無煙火薬

無煙火薬は銃器や大砲に使用される推進剤の一種で、黒色火薬に比べて発射時の煙や汚れが少ない。用途が似ているため、元々の黒色火薬の配合とそれに代わる無煙推進剤は、どちらも一般的に火薬と呼ばれる。無煙火薬の燃焼生成物は主に気体であるのに対し、黒色火薬の場合は約55%が固体生成物（主に炭酸カリウム、硫酸カリウム、硫化カリウム）である。^[1]さらに、無煙火薬は、銃身の錆の原因となる黒色火薬に付随する吸湿性物質による厚く重度の汚れを残しません。 ^[2]

無煙火薬はその名前にもかかわらず、煙が全く出ないわけではありません。 ^{[3] : 44}小火器の弾薬からは目立った煙はほとんど出ないかもしれませんが、砲撃からは相当な量の煙が出ることがあります。

1884年にポール・ヴィエイユによって発明されたニトロセルロースをベースとした最も一般的な配合ですが、この用語は、ニトロセルロースの利点が明らかになる前の19世紀後半には、硝酸塩、塩素酸塩、または二クロム酸塩の酸化剤とさまざまなピクリン酸塩の混合物を表すためにも使用されていました。^{[4] ：146–149}

無煙火薬は、通常、国連の 危険物輸送に関する勧告 - モデル規則、地域規則 ( ADRなど)、および国内規則では、爆発物区分 1.3 に分類されます。ただし、無煙火薬は固体推進剤として使用され、通常の使用では、爆発ではなく爆燃を起こします。

無煙火薬により、多くの可動部品を持つ自動装填式銃器が実現可能になりました (そうでなければ、黒色火薬の汚れがひどくて詰まったり、固まったりしていたでしょう)。無煙火薬により、現代の半自動式および全自動式の銃器や、砲兵用の軽量な銃尾や砲身の開発が可能になりました。

無煙火薬が広く導入される前は、火薬や黒色火薬の使用は戦場で多くの問題を引き起こした。ナポレオン戦争以来の軍司令官は、発砲の煙で視界が遮られた戦場で命令を下すのが難しいと報告している。銃が使用する火薬の濃い煙で視覚信号が見えなかった。強風でもない限り、火薬弾を使用する兵士は数発発砲すると、巨大な煙の雲で視界が遮られ、この問題は発射速度が上がるにつれて悪化した。1884年のタマイの戦いでは、そのおかげでスーダン軍はマルティニ・ヘンリー銃で武装したイギリス歩兵の方陣を破ることができた。 ^{[5]隠れた位置から射撃する}狙撃兵は、煙の雲で自分の位置が明らかになる危険を冒した。

火薬は比較的非効率的なプロセスで燃焼し、圧力が低くなるため、同量の無煙火薬の約3分の1の威力になります。^[6]

火薬の燃焼生成物の大部分は吸湿性の固体であり、空気中の水分を引き寄せるため、銃身内に水が溜まって腐食や早期故障につながるのを防ぐために、使用後は必ず洗浄する必要があります。また、これらの固体は火薬にひどい汚れを生じさせる傾向があり、銃尾装填の 動作が妨げられ、再装填が困難になることもあります。

ニトログリセリンは1847年にイタリアの化学者 アスカニオ・ソブレロによって合成されました。^{[7] : 195}その後、アルフレッド・ノーベルによって「ダイナマイト」という商標で工業用爆薬として開発・製造されましたが、当時でも推進剤としては不適切でした。ニトログリセリンはエネルギーが強く煙が出ないという特性があるにもかかわらず、亜音速ではスムーズに爆燃せず超音速で爆発するため、砲弾を発射するよりも砲身を粉砕する可能性が高くなります。また、ニトログリセリンは衝撃に非常に弱いため、戦場での携行には適していません。

大きな前進は、 1846年にドイツの化学者クリスティアン・フリードリヒ・シェーンバインがニトロセルロースをベースとした材料である綿花を発明したことでした。彼はそれを爆薬として使うことを推進し^{[8] : 28} 、オーストリア帝国に製造権を売却しました。綿花は火薬よりも強力でしたが、同時にやはりやや不安定でした。ジョン・テイラーは綿花でイギリスの特許を取得し、ジョン・ホール＆サンズがフェイバーシャムで製造を開始しました。

