného prachu byl od dob nejstarších vojákům velmi nepříjemný. Znemožňoval přehled situace, tím ztěžoval velení. Státník a historik italský Niccoló di Bernardo dei Macchiavelli (1469-1527) z toho důvodu nedoporučuje v nadšení nad válečným uměním starých Římanů užívání dělostřelectva. Kdyby mělo být z 'prestižních důvodů' přece nasazeno, radí k umístění děl na křídlech, aby dým nezahaloval alespoň centrum bitevního šiku (Dell' arto della guerra, Roma 1535). Otázkou snížení množství dýmu při střelbě se zabývají vojenští technici všech dob. Stále bez výsledku. Bylo jim jasno, že je produktem hoření síry, ale neměli látku, která by ji mohla v prachových směsích nahradit bez újmy jejich výkonu. Dějiny vojenství se s touto nepříjemnou vlastností dýmného střelného prachu stále setkávají. Za mlhavého počasí a bezvětří nebylo třeba výstřelů děl, stačilo několik salv z vojenských ručnic a nikdo se na bojišti nevyznal. |
Pruský zpravodaj líčí boj u vesnice Dolní Lochov v bitvě
u Jičína 29. 6. 1866, kdy rakouští myslivci kryli ústup
rakousko-saských sborů, takto: 'Strašná palba pušek náš překvapila,
jakmile jsme vyšli z vesnice. Velitel major z Ostenů padl. Důstojníci
v čele - a zase šel prapor za víření bubnů vpřed. Nepřítele
jsme jen cítili, poněvadž jsme pro kouř z prachu nemohli nic
rozeznati. Stříleti nám bylo zakázáno, mysleli jsme, že naši
střelci jsou před námi. Střelba nepřátelská stále rostla.
Každým okamžikem jsme zaslechli výkřik nebo jsme viděli
kamaráda bez hlesu klesnouti.' Ve válce prusko-francouzské
1870-1871 hustý kouř prozrazoval posice mitrailleus a byl příčinou
jejich umlčení pruským dělostřelectvem. Roku 1882 překazil
anglickému loďstvu ostřelování Alexandrie dým vlastních
lodních děl.
Francouzský chemik a matematik Guillaume Le Blond (1704-1781) -
autor pojednání o ledku v slavné Encyklopédii (Paris 1751-1772)
pokoušel se od roku 1756 v laboratoři prachárny v Essonnes
sestavit střelný pach bez síry. Neměl sice úspěch, ale ukázal
cestu dalším. Prach bez síry se těžko zrnil, pomalu se vzněcoval
a hořel. V pokusech Le Blondových pokračoval Claude Louis
Berthollet (1748-1822) za podpory svého učitele Antoine
Laurenta Lavoisiera (1743-1794). Použil k výrobě střelného
prachu bez síry chlorečnan draselný, který objevil roku 1786.
Dne 27. 10. 1788 byla směs uhlí s chlorečnanem draselným
nasypána pod tlouky stoup. Práci přihlíželi oba vědci
Berthollet i Lavoisier. Právě když se vzdálili na přesnídávku,
výbuch změnil essonneskou prachárnu v hromadu trosek - směs
chlorečnanu draselného se snadno zápalnými látkami nárazem
exploduje. Laboratoř již obnovena nebyla, pokusy ustaly.
Vojenská správa neměla o nebezpečný prach zájem. Zdálo se,
že se vojáci dýmu na bojištích nikdy nezbaví.
Během dalšího půlstoletí se chemici zabývali jednou z nejstarších lučebnin - kyselinou dusičnou - známou již starým Egypťanům. Evropu s ní seznámil arabský lékař, autor řady chemických pojednání rozšířených v latinských přepisech Geber (Abú Músá Džabír ibn Hajján - rozhraní 8. a 9. stol.). Užívalo se jí při každé důležitější operaci (aqua prima!), míchala se s nejrůznějšími nitrolátkami, které byly v minulém století znovu objeveny. Vždyť jejich výroba je poměrně jednoduchá, daleko snazší než výroba dýmného střelného prachu. Někteří na svůj objev doplatili. Případ, kdy nešťastný alchymista byl odnesen ďáblem z laboratoře vyraženým stropem, známe i z pražských pověstí. |
Ve Feuerwerksbuchu Abrahama v. Memmingen (cca 1420) nacházíme návod k střílení 'vodou'. Nadpis se táže: 'Jak se může stříleti vodou a bez prachu tak, aby voda nahradila prach a při tom se dostřelilo dále a prudčeji než prachem?' Odpověď zní: 'Chceš-li střílet vodou, vezmi ledek, zdestiluj ho na vodu, síru na olej a salmiak také na vodu. Připrav si oleum benedictum ve váze, jak dále uvidíš. Voda k střílení se pak sestaví takto: Smíchej šest dílů vody z ledku, dva díly oleje ze síry, tři díly vody ze salmiaku a dva díly z oleum benedictum. Nabij dělo pevně špalkem a koulí, vlej dovnitř vody asi do desetiny komory. Zapal to opatrně tak, abys mohl uskočit. Dělo musí být velmi silné. S obyčejným dělem dostřelíš s touto vodou na tři tisíce kroků. Je to však střílení velmi drahé.' Poněvadž jako oleum benedictum označovali alchymisté produkt destilace dehtu, vyráběl puškař podle uvedeného receptu působením směsi kyseliny dusičné, sírové a chlorovodíkové explosivní nitrolátku obdobnou té, která byla teprve roku 1886 v Německu patentována. V Anglii žijící německý chemik dr. Herrmann Sprengel poznal již roku 1873, že nitrací uhlovodíků benzolové řady obsažených v dehtu vznikají explosivní nitrolátky. |
Když německý chemik a lékař Johann Rudolf Glauber (1603-1668)
vyrobil působením kyseliny dusičné na vlnu za přísady potaše
(uhličitanu draselného) roztok, který nazval tinctura nitri
Glauberi, aby jím léčil své pacienty - předepisoval jim ho
pro pocení (Pharmacopoea spagyrica 1654) - netušil, že
obsahuje nebezpečnou výbušinu - pikran draselný. Něco o tom
věděl autor pojednání o střelném prachu v Zedlerově
Universal-Lexicon aller Nissenschaften und Künste (1731-1750).
