ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ Российский патент 1998 года по МПК C06B25/06 

Изобретение относится к области патронного производства, а именно к ударным пиротехническим составам для капсюлей-воспламенителей патронов стрелкового оружия.

В настоящее время перед разработчиками патронов, так же как и в других областях техники, поставлена задача улучшения экологии, существенного уменьшения вредных для человека и окружающей среды продуктов, возникающих при стрельбе.

Данная задача особенно актуальна при стрельбе в закрытых помещениях на тренировках, соревнованиях в тирах и проведении строительно-монтажных работ с использованием строительно-монтажных патронов.

В настоящее время известен и широко используется ударный воспламенительный состав (далее УВС), в который входят гремучая ртуть, бертолетова соль и антимоний [1].

Недостатком этого состава является высокое оржавляющее действие продуктов сгорания УВС на ствол оружия.

Общим недостатком штатных, известных УВС является наличие в их составах химических соединений тяжелых металлов ртути и свинца, которые по токсичности во много раз превышают требования предельно допустимых концентраций (ПДК) при стрельбе в закрытых помещениях для элементов и их соединений, образующихся при горении УВС [2].

Известен ряд зарубежных работ и патентов, в которых предлагаются относительно экологически чистые УВС на основе диазодинитрофенола, однако анализ этих составов показал, что они имеют ряд существенных недостатков и неудовлетворительную стабильность воспламенения.

Например, состав по патенту США [3] содержит, мас.%: диазодинитрофенол 40, тетразен 10, двуокись марганца 30, стекло 20.

Недостатком данного состава является низкая сила, невысокая температура горения, что не позволяет получить стабильное воспламенение зарядов и требуемые баллистические характеристики патронов.

Кроме того, содержание в составе двуокиси марганца, обладающей удельным весом, значительно превосходящим удельные веса других компонентов, приводит к расслоению состава, изготавливаемого по используемой в отечественном производстве технологии, а следовательно, не обеспечивается надежная, стабильная работа капсюля-воспламенителя.

В настоящее время разработан отечественный состав, не содержащий тяжелых металлов [4].

Данный состав содержит, мас.%: диазодинитрофенол 70-20, калиевая соль азидодинитрофенола 10-30, тетразен 5-15, инертный сенсибилизатор 15-35.

Недостатком данного состава, выбранного в качестве прототипа, является недостаточная стабильность характеристик в процессе хранения УВС или капсюля-воспламенителя (КВ), связанная с пониженной стойкостью калиевой соли азидодинитрофенола (КАДНФ). Кроме этого, УВС выбранный в качестве прототипа, обладает недостаточной силой, что затрудняет обеспечение требуемых баллистических характеристик штатных пороховых зарядов в патронах с КВ центрального боя.

При разработке предлагаемого УВС решались задачи обеспечения экологической чистоты продуктов его сгорания, отсутствия оржавляющего действия на ствол при одновременном повышении энергетических параметров КВ и баллистических характеристик выстрела, а также стойкости и относительной безопасности УВС.

Поставленная цель достигается тем, что в состав, содержащий диазодинитрофенол, тетразен и инертный сенсибилизатор, введен динитробензофуроксан калия, при этом компоненты взяты в следующем содержании, мас.%:
Диазодинитрофенол - 40-65
Динитробензофуроксан калия - 10-35
Тетразен - 7-4
Инертный сенсибилизатор - 18-21
Отличительными признаками предложенного УВС является введение в состав взрывчатой составляющей композиции динитробензофуроксана калия и новый весовой состав УВС.

По мнению авторов, предложенная совокупность соответствует критерию уровня изобретательского творчества, т.к. в совокупности обеспечивает достижения технического результата, не являющегося функцией конкретного признака.

К описанию приложены табл. 1-4, в которых:
в табл.1 приведены термодинамические характеристики и составы продуктов горения предлагаемого УВС и прототипа;
в табл.2 представлены результаты баллистических испытаний 5, 6 мм спортивных патронов кольцевого воспламенения с новым УВС и УВС-прототипом;
в табл. 3 приведены составы трех вариантов УВС с различными количественными весовыми соотношениями ингредиентов;
в табл. 4 показаны экспериментальные данные по чувствительности к удару капсюлей с опытными УВС и результаты баллистических испытаний предлагаемых УВС в 9-мм патронах к пистолету Макарова.

Технология изготовления предложенного УВС не отличается от технологии изготовления УВС к штатным патронам стрелкового оружия [5].

