PÓLVORA




PÓLVORA


Autor: Augusto Thomazi Gassen



A pólvora teve seu surgimento na China, provavelmente durante a Dinastia Tang (618-906). Tal descobrimento é atribuído a monges taoístas ou alquimistas que estavam em busca do elixir da imortalidade.
Os primeiros registros deste descobrimento datam de meado dos anos 800, em cujas referências encontradas em um texto de alquimia, na China, advertiam para que não fosse misturado enxofre, rosalgar (Sulfeto natural de arsênio, de cor vermelha) e salitre com mel, devido ao fato de se obter chamas, o que provocaria queima de rostos e mãos.
Posteriormente, a química da pólvora foi também dominada pelos Mongóis quando estes invadiram a China e tiveram contato com esta substância. A partir daí, os Mongóis expandiram seu império e acabaram por levar este conhecimento aos povos árabes, os quais foram subjugados, no séc. XIII, às evidências; isto foi registrado pelo sírio Hasan AL-Rammah, o qual escreveu, na língua árabe, diversas receitas de pólvora com instruções de uso para fogos, foguetes, dentre outras utilizações.
Na Europa, durante o séc. XIII, os europeus também tiveram conhecimento da pólvora, por meio de contato com os povos árabes. Estes também tiveram contato com os mongóis, seja através de conquistas bélicas, seja pelo comércio exercido através da Rota da Seda, o qual saía da China e chegava à Itália: a principal rota comercial do mundo na época.



Rota da Seda.

Os primeiros registros de utilização da pólvora em armas de fogo datam do séc. XII, visto que foi localizada uma escultura em uma caverna, na região de Xixuão, na China. Já a arma mais antiga, feita em bronze, foi datada de 1288, descoberta também na China.
No séc. XIV houve uma expressiva contribuição europeia para a composição da pólvora. Foi adicionado pó de milho melhorando sua fiabilidade e consistência. Dessa forma, a chama se propagaria entre os grânulos, iluminando-os todos, antes de ocorrer significativa expansão de gás. O tamanho dos grânulos foi diferenciado para os diferentes tipos de arma. Antes deste novo incremento, a pólvora era gradualmente consumida em seus elementos, o que acarretava pouca energia para uma correta utilização em armas de fogo.
Apesar da descoberta da pólvora ter ocorrido na China, não foi neste país que houve sua maior difusão na aplicação em armas de fogo. Isto decorreu do fato de que a metalurgia não era uma arte bem dominada no período de seu surgimento. A mesma situação ocorreu com árabes e europeus naquela época, ao terem o conhecimento sobre a pólvora. Ainda assim, os chineses a empregaram para fins militares, utilizando-a na forma de foguetes e de bombas explosivas lançadas de catapultas.



“Míssil” chines.

As primeiras referências da utilização da pólvora, em batalhas, ocorreu em 1126, quando os chineses utilizaram tubos feitos de bambu para lançarem “mísseis” contra o inimigo. Posteriormente, os tubos de bambus foram substituídos por tubos de metal. O canhão mais antigo, que se tem notícia, foi localizado na china, datado de 1289. De acordo com o historiador Ahmad Y. al-Hassan, o primeiro canhão da História apareceu na Batalha de Ain Jalut, no ano de 1260, quando os mamelucos o utilizaram contra os mongóis. A pólvora também foi utilizada em batalha pelos mongóis contra os Húngaros em 1241. O Sultão Otomano Mehmed II, o Conquistador, ficou conhecido por utilizar canhões gigantescos para dominar Constantinopla em 1453.



Canhões Otomanos na conquista de Constantinopla.

Por volta de meados do século XIV, os primeiros canhões foram mencionados extensivamente tanto na Europa quanto na China. O salitre necessário à obtenção da pólvora negra era conseguido a partir do “cozimento” de fezes de animais.



Canhão de mão chines.
Arma árabe provavelmente do Séc XV.

