ТЕРМОСТОЙКИЙ НЕОРЖАВЛЯЮЩИЙ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ Российский патент 2002 года по МПК C06B25/06 C06B41/02 

Изобретение относится к области производства капсюлей-воспламенителей (KB) для патронов стрелкового оружия.

В настоящее время перед разработчиками патронов и оружия актуальными являются задачи по повышению надежности и долговечности указанной техники.

Надежность патронов и ресурс стволов стрелкового оружия в значительной степени зависит от ударного воспламенительного состава (УВС), используемого в KB патронов стрелкового оружия.

В России уже более ста лет производятся патроны с KB, содержащими гремучую ртуть [1]. Имея хорошие энергетические и баллистические характеристики, эти KB тем не менее во многом не удовлетворяют потребителей своим оржавляющим эффектом, сравнительно низкой термостойкостью. Кроме этого, в последнее время немалое значение приобрел экономический фактор, дороговизна и дефицитность ставшего заграничным сырья: ртути и антимония (сульфида сурьмы - Sb₂S₃).

Применяемые за рубежом и отечественные для коммерческих спортивно-охотничьих патронов KB с УВС на основе тринитрорезорцината свинца (ТНРС) являются неоржавляющими [2]. Недостатком этих УВС является низкая для современных условий эксплуатации патронов термостойкость.

Поэтому в настоящее время насущной стала задача создания нового термовлагостойкого неоржавляющего УВС на основе недефицитных компонентов и сырья, удовлетворяющего многочисленным и порой противоречивым требованиям современной практики.

Практически все известные неоржавляющие УВ С на основе ТНРС в составе обязательно содержат тетразен, который обеспечивает требуемую чувствительность KB [2].

Недостатком этих составов является низкая термостойкость тетразена, который при определенных реальных условиях эксплуатации патронов разлагается и УВС теряют необходимую чувствительность к удару.

Известен ряд зарубежных работ и патентов, в которых предлагаются неоржавляющие УВС на основе диазодинитрофенола (ДДНФ).

Например: УВС по патенту США [3] содержит ( мас.%):
Диазодинитрофенол - 40
Тетразен - 10
Двуокись марганца - 30
Стекло - 20
Недостатком данного состава является невысокая термостойкость и низкие термодинамические характеристики, а также технологические трудности его производства.

В настоящее время в России тоже на основе (ДДНФ) разработан ряд новых УВС [4,5] . Однако эти УВС также содержат тетразен, который ограничивает термостойкость KB на их основе. УВС [4], выбранный в качестве ближайшего аналога, содержит( мас.%):
Диазодинитрофенол - 56
Калиевая соль азидодинитрофенол - 20
Тетразен - 6
Инертный сенсибилизатор - 18
Данный состав имеет высокие показатели неоржавляемости стволов, но недостаточную для современных условий термостойкость и стабильность физико-химических характеристик в процессе хранения УВС.

При разработке предлагаемого УВС решался ряд задач:
- отсутствие оржавляющего действия на ствол;
- повышение термостойкости УВС;
- улучшения стабильности баллистических характеристик в процессе хранения KB, а также их стойкости и относительной безопасности.

Технический результат заключается в решении поставленных задач. Технический результат достигается тем, что известный неоржавляющий термостойкий ударный воспламенительный состав для патронов стрелкового оружия содержит диазодинитрофенол во взрывчатой составляющей, инертный сенсибилизатор в невзрывчатой составляющей, согласно изобретению дополнительно содержит графит и аэросил, во взрывчатой составляющей тринитрорезарцинат свинца, в невзрывчатой составляющей окислитель - динитрат бария, при этом компоненты взяты в следующем соотношении (мас. %):
Тринитрорезацинат свинца - 3-25
Диазодинитрофенол - 8-50
Динитрат бария - 30-45
Инертный сенсибилизатор - 17-22
Графит - 0,1-0,3 сверх 100%
Аэросил - 0,02-0,1 сверх 100%
Во взрывчатой составляющей УВС удален тетразен, а его роль (необходимая чувствительность) выполняет ДДНФ.

Для улучшения поджигаемости порохового заряда, а также для увеличения энергетических характеристик предлагаемого УВС в него введен окислитель, динитрат бария, который предварительно смешивается с инертным сенсибилизатором.

Отличительным признаком предложенного УВС являются его новая композиция и новый весовой состав.

По мнению авторов, предложенная совокупность признаков соответствует критерию уровня изобретательского творчества, так как в совокупности обеспечивает достижение технического результата, не являющегося функцией конкретного признака.

