Cordite - Cordite

Um pedaço de cordite da Segunda Guerra Mundial
Um projétil de estilhaços de canhão de campo britânico de 18 libras seccionado, Primeira Guerra Mundial, com corda amarrada para simular a aparência do propelente de cordite original
Close de filamentos de cordite em um cartucho de rifle britânico .303 (fabricado em 1964).
Queimando uma mecha de pólvora de um britânico 0,303 rodada

Cordite é uma família de propelentes sem fumaça desenvolvida e produzida no Reino Unido desde 1889 para substituir a pólvora como propelente militar. Como a pólvora, a cordite é classificada como um explosivo baixo devido às suas baixas taxas de combustão e, conseqüentemente, ao seu baixo brilho . Estes produzem uma onda de deflagração subsônica em vez da onda de detonação supersônica produzida por brisants, ou altos explosivos . Os gases quentes produzidos pela queima de pólvora ou cordite geram pressão suficiente para impulsionar uma bala ou projétil até seu alvo, mas não tão rapidamente a ponto de destruir rotineiramente o cano da arma .

Cordite foi usado inicialmente no .303 britânico , Mark I e II, cartucho de rifle padrão entre 1891 e 1915; a escassez de cordite na Primeira Guerra Mundial levou à criação da fábrica de munições 'Devils Porridge' na fronteira entre a Inglaterra e a Escócia (produzindo 800 toneladas de cordite por ano). O Reino Unido também importou alguns pós sem fumaça desenvolvidos pelos Estados Unidos para uso em cartuchos de rifle. Cordite também foi usado para armas grandes, como canhões de tanques , artilharia e canhões navais. Ele tem sido usado principalmente para essa finalidade desde o final do século 19 pelo Reino Unido e pelos países da Comunidade Britânica . Seu uso foi desenvolvido antes da Segunda Guerra Mundial e como projéteis não girados de 2 e 3 polegadas de diâmetro (51 e 76 mm) para o lançamento de armas antiaéreas . Pequenos foguetes de cordite também foram desenvolvidos para assentos ejetores feitos pela Martin-Baker Company . Cordite também foi usado no sistema de detonação da bomba atômica Little Boy lançada sobre Hiroshima em agosto de 1945.

O termo "cordite" geralmente desapareceu das publicações oficiais entre as guerras. Durante a Segunda Guerra Mundial, os propelentes de base dupla foram amplamente usados ​​e houve algum uso de propelentes de base tripla pela artilharia. Propelentes de base tripla foram usados ​​em projetos de munições do pós-guerra e permanecem em produção para armas no Reino Unido; a maioria dos propelentes de base dupla deixou de serviço quando os estoques da Segunda Guerra Mundial foram gastos após a guerra. Para armas pequenas, ele foi substituído por outros propelentes, como a linha de pó extrudado de rifle militar aprimorado (IMR) ou o propelente de bola WC844 atualmente em uso na OTAN de 5,56 × 45 mm . A produção cessou no Reino Unido por volta do final do século 20, com o fechamento da última das fábricas de cordite da Segunda Guerra Mundial, a ROF Bishopton . O propelente de base tripla para serviço no Reino Unido (por exemplo, a pistola leve L118 de 105 mm ) agora é fabricado na Alemanha.

Adoção de pó sem fumaça pelo governo britânico

Substituições para pólvora (pólvora negra)

A pólvora , uma mistura explosiva de enxofre , carvão e nitrato de potássio (também conhecido como salitre ), foi o propelente original empregado em armas de fogo e fogos de artifício . Foi usado por volta do século 10 ou 11 em diante, mas tinha desvantagens, incluindo a grande quantidade de fumaça que produzia. Com o desenvolvimento, no século XIX, de diversos "nitro explosivos", baseados na reação de misturas de ácido nítrico em materiais como a celulose e a glicerina , iniciou-se a busca por um substituto para a pólvora.

Pós sem fumaça da Europa

A primeira pólvora sem fumaça foi desenvolvida em 1865 por Johann FE Schultze , um major da artilharia prussiana. Sua formulação (apelidada de Pó de Schultze ) era composta de nitrolignose impregnada com salitre ou nitrato de bário .

Em 1882, a Explosive Company of Stowmarket introduziu o EC Powder , que continha nitro-algodão e nitratos de potássio e bário em um grão gelatinado por álcool éter. Ele tinha grãos mais grossos do que outros pós de nitrocelulose. Provou-se inadequado para rifles, mas permaneceu em uso por muito tempo para espingardas e mais tarde foi usado para granadas e bombas de fragmentação.

