Historie střelného prachu: Podrobný přehled

Od té doby, co byl vyvinut v Číně v 10. století, se střelný prach používá jak pro válku, tak pro mír. Sloužil jako pohon pro střelné zbraně, dělostřelectvo a rakety na bojištích po celém světě, což si často představujeme. Stejně často se však používá pro pyrotechniku, jako jsou ohňostroje, a jako trhací prostředek pro těžbu, těžbu a stavbu silnic. Jako takový je střelný prach jedním z největších vynálezů lidstva. Přesto přes všechnu svou důležitost zůstává historie a vývoj střelného prachu špatně pochopený.

Co je střelný prach?

Střelný prach je směs síry, uhlíku (dřevěné uhlí) a dusičnanu draselného (ledek), která je díky své barvě také běžně známá jako „černý prášek“. Ve srovnání s jinými chemickými výbušninami se střelný prach vyrábí poměrně jednoduše. Každá z jeho tří složek hraje důležitou roli v reakci. Síra snižuje zápalnou teplotu potřebnou k zahájení reakce, zatímco dřevěné uhlí poskytuje uhlík a další palivo pro reakci a ledek (dusičnan draselný) poskytuje kyslík pro spalovací reakci. V průběhu staletí se přesný podíl každé složky ve směsi měnil, ale obecně je to něco jako následující: 75 % dusičnanu draselného (KNO ₃), 15 % dřevěného uhlí (C) a 10 % síry (S).

Vzhledem k tomu, že střelný prach má relativně pomalou rychlost rozkladu a nízkou brizanci (tříštivá schopnost výbušniny), je klasifikován jako málo výbušný. Na rozdíl od vysoce explozivní výbušniny, která detonuje, slabá výbušnina vybuchne nebo rychle shoří podzvukovou rychlostí. To znamená, že střelný prach je lepší pohonná látka než výbušnina. Střelný prach není zvláště účinná chemická výbušnina, protože spalování přeměňuje méně než polovinu hmoty střelného prachu na plyn. Většina hmoty se přemění na částice, jako kouř nebo saze. Po spálení se střelný prach přemění na 56 % pevných produktů, 43 % plynných produktů a 1 % vody. Zjednodušená chemická rovnice pro spalování střelného prachu by vypadala asi takto: 10KNO ₃ +8C+3S —2K₂CO₃+3K₂SO₄+6CO₂+5N₂.

Origins of Gunpowder

Ačkoli je střelný prach vynálezem nepopiratelného významu, jeho původ a historie jsou špatně pochopeny. Na Západě se vedla staletí dlouhá debata o přesném místě původu střelného prachu. Díky průkopnické práci Josepha Needhama v 60. a 70. letech 20. století můžeme nyní říci, že střelný prach byl vyvinut v Číně někdy během 10. století našeho letopočtu. Existují určité důkazy, že střelný prach byl vyvinut dříve, takže v určitém okamžiku může být toto datum posunuto dále. Středověcí Evropané měli velmi omezené znalosti o Číně, takže předpokládali, že střelný prach musel být vynalezen v Evropě, i když občas za jeho vynález připisovali islámskému světu. Někteří dnes stále připisují Evropanům zásluhy za vynález střelného prachu, ale to není nic jiného než kulturní šovinismus a nemá žádný faktický základ.

Nejstarší zmínky o střelném prachu se nacházejí v taoistických textech Dynastie Tang . Podle těchto textů, které obsahují nejstarší známý recept na střelný prach, byli taoističtí lékárníci nebo alchymisté první, kdo vytvořili střelný prach. Byl to vedlejší produkt jejich výzkumu takzvaného „elixíru života“, který by vyléčil všechny nemoci a naplnil člověka věčným životem a mládím. V Číně byl střelný prach často označován jako „ohnivá droga“ s odkazem na jeho původ. V průběhu následujících staletí se receptura dále zdokonalovala. To byl, jak si lze představit, nebezpečný proces. V textech je mnoho zmínek o hořících domech a lidech, kteří utrpěli hrozné popáleniny v důsledku neúspěšných experimentů.

Střelný prach v Číně

V 11. století CE texty dynastie Song zaznamenávají první chemický recept na střelný prach. Mnoho raných receptů na střelný prach obsahuje přísady kromě síry, dřevěného uhlí a ledku, které byly zahrnuty pro různé účely. Některé byly zahrnuty z funkčních důvodů; například se věřilo, že hnůj vytváří škodlivější kouř. Jiní zahrnovali, protože se věřilo, že mají zvláštní vlastnosti; z tohoto důvodu se často přidával česnek a med. Velká část těchto experimentů se také soustředila na stanovení toho, jaké poměry síry, dřevěného uhlí a ledku by přinesly nejlepší výsledky. V receptu je trochu prostoru pro pohyb.

