Практические аспекты воронения стволов орудий для кораблей РИФ
В прошлой заметке я почти полностью опустил практическую сторону процесса и подробно не останавливался на том, КАК именно воронились стволы орудий на кораблях российского флота и как можно заворонить стволы на модели.
Исторический ракурс
Главный источник в данных изысканиях – упомянутое в прошлой статье дело из 421 фонда РГА ВМФ.
Кстати, до того, как я его заказал, оно было не оцифровано. Теперь в Архиве есть его цифровая копия. Если вдруг кто-то соизволит с ним лично ознакомиться, то это будет намного проще, быстрее и существенно дешевле, чем выпало мне.
Итак, согласно Журнала Артиллерийского отделения МТК №12 за 1884 год, рецепт состава для «…выворонения в темнокоричневый цвет находящихся на корвете («Витязь» - прим. автора) орудий и принадлежности к ним»:
Основной документ – «Описание способа воронения орудий», составленное старшим артиллерийским офицером фрегата «Владимир Мономах» поручиком Захарченко 17 июля 1886 года.
Поручик Захарченко, еще будучи кондуктором, имел в Кронштадте славу «лихого стрелка». По окончании курса в стрелковой школе он был произведен в 1873 году в офицеры и служил на различных кораблях Балтийского флота, в том числе на полуброненосном фрегате «Владимир Мономах», который в 1887 году зашел в Манилу.
Там он принял участие в состязаниях из штуцеров. Каждый из состязающихся должен сделать не менее 40 выстрелов в разные щиты на расстоянии 400 метров. В первый щит должно было быть 25 выстрелов, во второй — 10, в третий — 5.
Как писала в 1887 году газета «Новое Время», Захарченко утром «дал 25 выстрелов в 1-й щит, и все без промаха». По итогам стрельбы он завоевал первый приз — «серебряную медаль величиною с рубль, на голубой ленте, с изображением щита со скрещенными ружьями в лавровом и дубовом венках, на оборотной стороне герб Испании». По итогам второй стрельбы — 10 выстрелов без промаха — он получил «прекрасной работы бокал для шампанского, в виде чаши». В третьем подходе Захарченко снова оказался лучше всех и, «ему выдали третий приз — роскошный бронзовый вызолоченный поставец с двумя хрустальными графинами ликеру и двенадцатью рюмками. Испанцы прокричали виват в честь «славного русского капитана стрелков», и по его предложению выпили по рюмочке ликеру из его приза».
Это был первый опыт участия русского спортсмена-стрелка в международном состязании, где наш соотечественник показал великолепный результат и стал победителем во всех трех номинациях.
Далее – текст документа с комментариями
Приготовление состава для воронения. Состав или протрава приготовляется не менее как за три дня до воронения и состоит из следующих веществ, смешиваемых в нижеприведенной пропорции:
- дистиллированной или чистой дождевой воды, 1 бутылка;
- царской водки, 1 лот;
- соляной кислоты, 2 лота;
- сухого двухлористого железа, 1 лот.
В XIX веке при приготовлении химических, пиротехнических, ремесленных и бытовых составов в Российской империи активно использовалась старинная русская система мер, где лот служил одной из основных единиц веса. Один русский лот равен 12,797 грамма (округлённо 12,8 г).
Что качается такой единицы объема, как «бутылка», то различали два вида бутылки — винную и водочную:
1 винная бутылка (мерная бутылка) = 1/16 ведра = 1/2 осьмерикового штофа = 0,7686875 л.
1 водочная бутылка (пивная бутылка, торговая бутылка, полуштоф) = 1/20 ведра = 1/2 десятерикового штофа = 0,61495 л.
Царская водка (крепкая водка) – это концентрированная смесь желто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора, наличие хлорида нитрозила и атомарного хлора среди продуктов взаимодействия и делают ее сильнейшим окислителем. Смесь быстро разлагается с выделением газов и теряет свои свойства, поэтому ее нельзя хранить или готовить «про запас». Помимо золота в царской водке растворяется платина, а вот серебро и палладий в реакцию не вступают.
Это изобретение известно со времен первых алхимиков, пытающихся получить золото из химических веществ и найти реактив, который сможет превращать в золото неблагородные металлы. Несмотря на то, что поиски не привели к успеху, а со временем стало очевидно, что философский камень просто не может существовать – алхимики значительно продвинули вперед естественные науки, а их открытиями пользуются до сих пор. Одним из таких открытий стала царская водка.