Em 1884, o químico francês Paul Vieille produziu um propelente sem fumaça que teve algum sucesso. Era feito de colódio ( nitrocelulose dissolvida em etanol e éter ), resultando em uma substância coloidal plástica que era enrolada em folhas muito finas, depois seca e cortada em pequenos flocos. Foi imediatamente adotado pelos militares franceses para seu rifle de infantaria Mle 1886 e chamado Poudre B (para poudre blanche , ou pólvora branca ) para distingui-lo da pólvora negra (pólvora). O rifle e o cartucho desenvolvido para usar esse pó ficaram conhecidos genericamente como Lebel de 8 mm , em homenagem ao oficial que desenvolveu sua bala de jaqueta totalmente metálica de 8 mm .

No ano seguinte, 1887, Alfred Nobel inventou e patenteou um propelente sem fumaça que chamou de balistita . Era composto por 10% de cânfora , 45% de nitroglicerina e 45% de colódio (nitrocelulose). Com o tempo, a cânfora tendeu a evaporar, deixando um explosivo instável.

Desenvolvimento

Sir James Dewar no trabalho

Um comitê do governo do Reino Unido, conhecido como "Comitê de Explosivos", presidido por Sir Frederick Abel , monitorou desenvolvimentos estrangeiros em explosivos e obteve amostras de Poudre B e balistita; nenhum desses pós sem fumaça foi recomendado para adoção pelo Comitê de Explosivos.

Abel, Sir James Dewar e W Kellner, que também estava no comitê, desenvolveram e patentearam conjuntamente (Nos 5.614 e 11.664 nos nomes de Abel e Dewar) em 1889 um novo propelente semelhante à balistita consistindo de 58% de nitroglicerina , em peso, 37% de guncotton (nitrocelulose) e 5% de vaselina . Usando acetona como solvente , foi extrudado como bastões semelhantes a espaguete, inicialmente chamados de "pó de cordão" ou "modificação da balistita pelo Comitê", mas foi rapidamente abreviado para "Cordite".

Cordite começou como um propelente de base dupla . Na década de 1930 , a base tripla foi desenvolvida incluindo uma proporção substancial de nitroguanidina . O propelente de base tripla reduziu as desvantagens do propelente de base dupla - sua temperatura relativamente alta e flash significativo. A formulação de AN de base dupla da Imperial Chemical Industries (ICI) da 2ª Guerra Mundial também tinha uma temperatura muito mais baixa, mas faltava as propriedades de redução instantânea dos propelentes de base tripla N e NQ.

Embora a cordite seja classificada como um explosivo , não é utilizada como alto explosivo. Ele é projetado para deflagrar ou queimar para produzir gases de alta pressão.

Disputa de patente Nobel e Abel

Alfred Nobel processou Abel e Dewar por uma alegada violação de patente . Sua patente especificava que a nitrocelulose deveria ser "do tipo solúvel bem conhecido". Depois de perder o caso, foi para o Tribunal de Recurso . Essa disputa finalmente atingiu a Câmara dos Lordes , em 1895, mas foi finalmente perdida porque as palavras "do tipo solúvel bem conhecido" em sua patente foram interpretadas como significando o colódio solúvel e, portanto, excluíram especificamente o guncotton insolúvel. A frase ambígua era " nitrocelulose solúvel ": a nitrocelulose solúvel era conhecida como Colódio e era solúvel em álcool . Foi empregado principalmente para uso médico e fotográfico . Em contraste, insolúvel em álcool, a nitrocelulose era conhecida como algodão armado e era usada como explosivo. A patente de Nobel refere-se à produção de celulóide usando cânfora e nitrocelulose solúvel; e isso foi considerado como implicando que Nobel estava especificamente distinguindo entre o uso de nitrocelulose solúvel e insolúvel. Para uma análise forense do caso, veja The History of Explosives Vol II; The Case for Cordite, John Williams (2014). No entanto, em sua abrangente biografia de 2019 de Alfred Nobel, Ingrid Carlberg observa quão próximos Abel e Dewar foram autorizados a seguir o trabalho de Nobel em Paris, e quão desapontado Nobel estava com a forma como essa confiança foi traída. O livro defende Nobel como o inventor original e que o caso foi perdido por causa de um detalhe técnico sem importância.

Formulações

Foi rapidamente descoberto que a taxa de queima pode ser variada alterando a área de superfície da cordite. Varas estreitas eram usadas em armas pequenas e queimavam relativamente rápido, enquanto hastes mais grossas queimavam mais lentamente e eram usadas para canos mais longos, como os usados ​​na artilharia e canhões navais.