A pólvora foi usada pela primeira vez para lançar projéteis de uma arma portátil, de tamanho semelhante ao dos rifles atuais, na Arábia, por volta de 1304. Do século XV até o Século XVII se observou um desenvolvimento generalizado na tecnologia da pólvora, tanto na Europa quanto no extremo Oriente. Avanços na metalurgia conduziram ao desenvolvimento de armas leves e consequentemente aos mosquetes. A produção de pólvora nas Ilhas Britânicas parece ter tido inicio em meados do século XIII. Alguns registros apontam que a pólvora estava sendo feita, na Inglaterra em 1346.
Desde o surgimento da pólvora (618-906), não houve significativas mudanças em sua configuração. Até o final do século XIX, a pólvora possuía uma configuração única e apresentava-se como um pó de coloração preta, motivo pelo qual é chamada de pólvora preta, isto perdurou até o surgimento das pólvoras modernas, ao final do século XIX.

PÓLVORA PRETA

A pólvora preta é composta pelos seguintes ingredientes granulares: Enxofre (S), Carvão vegetal (provê o carbono) e Nitrato de potássio (salitre – KNO3, que provê o oxigênio). A proporção ideal para a confecção da pólvora é salitre 74,64%, enxofre 11,64% e carvão vegetal 13,50%
A graduação de tamanhos dos grãos de pólvora negra vão do áspero Fg, usado em rifles de grande calibre e pequenos canhões, passando pelo FFg (médios e pequenos calibres de rifles), FFFg (pistolas) e FFFFg (pistolas curtas e garruchas de pederneira).
A pólvora preta possui certas vantagens, tais como: ser de fácil produção, baixo custo, facilidade de ignição e baixo conteúdo de energia. Em contrapartida, também apresenta algumas desvantagens frente às novas pólvoras disponíveis no mercado. Dentre estas, destaca-se a facilidade de ignição acidental por choque, pressão, atrito, centelhas, calor, eletricidade estática, etc. – fatos estes que dificultam a fabricação, o transporte, o armazenamento e o manuseio.
Esta pólvora provoca uma grande emissão de fumaça no momento do disparo, dificultando a visualização do alvo e consequentemente acusa a posição do atirador. Também tem como característica a grande quantidade de resíduos que ficam alojados dentro da arma, o que provoca sua corrosão. Tal quantidade pode chegar a 55% do peso total da pólvora que foi utilizada no disparo. Este resíduo normalmente não é muito solúvel nos solventes utilizados para a limpeza de armas de fogo, o que expõem a necessidade de se utilizar procedimentos especiais para executar esta limpeza. Importante frisar que, com apenas poucos disparos, torna-se necessária a limpeza do cano da arma para que um novo projétil possa ser novamente inserido (no caso de armas de antecarga).

PÓLVORA QUÍMICA

Em 1886, Paul Marie Eugène Vieille inventou na França a pólvora “sem fumaça” chamada de Poudre B (poudre blanche, pólvora branca). Feita de nitrocelulose gelatinosa misturada com éter e álcool, a pólvora sem fumaça era passada através de rolos para formar finas folhas as quais eram cortadas com uma guilhotina para formar grãos do tamanho desejado.
A pólvora de Vieille foi usada inicialmente no fuzil militar francês Lebel e foi adotada pelo exército francês, no final do ano de 1880, tornando-se o primeiro exército do mundo a utilizar a pólvora de base simples. A pólvora de Vieille revolucionou a eficiência das armas curtas e dos rifles. Primeiramente, porque quase não havia a formação de fumaça quando a arma era disparada e, posteriormente, porque era muito mais poderosa do que a pólvora negra, três vezes mais forte para a mesma quantidade de carga, dando uma precisão de quase 1.000 metros aos rifles. Outra importante característica trazida por esta pólvora foi o fato de não precisar trabalhar comprimida em estojos largos, reduzindo o tamanho e peso da munição, o que possibilitou ao combatente transportar uma maior quantidade de cartuchos com o mesmo peso. A partir desta nova composição, surgiram projéteis menores aliados a altíssimas velocidades, o que resultou em grande eficiência terminal.
Para a época, esta descoberta foi um salto tecnológico, haja vista que a pólvora já não deixava resíduos no cano, nem ocasionava sua corrosão, além de não precisava trabalhar comprimida em estojos largos. Como a nova pólvora produzira maiores velocidades, possibilitava a redução do diâmetro dos projéteis, o que significava atingir com precisão alvos a grandes distâncias. Logo após a adoção desta pólvora pelo exército francês, outras nações também começaram a produzi-la. Nos EUA, a primeira munição comercial com este novo componente foi o calibre 30-30 Winchester, lançado no ano de 1895.