Несмотря на название, она не имеет отношения ни к одному из царей. Ее назвали царской, обнаружив способность растворять королевский металл – золото, которое до этого момента считалось нерастворимым и неподверженным воздействию реактивов. В оригинале она даже не водка, а вода. Водкой она стала только в русском языке, это произошло еще тогда, когда это слово не означало спиртной напиток, а было синонимом к слову «водица».
Классический рецепт – 1:3 азотной и соляной кислоты.
В советские времена, когда был бум кустарного аффинажа драгметаллов из радиодеталей, царская водка была первой помощницей в домашней алхимии. Использовались различные методы, но схема для всех одинакова – растворение и осаждение.
История знает один уникальный случай аффинажа золота. Во времена Третьего рейха в Германии было запрещено принятие Нобелевской премии любыми учеными, а полученные награды изымались. Два немецких физика – Макс фон Лауэ и Джеймс Франк — передали свои золотые медали датскому физику Нильсу Бору на хранение, однако Копенгаген был оккупирован, и медали оказались под угрозой. Сотрудник института Нильса Бора Дьердь де Хевеши пошел на беспрецедентную меру – он растворил медали в царской водке. Банка с раствором стояла в институте до окончания оккупации, а после войны Хевеши выделил золото и передал его Нобелевскому фонду, а уже в Швеции из него снова сделали медали и вернули их законным владельцам.
Двухлористое железо — хлорид железа(II), хлористое железо FeCl2 - средняя соль двухвалентного железа и соляной кислоты.
Железо двухлористое представляет собой голубовато-зеленые кристаллы, которые на воздухе покрываются желто-бурым налетом, растворимые в воде и спирте.
Стоимость всех компонентов определялась на 1884 год в 43 копейки.
Для понимания: зарплата квалифицированного рабочего на тот период – 35-45 руб. в месяц, фунт ржаного хлеба стоил 2–3 копейки, мясо говядина (фунт): 11–14 копеек
Подогреть в чистой посуде воду, влить в бутылку, затем приготовить другую бутылку пустую, взять из судовой аптеки на время весы, стеклянную воронку, фарфоровую колбочку с пестиком, растереть пестиком двухлористое железо и смешать соляную кислоту с царской водкой и с двухлористым растертым железом, все это вылить через стеклянную воронку в пустую бутылку и сию же минуту долить подогретой водой до горлышка, заткнуть пробкой, а по временам в продолжении трех суток взбалтывать, открывая пробку, и через трое суток можно покрывать орудие ниже описанным способом.
Состав одинаково действует на орудие через три дня и через три года, после его создания, когда он хранится в стеклянной бутылке и заткнут стеклянной притертой пробкой.
Сплести из белой ворсы два сезня шириною 2 дюйма; длина же его должна быть такая, чтобы сезень обхватывал бы вокруг самую толстую часть орудия с тем, чтобы оставались концы в два фута длины.
Ворса - обрубки старого пенькового такелажа, на пряди и каболки, употребляется для выделки матов, кранцев, швабр, для связывания парусов и т.д.
Для плетения сезня из большого числа каболок берут обычно нечетное число каболок: 5, 7 или 9, иногда больше. Каболки разделяют на две группы, причем в одной группе всегда остается на одну каболку больше. Каболки поочередно переносят из одной группы в другую, причем крайнюю каболку берут из группы, где каболок, больше.
Под один из сказанных сезней пошить кордовую проволочную щётку. Если же кордовой щётки не имеется, то ее можно заменить железной или стальной шкуркой, сделанной следующим способом. Взять кусок мягкой стали или кусок железа, напилить из него опилок помельче и намазав разогретым столярным клеем полосу парусины – посыпать ее ровно опилками да и дать высохнуть, потом пришить ее к сезню, полоса парусины должна быть шире сезня на 1 ½ дюйма, чтобы было возможно пришить ее к сезню на наружной стороне.
Сказанный сезень нужен для очистки орудия после того, как оно будет покрыто потравой и на ней образуется налет ржавчины через 24 часа после покрывания. Второй сезень должен быть также пришит к парусине, а парусина должна быть также промазана корячим клеем и посыпана наждаком. Этот сезень нужен для очистки орудий после масляной краски, то есть им подготовляется орудие для воронения и очистки его до бела.