1847 年にフェイバーシャム工場が爆発で破壊された後、イギリスの関心は薄れた。オーストリアのヴィルヘルム・レンク・フォン・ヴォルフスベルク男爵は、砲弾の推進剤を製造する 2 つの火薬工場を建設したが、これも野外環境では危険であり、黒色火薬を使用して数千発の弾丸を発射できる銃は、より強力な火薬を使用した数百発の射撃で耐用年数に達してしまった。小火器は火薬によって発生する圧力に耐えられなかった。

1862年にオーストリアの工場の一つが爆発した後、トーマス・プレンティス・アンド・カンパニーは1863年にストウマーケットで火薬の製造を開始した。また、イギリス陸軍省の化学者、フレデリック・アベル卿はウォルサム・アビー王立火薬工場で徹底的な研究を開始し、ニトロセルロースの不純物を除去してより安全に製造し、より安全に取り扱うことができる安定した製品を製造する工程を開発した。アベルは1865年にオーストリアの2番目の火薬工場が爆発したときにこの工程の特許を取得した。1871年にストウマーケット工場が爆発した後、ウォルサム・アビーは魚雷と機雷の弾頭用の火薬の生産を開始した。^{[4] : 141–144}

1863年、プロイセンの砲兵大尉ヨハン・F・E・シュルツェは硝石または硝酸バリウムを含浸させた硝化硬材の小火器用推進薬の特許を取得した。プレンティスは1866年にストウマーケットで製造された硝化紙のスポーツ用火薬の特許を取得したが、紙が大気中の水分を吸収したため弾道の均一性が損なわれた。1871年、フレデリック・フォルクマンは、コロイド化したシュルツェ火薬「コロディン」のオーストリア特許を取得し、ウィーン近郊でスポーツ用銃器用に製造した。当時オーストリアの特許は公開されておらず、オーストリア帝国は、この事業が政府の爆発物製造独占権に違反するものとみなし、1875年にフォルクマン工場を閉鎖した。^{[4] : 141–144}

1882年、ストウマーケットの爆発物会社は、硝酸カリウムと硝酸バリウムを加えたエーテルアルコールで糊化した硝化綿の改良配合の特許を取得しました。これらの推進剤は散弾銃には適していましたが、ライフル銃には適していませんでした。 ^{[9] : 138–139}なぜなら、ライフリングによりガスの滑らかな膨張に対する抵抗が生じ、滑腔式散弾銃ではこの抵抗が減少するためです。

1884年、ポール・ヴィエイユは、 68.2%の不溶性ニトロセルロース、29.8%のエーテルでゼラチン化した可溶性ニトロ^{セルロース}、2%のパラフィンから作られた、 ^Poudre B （ poudre blancheの略で、黒色火薬と区別される白色火薬）と呼ばれる無煙火薬を発明した。これは、 8×50mmRルベル口径のルベル銃に採用された。^{[9] : 139}これをローラーに通して紙のように薄いシート状にし、必要な大きさのフレークに切断した。^{[7] : 289–292}結果として得られた推進剤はピロセルロースと呼ばれ、火薬よりも窒素含有量がいくらか少なく、揮発性も低い。この推進剤の特に優れた点は、圧縮しないと爆発しないことで、通常の条件下での取り扱いは非常に安全である。ヴィエイユの火薬は、煙をほとんど出さず、黒色火薬の 3 倍の威力があったため、小銃の有効性に革命をもたらしました。銃口初速が速いということは、弾道がより平坦になり、風による偏流や弾丸の落下が少なくなり、1,000 m (1,094 ヤード) の射撃が可能になったことを意味します。弾丸を発射するために必要な火薬が少なくなったため、薬莢をより小さく、より軽くすることができました。これにより、軍隊は同じ重量でより多くの弾薬を運ぶことができました。また、黒色火薬は濡れていても燃えます。黒色火薬の弾薬は乾燥した状態に保つ必要があり、ほとんどの場合、防水薬莢で保管および輸送されました。他のヨーロッパ諸国もすぐに追随し、独自の Poudre B を使い始めました。最初に登場したのはドイツとオーストリアで、1888 年に新しい武器が導入されました。その後、Poudre B はさまざまな化合物が追加または削除され、数回にわたって改良されました。クルップは1888 年に安定剤としてジフェニルアミンを加え始めました。 ^{[4] : 141–144}