Upozorňuje, že prášek z jeleních parohů se rozpouští v
kyselině dusičné. Odpařením se získá látka přehřátím
explodující. Radí zvědavému experimentatoru k opatrnosti,
aby nenadělal škod a sám sobě neublížil. Roku 1771 získal
anglický chemik Peter Voulfe (1727-1803), který se zajímal o
nová barviva, působením kyseliny dusičné na indigo žlutou
barvu hodící se k barvení textilií. Jean Joseph Welter dospěl
k témuž cíli roku 1795 působením kyseliny dusičné na hedvábí.
Profesor organické chemie na Sorbonně Jean Baptiste Dumas (1800-1884)
nazval tuto 'Welterovu hořčinu' kyselinou pikrovou (řecky hořký
- pikros). Od roku 1842 se vyráběla pro barvíře podle receptu
Auguste Laurenta (1808-1853) působením kyseliny dusičné na
fenol. Že jsou její soli - pikrany - k nárazu a tření citlivé
a prudce vybuchují, poznal již Welter.
Désignolle proto navrhl výrobu slabodýmného prachu z pikranu draselného, ledku a uhlí. Když v roce 1866 zavedla francouzská vojenská správa ručnice Chassepot ráže toliko 11 mm, zajímala se o střelný prach, jehož zbytky by vývrt hlavní příliš neznečisťovaly. Brugére doporučil směs 25 d. pikranu amonného, 85 d. dusičnanu barnatého a 8 d. síry. Tento prach vyvíjel při dvojnásobné výkonnosti jen slabý dým, ale pro nebezpečí výbuchů při výrobě se ho přestalo brzy užívat. Z téhož důvodu neuspěl roku 1867 Borlinetto s prachem složeným ze sodného ledku, dvojchromanu draselného a kyseliny pikrové. Zdálo se, že kyselina pikrová, která vzbudila zprvu takový zájem a dala se použít k výrobě slabodýmných střelných prachů, bude sloužit jen jako dosti nestálé barvivo. Když však roku 1875 poznal dr. H. Sprengel, že může být přivedena k prudkému výbuchu rozbuškou z třaskavé rtuti, otevřela se možnost nového použití. Eugéne Turpin (1848-1927), chemik v Colombes (Seine), patentoval roku 1885 plnění dělostřeleckých střel roztavenou kyselinou pikrovou. Taje totiž při 122,5o C bez nebezpečí výbuchu, vyplňuje dobře duté střely a je proti úderu, otřásání a tření necitlivá. Teprve po roznětu silnou rozbuškou prudce exploduje. Turpin měl na všech stranách úspěch. V roce 1887 zavedla Francie podle jeho patentu kyselinu pikrovou s přídavkem střelné bavlny pro plnění dělostřeleckého střeliva jako melinit, Anglie roku 1888 tutéž směs vyráběnou v továrnách v Lyddu jako lyddit a současně Japonsko pod jménem autora zlepšení jako Šimoze. Volkmennova továrna v Bratislavě začala od roku 1888 vyrábět k týmž účelům směs kresylanu amonného s kyselinou pikrovou jako ekrasit. |
Poněvadž kyselina pikrová se slučuje s některými kovy na nebezpečné soli, hledala se výbušina, která by neměla tuto nevítanou vlastnost, dala by se však lehce tavit, dobře vyplňovala duté střely, byla netečná vůči nešetrnému zacházení a explodovala teprve po silné iniciaci. Tyto podmínky splňovala roku 1863 J. Wilbrandem objevená a roku 1880 Paulem Heppem v čisté formě nitrací toluenu vyrobená další explosivní nitrolátka trinitrotoluen (Tritol, TNT). Také trinitrotoluen nalezl použití při výrobě bezdýmného prachu. Chemik prachárny v Reichensteinu Herrmann Güttler sestavil svůj plastomenit, svého času v Německu velmi oblíbený lovecký prach z 68 d. nitrocelulosy, 13 d. trinitrotoluenu, 6 d. dinitrotoluenu a 13 d. dusičnanu barnatého. Chválenou předností byla necitlivost vůči změnám temperatury, vlhkosti, dobrý balistický výkon (R. Wille: Plastomenit, Berlin 1897).
Téměř současně se objevovaly další výbušné nitrolátky. Roku 1853 rozpouštěl profesor přírodních věd a ředitel botanické zahrady v Nancy Henri Braconnot (1780-1855) v koncentrované kyselině dusičné škrobovou moučku, dřevěné piliny, plátno a jiné podobné látky. Dostal tak rosolovitý roztok, který po přidání vody vyloučil lehce vznětlivý bílý prášek. Dal svému objevu název xyloidin, ale více se jím nezabýval. Profesor pařížské university Théophile Jules Pelouze (1807-1867), autor celé řady chemických pojednání, opakoval roku 1838 tyto pokusy s papírem a bavlnou. Získanou explosivní látku považoval rovněž za xyloidin. Doporučil ji sice k použití v pyrotechnice, ale o praktické a obchodní využití tohoto objevu se nestaral (Pyroxylin). |
To čekalo na dalšího významného chemika. Profesor na
universitě v Basileji Christian Friedrich Schönbein (1799-1868)
se zabýval studiem kyslíku. Roku 1839 odkryl podstatu ozonu (Ueber
die Erzeugung des Ozons 1844). Když studoval jeho působení na
různé organické látky a porovnával jeho mocné oxydační
účinky s působením kyseliny dusičné, učinil objev nesmírného
významu. 27. května 1846 předvedl basilejské Přírodovědecké
společnosti bavlnu vzhledem se nelišící od přírodní, která
však pod úderem kladiva explodovala, při zapálení prudce
beze zbytku a dýmu shořela a nabita do ručnice vykázala značné
zvýšení průbojnosti a dostřelu oproti stejné dávce dýmného
prachu. Schönbein pomýšlel ihned na možnost nahraditi touto
'střelnou bavlnou' dýmný prach. Obchodní využití vynálezu
svěřil svému příteli, basilejskému bankéři Emanuelu
Passavantu-Bachofenovi. A již se hlásili zájemci. Francie,
Anglie, car Mikuláš I. (1825-1855) zval Schönbeina do Ruska.