Сделать по числу прислуги у орудия колодочки и лопаточки такие, чтобы помещались в руке и на них натянуть кордовую щетку или описанную выше железную шкурку и пришить ее гвоздиками с плоской шляпкой. Этими лопаточками и колодочками очищается орудие в тех местах, где неудобно очищать сезнем.
Чтобы очистить орудие покрытое краской или зиберлейтом, находящееся на станке, то под орудие подводится крашеный брезент, затем ножами или скребками снимается, сколь возможно, слой краски и орудие смачивается раствором поташа или соды и оставляется в таком положении часа на два, затем очищают орудие паклей с мокрым песком, стараясь оттереть краску и оголить металл орудия.
«Зиберлейт» происходит от немецкого Silberglätte и означает свинцовый глёт (оксид свинца PbO, массикот) серебристо-желтоватого цвета. В артиллерии он применялся как сильный сиккатив — вещество, ускоряющее высыхание масел и лаков. Способ приготовления и применения описан в «Практической морской артиллерии» Ильина.
Потом протирают сухой золой с паклей, затем чистят наждаковым сезнем. Когда орудие будет очищено, так что на нем не будет пятен старой краски, то тогда орудие смазывается гашеной известью разведенной в воде и в таком положении оставляется до тех пор, покуда известь высохнет и вберет в себя жировые части, потом стирают известку с орудий сырой паклей дабы не произвести пыли когда будет с орудия снята известь, то орудие протирается паклей с сухой золой, стараясь в это время не захватывать тела орудия руками, так как к тому месту, где будет захвачено руками, в особенности потными, состав потравы не пристанет ровным слоем, а будет сбегать, и если это по нечаянности случится, то следует то место протереть золой и покрыть снова составом потравы.
Когда орудие протерто золой, тогда из бутылки в блюдечко наливается состав потравы, в нем намачивается губка, и так, чтобы с нее не капал состав, тогда этой сырой губкой покрывают орудие, стараясь не делать пропусков и по одному и тому же месту не тереть два раза. В таком положении орудие оставляется на сутки, сделав на нем тент на случай дождя из того же орудийного чехла, подняв его так, чтобы он не касался орудия и чтобы орудие не вспотело. При мытье палубы следить, чтобы не попала соленая вода. Если же по нечаянности будет какое-нибудь место смочено соленой или дождевой водой, то чтобы не было на орудии пятен, следует все орудие покрыть слегка губкой смоченой в пресной или соленой воде, смотря какой водой будет смочено; можно и так например, если вода попала на дульную часть, то не трогая казенной протереть сырой губкой только дульную часть.
Через сутки, считая с того времени, когда окончили крыть орудие составом потравы, орудие все покраснеет, окислится и окисление, при чистке кордовой щеткой обратится в порошок, то тогда раздав щеточки и лопаточки людям, назначенным для очистки, заставить их очищать те места, где нельзя взять сезнем, а сезень обернув вокруг дульной или казенной части и поставив на концы по два человека заставить изх передергивать сезень в одну и в другую стороны, чем очистится то место, где будет ходить сезень. При этом передергивании сезня будет отделяться ржавчина, то чтобы не производить пыли, обтирать и снимать порошок ржавчины сырой паклей, сезень же необходимо почаще выколачивать чтобы в нем не набиралась ржавчина, в противном случае этим порошком орудие может опять очиститься до бела и желаемого не будет достигнуто. Когда орудие будет таким образом очищено, то протереть его слегка паклей, обмокнутой в сухую золу и стряхнув паклю, протереть слегка все орудие и снова покрыть составом потравы вышесказанным способом. И очищать через сутки до 4 раз. На пятые сутки очистить и оставить ничем не покрывая, а через сутки снова очистить и затем в течение двух суток делать то же. Затем смазать нефтяным салом или олеонафтом.
Термин «нефтяное сало» (а также «минеральное сало» или «машинное сало») в XIX веке использовался для обозначения первых густых нефтяных смазок и тяжелых масел, которые пришли на смену животным жирам. Во второй половине XIX века на бакинских промыслах (благодаря трудам химиков, включая Д. И. Менделеева) из нефтяных остатков (мазута) начали массово производить дешевые колесные и машинные смазки, вытеснившие дорогое импортное сырье и деготь.