一方、1887年にアルフレッド・ノーベルは、バリスタイトと名付けた無煙火薬のイギリス特許を取得した。この推進薬では、綿（ニトロセルロース）の繊維構造が、溶剤ではなくニトログリセリン溶液によって破壊された。 ^{[9] : 140}イギリスでは1889年に同様の火薬がハイラム・マキシムによって特許取得され、米国では1890年にハドソン・マキシムによって特許取得された。^[10]バリスタイトは1891年に米国で特許取得された。ドイツは1898年にバリスタイトを海軍用に採用し、WPC/98と呼んだ。イタリアはこれをフレーク状ではなく紐状のフィリテとして採用したが、欠点を認識して、ニトログリセリンを加えた配合に変更し、ソレナイトと呼んだ。1891年にロシアは化学者メンデレーエフに適切な推進薬を見つけるよう命じた。彼はエーテルアルコールでゼラチン化したニトロセルロースを発明し、フランスがパウダーBに使用したニトロ綿^{[11]よりも多くの}窒素とより均一なコロイド構造を生み出した。彼はそれをピロコロジオンと名付けた^{[9] 。140}

英国は、注目した様々なタイプの推進剤すべてについて試験を行ったが、すべてに満足せず、既存のタイプよりも優れたものを求めた。1889年、フレデリック・エイベル卿、ジェームズ・デュワー、W・ケルナー博士は、ウォルサム・アビーの王立火薬工場で製造された新しい配合の特許（エイベルとデュワーの名義で第5614号と11,664号）を取得した。これは1891年にコルダイトマーク1として英国で採用された。その主な成分は、ニトログリセリン58％、火綿37％、ミネラルゼリー3％であった。改良版のコルダイト MDは、火綿の割合が65％に増加し、ニトログリセリンが30％に削減され、1901年に採用された。この変更により燃焼温度が下がり、浸食と銃身の摩耗が減少した。コルダイトが火薬より優れている点は、薬室内の最大圧力が低い（そのため砲尾が軽いなど）が、高圧状態が長く続くことである。コルダイトは、希望する形状やサイズに作ることができる。^{[9] : 141}コルダイトの開発は、イギリスの特許侵害をめぐってノーベル、マキシム、および別の発明家の間で長い法廷闘争を巻き起こした。

アングロアメリカン・エクスプローシブズ社は、 1890年にニュージャージー州オークランドで散弾銃用火薬の製造を開始した。デュポン社は、1891年にニュージャージー州カーニーズポイント郡で火薬の生産を開始した。^{[4] : 146–149}ロードアイランド州ニューポートの海軍魚雷基地のチャールズ・E・マンローは、 1891年にニトロベンゼンとコロイド化した火薬の配合物であるインデュライトの特許を取得した。^{[7] : 296–297}ウィンチェスター・リピーティング・アームズ社が1893年にエクスプローシブズ社の火薬をスポーツ用カートリッジに装填し始めたとき、いくつかの米国の企業が無煙火薬の製造を開始した。カリフォルニア・パウダー・ワークスは、ニトログリセリンとニトロセルロースをアンモニウムピクリン酸と混合したペイトン・パウダーの製造を開始し、レナード・スモークレス・パウダー社はニトログリセリンとニトロセルロースのルビー火薬の製造を開始し、ラフリン・アンド・ランドはニトログリセリンとニトロセルロースのルビー火薬の製造を開始し、ラ1897年、レナードはバリスタイトの製造を開始し、デュポンは無煙散弾銃用火薬の生産を開始した。アメリカ陸軍は25種類の無煙火薬を評価し、クラグ・ヨルゲンセン式小銃に最も適した火薬としてルビーとペイトン火薬を選択した。ルビーが選ばれたのは、ペイトン火薬に含まれるピクリン酸から真鍮の薬莢を保護するためにスズメッキが必要だったためである。バリスタイトに必要なロイヤルティを支払う代わりに、ラフリン・アンド・ランドはレナードがアメリカ無煙火薬会社として再編するための資金を提供した。アメリカ陸軍のホイッスラー中尉は、アメリカ無煙火薬会社の工場長アスピンウォールを支援し、その努力の成果としてWAと名付けられた改良火薬を開発した。WA無煙火薬は、1897年から1908年までアメリカ軍の小銃の標準であった。^{[4] : 146–149}

