茶色の粉末

茶色の火薬または角柱状の火薬は、その色から「ココアパウダー」と呼ばれることもあり、1870年代から1890年代にかけて大砲や艦砲で使用されていた推進剤でした。黒色火薬に似ていますが、化学的に調合され、特定の粒子形状に水力で成形され、中立または漸進的な燃焼で燃焼速度が遅くなります。これは、以前の大砲の火薬に典型的であった、シート状に成形された粉末をプレスボックスで粉砕およびふるいにかけて製造された黒色火薬のランダムな形状の粒子に典型的な、より速く退行的な燃焼とは対照的です。

純粋な爆発によるダメージの場合、一般的には燃焼速度または爆轟速度（およびそれに伴うブリザンス）が高いことが望ましいが、銃、特に大砲では燃焼速度の遅い火薬の方が発射時のストレスが軽減される。これにより、より軽量で長い（そしてより正確な）砲身が可能になり、それに伴う製造コストとメンテナンスコストの削減が可能になる。燃焼速度をさらに高めるには、火薬の粒を角柱形状、通常は単一の穴が開いた六角形または八角形の柱に成形する。

フランスではPoudre Bなどのニトロ爆薬の導入、その後はノーベルのバリスタイト、イギリスではコルダイトが導入されたため、推進剤としては使われなくなった。これらの新しい推進剤は煙、特に黒煙の発生が少なくなった。

燃焼速度の違いは、いくつかの方法によって実現されました。配合の変更は、重量による成分の相対的な割合を変え、標準的な 75:15:10 (硝酸カリウム:木炭:硫黄) 黒色砲火薬とは異なる加工の木炭を燃料として使用することでした。

通常、褐色火薬には硫黄は使用されない、または硫黄含有量が通常の 10% から約 1% に減らされます。硫黄の削減または完全に除去すると燃焼速度が遅くなり、推進ガス混合物中の分子量の高い二酸化硫黄を二酸化炭素または一酸化炭素に置き換えると比推力が高まります。

さまざまな加工が施された木炭が使用されました。黒色火薬に完全に炭化した木炭(主に元素炭素で構成) を使用すると、独特の黒色になりますが、不完全に炭化した茶色がかった木炭に置き換えると、暗褐色の外観になります。そのため、「ブラウン パウダー」または「ココア パウダー」と呼ばれます。炭化度の低い木炭は完全に炭化した木炭よりも反応性が高く、硫黄が通常もたらす発火しやすい特性をある程度補います。また、茶色の木炭はより丈夫な粒子を生成するのに役立ち、結合剤としての硫黄の代わりとなりました。

燃焼速度のさらなる改良は、個々の火薬粒子を、多くの場合、単一の穴が開いた六角形や八角形の柱状などの柱状形状に成形することによって達成されました。^[1]

平らなシートとして伝統的な方法で製造されたが、より大きなサイズにふるい分けられた大粒の火薬は、1850年代に米国陸軍のトーマス・ロッドマン少佐が大口径大砲用に導入した。1875年にラモット・デュポンは大砲用に六角形の火薬を発明した。これは、直径約1.5インチ (38 mm) の小さな中心核を持つ成形プレートを使用して圧縮された。荷馬車の車輪のナットのように、中心の穴は火薬が燃焼するにつれて広がった。1880年までには、海軍の砲は高さ1インチ (25 mm) の六角形の火薬を使用していた。^[2]非常に大きな粒の火薬は製造上の欠陥の影響を受けやすく、 1880年にイタリアの装甲艦ドゥイリオで発生した事故で実証されたように、過圧の危険性を完全に排除することはできなかった。この事故にはフォッサーノの化学工場で製造された火薬が使用されていた。^[3]

1882年、ドイツのロットヴァイル社は角柱状褐色火薬 (PBC) を開発し、これも1884年にイギリス海軍に採用された。この火薬は、わずか2%の硫黄と、完全に炭化していないライ麦のわらから作った木炭を使用することで、燃焼をさらに遅らせた。この火薬は、1.5インチ (38 mm) のデュポン六角形火薬に似た、中央に穴の開いた角柱状に圧縮された。

フランス海軍は代わりに、粒径が約 3.1 ミリメートル (0.12 インチ) の低速燃焼ココア (SBC) 火薬を開発したが、それでも燃焼したのは 40% のみで、残りは濃い黒煙として排出された。

最初の無煙火薬である火薬ベースのPoudre Bは1886年にフランス海軍によって導入され、^[2]褐色火薬に代わる無煙化合物の急速な開発のきっかけとなった。