Cordite (Mk I) e Cordite MD

A formulação original de Abel-Dewar foi logo substituída, pois causou erosão excessiva no cano da arma . Ele se tornou conhecido como Cordite Mk I .

A composição da cordite foi alterada para 65% de guncotton e 30% de nitroglicerina (mantendo 5% de vaselina) logo após o fim da Segunda Guerra dos Bôeres . Isso era conhecido como Cordite MD (modificado).

Normalmente, os cartuchos de Cordite MD pesavam cerca de 15% a mais do que os cartuchos de Cordite Mk I que eles substituíam, para atingir a mesma velocidade do cano, devido à natureza inerentemente menos potente do Cordite MD.

Cordite RDB

Durante a Primeira Guerra Mundial, a acetona estava em falta na Grã-Bretanha e uma nova forma experimental foi desenvolvida para uso pela Marinha Real . Este foi Cordite RDB (= R ESQUISA D EPARTAMENTO fórmula B ); que era 52% de colódio , 42% de nitroglicerina e 6% de vaselina . Foi produzido na HM Factory, Gretna ; e a Fábrica de Cordite da Marinha Real, Holton Heath .

A acetona para a indústria de cordite durante o final da Primeira Guerra Mundial foi eventualmente produzida pelos esforços do Dr. Chaim Weizmann , considerado o pai da fermentação industrial . Enquanto palestrante na Universidade de Manchester, Weizmann descobriu como usar a fermentação bacteriana para produzir grandes quantidades de muitas substâncias desejadas. Ele usou a bactéria Clostridium acetobutylicum (o chamado organismo de Weizmann) para produzir acetona. Weizmann transferiu os direitos de fabricação de acetona para a Commercial Solvents Corporation em troca de royalties. Após a crise da Shell de 1915 durante a Primeira Guerra Mundial, ele foi diretor dos Laboratórios do Almirantado Britânico de 1916 a 1919.

Posteriormente, descobriu-se que o Cordite RDB se tornava instável se armazenado por muito tempo.

Cordite SC

A pesquisa sobre Cordite RDB sem solvente continuou principalmente com a adição de estabilizantes, o que levou ao tipo comumente usado na Segunda Guerra Mundial como o principal propelente naval. Na Grã-Bretanha, era conhecido como Cordite SC (= Cordite sem solvente). O Cordite SC foi produzido em diferentes formas e tamanhos, de modo que a geometria particular do Cordite SC foi indicada pelo uso de letras ou números, ou ambos, após o SC. Por exemplo, SC seguido por um número era um cordão em forma de haste, com o número representando o diâmetro em milésimos de polegada. "SC T" seguido por dois conjuntos de números indicados como propelente tubular, com os números representando os dois diâmetros em milésimos.

Duas polegadas (aproximadamente 50 mm) e três polegadas (aproximadamente 75 mm) de diâmetro, cargas de foguete Cordite SC foram desenvolvidas em grande segredo antes da Segunda Guerra Mundial para fins antiaéreos - as chamadas baterias Z , usando ' Projéteis não girados ' .

A Grã-Bretanha mudou para unidades métricas na década de 1960, então houve uma descontinuidade no sistema de numeração da geometria do propelente.

Cordite N

Um desenvolvimento importante durante a Segunda Guerra Mundial foi a adição de outro explosivo, a nitroguanidina , à mistura para formar o propelente de base tripla ou Cordite N e NQ . As formulações eram ligeiramente diferentes para artilharia e uso naval. Isso resolveu dois problemas associados aos grandes canhões navais instalados nos navios de capital da Marinha britânica : o flash do canhão e a erosão do cano. A nitroguanidina produz grandes quantidades de nitrogênio quando aquecida, o que teve o benefício de reduzir o brilho da boca do cano, e sua temperatura de queima mais baixa reduziu muito a erosão do cano da arma.

N e NQ também foram emitidos em quantidades limitadas para munições usadas pelas peças de artilharia terrestre britânica de 25-pdr e 5,5 polegadas .

Após a Segunda Guerra Mundial, a produção de propelentes de base dupla terminou em geral. Os propelentes de base tripla, N e NQ, foram os únicos usados ​​em novos designs de munições, como os cartuchos para Field 105 mm e para FH70 155 mm .

Desenho de carga

Fabricar

Fábricas do governo do Reino Unido

Na Grã-Bretanha, a cordite foi desenvolvida para uso militar no Royal Arsenal por Abel, Dewar e Kellner, Woolwich , e produzida na Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills de 1889 em diante.