Олеонафт — это высококачественное минеральное смазочное масло. До 1870-х годов нефтяные остатки (мазут) считались отходами производства керосина и их просто сжигали или сливали. Ситуацию изменил выдающийся русский предприниматель и ученый Виктор Иванович Рагозин. В 1877 году он построил первый опытный завод под Нижним Новгородом (в Балахне). Рагозин разработал технологию глубокой переработки мазута с помощью перегретого пара. В результате получились тяжелые углеводородные масла без запаха гари, которые не густели на морозе и идеально снижали трение в механизмах. Российские олеонафты мгновенно завоевали признание за рубежом:
В 1878 г. на Всемирной выставке в Париже олеонафты Рагозина получили высшую награду — Золотую медаль. Выдающиеся ученые (включая Дмитрия Менделеева) дали продукту восторженные оценки. В 1880 году Военно-морской флот Франции официально отказался от импорта американских смазочных материалов и перешел на русские олеонафты. К ним присоединились железные дороги Германии и Великобритании. Чуть позже производством масел под маркой «Олеонафт» активно занялось и знаменитое Товарищество братьев Нобель («Бранобель») в Баку. Благодаря этому Российская империя превратилась из импортера смазочных масел в их главного мирового поставщика.
При протирании орудийных колец и плиток Бродвеля не следует бросать масляную паклю, а оставлять ее для ежедневной протирки наружности тела орудия, причем орудие не следует кутать от чего оно потеет и окисление может возобновиться , то тогда следует все орудие протереть сезнем и щетками, затем снова смазать слегка сальной тряпкой.
Плитка Бродвеля (вместе с кольцом Бродвеля) — это элемент обтюратора в артиллерийских орудиях второй половины XIX века, изобретенный американским техником Л. Бродвелем.
Схема клинового затвора, вид сверху
Кольцо Бродвелла (с-d) на схеме Это самозатягивающееся металлическое обтюраторное кольцо, установленное в гнезде на стыке канала ствола и клина. При выстреле давление пороховых газов прижимает его к поверхностям, полностью предотвращая прорыв газов назад (надежная обтюрация.
Плитка Бродвелла — гладкая плоская стальная пластина, которая намертво крепилась в гнезде на передней (зеркальной) плоскости самого затворного клина A.
Принцип работы: когда клиновой затвор закрывался, зеркало клина плотно поджималось к казенному срезу ствола. В этот момент плитка затвора упиралась прямо в кольцо Бродвелла. Во время выстрела огромная сила давления пороховых газов расширяла кольцо, прижимая его наружные стенки к металлу ствола, а его задний торец — со всей силой вдавливала в идеально ровную поверхность плитки Бродвелла. Благодаря высокой точности подгонки этих двух стальных деталей газы физически не могли прорваться назад через затвор.
Эта система активно применялась в артиллерийских пушках (например, на заводах Круппа и в Российской империи) до того, как на смену ей пришли более совершенные обтюраторы Дебанжа и гильзовое заряжание.
Орудие вполне достаточно покрыть четыре раза и нет никакой надобности его доводить до черносвинцового цвета, так как будет труднее поправить стертые части орудий, т.е. сразу не закроешь потертые места вровень с тем местом, которое покрыто 4 или 5 раз. Пятно, полученное на орудии и стертое до блеска следует протереть золой, т.е. удалить жировые части и затем смазать составом потравы, а через сутки очистить кордовой цеткой. Чтобы ускорить и подогнать под цвет стертое место, следует смочив тряпку в горячей воде, приложить к тому месту, то нагревание тряпкой и ускорит подогнать под цвет за один или два раза.
Вывороненное орудие, покрытое 4 раза, вполне и на открытой батарее сохраняет свой цвет 1 ½ года, потом начинает бледнеть и выглядывать металлическим цветом.
Если же орудие кроме того, что выше сказано, покрывать составом, состоящим из
10 частей мерою олифы
2 частей мерою спирта
1 части мерою древесной смолы, какую употребляют в тир, и все эти части будучи вскипячены и в полубутылках розданы комендорам для натирания орудий вполне сохраняют вывороненное орудие на четыре года. Составу же выходит на станок с 8-д орудием одна бутылка в месяц. Натирать этим составом орудие голой рукой следующим способом.