Zatím co Schönbein uvažoval o nejvýhodnějším prodeji výrobního
tajemství, přihlásil se mu počátkem srpna 1846 frankfurtský
chemik, profesor Rudolf Christian Böttger (1806-1881) se zprávou,
že neodvisle od něj učinil tentýž objev. Böttger byl
autorem celé řady významných vynálezů: švédských zápalek,
stříbření a platinování skla, úsporných způsobů výroby
thalia, caesia, india i nových analytických postupů. Schönbeinovi
nezbylo nic jiného, než se s Böttgerem spojit. Oba pak nabídli
společně vynález Německému spolku (1815-1866) za 100 000
tolarů, zároveň uvažovali i o prodeji anglické vládě. Během
jednání byli sotva příjemně překvapeni článkem, který
uveřejnil v říjnu 1846 v časopise Hannoversche Zeitung
profesor chemie na Zemědělském ústavu v Brunšviku Friedrich
Julius Otto (1809-1980). V něm tvrdil, že také on, vycházeje
ze studia pokusů Pelouzeových, vyrobil zcela samostatně a úplně
neodvisle od Schönbeina i Böttgera střelnou bavlnu. Uveřejnil
výrobní postup a prohlásil, že se nesrovnává s jeho vkusem,
aby svůj zajímavý vynález, jehož důsledky se pro tu chvíli
nedají dohlédnout, patentoval nebo prodával. Dává ho tedy zároveň
Německu, Francii, Anglii, Rusku, Americe a celému světu k
dispozici. Doufá, že mu páni suveréni a vlády států sami
poskytnou nějakou odměnu. Veřejnost byla překvapena
jednoduchostí výroby nové výbušiny. Stačí jen přelíti
bavlnu koncentrovanou kyselinou dusičnou, nitrovanou bavlnu
vyprat, usušit a je možno jí střílet z ručnic i děl. Článek
Ottův skutečně otřásl posicí obou vynálezců. Jen stěží
se jim podařilo prodat vynález Rakousku za 30 000 zlatých. Schönbein
dostal dvě třetiny, Böttger zbytek. Profesor Otto, kterého
oba kolegové ignorovali, nedostal nic.
Rakousko koupilo vynález střelné bavlny s velkou slevou, poněvadž
se nedalo popřít, a to bylo také zdůrazněno komisí Německého
spolku, který nabídnutý vynález důkladně zkoumal, že střelná
bavlna měla mnoho nepříjemných vad: snadno se rozkládá, příliš
prudce hoří, vyvíjí vysoké teplo poškozující hlavně,
rozežírá kovy, časem sama od sebe vybuchuje. - Proto se 'pro
válečné použití nehodí'. Skutečně se brzy přihodilo několik
neštěstí. Tak se zhatilo jednání vynálezců s anglickou vládou,
když při pokusech vyletěla továrna ve Favershamu do vzduchu.
V roce 1847 následovaly velké explose ve francouzských prachárnách
Le Bouchet a Vincennes.
Jednoduchá výroba nové výbušiny překvapovala zájemce.
Nebylo k ní třeba složitých a nákladných strojních zařízení
jako k výrobě dýmného prachu, stačilo několik kameninových
nádob a kádí. Není proto divu, že se její výrobou zabýval
kde kdo. Důsledky nedostatku chemických znalostí se brzy
dostavily - neštěstí byla na denním pořádku. Proto již 9.
ledna 1847 zvláštní 'Oznámení cís. král. Českého zemského
gubernium v Praze' před hrozícím nebezpečím varuje kostrbatými
slovy i slohem:
'Znětná aneb střelná bavlna jest připravenina příliš
nebezpečná, mohoucí býti příčinou nesčíslných zlomyslných
aneb neprozřetelných, avšak časem velmi smutných nenáležitostí,
než aby se správa zemská povolána necítila vydati nařízení,
jakýmž by se nebezpečenstvím tudy hrozícím možně předešlo.
C. k. spojená dvorská vysoká kancelář uzavřela tedy podle
seslaného dvorského dekretu ode dne 28. m. m. čísl. 43157 za
trvajících znamenitých ohledů policejních naříditi zápověď
prodeje znětné aneb střelné bavlny, až do vydání jistých
pravidel o zhotovení a snad i prodeji tohoto výrobku.
Proč tedy Rakousko vynález koupilo, ač výrok komise Německého spolku byl tak nepříznivý? V komisi je zastupoval setník Wilhelm sv. p. Lenk von Wolfsberg (1809-1894), českobudějovický rodák, který se střelnou bavlnou vážně zabýval. Pokusy ho přesvědčily, že příčinou výbuchů je prudký rozklad výrobku zaviněný stopami kyselin, nečistota základního materiálu, zejména zbytky tuků. Surovinu proto dokonale vyčistil, zbavil mastnot vyvařením v roztoku potaše, vypral, a vysušil a teprve pak nitroval ve směsi kyselin dusičné a sírové. Výrobek vypráním zbavil zbytku kyselin, tvaroval do provazců a ty pro snížení spalné teploty preparoval roztokem vodního skla. Nyní byly zkoušky úspěšné. |
Ředitel Polytechnického institutu v Karlsruhe Jakob
Ferdinand Redtenbacher (1809-1865) a Anton Schrötter von
Kristelli (1802-1875), profesor na Polytechniku ve Vídni, podali
příznivý posudek 'Podle návrhu Lenkova připravená střelná
bavlna netrpí změny ani delším skladováním a to i za podmínek,
jimiž by se černý prach stal zcela nepotřebným. Samovznícení
není se obávati.' Rakousko si pak založilo roku 1853 továrnu
na střelnou bavlnu vyráběnou podle návodu Lenkova - K. K.