1897年、アメリカ海軍のジョン・ベルナドゥ中尉がエーテルアルコールとコロイド化したニトロセルロースの粉末の特許を取得した。^{[7] : 296–297}海軍は、この配合の特許をデュポン社とカリフォルニア火薬工場にライセンス供与または売却したが、1900年にメリーランド州インディアンヘッドに建設された海軍火薬工場の製造権は保持した。アメリカ陸軍は1908年に海軍のシングルベース配合を採用し、ピカティニー兵器廠で製造を開始した。^{[4] : 146–149}その頃までに、ラフリン・アンド・ランド社は投資を守るためにアメリカン・パウダー・カンパニーを買収しており、1902年にデュポン社に買収された。 ^[12] 1903年にデュポン社はエクスプローシブズ・カンパニーの99年間のリース契約を獲得^{[4] : 146–149} 1912年に政府の反トラスト措置により事業売却を余儀なくされたとき、デュポン社はアメリカ軍が使用するニトロセルロース無煙火薬の配合を保持し、スポーツ用弾薬に使用されるダブルベース配合を再編したヘラクレス・パウダー・カンパニーに売却した。これらのより新しく強力な推進剤は、パウダーBよりも安定しており、取り扱いが安全であった。

推進剤の特性はその粒子のサイズと形状に大きく左右されます。推進剤の比表面積は燃焼速度に影響し、粒子のサイズと形状が比表面積を決定します。形状を操作することで燃焼速度、ひいては燃焼中の圧力上昇速度に影響を与えることができます。無煙火薬は粒子の表面でのみ燃えます。粒子が大きいほど燃焼速度は遅くなり、燃焼速度は燃焼をわずかに遅らせる防炎コーティングによってさらに制御されます。その目的は、発射体が銃身内にある限り、ほぼ一定の圧力が発射体にかかり、最高速度が得られるように燃焼速度を調整することです。穴によって燃焼速度が安定するのは、外側が内側に燃える (したがって燃焼表面積が縮小する) のに対して、内側が外側に燃える (したがって燃焼表面積が増加するが、発射体が飛び出すことで増加する銃身の容積を満たすため、燃焼速度は速くなる) ためです。^{[3] : 41–43}速燃性のピストル用火薬は、フレーク状などの面積の大きい形状を押し出すか、球状の顆粒を平らにすることで作られる。乾燥は通常真空下で行われる。溶剤は凝縮されてリサイクルされる。顆粒は、静電気の火花による望ましくない発火を防ぐためにグラファイトでコーティングされる。^{[7] : 306}

無煙火薬は、黒色火薬に見られるような、銃身の錆の原因となる吸湿性物質による厚く重い汚れを残しません（ただし、プライマー化合物の中には、同様の効果を持つ吸湿性塩を残すものもあります。1920年代には、非腐食性のプライマー化合物が導入されました）。^{[4] : 21} )

燃焼速度が速い推進剤は、より高い温度と圧力を発生させますが、砲身の摩耗も増加します。^[要出典]

ニトロセルロースは時間とともに劣化し、酸性の副産物を生じる。これらの副産物はさらなる劣化を触媒し、劣化の速度を速める。粉末を大量に保管した場合や固体推進剤の塊が大きすぎる場合、放出された熱によって物質が自然発火する可能性がある。シングルベースのニトロセルロース推進剤は吸湿性があり、最も劣化しやすい。ダブルベースおよびトリプルベースの推進剤は劣化が遅い傾向がある。^{[7] : 313}分解生成物を中和すると、薬莢や銃身の金属が腐食する可能性があるため、一部の配合には炭酸カルシウムが添加されている。 ^[13]

劣化生成物の蓄積を防ぐために、安定剤が添加される。ジフェニルアミンは最も一般的に使用される安定剤の1つである。 ^{[14] [15]}分解する粉末を安定させる過程で形成されるジフェニルアミンのニトロ化類似体は、安定剤自体として使用されることがある。^{[3] : 28  [7] : 310}安定剤は、配合物の総量の0.5～2％の量で添加され、量が多いと弾道特性が低下する傾向がある。安定剤の量は時間の経過とともに減少し、弾道特性が大幅に変化する。^[16]貯蔵中の推進薬は、安定剤の残量を定期的に検査する必要がある。^{[3] : 46}安定剤がなくなると推進薬が自然発火する可能性があるためである。^{[7] : 308}湿度は、時間の経過とともに安定剤の消費量を変化させる。^[17]