No início da Primeira Guerra Mundial, a cordite estava em produção na Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills e por sete outros fornecedores (British Explosives Syndicate Ltd, Chilworth Gunpowder Company Ltd, Cotton Powder Company Ltd, Srs. Curtis's e Harvey Ltd, National Explosives Company Ltd, Novo Explosives Company Ltd e Nobels Explosive Company Ltd). . As fábricas existentes foram ampliadas e outras novas construídas notavelmente por Nobel em Ardeer, HM Factory, Gretna , que se estendia pela fronteira entre a Escócia e a Inglaterra em Gretna , e a Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath . Uma fábrica também foi estabelecida pelo governo indiano em Nilgris. As fábricas de cordite Gretna e Holton Heath fecharam no final da Primeira Guerra Mundial

No início da Segunda Guerra Mundial, Holton Heath reabriu, e uma fábrica adicional para a Marinha Real, a Fábrica de Propulsores da Marinha Real, Caerwent , foi inaugurada em Caerwent no País de Gales . Uma grande Fábrica de Artilharia Real , ROF Bishopton, foi inaugurada na Escócia para fabricar cordite para o Exército Britânico e a Força Aérea Real. Uma nova fábrica de cordite em Waltham Abbey e dois ROFs adicionais - ROF Ranskill e ROF Wrexham - também foram abertos. A cordite produzida nessas fábricas era enviada para fábricas de enchimento para enchimento de munições.

Fábricas da Agência MoS e ICI Nobel na Segunda Guerra Mundial

O governo britânico montou fábricas adicionais de cordite, não sob o controle da Royal Ordnance Factory, mas como fábricas de agências operadas em nome do Ministério do Abastecimento (MoS). A empresa ICI Nobel , em Ardeer, foi convidada em 1939 para construir e operar seis fábricas no sul da Escócia. Quatro desses seis estavam envolvidos na fabricação de cordite ou propelente de armas de fogo. Os trabalhos em MoS Drungans ( Dumfries ) produziram guncotton que foi convertido em cordite no MoS Dalbeattie (cordite de base tripla) e no MoS Powfoot (guncotton granulado monobase para armas pequenas). Um local menor em Girvan, South Ayrshire, agora ocupado pela destilaria de Grant, produziu cordite e TNT . O local da ICI Ardeer também teve uma fábrica de cordite desativada pelo governo na Primeira Guerra Mundial.

35% do cordite britânico produzido entre 1942 e 1945 veio da Ardeer e dessas fábricas da agência. A ICI dirigia um trabalho semelhante em Deer Park (que também era conhecido como Ardeer, em homenagem ao subúrbio adjacente) perto de Melbourne, na Austrália e na África do Sul.

Suprimentos internacionais

Fontes adicionais de propelente também foram procuradas na Comunidade Britânica tanto na Primeira quanto na Segunda Guerra Mundial. Canadá , África do Sul e Austrália tinham fábricas de propriedade da ICI que, em particular, forneciam grandes quantidades de cordite.

Primeira Guerra Mundial

A Canadian Explosives Limited foi criada em 1910 para produzir cordite para rifle , em sua fábrica de Beloeil , para o Arsenal de Quebec . Em novembro de 1915, a produção foi expandida para produzir 350.000 lb (159.000 kg) de cordite por mês para o Conselho de Munições Imperial .

O Imperial Munitions Board instalou várias fábricas de explosivos adicionais no Canadá . Construiu a fábrica da The British Cordite Ltd em Nobel, Ontário , em 1916/1917, para a produção de cordite. A produção começou em meados de 1917.

A Canadian Explosives Limited construiu uma fábrica adicional de cordite em Nobel, Ontário. O trabalho começou em fevereiro de 1918 e foi concluído em 24 de agosto de 1918. Ele foi projetado para produzir 1.500.000 lb (681.000 kg) de cordite por mês.

As fábricas, especificamente a “indústria pesada” (Long e Marland 2009) eram importantes para o fornecimento de munições. As fábricas de Cordite normalmente empregavam mulheres (Cook 2006) que colocavam suas vidas em risco ao empacotar as conchas.

Quantidades de produção

Grandes quantidades de cordite foram fabricadas em ambas as Guerras Mundiais para uso militar.