Schiessvollfabrik in Hirtenberg. Roku 1855 měla rakouská armáda
již pět baterií rýhovaných bronzových děl-předovek
postavených podle Lenkových návrhů pro střelnou bavlnu. Tedy
v době, kdy jinde, v Anglii, Francii, Německu, byla výroba střelné
bavlny pro nebezpečí výbuchů rušena. Až 30. 6. 1862 explose
zničila továrnu v Hirtenbergu, po obnovení následovaly ještě
dvě, aniž se příčina zjistila. Když pak 10. 10. 1865 vyletělo
do vzduchu skladiště u Wiener Neustadt, byla výroba i v
Rakousku zastavena. Roku 1866 táhlo Rakousko do války sice s výborným
tehdy moderním dělostřeleckým materiálem, nesporně předčícím
pruský tvořený téměř vesměs hladkými předovkami, ale se
starým dýmným prachem.
Zájem o moderní nitrolátky však neuhasl ani po nezdarech v
Rakousku. Poněvadž nedůvěra k bavlně trvala, sáhl roku 1864
pruský dělostřelecký setník Eduard Schultze, technik prachárny
ve Spandau, k jinému druhu celulosy - dřevu. Z tenkých plátků
vyrážel pravidelná zrnka. Tato vyvařil ve zředěném roztoku
sody, rozpařil parou, promyl, usušil, vybělil a pak nitroval.
Po důkladném vyprání impregnoval zrnka roztokem dusičnanu
draselného. Ačkoliv o svém prachu a jeho vlastnostech napsal
obšírnou brožuru Das neue chemische Schiespulver (Berlin, 1865),
nedočkal se doma uznání a úspěchu. Ani stát, ani lovecké
kruhy neměly o nový bezdýmný prach zájem. Továrničku,
kterou si zařídil v Potsdamu, musel zavřít. Proto v roce 1868
odešel do Anglie, kde nalezl porozumění. K výrobě 'dřevěného
prachu' byla založena Schultze Gun-Powder Co. s továrnou v
Eyeworth Lodge u Lyndhurstu (Hampshire). Ředitel Grifith pak
zdokonalil tento prach v době, kdy se zaváděly nové výrobní
metody a recepty, takže v poněkud změněném složení (dřevěná
nitrocelulosa želatinovaná ve směsi éteru a alkoholu s přísadou
kafru preparovaná dusičnanem draselným) se stal oblíbeným střelným
prachem anglických lovců jako Schultze Gun Powder. Schultze sám
neměl na další vývoj tohoto prachu vliv. V roce 1870 se vrátil
do vlasti, aby se zúčastnil války s Francií. Po válce se
jako major stal ředitelem pracháren v Neisse, Hanau a Metách.
Roku 1880 opustil v hodnosti plukovníka vojenskou službu a věnoval
se zakládání továren na bezdýmný prach v Belgii (Caulille,
Poudrerie Royale de Wetteren, Coopal & Co. S. A.), v Německu
od roku 1883 v Hetzbachu (Odenwald) a v Ludwigshafenu a. H. (Voltz,
Lichtenberger & Co.). Zde vyráběný 'dřevěný prach' se však
opět neujal, továrny přešly k výrobě bezdýmného prachu ze
střelné bavlny. Neuspěla s ním ani Volkmannova továrna v
Narcheggu (collodin) v Rakousku.
Úspěch Schultzeova prachu podnítil Angličany k dalším pokusům.
Měli již k disposici svědomité studie pozdějšího
presidenta Commitee on Explosives sira Frederica Augusta Abela (1827-1902).
Ten několikaletými zkouškami zjistil, že příčinou rozkladů
a samovznícení nitrocelulosy jsou zbytky nitračních kyselin,
které pronikly do buněk celulosy a pouhým praním se nedaly
odstranit. Zavedl proto rozemílání nitrocelulosy v papírenských
holandrech na kaši, její vyváření ve vodě s přísadou
sody, praní a odstředění před dalším zpracováním. Tento
jeho výrobní postup z roku 1866 se skutečně osvědčil a umožnil
přechovávat zásoby nitrocelulosy neomezenou dobu. V podstatě
se zachovává podnes.
Walter F. Reid roku 1868 rozemletou střelnou bavlnu otáčením
v sudech utvářel v drobná kulatá zrnka, jejich povrch
utvrzoval navlhčením směsí éteru a alkoholu. Tento prach byl
firmou Explosiv Company of Stowmarket zdokonalen přidáním
kafru a organických barviv (aurin, chrysanilin) na druhý oblíbený
anglický bezdýmný prach 'E. C. Powder'.
V Rakousku vyráběl bez zvláštního úspěchu bezdýmný prach
nitrováním škrobu (nitroamylum) metalurg Franz von Uchatius (1811-1881)
- pyroxam.
V čele vývoje evropské střelné zbraně v 19. století šla
nesporně Francie. Co slavných jmen francouzských zbrojířů
prošlo i stránkami našeho listu: Débourbert, Bérenger,
Flobert, Lefaucheux, Delvigne, Thouvenin, Minié, Chassepot, Gras.
V roce 1886 znovu nepříjemně překvapila své evropské rivaly.
Toho roku přezbrojuje svou armádu opakovačkou s trubicovým zásobníkem
pod hlavní konstruovanou profesorem proslulého důstojnického
učiliště v Saint Cyr plukovníkem Nicolasem Lebelem (1838-1891)
označovanou úředně jako 'funil normal M 86/. Pozornost budila
neobvykle malá ráže 8 mm, důmyslná konstrukce plášťové
střely a především neznámý druh bezdýmného prachu, který
dodával střele dosud nedosaženou počáteční rychlost 610 m/vt.