ニトロセルロース（爆速7,300 m/s（23,950 ft/s）、RE係数1.10）（典型的にはニトロセルロースのエーテルアルコールコロイド）を唯一の爆発性推進剤成分として使用する推進剤は、シングルベース粉末と呼ばれます。^{[7] ：297}

ニトロセルロースとニトログリセリン（爆速7,700 m/s（25,260 ft/s）、RE係数1.54）を爆発性推進剤成分として含む推進剤混合物は、ダブルベースパウダーとして知られています。あるいは、チャンバー圧力を犠牲にすることなく炎の温度を下げることが重要である場合、ニトログリセリンの代替としてジエチレングリコールジニトラート（爆速6,610 m/s（21,690 ft/s）、RE係数1.17）を使用することができます。^{[7] ：298}炎の温度を下げると、銃身の浸食が大幅に減少し、摩耗が減少します。^{[8] ：30}

1930年代には、ニトロセルロース、ニトログリセリンまたはジエチレングリコール二硝酸塩、および相当量のニトログアニジン（爆速8,200 m/s（26,900 ft/s）、RE係数0.95）を爆発性の推進剤成分として含むトリプルベース推進剤が商品化されました。ニトログアニジン20～25％、ニトログリセリン30～45％を特徴とする最初のトリプルベース推進剤は、アビリアーナのダイナミットノーベル工場で、その所長モデスト・アベリ博士（1859-1911）によって開発され、1905年に特許を取得しました。^{[18] [19]}これらの「コールド推進剤」混合物は、シングルベースおよびダブルベースの推進剤と比較して、チャンバー圧力を犠牲にすることなく、引火点と炎の温度を下げていますが、煙が多くなるという欠点があります。実際には、トリプルベース推進薬は、価格が高いため、主に（海軍の）大砲や戦車砲など、砲身の侵食が最も起こりやすい高速度大口径弾薬に使用されている。第二次世界大戦中、トリプルベース推進薬はイギリスとドイツの砲兵によって使用され、戦後は小火器を除くすべてのイギリスの大口径弾薬設計の標準推進薬となった。^{[20] [21]}米国を除くほとんどの西側諸国も同様の道をたどった。^[要出典]

20 世紀後半には、ニトログアニジンとRDXタイプの高性能爆薬 (爆速 8,750 m/s (28,710 ft/s)、RE 係数 1.60)をベースにした新しい推進剤の配合が登場し始めました。^{[引用が必要]}

爆轟速度は、爆轟を避けるように配合されたニトロセルロース推進剤の反応速度を評価する上で限られた価値しかありません。遅い反応は、高温で同様のガス状最終生成物を生成するため、しばしば燃焼として説明されますが、分解は酸素雰囲気中の燃焼とは異なります。ニトロセルロース推進剤の高圧ガスへの変換は、ピオベルトの法則に従って、露出表面から各固体粒子の内部へと進行します。固体のシングルベースおよびダブルベース推進剤の反応の研究は、反応が表面から固体へと進むにつれて、一連のゾーンまたは相にわたる温度勾配を介した熱伝達によって反応速度が制御されることを示唆しています。熱伝達を受ける固体の最深部は溶融し、泡ゾーンで固体からガスへの相転移を開始します。ガス状推進剤は、周囲の発泡ゾーンでより単純な分子に分解します。エネルギーは、より単純なガス分子が反応して蒸気や一酸化炭素などの従来の燃焼生成物を形成する、明るい外側の炎ゾーンで放出されます。^[22]泡領域は断熱材として機能し、炎領域から未反応の固体への熱伝達速度を遅くします。反応速度は圧力によって異なります。これは、低圧では泡の熱伝達効率が低く、圧力が高くなると泡のガス容積が圧縮され、熱伝達が大きくなるためです。最小の熱伝達圧力で設計された推進剤は、低圧では炎領域を維持できない場合があります。 ^[23]