По известной технологии проводят получение диазодинитрофенола и динитробензофуроксана калия [6].

Далее все компоненты в сухом виде перемешиваются в смесителе до получения однородной механической смеси.

Затем навески состава засыпают в гильзу патрона кольцевого воспламенения или в колпачок КВ центрального боя и запрессовывают при удельном давлении 800-1700 кгс/см². В КВ центрального боя для предохранения от внешних воздействий сверху состав закрывают металлической фольгой или бумажным кружком, у которых сторона, обращенная к УВС, для лучшего сцепления с ним залакирована щелочно-спиртовым лаком или его аналогом.

Для подтверждения получения более высоких технических характеристик были проведены термодинамические расчеты нового УВС и его прототипа, а также определены составы их продуктов сгорания. Результаты расчетов приведены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что новый УВС и его прототип не содержат вредных для экологии элементов. Однако сила и температура горения нового состава выше, чем у прототипа. Этим обстоятельством можно объяснить более хорошие и более стабильные результаты баллистических испытаний, приведенные в табл.2. При этом необходимо добавить, что 5,6 мм спортивные патроны кольцевого воспламенения, снаряженные свежеприготовленным УВС новым и прототипом, удовлетворяют требованиям ЕУ на патрон "Олимп" по основным баллистическим показателям. Однако испытания патронов, прошедших ускоренное хранение, имитирующее 10 лет хранения, показали, что при использовании предлагаемого УВС баллистические характеристики патронов практически не изменяются, а патроны с УВС - прототипом заметно меняют баллистические характеристики, которые не укладываются в требования ТУ.

В табл.3 приведены три варианта предложенного УВС, а в табл.4 - результаты их испытаний в 9-мм патроне к пистолету Макарова.

Из табл. 4 видно, что УВС в предлагаемых границах весового содержания компонентов удовлетворяет требованиям чертежа на штатный 9-мм пистолетный патрон с КВ26 центрального боя. Изменение весового состава компонентов нового УВС за предлагаемые пределы повлечен получение нестабильных, не удовлетворяющих требованиям чертежа баллистических характеристик выстрелов, а также неудовлетворительные характеристики по чувствительности к удару.

Таким образом, предлагаемый УВС для патронов стрелкового оружия обоснован и отвечает новым повышенным требованиям к УВС для патронов кольцевого воспламенения и КВ центрального боя.

В настоящее время патроны с новым УВС находятся в стадии промышленного освоения. Прорабатывается возможность патентования изобретения в ряде стран.

Источники информации.

1. А.Г.Горст. Пороха и взрывчатые вещества, Оборонгиз, 1949, с.127.

2. Вредные вещества в промышленности (справочник). /Под ред. Н.В.Лазарева и И.Д.Гадаскиной, Т.З., Л.: Химия, 1977, с.608.

3. Патент США N 4675059, НКИ 149-43.

4. Патент Р.Ф. N 2086523, 6 C 06 B 25/04, 35/00.

5. П.П.Карпов. Средства инициирования, Москва, 1945, с.128.

6. Л.И.Багал. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ, Москва, 1975, с. 456.

Изобретение касается патронов стрелкового оружия, а именно ударных пиротехнических составов, используемых в патронах кольцевого воспламенения и в капсюлях-воспламенителях (КВ) центрального боя. Состав согласно изобретению обеспечивает экологическую чистоту продуктов его сгорания, отсутствие коррозионного действия на ствол при одновременном повышении энергетических параметров КБ и баллистических характеристик выстрела, а также стойкости и относительной безопасности ударно-воспламенительного состава. Предлагаемый состав содержит компоненты в следующем процентном соотношении (мас. %): диазодинитрофенол 40-65, динитробензофуроксан калия 10-35, тетразен 4-7 и инертный сенсибилизатор 18-21. Данное изобретение позволяет использовать патроны в закрытых помещениях (тирах, строительных объектах) без вредного воздействия на организм человека и окружающую среду. 4 табл.

Пиротехнический ударный воспламенительный состав для патронов срелкового оружия, содержащий диазодинитрофенол, тетразен и инертный сенсибилизатор, отличающийся тем, что в него дополнительно введен динитробензофуроксан калия, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, вес.%:
Диазодинитрофенол - 40 - 65
Динитробензофуроксан калия - 10 - 35
Тетразен - 4 - 7
Инертный сенсибилизатор - 18 - 21т