Pré-Primeira Guerra Mundial

Antes da Primeira Guerra Mundial , a maior parte da cordite usada pelo governo britânico era produzida em suas próprias fábricas. Imediatamente antes da Primeira Guerra Mundial, entre 6.000 e 8.000 toneladas por ano de cordite eram produzidas no Reino Unido por fabricantes privados; entre 1.000 e 1.500 toneladas por ano eram produzidas pelos Explosivos Nobel , em Ardeer. No entanto, a indústria privada tinha capacidade para produzir cerca de 10.000 toneladas por ano, com Ardeer capaz de produzir cerca de 3.000 toneladas desse total.

Primeira Guerra Mundial

No início da Primeira Guerra Mundial, a indústria privada do Reino Unido foi solicitada a produzir 16.000 toneladas de cordite, e todas as empresas começaram a se expandir. A HM Factory, Gretna , a maior fábrica de propelentes do Reino Unido, inaugurada em 1916, estava em 1917 produzindo 800 toneladas (812 toneladas ) de Cordite RDB por semana (aproximadamente 41.600 toneladas por ano). A Royal Navy tinha sua própria fábrica em Holton Heath .

Em 1910, a Canadian Explosives Limited produziu 3.000 lb (1.362 kg) de cordite para rifle por mês em sua fábrica de Beloeil , para o Arsenal de Quebec . Em novembro de 1915, a produção havia sido expandida para 350.000 lb (159.000 kg) de cordite por mês (aproximadamente 1.900 toneladas por ano). A fábrica de cordite Canadian Explosives Limited em Nobel, Ontário, foi projetada para produzir 1.500.000 lb (681 toneladas) de cordite por mês (aproximadamente 8.170 toneladas por ano).

Entre guerras

HM Factory, Gretna e a Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath, ambas fecharam após o fim da guerra e a fábrica de Gretna foi desmontada. Isso deixou as fábricas de Waltham Abbey e Ardeer em produção.

Segunda Guerra Mundial

Conforme observado acima, além de suas próprias instalações, o governo britânico fez com que a ICI Nobel estabelecesse uma série de fábricas de agências de cordite na Escócia, Austrália, Canadá e África do Sul.

Usos na cultura popular

  • Em homenagem ao uso militar da cordite, o departamento de engenharia mecânica do Royal Military College do Canadá construiu um navio para uso em pesquisas termodinâmicas e chamou-o MV Cordite . Também é mencionado na torcida do RMC.

Citações

Bibliografia

  • Bowditch, MR; Hayward, L. (1996). Um registro pictórico da fábrica real de cordite naval: Holton Heath . Wareham: Publicação final. ISBN 1-900467-01-1.
  • Brown, David K ​​.; McCallum, Iain (2001). "Explosões de munição na Primeira Guerra Mundial". Warship International . Organização Internacional de Pesquisa Naval. XXXVIII (1): 58–69. ISSN  0043-0374 .
  • Brown, Donald (1999). Somerset v Hitler: Secret Operations in the Mendips 1939-1945 . Newbury: Livros de campo. ISBN 1-85306-590-0.
  • Carnegie, David (1925). A história do fornecimento de munições no Canadá, 1914-1918 . Londres: Longmans, Green and Co.
  • Cocroft, Wayne D. (2000). Energia perigosa: A arqueologia da fabricação de pólvora e explosivos militares . Swindon: English Heritage . ISBN 1-85074-718-0.
  • Davis, Tenney L. (1943). A Química do Pó e Explosivos . Volume II. Nova York: John Wiley & Sons. |volume=tem texto extra ( ajuda )
  • Hartcup, Guy (1970). O desafio da guerra: contribuições científicas e de engenharia para a segunda guerra mundial . Newton Abbot: David & Charles . ISBN 0-7153-4789-6.
  • Hogg, OFG (1970). Artilharia: sua origem, apogeu e declínio . Londres: C Hurst and Company.
  • Ministério das Munições (1922). A História Oficial do Ministério das Munições Volume X O Fornecimento de Munições Parte IV Munições para Armas: Explosivos .
  • Reader, WJ (1975). Imperial Chemical Industries: A History. Volume II; The First Quarter-Century 1926-1952 . Londres: Oxford University Press . ISBN 0-19-215944-5.
  • Schuck, H .; Sohlman, R. (1929). A Vida de Alfred Nobel . Londres: William Heinemann.
  • Ministério das Munições da Guerra (1919). HM Factory, Gretna: Descrição da planta e do processo . Dumfries: J. Maxwell and Son, para His Majesty's Stationery Office .
  • Rotter, Andrew J. (2008). Hiroshima: a bomba do mundo . Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-280437-2.
  • Zukas, John A .; Walters, William P. (2002). Explosivos, efeitos e aplicações . Springer.

links externos