無煙推進剤に使われるエネルギー成分には、ニトロセルロース（最も一般的）、ニトログリセリン、ニトログアニジン、DINA（ビスニトロキシエチルニトラミン、ジエタノールアミンジニトレート、DEADN、DHE）、フィボナイト（2,2,5,5-テトラメチロールシクロペンタノンテトラニトレート、CyP）、DGN（ジエチレングリコールジニトレート）、アセチルセルロースなどがある。^[24]

燃焼速度を遅らせるために燃焼抑制剤（または緩和剤）が使用される。燃焼抑制剤には、セントラライト（対称ジフェニル尿素、主にジエチルまたはジメチル）、ジブチルフタレート、ジニトロトルエン（有毒で発がん性がある）、アカルダイト（非対称ジフェニル尿素）、オルト-トリルウレタン、ポリエステルアジペートなどがある。^{[  24]} 樟脳はかつて使用されていたが、現在は廃止されている。^[8]

安定剤は自己分解を防止したり遅らせたりするもので、ジフェニルアミン、ワセリン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、重炭酸ナトリウム、β-ナフトールメチルエーテルなどがある^{[24] 。廃止された安定剤には}アミルアルコールやアニリンなどがある^[7]。

脱銅添加剤は、銃身のライフリングからの銅残留物の蓄積を防ぐ。これには、スズ金属およびその化合物（例：二酸化スズ）^{[8] 、}ビスマス金属およびその化合物（例：三酸化ビスマス、次炭酸ビスマス、硝酸ビスマス、アンチモン化ビスマス）が含まれる。ビスマス化合物は、銅が溶融ビスマスに溶解して脆く簡単に除去できる合金を形成するため好まれる。鉛箔および鉛化合物は毒性のため段階的に廃止されている。^[24]

砲身ライナーの摩耗を抑えるために、ワックス、タルク、二酸化チタンなどの摩耗低減材が添加されている。大型砲では、火薬袋の上にポリウレタンジャケットが使用されている。 ^[25]

その他の添加物としては、エチルアセテート（球状粉末を製造するための溶剤）、ロジン（球状粉末の粒子形状を保持するための界面活性剤）、グラファイト（粒子を覆い、粒子同士のくっつきを防ぎ、静電気を消散させる潤滑剤）などがある。^[7]

フラッシュリデューサーは、銃口の閃光、すなわち、高温の推進ガスと、ガスが周囲の空気と混ざり合う際に起こる化学反応によって銃口付近で発せられる光を減光する。発射体が飛び出す前に、発射体から漏れたガスによってわずかな前兆閃光が発生することがある。銃口から飛び出した後は、ガスの熱によって通常は可視光線が放出される。これが一次閃光である。ガスは膨張するが、マッハディスクを通過する際に再圧縮されて中間閃光が発生する。高温の可燃性ガス（水素や一酸化炭素など）が周囲の空気中の酸素と混ざり合い、最も明るい二次閃光が発生することがある。二次閃光は、小火器では通常発生しない。^{[26] : 55–56}

ニトロセルロースには、炭素と水素を完全に酸化するのに十分な酸素が含まれていない。酸素不足は、グラファイトや有機安定剤の添加によって増加する。砲身内の燃焼生成物には、水素や一酸化炭素などの可燃性ガスが含まれる。高温になると、これらの可燃性ガスは、砲口の外側で大気中の酸素と乱流混合して発火する。夜間戦闘中、点火によって生じる閃光により、敵軍に砲の位置が明らかになり^、視覚が紫色に退色して砲員が一時的に夜盲症になることがある。^{[27 ]}

小火器では閃光を抑えるために消火器がよく使われるが、この方法は大砲には実用的ではない。砲口から150フィート（46メートル）まで閃光が観測されており、雲に反射して30マイル（48キロメートル）までの距離から見えることもある。^{[7] : 322–323}大砲の場合、最も効果的な方法は、比較的低温で大量の不活性窒素を生成し、可燃性ガスを希釈する推進剤である。ニトログアニジンに窒素が含まれているため、この目的にはトリプルベース推進剤が使用される。^{[26] : 59–60}

閃光抑制剤には、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウム、^[8]、酒石酸水素カリウム（酒石酸水素カリウム：かつてフランスの砲兵隊が使用していたワイン製造の副産物）などがある。^[7]トリプルベース推進薬が使用される前は、閃光抑制の通常の方法は、塩化カリウムなどの無機塩を添加して、その比熱容量によって燃焼ガスの温度を下げ、細かく分割された粒子状の煙が燃焼の放射エネルギーの可視波長を遮断することだった。^{[7] : 323–327}