Byl to slavný 'Poudre B' později označovaný jako 'BF' nebo
podle ručnice 'Lebelův prach', ač vynálezcem je ředitel ústavu
Laboratoire central des poudres et salpetres, balistik ing. Paul
Marie Bugéne Vieille (1854-1934). Složení se přirozeně
dlouho neutajilo. Nejdříve ho odhalili v Německu, kde byly nápadné
velké objednávky etyléteru docházející z Francie. Jednalo
se o nitrocelulosu želatinovanou ve směsi éteru a alkoholu s přísadou
kyseliny pikrové a pak zrněnou. Teprve v poplachu kolem
Lebelovy opakovačky si Němci vzpomněli, že již v roce 1884
nabízel vojenské správě svůj nitrocelulosový prach, později
označovaný jako 'R. C. P.' ředitel továren v Rottweilu Max
Duttenhofer.
Ing. Vieilleovi se tedy podařilo zkrotit želatinováním
nitrocelulosu, vyrobit z ní spolehlivý a bezpečný bezdýmný
prach, který Francii sloužil řadu desetiletí a stal se vzorem
výrobě v dalších státech. Vývoj bezdýmného prachu jím však
ukončen nebyl. Než budeme pokračovat v dalším výkladu, musíme
se vrátit půl století zpět.
Profesor T. J. Pelouze,
znamenitý učitel, vychoval ve své laboratoři mnoho dobrých
chemiků. Jeden z nich, jeho asistent, Ital Ascanio Sobrero (1812-1888)
se po návratu do vlasti stal profesorem chemie v Turině. Když
pokračoval v pokusech svého učitele, poznal roku 1846, že
glycerin se mění působením kyseliny dusičné na velmi výbušnou
látku citlivou vůči nárazu. Nazval svůj vynález
pyroglycerin.
Poněvadž glycerin vzniká při zmýdelňování tuků, zajímá
nás jistě zpráva německého sanskrtisty Gustava Salomona
Opperta, dlouholetého profesora Presidency College v Madrasu,
který ve spise On the Weapons, Army, Organisation and Political
Maxims of the Ancient Hindus (1880) se zmiňuje o explosivním
oleji vyráběném z tuku krokodýlů. Němečtí autoři soudí,
že v Indii - zemi, kde se dobýval od pradávna ledek a kde tedy
byla kyselina dusičná jistě kastě učenců známá, se podařilo
již dávno vyrobit tuto výbušnou látku, jejíž výroba je přece
velmi jednoduchá a snadná.
Pyroglycerin zahřátím i úderem prudce explodoval. Vybuchla však
jen přímo zasažená část, vůči normální zápalnici se
choval netečně. Nedal se tedy jako výbušina prakticky použíti,
byl degradován a sloužil pak dlouho ve velmi zředěných
alkoholických roztocích pod názvem glonoin jako lék proti
bolestem hlavy.
Teprve roku 1863 se začal pyroglycerinem znovu zabývat švédský
chemik a průmyslník ing. Alfred Nobel (1803-1896). Když se mu
podařilo přivésti k výbuchu neomezené množství této látky
vhodně konstruovanou rozbuškou, mohl navrhnouti užívání
nitroglycerinu, jak pyroglycerin přezval, jako trhaviny. S
podporou francouzského kapitálu - císař Napoleon III. (1852-1870)
mu sám poskytl 100 000 franků - vybudoval továrnu v
Heleneborgu u Stockholmu a začal vyrábět 'trhací olej' ve
velkém. Značný odbyt nacházel zejména v Americe pro stavby
tunelů a průplavů. S rozšířením výroby se začaly
opakovat potíže známé z výroby střelné bavlny. Továrny na
výrobu nitroglycerinu létaly do vzduchu jedna za druhou, lodě
se zásilkami mizely beze stopy, výbuchy nákladů ničily zařízení
přístavů. Pod dojmem ničivých explosí ve Stockholmu,
Hamburgu, Aspinwalu, San Francisku, Quenastu a j. se v roce 1866
šířila nálada pro zákaz výroby nitroglycerinu ve všech státech.
Právě toho roku učinil Nobel, který pro explose musel často
měnit místo výroby - byl stíhán i zatykači - nový vynález.
Po řadě pokusů s různými pórovitými látkami zjistil, že
dobrá, čistá, vyžíhaná infusoriová hlinka vsákne až 82 %
nitroglycerinu. Tato hmota, přidá-li se něco klacinované sody
k neutralisaci zbytků kyselin, je stálá, dá se plnit do
patron, které usnadňují zacházení. Doprava v bednách je
bezpečná, měkká masa snáší i silné nárazy. V Evropě se
tato látka označovala podle patentu jako dynamit, v Americe vyjádřili
obdiv k síle nové výbušiny názvem Giant Powder.
Pro nás, milovníky dějin palných zbraní, má dynamit, tato
typická trhavina, význam zcela nepatrný. Užívalo se ho k plnění
střel pneumatických děl. S pokusy počali roku 1884 v Ohiu dělostřelečtí
důstojníci Mefford a Zalinski. Roku 1896 byla pneumatická děla
ráže 20 a 38 cm vyrobená ve slévárně West Point v
Goldspringu podle plánů mj. Birneye a mj. Mac Nuta postavena v
pevnostech Hancoc a Sandy Hook k obraně newyorkského přístavu.
Náboje tvaru torpéda s vrtulemi jako stabilisatory o váze až
600 kg byly vrhány vzduchem pod tlakem 70 atm. na vzdálenost do
6000 m. Tato děla vzbudila zprvu velkou pozornost. Počáteční
zájem však rychle opadl. Podle referátu B. Brandejse ve sborníku
Věda a práce (F. Šimáček, Praha) byla počátkem června
1903 prodána do starého železa.
Dynamit sám ing. Nobela trvale neuspokojil. Uvědomoval si, že
je v něm značné procento netečného balastu sloužícího jen
jako reservoir na nitroglycerin. Hledal proto nějakou výbušinu,
která by nahradila infusoriovou hlinku a zvýšila tak výkonnost
dynamitových náloží. Po řadě pokusů upoutala jeho
pozornost střelná bavlna.
