Foto: Jens Ulrik Høgh samt Milart, David Tadevosian, Oneo, wk1003mike, Vladimir Tronin, Richard P Long/Shutterstock og Alamy Stock Photo.
Røgsvagt krudt afløste for alvor sortkrudt som drivmiddel i jagtpatroner i slutningen af 1800-tallet. Det røgsvage krudt var helt enkelt sin forgænger teknisk overlegent på langt de fleste punkter. Først og fremmest indeholder det røgsvage krudt betydeligt mere energi – cirka seks gange så meget som sortkrudt – men det brænder også med en koldere forbrændingstemperatur, og det forbrænder næsten helt rent uden at efterlade partikler og røg. Sortkrudt derimod udvikler masser af blågrå røg og afsætter store mængder af sod i piben. Begge dele var især i militære sammenhænge en stor ulempe, når hele slagmarker blev dækket af tykke dyner af uigennemsigtig krudtrøg, og riflerne skulle renses omfattende og ofte for at skyde nogenlunde præcist.
Men opdagelsen havde langt mere vidtrækkende konsekvenser end de gode røgfri nyheder for astmatiske infanterister. Det røgsvage krudts kemiske egenskaber muliggjorde moderne riffelkalibre, som vi kender dem i dag, med hidtil uset høje udgangshastigheder fra betydeligt kortere løb. Det øgede den moderne riffels rækkevidde ganske voldsomt. Det gjorde riflerne lettere. Det gjorde ammunitionen lettere. Og den store energiforøgelse gjorde jagtvåbnene betydeligt mere velegnede til jagt, end de nogensinde havde været. Man kan med god ret påstå, at det røgsvage krudt er den skelsættende forskel på rifler og ammunition i 2019 i forhold til rifler og ammunition omkring år 1880.
Begyndelsen
Som så meget andet blev hovedbestanddelen i røgsvagt krudt – nitrocellulose eller ”skydebomuld” på gammelt dansk – opdaget ved en tilfældighed. Faktisk skete opdagelsen flere gange stort set samtidigt og uafhængigt af hinanden. Nitrocellulose er i bund og grund blot cellulosefibre, som er nitrerede. Det sker enkelt ved nedsænkning i et bad bestående af salpetersyre (den aktive ingrediens) og svovlsyre, som blot virker som katalysator og altså sætter fart på processen. Efter et antal minutter stoppes nitreringen med vand, og alle rester af syre vaskes ud. Fibrene er nu nitrocellulose, og når vandet med stor forsigtighed er dampet af ved temperaturer under 40 grader, er stoffet ekstremt brændbart.
Det fortælles, at den tysk-schweiziske kemiker Christian Friedrich Schönbein engang i 1846 spildte en blanding af salpetersyre og svovlsyre på sit køkkenbord (og det kan jo ske for enhver), hvorefter han tørrede op med en bomuldsklud. Kluden blev hængt til tørre på komfuret, men i samme øjeblik, den var tør, brændte den helt væk i et lysende ”puf”. Dermed var den første praktiske metode til fremstilling af nitrocellulose opdaget. Et par franskmænd havde nogle år tidligere udviklet nogle upraktiske metoder til at opnå et betydeligt mindre stabilt resultat. Schönbeins metode lagde grunden for praktisk anvendelse af det nyopdagede stof. Der skulle dog gå yderligere et halvt århundrede, inden det røgsvage krudt for alvor gik sin sejrsgang i våbenindustrien.
Våbenkapløb
Der var flere opfindere, som nåede frem til brugbare opskrifter på røgsvagt krudt i slutningen af 1880’erne. Først ude var franskmanden Pau Vieille i 1884. Opskriften på hans krudt blev vogtet nidkært som en fransk militærhemmelighed, men mange andre arbejdede indædt på at nå frem til lignende løsninger.