すべてのフラッシュリデューサーには煙の発生という欠点がある。^[7]

無煙火薬は、エーテルなどの溶剤を使用して、小さな球状に丸めたり、円筒形やさまざまな断面形状（さまざまな長方形の比率のストリップ、単一または複数の穴のある円筒形、スロット付き円筒形）のストリップに押し出したりできます。これらの押し出し成形品は、短い（「フレーク」）または長い（数インチの長さの「コード」）断片に切断できます。大砲の火薬は、最も大きな断片です。^{[8] : 28  [3] : 41}

アメリカ海軍は、1900年からメリーランド州インディアンヘッドで海軍砲兵用のシングルベース管状火薬を製造していた。同様の手順が、 1907年からピカティニー兵器廠でアメリカ陸軍の製造に使用され^{[7] : 297}、1914年以降はより小粒の改良型軍用ライフル（IMR）火薬の製造にも使用された。短繊維のコットンリンターを水酸化ナトリウム溶液で煮沸して植物性ワックスを除去し、乾燥させてから濃硝酸と濃硫酸を混ぜてニトロセルロースに変換した。ニトロセルロースは、製造工程のこの時点ではまだ繊維状の綿に似ており、未反応の酸が除去されるまで空気中で自然発火するため、通常はピロセルロースと呼ばれていた。ガンコットンという用語も使用されたが、いくつかの文献では、ガンコットンはTNT火薬が使用される前に魚雷や機雷の 弾頭に使用された、より広範囲にニトロ化および精製された製品であるとしている。^{[3] : 28–31}

未反応の酸は、製紙工場で化学木材パルプの製造に使用されているのと同様の多段階の排水および水洗プロセスによって、ピロセルロースパルプから除去されました。加圧アルコールは、エーテルとジフェニルアミンと混合する前に、排水されたピロセルロースから残りの水を取り除きました。その後、混合物をプレスに通して長い管状のコード形状を押し出し、必要な長さの穀物に切断しました。^{[3] : 31–35}

次に、アルコールとエーテルを「グリーン」火薬粒子から蒸発させ、ライフル火薬の場合は 3 パーセント、大砲用火薬粒子の場合は 7 パーセントの残留溶媒濃度にします。燃焼速度は溶媒濃度に反比例します。粒子は導電性グラファイトでコーティングされ、その後の混合中に静電気の発生を最小限に抑えます。10 トンを超える火薬粒子を含む「ロット」は、弾道の違いを最小限に抑えるために、混合ホッパーのタワー配置で混合されました。次に、混合された各ロットは、目的の性能を得るための正しい装填量を決定するためのテストを受けました。^{[3] : 35–41  [7] : 293 & 306}

軍用の古い無煙火薬が再加工されて、新しいロットの推進薬になることもあった。[ ^{3] : 39} 1920年代を通して、フレッド・オルセンはピカティニー兵器廠で働き、第一次世界大戦用に製造された何トンものシングルベース大砲用火薬を再利用する方法を実験していた。オルセンは1929年にウェスタン・カートリッジ社に雇用され、 1933年までに球状無煙火薬の製造方法を開発した。 ^[28]再加工された粉末または洗浄されたパイロセルロースは、少量の所望の安定剤と他の添加剤を含む酢酸エチルに溶解することができる。結果として生じたシロップは、水と界面活性剤と混合され、シロップが所望のサイズの小さな球状小球のエマルジョンを形成するまで、加圧容器で加熱および撹拌することができる。圧力を徐々に下げると酢酸エチルが留去し、ニトロセルロースと添加剤の小さな球が残る。球体はその後、エネルギーを高めるためにニトログリセリンを添加したり、ローラー間で均一な最小寸法に平らにしたり、発火を遅らせるためにフタル酸エステル系抑制剤でコーティングしたり、混合時の流動性を改善するためにグラファイトでコーティングしたりすることで改良することができる。^{[7] : 328–330  [29]}

現代の無煙火薬は、ジェネラル・ダイナミクスが所有するセント・マークス・パウダー社によって米国で生産されている。^[30]

• 下瀬粉
• アンティーク銃器
• 茶色

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