La pólvora marrón o pólvora prismática , a veces denominada "polvo de cacao" debido a su color, fue un propulsor utilizado en artillería grande y cañones de barcos desde la década de 1870 hasta la de 1890. Si bien era similar a la pólvora negra , se formuló químicamente y se formó hidráulicamente en una forma de grano específica para proporcionar velocidades de combustión más lentas con una combustión neutra o progresiva, a diferencia de la combustión más rápida y regresiva típica de los granos de pólvora negra de forma aleatoria producidos al triturar y tamizar la pólvora formada en láminas en una caja de prensa, como era típico de la pólvora de cañón anteriormente.
Para causar daño puramente explosivo, generalmente son preferibles tasas de combustión altas o velocidades de detonación (y la brisance que las acompaña), pero en las armas y especialmente en los cañones , la pólvora de combustión más lenta disminuye las tensiones de disparo. Esto permite cañones más livianos, más largos (y más precisos) con disminuciones asociadas en los costos de producción y mantenimiento. Se lograron modificaciones adicionales de su tasa de combustión al dar forma a los granos de pólvora en formas prismáticas, típicamente prismas hexagonales u octogonales de una sola perforación.
Quedaron obsoletos como propulsores debido a la introducción de propulsores nitroexplosivos como el Poudre B , en Francia, y más tarde por la balistita de Nobel y, en Gran Bretaña, por la cordita . Estos nuevos propulsores producían menos humo, en particular menos humo negro.
Las diferencias en la velocidad de combustión se lograron por varios medios. Los cambios en la fórmula fueron alterar el porcentaje relativo de los ingredientes en peso y usar carbón procesado de manera diferente a la pólvora negra para cañón estándar en proporción 75:15:10 (nitrato de potasio: carbón: azufre).
Por lo general, no se utilizaba azufre en las pólvoras marrones o se reducía su contenido a alrededor del 1 % en peso, en comparación con el 10 % habitual. La reducción o eliminación total del azufre ralentizaba la velocidad de combustión, mientras que la sustitución del dióxido de azufre de mayor peso molecular por dióxido de carbono o monóxido en la mezcla de gases propulsores proporcionaba un impulso específico más alto.
Se utilizaban carbones procesados de forma diferente. El carbón totalmente carbonizado (compuesto principalmente de carbono elemental ) en polvo negro proporciona su color negro distintivo, mientras que su reemplazo por un carbón de color marrón, no totalmente carbonizado, produce un aspecto marrón oscuro, de ahí los nombres de "polvo marrón" o "polvo de cacao". El carbón menos carbonizado era más reactivo que el carbón totalmente carbonizado, lo que compensaba en cierta medida las características de fácil ignición que normalmente proporciona el azufre. El carbón marrón también ayudaba a producir granos más resistentes y reemplazaba al azufre en el papel de aglutinante.
Se lograron modificaciones adicionales de la velocidad de combustión dando forma a los granos de pólvora individuales, a menudo en formas prismáticas, como prismas hexagonales u octagonales de una sola perforación. [1]
La pólvora de grano grande, fabricada de la manera tradicional como láminas planas pero tamizadas a tamaños más grandes, fue introducida en la década de 1850 por el mayor del ejército estadounidense Thomas Rodman para su cañón de gran calibre . En 1875, Lammot du Pont inventó la pólvora hexagonal para artillería de gran calibre , que se prensaba utilizando placas moldeadas con un núcleo central pequeño; aproximadamente 1,5 pulgadas (38 mm) de diámetro, como una tuerca de rueda de carreta, el orificio central se ensanchaba a medida que se quemaba el grano. En 1880, los cañones navales usaban granos hexagonales, de 1 pulgada (25 mm) de altura. [2] Los polvos de grano muy grande, al estar sujetos a defectos de fabricación, no eliminaron por completo el peligro de sobrepresión , como se demostró en el accidente de 1880 en el acorazado italiano Duilio , que involucró pólvora fabricada en las plantas químicas de Fossano . [3]
En 1882, la empresa alemana Rottweil desarrolló el polvo marrón prismático (PBC), que también fue adoptado por la Marina Real en 1884. Retardaba aún más la combustión al utilizar solo un 2 por ciento de azufre y carbón vegetal elaborado a partir de paja de centeno que no se había carbonizado por completo. Se prensaba en prismas con un orificio central, similar al DuPont Hexagonal de 1,5 pulgadas (38 mm) .
En cambio, la Armada francesa desarrolló el polvo de cacao de combustión lenta (SBC), que tenía granos de unos 3,1 milímetros (0,12 pulgadas); aún así, solo el 40% se quemaba, el resto se expulsaba como humo negro espeso.
El primer propulsor sin humo, el Poudre B a base de algodón pólvora , fue introducido por la Armada francesa en 1886, [2] lo que desencadenó un rápido desarrollo de compuestos sin humo que reemplazaron a la pólvora marrón.