Winchester Mod 1894 em calibre 30-30.

Em 1887, Alfred Nobel também desenvolveu a pólvora “sem fumaça”. Ela se tornou conhecida como cordita ou cordite, uma pólvora mais fácil de carregar e mais poderosa do que a Poudre B. Sua principal característica era ser confeccionada utilizando-se nitroglicerina e não solventes, como havia sido feito por Vieille. Com o passar dos anos, ambos os processos foram aprimorados, o que acarretou distinção na classificação de pólvoras: de base simples e de base dupla.

Pólvora de Base Simples:

Possui como ingrediente ativo exclusivamente nitrocelulose, em proporção atual que varia de 90% a 97%. Além deste componente, também são adicionados diversos outros compostos com funções específicas para retardar a queima, etc.
Características:
  • Queima em um padrão baixo de temperatura, causando menos erosão nos canos, o que confere a estes uma vida útil mais prolongada;
  • É mais barata e fácil de ser utilizada em recarga o que vai da utilização em calibres de armas de porte a armas portáteis;
  • É menos sensível às variações de temperatura ambiente. Em geral, o aumento da temperatura aumenta a velocidade e pressão dos cartuchos e, a diminuição, a reduz. Como as pólvoras de base simples são menos sensíveis a variações de temperatura, elas são as recomendadas para utilização em áreas muito quentes ou muito frias, pois apresentam menores variações de velocidade e pressão se comparadas àquelas nas quais as munições foram carregadas, em geral a 25ºC das fábricas ou salas de recarga.
  • Apresenta menor valor energético que as pólvoras de base dupla;
  • Possui menor densidade gravimétrica, o que significa dizer que tomam maior volume nos estojos frente à pólvora de base dupla;

Pólvora de Base Dupla:

Possui como proporção a nitrocelulose de 48% a 58% e a nitroglicerina de 35% a 50%. Além destes componentes, também são adicionados diversos outros compostos com funções específicas para retardar a queima, etc.
Características:
  • É mais fácil de ser fabricada;
  • É mais fácil de ser iniciada (ignição);
  • Tem maior conteúdo de energia; para se obter uma determinada pressão, a quantidade de pólvora necessária é menor do que uma de base simples (possui maior densidade gravimétrica), tornando-se, portanto, uma pólvora ideal para ser alojada em estojos compactos;
  • Resiste melhor à umidade;
  • Sofre com a variação da temperatura ambiente;
  • Queima a um padrão de temperatura alto, esquentando o cano da arma com poucos disparos. Em armas de tiro semiautomático ou automático, uma sequência muito rápida de disparo com munições dotadas de pólvoras de base dupla irá erodir o cano com mais brevidade do que com munições com pólvoras de base simples;
  • Queima bem com poucos resíduos;
Hoje a maior parte das pólvoras em forma esférica é fabricada em base dupla e apresentam as seguintes características:
  • Facilidade e regularidade quando medidas em dosadores volumétricos;
  • Alta densidade, o que representa maior quantidade (peso) de propelente em um dado volume;
  • Entre todas as pólvoras, é a que dá menor erosão nos canos das armas;
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GENERALIDADES:

A pólvora sem fumaça possibilitou o desenvolvimento das modernas armas semiautomáticas e automáticas. A queima da pólvora negra deixa uma fina camada de resíduo que apresenta propriedades higroscópicas e corrosivas. O resíduo da pólvora sem fumaça não exibe nenhuma dessas propriedades, o que torna possível uma arma de carregamento automático, com diversas partes móveis, que sofreria de emperramento se utilizassem a pólvora negra.
As pólvoras além de possuírem composições diversas, também podem apresentar formatos diferentes, que condizem com o padrão de queima que se queira dar à pólvora. Basicamente, têm-se pólvoras produzidas com quatro formatos de grãos, a saber: esferoidal ou “bali powder” (ex. Winchester 231); disco (ex. lmbel Rex 1200); lâmina (ex. lmbel BD 521); e cilíndrico/tubular (ex. CBC 102). Dessas, só a esferoidal não possui similar nacional, visto que o sistema de fabricação dessa pólvora é de propriedade da Winchester Smokeless Propellants.





Pólvora Tubular.
Pólvora Esferoidal.
Pólvora em Disco.
Pólvora em Lâmina.


O formato dos grãos é de suma importância, pois são meios utilizados para controlar a velocidade de queima do propelente (pólvora). No caso das pólvoras negras, os tamanhos dos grãos são praticamente a única forma de controlar sua velocidade de combustão e, mesmo assim, dentro de limites estreitos.
Pólvora “sem fumaça” queima somente na superfície dos grãos. Grãos maiores queimam mais vagarosamente, e a taxa de queima é controlada por uma camada superficial de detenção de chama.



Pólvora de canhão naval.

A intenção é regular a taxa de queima, de modo que uma pressão relativamente constante seja exercida para propelir o projétil ao longo de todo o seu percurso dentro do cano da arma para se obter  a maior velocidade possível. A pólvora para canhões possui os maiores grãos cilíndricos, com até o tamanho de um polegar, e com até sete perfurações (uma central e as outras seis formando um círculo na metade do caminho entre o centro e a face externa). As perfurações estabilizam a taxa de queima, porque, enquanto o exterior se queima em sentido do interior, ocorre o inverso nos furos, para fora.
Pólvoras de queima rápida, para armas de fogo, são feitas com formas extrudadas com maior área superficial, como lâminas, ou por achatamento de grãos esféricos. A secagem é realizada a vácuo. Os solventes são então recondensados e reciclados. Os grãos são também revestidos com grafite, para prevenir que faíscas provenientes de eletricidade estática causem ignições indesejadas, além de reduzir, ou acabar, com a tendência dos grãos de se aglutinarem, tornando manuseio e carregamento mais fáceis.
Na composição das pólvoras modernas (base simples e base dupla) são adicionados diversos outros produtos, tais como estabilizadores plastificantes, sais minerais, etc., com diversas funções, dentre os quais haja velocidade de combustão.
As pólvoras químicas ou sem fumaça como também são chamadas, podem ser divididas em três modalidades de acordo com a velocidade de sua queima: pólvoras vivas, lentas ou progressivas. As pólvoras vivas são aquela com uma taxa de queima extremamente rápida, exaurindo-se antes do projétil atingir a boca do cano. Propicia altos índices de pressão na arma, o que pode acelerar seu desgaste ou acarretar danos na mesma.  Já as pólvoras lentas geram uma queima não tão acelerada, aumentando a vida útil da arma. Normalmente é utilizada em armas de canos longos permitindo sua queima durante um período maior de confinamento no cano e propicia a energia adequada ao projétil, o que já não é possível em armas de cano reduzido, onde grande parte da pólvora exaure-se fora da área interna do cano. A pólvora de queima progressiva caracteriza-se quando a combustão se realiza com o aumento da superfície, cuja pressão desenvolve-se de forma não brusca até atingir seu ponto máximo, conservando-se alta por mais tempo.
A pólvora queima produzindo uma onda de deflagração subsônica, ao contrário dos altos explosivos que geram uma onda de detonação supersônica. Isso reduz o pico de pressão na arma, mas também a torna menos capacitada a destruir rochas ou fortificações.
Importante salientar que pólvora não é explosivo, mas sim propelente (combustível). A sua explosão (detonação) ocorre apenas quando confinada.

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