Bylo to také kolem 11. století, kdy inženýři Song pracovali na vývoji různých zbraně střelného prachu . V minulosti bylo běžné, že učenci na Západě tvrdili, že Číňané nikdy nepoužívali střelný prach jako válečnou zbraň, ale toto tvrzení je zcela nepravdivé. Inženýři Song používali k vytvoření střelný prach všechny druhy zápalných a výbušných zbraní a také jako první využil své schopnosti jako pohonné hmoty. Vyvinuli střelné šípy poháněné střelným prachem, ručně házené bomby a trebuchety, ohnivá kopí (kopí, která mohla vystřelovat projektily), rakety a hlavně první děla a děla. Ty byly samozřejmě mnohem primitivnější než jejich moderní protějšky a jejich dopad na bojiště byl omezený. Než tyto zbraně mohly mít skutečný dopad na bojiště, musela být vyvinuta taktika, a ještě nebyly k dispozici v dostatečném množství, aby byla cítit jejich síla. Takže zpočátku zůstala technologie střelného prachu mimo Song China neznámá. To se změnilo ve 12. století n. l. s příchodem Mongolů.

Střelný prach se šíří Eurasií a Afrikou

V průběhu 12. a 13. století n. l Mongolové dobyli největší suchozemskou říši, jakou kdy svět poznal . Tím usnadnili šíření technologie střelného prachu po Eurasii a Africe. Jak přesně k tomu došlo, není jasné, ale existují určité teorie. O Mongolech je známo, že při svých západních kampaních využívali čínské inženýry, kteří používali zbraně se střelným prachem v Evropě i na Středním východě. Ve 13. a 14. století byli „tatarští“ neboli mongolští/čínští zajatci prodáváni jako otroci v Evropě a na Středním východě během mongolských občanských válek. Obchodníci a učenci volně cestovali po Eurasii a přinášeli s sebou technologie a nápady. Nebo možná k přenosu technologie střelného prachu z Číny do zbytku Eurasie a Afriky došlo v několika různých vektorech.

Největší debata o rozšíření technologie střelného prachu se zaměřuje na to, jak k ní došlo Středověká Evropa . Po staletí se mělo za to, že střelný prach byl vyvinut nejprve v Evropě nebo možná ve stejnou dobu a nezávisle na Číně. Dnes víme, že tomu tak není. Otázkou však zůstává, jak se dostal do středověké Evropy? Někteří upřednostňovali teorii přímého přenosu. To znamená, že středověcí Evropané se dozvěděli o střelném prachu přímo od Mongolů nebo Číňanů, buď prostřednictvím války, obchodu, diplomacie nebo pozorování a interakce mezi učenci. I když tato teorie má určitou hodnotu, je pravděpodobnější, že islámský svět sloužil jako prostředník, který přenos usnadnil. Navzdory staletím konfliktů existovalo ve 13. století n. l. mnoho zavedených způsobů kontaktu mezi křesťanskou Evropou a islámským světem. Navíc regiony středověké Evropy, kde byly nejčasnějším možným důkazem použití střelného prachu, byly Španělsko a Itálie. Obě byly oblastmi s dlouhým a rozsáhlým kontaktem s islámským světem, což by usnadnilo přenos technologie střelného prachu.

Výroba střelného prachu

Střelný prach se původně vyráběl mletím všech tří složek dohromady v hmoždíři a tloučku po dobu asi 24 hodin. Výsledkem byl velmi jemný prášek, který byl ve středověké Evropě označován jako „hadovitý“ prášek. Kromě toho, že byl hadovitý prášek náročný na práci a omezoval množství prášku, které bylo možné vyrobit najednou, bylo obtížné skladovat nebo přepravovat. Prášek měl tendenci se rozdělit na své složky, když byl vystaven vibracím, což vyžadovalo opětovné smíchání. Byl také velmi náchylný na vlhkost, což znamená, že také často vyžadoval přesušení. Tak byl ve 14. století v Evropě a Číně vyvinut nový proces známý jako „corning“.

Corning zahrnuje přidávání kapalin do procesu mletí, aby se vytvořila vlhká pasta. Toto mokré míchání bránilo oddělování složek střelného prachu. Navíc se zjistilo, že kdyby se minulost stočila do koulí, střelný prach by absorboval méně vlhkosti ze vzduchu a lépe by se pohyboval. Vojáci by však stejně museli před bitvou rozdrtit koule na prášek. To mělo za následek nestejnou velikost zrn, což způsobilo, že prášek hořel nepředvídatelně. Kolem roku 1800 byly vlhké koule nebo mlýnské koláče lisovány ve formách, aby se zvýšila jejich hustota a odstranila se přebytečná vlhkost. Prášek byl poté veden přes síta, aby se vytvořila zrna jednotné velikosti. Od konce 19. století se výroba střelného prachu zaměřovala na standardizaci zrn pro specifické účely. Například prášek Fg (Fine grade) byl vyroben pro zbraně s velkým vývrtem a brokovnice, zatímco prášek FFFFg byl vyroben pro zbraně s malým vývrtem, pistole a jako zápalný prášek.