К описанию приложены табл. 1-3, в которых:
- в табл. 1 представлены результаты испытаний на чувствительность KB с УВС прототипа и нового предлагаемого УВС при нормальных условиях и после выдержки при 80^oС;
- в табл. 2 приведены результаты баллистических испытаний новых УВС с различными соотношениями компонентов;
- в табл.3 показаны экспериментальные данные по работоспособности нового УВС и прототипа после ускоренного старения КВ.

Технология изготовления предложенного УВС не отличается от технологии изготовления известных неоржавляющих УВС [2]. По известным технологиям проводят получение ТНРС [7] и ДДНФ [8]. Далее все компоненты перемешиваются в смесителе до получения однородной смеси. Затем навески состава засыпают в латунные колпачки и запрессовывают при удельном давлении 800-1700 кгс/см². Сверху УВС закрывают металлической фольгой или бумажным кружком. Преимущества по термостойкости предлагаемого УВС видны из результатов испытаний, приведенных в табл.1. Видно, что при нормальной температуре чувствительность нового УВС и прототипа одинакова. После выдержки KB при температуре 80^oС в течение суток чувствительность предлагаемого УВС не меняется, а при испытаниях KB с УВС прототипа появляются осечки. При выдержке KB при температуре 80^oС 8 суток KB с предлагаемым УВС продолжают работать надежно без осечек, a KB с УВС прототипом имеют 100% осечек при падении груза с верхнего предела. Из табл. 2 видно, что при использовании в KB УВС, где весовое соотношение компонентов удовлетворяет формуле изобретения, баллистические характеристики соответствуют требованиям документации на патрон. При изменении весового соотношения компонентов, которое отличается от приведенного в формуле изобретения, баллистические характеристики ухудшаются. В табл. 3 приведены результаты испытаний по чувствительности KB и по баллистике патронов после ускоренного старения, которое проводилось по принятым методикам. Видно, что при использовании предлагаемого УВС чувствительность KB и баллистические характеристики патронов практически не изменяются, а патроны с KB и УВС прототипом заметно меняют баллистические характеристики и появляются осечки при испытаниях на копре с верхнего предела.

Таким образом, предлагаемый УВС для патронов стрелкового оружия обоснован и отвечает новым повышенным требованиям к УВС.

В настоящее время KB с новым УВС находятся на стадии промышленного освоения на одном из заводов отрасли.

Источники информации
1. А.Г. Горст. Пороха и взрывчатые вещества.- М.: Оборонгиз, 1949 г., с. 127.

2. П.Ф. Бубнов, И.П. Сухов. Средства инициирования.- М.: Оборонгиз, 1945 г., с.128.

3. Патент США 4675059.

4. Патент РФ 2086523.

5. Патент РФ 2144523.

6. Разработка неоржавляющих термостойких ударных составов для спортивно-охотничьих патронов. - Научно-технический отчет ЦНИИТОЧМАШ и РХТУ им. Д.И. Менделеева, Климовск, 1999 г., с.88.

7. Л. И.Багал. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ.- М., 1975г., с.456.

8. Патент РФ 2151134.0

Изобретение относится к патронному производству, а именно к ударным пиротехническим составам для капсюлей-воспламенителей патронов стрелкового оружия. Предложенный неоржавляющий термостойкий ударный воспламенительный состав для патронов стрелкового оружия, содержащий диазодинитрофенол во взрывчатой составляющей, инертный сенсибилизатор в невзрывчатой составляющей, согласно изобретению дополнительно содержит графит и аэросил, во взрывчатой составляющей - тринитрорезарцинат свинца, в невзрывчатой составляющей окислитель - динитрат бария, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: тринитрорезацинат свинца 3-25; диазодинитрофенол 8-50; динитрат бария 30-45; инертный сенсибилизатор 17-22; графит 0,1-0,3 сверх 100%; аэросил 0,02-0,1 сверх 100%. Достигается увеличение термостойкости и обеспечивается устойчивое зажигание порохового заряда, отсутствие оржавляющего действия на ствол и получение стабильных баллистических характеристик. 3 табл.

Неоржавляющий термостойкий ударный воспламенительный состав для патронов стрелкового оружия, содержащий диазодинитрофенол во взрывчатой составляющей, инертный сенсибилизатор в невзрывчатой составляющей, отличающийся тем, что он дополнительно содержит графит и аэросил, во взрывчатой составляющей - тринитрорезарцинат свинца, в невзрывчатой составляющей окислитель - динитрат бария, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
Тринитрорезацинат свинца - 3 - 25
Диазодинитрофенол - 8 - 50
Динитрат бария - 30 - 45
Инертный сенсибилизатор - 17 - 22
Графит - 0,1 - 0,3 сверх 100%
Аэросил - 0,02 - 0,1 сверх 100%