En af de virksomheder, som forfinede produktionsprocessen af det røgsvage krudt, var svenske Alfred Nobels omfattende sprængstofimperium, som primært var baseret på Nobels opfindelse af dynamit i 1867. Nobel var lidt af et kemisk geni, og patenterne væltede ud af hans laboratorier. I 1887 fik han således patent på det første praktiske røgsvage krudt – Ballistit også kendt som Nobelkrudt – som bestod af nitrocellulose beriget med nitroglycerin. Ballistit blev forgængeren for Cordite, som hurtigt blev standard i det engelske imperium. Englænderne huggede helt enkelt opskriften på Balistit og modificerede den lidt for at undgå en dom for krænkelse af Nobels patent. De store imperiers overgang til røgsvagt krudt satte fart i et omfattende våbenkapløb med hæsblæsende udvikling af nye kalibre og dertil hørende rifler over hele den vestlige verden.
I 1898 – to år efter Alfred Nobels død – blev fabrikken Aktiebolaget Bofors Nobelkrut grundlagt i Karlskoga i Midtsverige. Målet var produktion af sprængstoffer – herunder i særdeleshed Ballistit, som siden 1890 var blevet produceret på en mindre fabrik ved Stockholm. I dag ligger fabrikken på samme plads, hvor den blev grundlagt, og hedder efter adskillige delinger, fusioner og ejerskifter Eurenco Bofors og er en del af Eurenco koncernen, som primært ejes af den franske stat.
Eurenco Bofors
Selvom det røgsvage krudt i dag kun udgør en mindre del af fabrikkens produktion (som hovedsageligt er indrettet på fremstilling af mere højeksplosive stoffer til industri og militær), så er Eurenco Bofors med helt fremme i spidsen af førerfeltet, når det kommer til produktion af moderne røgsvagt krudt. Jeg havde lejlighed til at besøge denne del af produktionen i juni 2019. Et usædvanligt – og sjældent – indblik i udvikling og fremstilling af en af de mest kritiske bestanddele af en riffelpatron.
Hovedingrediensen – nitrocellulose – fremstilles ikke længere på fabrikken i Karlskoga. Den købes hos underleverandører – herunder først og fremmest af finske Vitavuohri, som tidligere var en del af koncernen, men som i dag er et krudtværk i den konkurrerende koncern Nammo. Den rå nitrocellulose er fremstillet af bomuldsfibre – det vi i husholdningen kalder vat. Råvaren transporteres af sikkerhedsmæssige årsager i våd tilstand i forseglede plastsække i paptønder.
Første trin i processen frem mod røgsvagt krudt er at erstatte vandet i nitrocellulosen med alkohol. Nærmere bestemt ethanol – altså helt almindeligt sprit af samme slags, som den man bliver småforvirret af i en whiskysjus. Vandet presses under højt tryk ud af nitrocellulosen, alkohol tilsættes, og processen gentages, indtil vandprocenten er tilstrækkelig lav. Det er af kritisk betydning for det færdige resultat, at alkoholprocenten i blandingen svarer præcis til specifikationerne. Der går store mængder af alkohol til denne proces, men langt det meste af det vandforurenede ethanol bliver opsamlet og destilleret på fabrikkens eget anlæg og genanvendt i processen.
I hvert eneste trin i produktionsprocessen imod det færdige krudt udtages der stikprøver til kvalitetsanalyse. Bofors garanterer en teknisk levetid på det færdige krudt på 20 år, så analyseresultater og prøver gemmes lige så længe. Opstår der tvivl om kvaliteten af et krudtparti leveret til en kunde, kan man altså mange år ud i fremtiden analysere sig til, hvor i processen det gik galt.