Co se s bavlnou, respektive celulosou po jejím ponoření do
nitrační směsi koncentrovaných kyselin dusičné a sírové
vlastně děje, snažila se vysvětlit celá řada vědeckých
pracovníků. Nalézáme mezi nimi i jméno největšího chemika
19. století profesora university v Petrohradě Dimitrije Ivanoviče
Mendělejeva (1834-1907), autora nejen slavné periodické
soustavy prvků (1869), ale i řady moderních výbušin, především
bezdýmného 'pyrokolodiového' prachu vyráběného továrnami v
Ochtě a Kazani jak pro ručnice, tak i pro děla. Věc je složitá.
Nás však zajímá jen to, že se průběhem nitrace podle stupně
koncentrace nitrační směsi a doby působení zvětšuje
procento dusíku v produktu, tím roste výbušnost látky a klesá
její rozpustnost. Podle obsahu dusíku rozeznáváme dva druhy
nitrocelulosy vhodné pro výrobu střelného prachu. Vysoká o
obsahu cca 13% dusíku - dělová bavlna a nižší o obsahu cca
12% dusíku - kolodiová pušková bavlna. Nižší - kolodiová
se rozpouští v nitroglycerinu, ve směsi 2 d. éteru a 1 d.
alkoholu. Vysoká se v těchto látkách nerozpouští. Zato
nitrocelulosa všech stupňů nitrace se rozpouští v acetonu,
ve kterém se rovněž rozpouští nitroglycerin. Obě tyto výbušiny
mohou být tedy pomocí acetonu spojeny v homogenní masu. Tato
skutečnost je pro výrobu bezdýmného střelného prachu nesmírně
důležitá.
Ing. Nobel se zabýval především kolodiovou bavlnou. Mletou mísil
za přiměřeného tepla s nitroglycerinem. Dostal tak želatinovou
hmotu. Roku 1875 si dal tuto 'trhací želatinu' patentovat. Měl
s ní velký úspěch. Jeho továrny jí nahrazovaly starý
dynamit. V Bratislavě mísili 86 d. nitroglycerinu a 7 d.
kolodiové bavlny. Po přidání 4 d. kafru získali látku tak
znecitlivěnou, že ji bylo možno přivésti k výbuchu jen zesílenou
rozbuškou. Tato kafrovaná želatina se proto hodila výborně k
plnění dutých střel. Zkušenosti s trhací želatinou vedly
Nobela k sestavení nitroglycerinového střelného prachu
ballistitu (1889). Původně se skládal z rovných dílů
kolodiové NC a nitroglycerinu s přísadou 1% difenylaminu nebo
anilinu.
Nám již známý anglický chemik sir F. A. Abel se původně
rovněž zabýval myšlenkou zlepšení dynamitu. Na rozdíl od
Nobela nechal vsakovat roku 1867 nitroglycerin do rozemleté
vysoké NC - bavlněný dynamit - glyoxylin. Když roku 1889 ve
spolupráci s profesorem university v Cambridge Jamesem Dewarem (1842-1923)
spojil tyto látky acetonem, dostal podklad k svému bezdýmnému
prachu. Lisoval ho původně ze směni 58 % NG, 37 % NC a 5 %
vaseliny do vláken - anglický armádní prach cordite (cord -
šňůra). Tak byl v podstatě vývoj bezdýmného prachu ukončen.
Rozeznáváme tedy dvě hlavní skupiny: prachy nitrocelulosové
a nitroglycerinové. Tyto se pak dělí na balistity čili prachy
Nobelovy (NG + kolodiová NC) a kordity - prachy Abelovy (NG +
vysoká NC s obsahem 12,8 - 13,3 dusíku).
V devadesátých letech 19. století následují všechny státy
příkladu Francie, která zůstává věrnou nitrocelulosovému
prachu Vieilleovu, zmenšují ráže svých ručnic a zavádí všeobecně
bezdýmný střelný prach. Přednost se dává prachům
nitrocelulosovým (větší stálost, nižší výbuchová
teplota a agresivita). Nitroglycerinovým se vytýkalo těkání
nitroglycerinu a tím snižování výkonu nábojů. Když Itálie
koupila Nobelův balistit, ukázalo se hned při prvních zkouškách,
že v prachu uloženém při 40 0C, tedy teplotě v Itálii
nikterak vzácné, se sníží obsah nitroglycerinu po šesti měsících
o 12 %, po 42 týdnech o 16 %. Proto Itálie zavedla v roce 1894
solenit plk. Bazzicheliho, ředitele prachárny ve Fontana Liri
se sníženým obsahem nitroglycerinu (33 % NG, 66 % NC, 1 %
vaseliny). Angličané sváděli své neúspěchy v boerských válkách
1899-1901 na rozklad corditu africkým vedrem (Boerové užívali
pro své ručnice Mauser M 1896 náboje plněné nitrocelulosovým
prachem). Na základě těchto zkušeností snížili pak Angličané
po příkladu Italů obsah nitroglycerinu a zavedli Cordite ND (30
% NG, 65 % NC, 5 % vaseliny). Těkavost nitroglycerinu se tímto
postupem sice nevyloučí, ale pro vyšší procento NC není
pokles výkonu prachu tak patrný.
Po ukončení přezbrojení malorážovými opakovačkami přijala
většina států nitrocelulosový prach, nitroglycerinový pouze
Anglie pro opakovačky Lee Enfield M 1895 a M 1903 ráže 7,7 mm,
USA pro Springfield M 1903 7,62 mm, Itálie pro Mannlicher-Carcano
M 1891 6,5 mm, Norsko pro Krag-Jörgensen M 1894 6,5 mm. Rumunsko
pro Mannlicher M 1893 zavedlo původně nitroglycerinový prach
fulgurit, přešlo však také na NC-prach (G. Wrzodek: Die
Entwicklung der Handfeuerwaffen, Leipzig 1908). Nitroglycerinové
prachy pro svůj vyšší výkon se užívají v dělostřeleckém
střelivu. Pro dlouhé hlavně kordity (kanony, lodní děla),
pro krátké brizantnější balistity (houfnice, moždíře).