Взяв ½ бутылки состава и приложив к горлышку бутылки ладонь, опрокинуть бутылку с составом. Придерживая и чтобы не пролить, а тем, что осталось на ладони, протереть, то есть разгонять по всему орудию, потом через несколько часов, т.е. когда насядет пыль на орудие и чтобы она не засохла, то комендор берет тряпку или паклю в левую руку, а правой стирает пыль, и грязную в пыли руку обтирает об паклю. Таким путем смазывая и протирая сказанным составом ежедневно в продолжение трех дней на орудии скрываются, то есть затираются все поры и рубцы, т.е. следы резца, и орудие делается ровным и зеркальным, как будто бы облито стеклом, и в нем видны все окружающие его предметы как в зеркале. Для того, чтобы блеск этот не мешал прицеливанию, то стоит орудию вспотеть или смочить его мокрой горячей тряпкой, и оно делается дымчатого цвета и совершенно теряет свой блеск, когда же высохнет, то опять блестит по-прежнему, так что заводу нет никакой необходимости доводить орудие до гладкой поверхности, она получается от 2-х бутылок в продолжении 2-х месяцев пребывания орудия на судне.
В конце документа приводится расчет необходимого количества людней для обработки 1 орудия, а также потребность и стоимость материалов на одно 6-д орудие. Эту часть документа приведу в виде копии
Судомодельный аспект
Как я писал в предыдущей статье, я использовал метод горячего щелочного воронения, используемый для оксидирования пистолетов и револьверов, разработанный на основе Руководства по ремонту револьвера Наган и пистолета ТТ.
Для воронения этим способом потребуется (из расчета на 1,5 литра раствора):
- дистиллированная вода – 3 литра
- каустическая сода – 1 кг
- кальцинированная сода – 70 грамм
- натриевая селитра – 150 грамм
- нитрит натрия – 150 грамм
- твердое хозяйственное мыло – 45 грамм
- Индустриальное масло – 200 мл
Оборудование – три миски из нержавейки объемом по 2 литра, высокотемпературный термометр. Поскольку я занимался воронением на даче и делал это на улице, вытяжка мне не понадобилась и я обошелся одной туристической газовой плитой, работающей от баллончиков.
Резиновые перчатки для работы обязательны. Если работаете в помещении – вытяжка и маска-респиратор. Если на кухонной плите – стеклокерамику защищать!
РУКАМИ ИЗДЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ НЕ БРАТЬ! Я использовал стальной пинцет.
Первый этап. Подготовка поверхности
Если хотим, чтобы поверхность была как описано выше в исторической части (словно облита стеклом), не жалеем сил и времени на полировку.
Второй этап. Обезжиривание
Для этого разводим 150 г каустической соды и 70 г кальцинированной соды в 1,5 л дистиллированной воды, ставим на огонь, доводим до кипения, помещаем туда стволы, выдерживаем при бурном кипении 20 минут.
Контроль: достаем ствол, полностью окунаем в воду. Если вода собирается каплями на поверхности, продолжаем кипятить.
Как только вода распределяется по поверхности равномерно, снимаем емкость с огня, промываем горячей (лучше кипятком) водой стволы по одному и сразу же погружаем в кипящий раствор для воронения. Вот тут пригодится вторая плитка (конфорка), но я обошелся одной.
Третий этап. Оксидирование
Пока идет процесс обезжиривания, готовим раствор для оксидирования. Для этого высыпаем в емкость оставшиеся 850 г каустической соды, заливаем 1,5 л дистиллированной воды, ставим на огонь и размешиваем до растворения. Добавляем по 150 г натриевой селитры и нитрита натрия. Доводим до бурного кипения. Погружаем по одному промытые кипятком стволы.
Кипятить 40-50 минут.
Четвертый этап. Удаление остатков оксидирования.
Готовим раствор (можно помыть емкость от обезжиривания и использовать ее). В 1,5 л кипяченой воды настрогать 45 г хозмыла, раствор довести до кипения.
Достав стволы из раствора для воронения, тщательно промыть в проточной воде и погрузить в мыльный раствор.
Кипятить 10 минут.
Достать стволы, выложить на бумажную салфетку (чистую ткань), дать высохнуть в течение 10 минут.
Пятый этап. Закрепление оксидной пленки
Нагреть индустриальное масло до 110 градусов (вот тут нужен термометр), на 10 минут погрузить в него стволы.
Достать стволы, выложить на чистую х/б ткань (не используйте синтетику – расплавится), дать остыть. До полного остывания не трогать!
Важно – не перекалить масло.
Я в первом подходе использовал конопляное масло, перекалил его, в итоге запорол покрытие.
После полного остывания металла протираем изделия от масла бумажной салфеткой, аккуратно полируем чистой х/б тканью, наслаждаемся результатом трудов своих.
_________________________
Роман Шафигуллин