Sikkerhed
Tilbage i produktionsprocessen fremstår nitrocelluloseblandingen stadig som vådt vat, men nu med en stærk spirituslugt. Det siger næsten sig selv, at denne blanding af to ekstremt brændbare materialer stiller store krav til brandsikkerheden. Af samme årsag går de ansatte – og jeg som besøgende – rundt på fabrikken i antistatisk arbejdstøj for at forebygge gnister, der på et øjeblik kan starte en voldsom brand. På udsatte steder på fabrikken er der installeret et højeffektivt automatisk brandslukningssystem, som på 30 millisekunder kan dække alt i rummet med brandhæmmende gele. Systemet bliver f.eks. udløst af et lysglimt, så jeg har fået streng besked på at holde styr på kameraets pop-up flash…
Sprængfarlig dej
Den spritvåde nitrocellulose placeres i kraftige æltemaskiner af nogenlunde samme slags, som man kunne forestille sig ælter rugbrødsdej i et stort bageri. Hvis der er tale om dobbeltbase krudt – og langt det meste af det krudt, der fremstilles på denne fabrik, er netop dobbeltbase (se faktaboks om krudttyper) – så tilsættes der nitroglycerin til massen, inden det hele æltes sammen. Nitroglycerin er et potent sprængstof, som tilsættes for at øge krudtets energiindhold. Nitroglycerin i ren form er sindssygt farligt at håndtere. Det detonerer blandt andet ved trykpåvirkninger. Spilder man en dråbe, så eksploderer den, når den rammer gulvet. Derfor fortynder man nitroglycerinen i en blanding af æter og ethanol, hvilket gør blandingen mindre eksplosiv men stadig ekstremt brandfarlig. Nitroglycerin-opløsningen håndteres i aluminiumskander for at forebygge risiko for gnister. Der er stor opmærksomhed på spild. Havner nogle dråber på gulvet, arbejdstøjet eller maskinerne, så damper æter-ethanol-blandingen af og efterlader sprængfarlig ren nitroglycerin (som er svært at få øje på).
I forbindelse med blanding af krudtmassen kan der også tilsættes en masse forskellige tilsætningsstoffer, der påvirker krudtets brugsgenskaber i den sidste ende. Det kan være forskellige opløsningsmidler, der påvirker krudtmassens konsistens i det videre produktionsforløb. Det kan også være forskellige stabilisatorer, der øger krudtets holdbarhed. Afkobringsmidler kan tilsættes for at mindske kobberaflejringer i riffelpiben. Flammedæmpere reducerer mundingsflammen. Krudtets porøsitet – som er afgørende for det reelle overfladeareal af det enkelte krudtkorn – kan i denne del af processen øges ved at tilsætte vandopløseligt salt (typisk kaliumnitrat), som siden vaskes ud i vand og efterlader en porøs overflade med huller, hvor de enkelte saltkorn sad.
Opskrifterne på de enkelte krudttyper er velbevarede forretningshemmeligheder, som afspejler mere end et århundredes ekspertise. Moderne røgsvagt krudt er et super højteknologisk produkt, som paradoksalt nok stadig fremstilles på mere eller mindre samme måde som for et århundrede siden.
Indre ballistik
Fra det øjeblik, hvor riffelpatronens fænghætte sender en regn af gnister ind i krudtet, går der mindre end et millisekund – 0,001 sekund – til krudtet i princippet er helt forbrændt og omsat til krudtgasser med et tryk på mere end 3.500 bar. Projektilet er på det tidspunkt trykket ud i riffelgangen og har bevæget sig nogle få cm. Hastigheden er typisk allerede oppe i omkring 300 meter pr. sekund. Et enkelt gram krudt bliver til omkring 1 liter gas ved atmosfærisk tryk, så i en almindelig kaliber .308 Win riffel er det cirka 3 liter gas, der er spærret inde på en meget snæver plads og presser på for at komme ud.
Selv om processen går stærkt, er den under kontrol. Krudtet brænder, og forbrændingen er ganske vist hurtig, men krudtet detonerer ikke under normale forhold. I tekniske termer kaldes den form for forbrænding for deflagration. Forskellen på deflagration og detonation er, at antændingen i en detonationen bevæger sig igennem det brandbare materiale med en hastighed, der overstiger lydhastigheden, mens forbrændingen i en deflagration spreder sig med hastigheder under lydhastighed. Sprængstoffer – såsom dynamit eller TNT – detonerer. Det er en voldsom proces. En egentlig eksplosion. BUM! Men røgsvagt krudt deflagrerer. I fri luft bliver det til en hvæsende og voldsom forbrænding …. men ikke noget brag.
Det er kun omkring 30% af krudtets forbrændingsenergi, som flyver videre med projektilet. Resten bliver først og fremmest til brag og varme.