Pro chemiky znamenalo poslední desetiletí minulého století
dobu konjunktury. Změnil se poměr součástí střelného
prachu, přidaly se různé přísady a již zde byl nový vynález.
Vynořovala se nová a nová jména jako cannonit, moddit,
rifleit, forcit, axit aj., aby za čas zapadla. Jen anglický
amberit (Curtis Harvey - 77 d. NC, 11 d. dusičnanu barnatého, 1
d. parafinu) a americký indurit (P. C. Munroe - 98 d. NC, 2 d.
nitrobenzol) se udržely na trhu. Nitrovalo se kde co. Papír, sláma,
juta, slad, mláto, rákosí, suché listí, svatojánský chléb,
manioka, sítiny, kokosová moučka, koudel. Tyto vynálezy měly
jepičí trvání, přece však byly zajímavé. Potvrzují to,
co říká Karel Čapek v Krakatitu ústy chemika Prokopa... všechno
je výbušina, když se to vezme pořádně do ruky. Po těch všech
pokusech nakonec výroba nitrocelulosy zůstala při bavlněných
odpadcích textilní výroby. Můžeme proto právem užívat původního
názvu - střelná bavlna. Poměry součástí bezdýmného
prachu se stále mění. Uvádím proto jen původní recepty,
jak jsem je zjistil ze současných pramenů. Sledování vývoje
až po dnešní dobu by přesahovalo rámec tohoto časopisu a
sotva by čtenáře zajímalo. Dodáme jen, že doba obou světových
válek přinesla zavedení výroby z celulosy získávané
zpracováním dřeva.
Dnes již nestačí k výrobě bezdýmného prachu kameninové
hrnce. Postupuje se zhruba takto: Rozemletá nitrocelulosa se
vnese do hnětacího stroje, ve kterém se želatinuje - přelije
se vhodným rozpustidlem podle druhu prachu, který se má vyrábět,
tedy nitroglycerinem, acetonem, eteralkoholem a prohněte se na
homogenní masu. K ní se přidají ke zvýšení chemické stálosti
neutralisací případných stop kyselin stabilisatory (difenylamin,
mletá křída, kysličník hořečnatý), k snížení výbuchové
teploty chladidla (vinný kámen, dikyandiamid, ferrokyanid
draselný), k omezení viditelnosti hlavňového výšlehu
antiluery (soli draselné a amonné), ke zpomalení spalné
rychlosti při výrobě progresivních prachů kulovnicových
flegmatisatory (vaselina, pryskyřice, centrality), naopak pro zvýšení
brisance při výrobě ofenzivních prachů brokovnicových
okysličovadla, např. dusičnan barnatý. Dokonale prohnětená
směs se válcuje na tenké listy, které se řežou na lístečky,
krychle a zrna, nebo se lisy protlačuje matricemi do pásků, vláken,
trubic jako se dělají spaghetti a maccaroni, jak říká Oscar
Guttmann. Z nich se pak odkrajují válečky, trubice, kotoučky
a kroužky. Lístkový prach se zpravidla grafituje, aby se
upravila brisance a vyloučila elektricita ztěžující plnění
nábojnic. Nitroglycerinové prachy se negrafitují, mají tedy původní
barvu prachové masy žlutou nebo hnědou. Některé lovecké
prachy se barví pro rozlišení od konkurenčních výrobků - růžový
amberit, zelený Emorald Powder (Coopal & Co.) aj. Pro dělostřelecké
střelivo se bezdýmný prach různě tvaruje převážně do
trubic dělených pak podle délky nábojnic. Po usušení je
prach hotov. To, co jsme zde uvedli, je jen schéma výroby, která
byla propracována dokonale významnými techniky a chemiky,
autory důkladných technologií, jako byli zejména Pierre M.
Barthelot (1827-1907), Oscar Guttmann (1855-1909), o kterých se
podrobně zmiňuji v pojednání Tajemství prvního výstřelu (St.
R. 1973), dále F. A. Abel (Gun-Cotton 1866, Researches on
Explosives 1875), L. Gody: Traité théorique et pratique des
matiéres explosives (Namur 1917) aj. K nim se řadí i profesor
technologie látek výbušných a trhací techniky na Českém
vysokém učení technickém v Praze RTDr. ing. Cyril Krauz (1880-1942),
autor cenných pojednání (Průmysl látek výbušných, Praha
1923, O výrobě látek výbušných, 1926, O bezdýmném prachu,
1926) i úsporných výrobních postupů.
V čele výroby bezdýmných prachů loveckých stála Anglie.
Zde bylo vybudováno významné středisko v Stowmarketu. Tamní
Safety Gun Cotton Factory se stala počátkem tohoto století
největším podnikem světa zabývajícím se výrobou
nitrocelulosy, Explosiv Company of Stowmarket významným výrobcem
bezdýmného prachu. Dále se touto výrobou zabývaly londýnské
firmy Schultze Gun-Powder Co. Ltd, E. C. Powder Company Ltd.,
Nobels Explosives Co. Ltd., Curtis's & Harvey Ltd., později
spojené v koncern Imperial Chemical Industries Ltd. London.
V Německu vzniklo několik středisek: Hasloch a. M. (Pulverfabrik
Hasloch a. M. GmbH), Rottweil (Vereinigte Köln-Rottweiler
Pulverfabriken A. C. Berlin), Walsrode (Wollf & Co Pulver- u.
Sprengstoff-Fabrik), Troisdorf, dodávající od počátku století
výborné lovecké bezdýmné prachy, s nimiž starý dýmný
prach nemohl konkurovat. Dokladem jejich obliby je i skutečnost,
že v roce 1920 zanikla od roku 1550 trvající firma Cramer
& Buchholz, Pulverfabriken GmbH Hannover, zabývající se v
továrnách v Rönsahlu (Westfálsko) a Rübelandu (Harz) výrobou
loveckého dýmného prachu.