Postoje ke střelnému prachu

Když byl poprvé objeven střelný prach, jednalo se o novou technologii, se kterou se dosud nikdo nesetkal. Jako takový inspiroval řadu různých reakcí pozorovatelů z celého světa. Mnoho z nejčastěji opakovaných reakcí jsou ty, které to považovaly za něco démonického nebo ďábelského. V mnoha ohledech se střelný prach do této formy docela hodí. Jeho přísady, kouř a hluk, který vydává, a jeho schopnost způsobit smrt a zkázu jsou jistě docela démonické. Odsoudili ji vojenští vůdci, náboženské autority, filozofové, spisovatelé a průměrní občané na všech kontinentech. Je však důležité vliv těchto negativních reakcí příliš nezdůrazňovat a je otázkou, jak moc všudypřítomné takové názory ve skutečnosti byly.

Střelný prach a technologie střelného prachu se šířily rychle a daleko. Kdykoli byla k dispozici, byla rychle přijata lidmi žijícími v této oblasti. Dokonce ani ty společnosti, které jsou popisovány jako „vzdaly se zbraně“, ji nikdy zcela neopustily. Utilitární aspekt střelného prachu byl prostě příliš velký na to, aby se dal ignorovat, a pokud jste ho nepoužili, vždy existovala šance, že ho proti vám použije někdo jiný. Navíc, mnoho námitek proti střelnému prachu by snad mělo být interpretováno jako odsouzení války obecně a nikoli jako reakce konkrétně na střelný prach. Katolická církev se například nikdy nepokusila zakázat střelný prach, ale svatou Barboru jmenovala patronkou dělostřelců. Stejně jako u většiny věcí tehdy byly historické postoje ke střelnému prachu složité a široké a je třeba se vyvarovat zevšeobecňování.

Zastarávání

S vývojem nových chemických výbušnin a pohonných látek v průběhu konce 19. století začalo používání střelného prachu klesat. Použití střelného prachu mělo několik nevýhod, které nakonec vedly k jeho zastaralosti. Zejména jeho hydroskopický charakter způsobil, že byl citlivý na vlhkost, což snižovalo jeho účinnost. Ani to nevyvolalo zvlášť účinnou chemickou reakci. Zbylé produkty vytvářely znečištění, které snižovalo účinnost střelných zbraní a dělostřelectva a zároveň způsobovalo korozi. Zároveň kouř, který vznikl hořením střelného prachu, prozrazoval pozici vojáků na bojišti a vystavoval je nepříteli. Tyto problémy omezovaly účinnost střelného prachu jako válečné zbraně i jako nástroje pro civilní projekty.

V reakci na tato omezení vyvinuli chemici koncem 19. století nitroglycerin, nitrocelulózu (střelnou bavlnu) a bezdýmné prášky. Tyto materiály postupně nahradily střelný prach jako výbušninu i pohonnou látku. Byly výkonnější, bezpečnější při výrobě a přepravě a produkovaly mnohem účinnější chemickou reakci. V důsledku těchto alternativ dramaticky poklesla výroba a použití střelného prachu. Do roku 1900 byl střelný prach zcela nahrazen pro všechny záměry a účely, kromě ohňostrojů a jiných pyrotechnických ukázek.

Dědictví střelného prachu

Jakýkoli seznam největších vynálezů lidstva, který nezahrnuje střelný prach, by byl neúplný. Střelný prach změnil způsob, jakým jsme stavěli i ničili. Zatímco jeho použití jako válečné zbraně a způsob, jakým změnil válčení, je zřejmé, jeho dopad na výstavbu, těžbu a zábavu by neměl být přehlížen. Bylo by nemožné vyjmenovat všechny sekundární vlivy a změny, které to také rozpoutalo. Přesto si musíme pamatovat, že střelný prach sám o sobě nebyl zodpovědný za všechny tyto změny. Poskytoval pouze prostředky, jimiž k těmto změnám mohlo dojít. Technologický determinismus je past, které je třeba se vyhnout. Stejně jako postoje ke střelnému prachu je jeho plný účinek komplikovaný.

Přes všechnu jeho důležitost je historie střelného prachu a přesně to, jak funguje, špatně pochopena. Částečně je to proto, že stejně jako byly vyvíjeny skutečně vědecké postupy a nástroje, stal se střelný prach zastaralým. Jako takový, tam byl méně podnět ke studiu to způsobem, že jiné chemické výbušniny byly studovány. Naštěstí se to v posledních letech změnilo a nyní víme o střelném prachu mnohem více než v minulosti. Bohužel totéž nelze říci o našem chápání rané historie střelného prachu. V mnoha ohledech zůstává tato jednoduchá směs síry, dřevěného uhlí a ledku stejně záhadná, jako tomu bylo v minulosti. Středověk .