Krudt i metermål
Efter æltning transporteres massen af nitrocellulose, nitroglycerin, ethanol, æter og tilsætningsstoffer til en anden bygning for at blive ekstruderet. I store hydrauliske presser på bygningens overetage trykkes massen igennem hulplader og kommer ud på underetagen som lange spaghettilignende strenge. Som regel er strengene hule som makaroni. Det er en geometri, der opnås med nåle i ekstruderingsværktøjet. Geometrien er afgørende for det færdige krudts forbrændingsegenskaber. Strengene kappes i et par meters længde og lægges som hvide bundter af strå i lange kasser på vogne. Spild opsamles og genanvendes.
Bundterne af den nyekstruderede krudtmasse hænges op i tørreskabe, hvor de gennemgår en lang, kontrolleret tørreproces. Tørreforløbet er afgørende for det færdige krudts porøsitet og er dermed endnu en faktor, som påvirker forbrændingen afgørende. Ethanol- og æterblandingen, som damper af under tørringen, opsuges og går til genanvendelse.
Krudttyper
Den simpleste form for røgsvagt krudt består stort set udelukkende af nitrocellulose. Man kalder denne type krudt for ”single base”, eftersom det er baseret på en enkelt hovedingrediens. Single base krudt er ikke særligt udbredt i jagtammunition i vore dage.
Tilsætter man nitroglycerin til nitrocellulosen, opnår man dels et højere energiindhold i krudtet og dels en forbedret bestandighed imod fugt. Nitrocellulose er hygroskopisk – det optager vand fra luften – det er nitroglycerin ikke. Krudt baseret på både nitrocellulose og nitroglycerin betegnes som ”double base” krudt.
Der findes desuden ”triple base” krudt, som ud over de to tidligere nævnte ingredienser også indeholder nitroguanidin. Dette anvendes dog primært til kanoner.
De krudttyper, som Eurenco Bofors fremstiller til geværer, indeholder alle nitroglycerin og kan dermed betegnes som ”double base” krudt.
Hvidt krudt
Når krudtstrengene er tørre, hugges de op i de korte cylindriske stykker, som det færdige krudt består af. Det sker i en maskine, som mest af alt minder om en flishugger. De små krudtcylindre sigtes, hvilket sorterer såvel de korte som de lange og støvet fra. Det bortsigtede går til genanvendelse. På dette tidspunkt i processen ser det halvfabrikerede krudt ud som en hvid udgave af det færdige produkt.
Næste trin i processen er overfladebehandling. Krudtcylindrene behandles blandt andet med flammehæmmende middel til regulering af forbrændingsforløbet og med grafit, som sikrer en glat overflade, så krudtet flyder ubesværet gennem ammunitionsfabrikkernes lademaskiner. Overfladebehandlingen foregår i vandbad i store kar og afsluttes med endnu en tørreproces. Nu ser krudtet ud, som det skal i den sidste ende Det er mørkegråt og metallisk glinsende, men processen er ikke helt overstået.
Forbrændingsegenskaber
Der er mange faktorer, som påvirker krudtets forbrænding i patronhylsteret. Dette er interessant, fordi man ønsker en kontrolleret forbrænding, hvor en stor andel af den energi, der udvikles, bliver omsat til bevægelsesenergi for projektilet.
Når krudtet antændes i patronen, er der næsten ikke nogen plads til krudtgasser men maksimalt overfladeareal på krudtkornene. Det leder direkte til voldsomme trykstigninger i starten af forbrændingsforløbet, og det er uønsket. Men får en langt bedre effekt af, at forbrændingen starter langsommere og sætter projektilet i bevægelse, inden krudtet er helt opbrændt.
Forbrændingsforløbet påvirkes bl.a. af ingredienser i selve den masse, som krudtet er ekstruderet af og i den overfladebehandling, som krudtet har fået. Man anvender deciderede brandhæmmende overfladebehandlingsmidler for at nedsætte forbrændingshastigheden i antændingsfasen. På den måde opbygges trykket lidt langsommere.