Ve Spojených státech amerických, kde vedle kvalitních zbraní
obíhala spousta chatrného braku, se ofensivní bezdýmný prach
prosazoval z důvodů praktických i tradičních pomalu. O vývoj
se zasloužila firma F. C. a P. S. Du Pont, Wilmington. Na počátku
století zde byl již významný koncern U. S. Smokeless Powder
Co. vyrábějící bezdýmné prachy různých typů.
Belgická Société anonyme des poudres et dynamites, Arendonc-Tournout
zavedla lovecký bezdýmný prach vyráběný ze slaměné
nitrocelulosy (Poudre Lanfrey a basse de paille). Francie, která
zaujímá v dějinách bezdýmného prachu čestné místo, ve výrobě
bezdýmných prachů loveckých zaostávala. Výroba střelného
prachu byla zde státním monopolem. Lovci se museli spokojit s tím,
co stát dal na trh. Proto teprve šest let po zavedení bezdýmného
prachu v armádě 1. 7. 1892 se v obchodě objevily tři typy
loveckého a sportovního prachu, podle soudobých zpráv nevalné
jakosti.
Obdobná situace byla v Rakousku-Uhersku, kde státní monopol
dal do obchodu až roku 1897 dva druhy bezdýmného prachu, tedy
sedm let po zavedení bezdýmného prachu v nábojích pro
vojenské opakovačky Mannlicher M 88/90 (Pauchschwaches Pulver M
90). Jagdpulver No. 1 pro brokovnice ve tvaru černých nelesklých
klenutých kotoučků o průměru 2,5 mm (35 % NC, 35 % NG, 20 %
dusičnanu barnatého, 10 % dřevěného uhlí), Jagdpulver No. 2
pro kulovnice měl 40 % NC, 40 % NG, 20 % dusičnanu barnatého).
Naši lovci s nimi spokojeni nebyli. Vytýkali jim příliš
vysokou brisanci, korozi hlavní a klesání výkonu vlivem odpařování
nitroglycerinu (dr. M. Volek: Lovecký katechismus, Milotice 1909).
První továrna na bezdýmný prach byla otevřena v Marcheggu na
Moravském poli. Roku 1889 vybudoval A. Nobel další v Blumenau
u Wiener Neustadt, po dvou letech ji prodal vojenské správě a
založil roku 1891 prachárny v Bratislavě a v Saubersdorfu u Vídně.
Za I. světové války vysoká spotřeba vyvolala další továrny:
roku 1915 ve Starých Hradech Uherských u Bratislavy a roku 1917
v Moosbierbaumu z Kremže (Škoda, Wetzler & Co.).
Po rozpadu Rakouska-Uherska pracovaly Nobelovy závody v
Bratislavě pro náš stát až do roku 1923, kdy po zrušení
byla převedena výroba do nových továren v Semtíně u
Pardubic provozovaných tehdy firmou Československá akciová
továrna na látky výbušné v Semtíně. Naše výroba převzala
tehdy starý rakouský Jagdpulver jako lovecký bezdýmný prach
č. 1-Sm pro brokovnice a č. 2-Sm pro kulovnice. Poněvadž se
staré stížnosti opakovaly, sestaven roku 1925 vlastní bezdýmný
prach pro brokovnice zn. Condor pouze nitrocelulosový s přísadou
dusičnanu draselného, barnatého, pšeničného škrobu a dřevitě
moučky. Ani ten neměl úspěch - snadno se drtil, byl
hygroskopický a citlivý ke změnám teploty. Tvořil zelená
zrnka vzhledu nezralého máku. Po dvou letech výroba zastavena
a do obchodu nadále dodáván NC-prach Velox, předchůdce nynějšího
Lovexu.
I. světová válka (1914-1918) znamená další etapu ve vývoji
bezdýmného prachu. Když nouze o tuky v centrálních
mocnostech přivodila nedostatek nitroglycerinu, začali v Německu
nahrazovat nitroglycerin ve střelném prachu od roku 1870 známým,
ale prakticky nevyužívaným nitroglykolem (glykoldinitrát).
Nevýhodou byla složitá a drahá výroba glykolu - výchozím
materiálem byl tehdy ethylalkohol, předností nižší
citlivost vůči nárazu a praktická necitlivost ke změnám
temperatury. Nitroglykol tuhne až při -22 OC, nitroglycerin při
+80 0C. Zkušeností z války využili v USA, kde objevili levný
zdroj ethylenu v zemních plynech. Původního nitroglykolu užíváno
pak k výrobě nezamrzavých dynamitů, k výrobě bezdýmného
střelného prachu nitrodiglykolu (dinitridiglykol,
diethylenglykoldinitrat). Tento diglykolový prach má relativně
nízkou výbuchovou teplotu - chladný prach. Zatím se v Evropě
jako loveckých prachů neužívá, ale poněvadž se objevují
další zdroje ethylenu, je možné, že pro své dobré
vlastnosti se stane bezdýmným prachem budoucnosti.
Doba po II. světové válce ukončila definitivně zápas o bezdýmný
prach. Přispěla k tomu nesporně pokročilá zbrojní technika
dodávající spolehlivé hlavňové oceli, široký sortiment
bezdýmných prachů a výkonné roznětky. Bez významu nejsou
ani přísné zkoušky palných zbraní. Tím byly odstraněny
hlavní námitky odpůrců - nebezpečí plynoucí z vyššího výkonu
bezdýmných prachů. Podle prof. dr. Krauze je teoretický výkonnostní
poměr prachu dýmného - nitrocelulosového a nitroglycerinového
1:2,3:3,2. Starý dýmný prach, který po šest set let suverenně
vládl bojištím i honitbám, se vyrábí jen pro pyrotechnické
účely. Jako střelivina dosloužil. Dnes bychom tedy mohli dát
po staletí proklínanému, tajemnému Bertholdu Schwarzovi rozhřešení.
Prameny:
Pojezdný, J. dr.: Kniha o ohni, zbraních a lidech (strojopis)
Autor: Dr. Josef Pojezdný
© Militaria, Elka Press http://www.militaria.cz/