СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 5,56×45 Российский патент 2012 года по МПК C06B25/24 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.

Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для спортивно-охотничьего патрона [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), динитротолуол, этилацетат, графит и влагу.

Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45 баллистические характеристики как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильных баллистических характеристик для вновь разрабатываемого спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.

Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы, состоящей из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% нитроглицерина (НГц), ДФА, централита, ДНТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин 10,0…14,0; дифениламин 0,5…1,1; централит II 0,3…0,4; централит I 4,0…6,0; динитротолуол 1,3…2,3; графит 0,2…0,3; этилацетат 0,3…0,9; влага 0,2…0,9; нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г остальное.

Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% НГц, 0,5…1,1 мас.% ДФА, 0,3…0,4 мас.% Ц II, 1,3…2,3 мас.% ДНТ.

Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 10,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 14,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин и централит II применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% и Ц II менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и Ц II более 0,4 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Централит I и ДНТ выполняют роль флегматизирующих добавок, обеспечивающих прогрессивное горение порохового заряда.

Уменьшение Ц I менее 4,0 мас.% и ДНТ менее 1,3 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение Ц I более 6,0 мас.% и ДНТ более 2,3 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Графит в составе СФП выполняет роль технологической добавки, которая улучшает сыпучесть пороха и снижает электростатические характеристики пороха. Снижение графита менее 0,2 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита.

Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 0,9 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.

Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота белее 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении НЦ.

В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха Наименование показателя Пример (Пр.№1) Пр.№2 Пр.№3 Пр.№4 Пр.№5 Состав, мас.%   Нитроглицерин 10,0 12,0 14,0 8,0 16,0 Дифениламин 0,5 0,8 1,1 0,4 1,0 Централит II 0,3 0,35 0,4 0,2 0,5 Централит I 4,0 5,0 6,0 3,0 8,0 Графит 0,2 0,25 0,3 0,1 0,4 Этилацетат 0,3 0,5 0,9 0,1 1,5 Влага 0,2 0,55 0,9 0,2 1,6 Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г 212,5 213,2 214,0 211,5 214,0 Насыпная плотность пороха, кг/дм³ 0,930 0,964 0,998 0,920 1,01 Пористость сферических частиц, % 5,0 4,0 2,0 10,0 4,0 Химическая стойкость, мм рт.ст. 29 29 29 29 29 Баллистические характеристики Масса пули, г 3,5…3,75 3,5…3,75 3,5…3,75 3,5…3,75 3,5…3,75 Масса заряда, г 1,62 1,66 1,64 1,50 1,80 Скорость полета пули в баллистической группе из 10 выстрелов, м/с 910 920 940 840 760 Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с 20 24 25 30 35 Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа среднее 328,4 331,4 334,3 372,5 344,1 наибольшее 353,9 357,8 360,8 384,3 374,5

Примечание: Требования, предъявляемые к спортивно-охотничьему патрону 5,56×45: масса пули 3,50…3,75 г, скорость полета пули 900…940 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости пуль в баллистической группе из 10 выстрелов - не более 35 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов: среднее - не более 343,1 МПа, наибольшее - не более 362,7 МПа.

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что позволило обеспечить требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1773896, С06В 25/18, опубл. 07.11.1992.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45. Порох включает пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,0 мл NO/г, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, а также этилацетат, централит I, графит и влагу. Изобретение обеспечивает стабильные баллистические характеристики порохового заряда за счет получения плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах. 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит централит I и пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин 10,0-14,0 дифениламин 0,5-1,1 централит II 0,3-0,4 централит I 4,0-6,0 динитротолуол 1,3-2,3 графит 0,2-0,3 этилацетат 0,3-0,9 влага 0,2-0,9 нитроцеллюлоза   с содержанием оксида азота   212,5-214,0 мл NO/г остальное