Efterfølgende styres forbrændingen blandt andet via de enkelte krudtkorns geometri. Det meste af riffelkrudtet fra Bofors er såkaldt rørkrudt. Det betyder, at det enkelte krudtkorn er et lille rør. Krudtet brænder dermed både fra ydersiden og fra indersiden. Den ydre overflade bliver mindre under forbrændingen. Den indre bliver større. Krudtkornet brænder dobbelt så hurtigt som en massiv cylinder, og gasudviklingen er mere konstant.
Andre krudtkornsfaconer giver andre forbrændingsegenskaber. På markedet kan man finde mange variationer, herunder kuglekrudt, bladkrudt (flager), T-krudt (ekstruderet som et ”T”), stangkrudt osv.
Et ensartet produkt
Sidste trin i fremstillingsprocessen, inden krudtet pakkes og sendes til kunden, er homogenisering. Det går i al sin enkelthed ud på, at man under kontrollerede forhold blander de produktionsbatch, der indgår i en samlet ordre, således at hele ordren er fuldstændig ensartet. Kunden skal simpelthen kunne stole på, at krudtet fra den første beholder er identisk med krudtet fra alle de andre beholdere i leverancen, så den færdige ammunition bliver så ensartet som muligt. Er der tale om en stor ordre, er det mange batch, der skal blandes for at opnå et fuldstændig ensartet slutresultat. Blandingsprocessen er automatiseret og begrænset af, hvor store mængder af færdigt krudt, det er sikkerhedsmæssigt forsvarligt at håndtere ad gangen. Når krudtpartiet er homogeniseret, pakkes det i beholdere for transport og sendes til kunden.
Skindet bedrager
Som det fremgår, er sikkerheden alle steder meget højt prioriteret. Brand er den største risiko. Derfor befinder stort set alle dele af produktionsprocessen sig i forskellige bygninger. Det begrænser eventuel skade ved uheld. Mange af bygningerne er relativt gamle og overraskende små. Som førstegangsbesøgende kan man godt – alene ud fra bygningernes udseende – få den ide, at dette umuligt kan være en af verdens mest avancerede produktioner af røgsvagt riffelkrudt. Men skindet bedrager. De gamle bygninger med et virvar af rør imellem sig, rummer et top-tunet produktionsapparat, hvor absolut intet er overladt til tilfældigheder. Fabrikken i Karlskoga er en af verdens teknologisk førende krudtproducenter og leverer til en masse militære og civile ammunitionsfabrikker såvel som til forskellige brands af krudt til genladning. For eksempel er alt Normas krudt fremstillet her.
Den samlede årlige produktion ligger på mellem 600 og 700 ton. Det lyder måske ikke af så meget, men det bliver let omsat til mere en 200 millioner færdigtladede riffelpatroner – alt afhængigt af kaliber. Efterspørgslen er kraftigt stigende. Det skyldes først og fremmest militær oprustning i Europa.
Fremtidens krudt
Umiddelbart kunne man nemt få den ide, at udviklingen af krudt logisk set bør fokusere på at øge krudtets energiindhold, så man kan opnå højere fart med mindre ladninger. Det er imidlertid ikke på det område, der udvikles mest målrettet.
Derimod udvikles der på krudtets øvrige egenskaber. Det gælder for eksempel holdbarheden, fugtbestandigheden, temperaturfølsomheden, forbrændingstemperaturen, pibernes levetid, modarbejdelse af kobberaflejringer i piben, reducering af mundingsflammen og så videre. I dag er krudtet i høj grad skræddersyet i forhold til kundens specifikationer. Det er i sagens natur forskellige egenskaber, der prioriteres i forhold til militære automatvåben og håndrepeterede jagtvåben.
Der findes i dag avancerede krudttyper i Eurenco Bofors sortiment, som endnu ikke er tilgængelige i hverken færdigladet ammunition eller som krudt i løs vægt til hjemmeladere. Det gælder for eksempel TZ krudt, som er stort set fuldstændig ufølsomt over for selv voldsomme udsving i temperaturen og giver den samme udgangshastighed i streng frost som i stegende tropisk hede. Egentlig super relevant for jægere på den nordlige halvkugle, men ammunitionsproducenterne er tilbageholdende med at tage nye krudttyper i anvendelse, så længe kunderne ikke efterspørger dem…. og kunderne ved ikke, at krudttyperne eksisterer.
