СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА .30 CARBINE (7,62×33) Российский патент 2012 года по МПК C06B25/24 

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

В патентах США [1, 2] предложен способ получения СФП для стрелкового оружия, заключающийся 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 сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).

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

Недостатком данного сферического пороха является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне .30 CARBINE (7,62×33) как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью изобретения является получение сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) с использованием в качестве сырья мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения. Известно, что мелкозерненые пироксилиновые пороха изготавливают из среднеазотного и высокоазотного пироксилина, при этом высокоазотный пироксилин содержит не менее 209,0 мл NO/г оксида азота, а баллиститные пороха марок НБл или НБпл в составе имеют коллоксилин (~60 мас.%) и нитроглицерин (НГц) (~40 мас.%).

Технический результат достигается тем, что в качестве исходного сырья используют пироксилиновый мелкозерненый порох марки ВТМ с истекшим гарантийным сроком хранения и баллиститные пороха марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, содержащие в составе коллоксилин и НГц, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Нитроглицерин 15,0…38,0 Централит I или централит II 3,0…9,0 Динитротолуол 0,5…2,5 Дифениламин 0,2…1,0 Этилацетат 0,6…0,8 Связанный графит,   в том числе углерод технический 0,1…0,2 мас.% 0,2…0,6 Свободный графит, не более 0,02…0,03 Влага 0,2…0,8 Нитроцеллюлоза с объемной концентрацией оксида азота 209…210,5 мл NO/г 20,0…35,0; Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота 189… 194,5 мл NO /г остальное

Нитроглицерин в составе пороха применяется в качестве энергетической добавки. Использование НГц в количестве менее 15 мас.% приводит к снижению энергетики пороха, что в итоге увеличивает массу порохового заряда и снижает скорость полета пули. Увеличение в составе пороха НГц более 38 мас.% невозможно, т.к. в составе порохов типа НБл или НБпл содержится не более 40 мас.% НГц.

Централит I или централит II в составе пороха в количестве 3,0…9,0 мас.% выполняют роль флегматизирующей добавки. Использование централита в количестве менее 3,0 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а введение централита более 9,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Динитротолуол в количестве 0,5…2,5 мас.% выполняет роль флегматизирующей добавки, способствующей равномерному распределению централита по поверхности порохового элемента. Использование ДНТ в количестве менее 0,5 мас.% уменьшает глубину флегматизированного слоя, а это, в свою очередь, приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Введение ДНТ более 2,5 мас.% способствует увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Дифениламин в составе пороха применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование ДФА менее 0,2 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение его более 1,0 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Связанный графит, в том числе углерод технический, выполняют роль катализатора горения и добавки, улучшающей электростатические свойства и сыпучесть пороха. Использование связанного графита менее 0,2 мас.% снижает сыпучесть пороха и электростатические характеристики, а увеличение его более 0,6 мас.% приводит к пылению графита.

Свободный графит в составе пороха в количестве 0,02…0,03 мас.% обеспечивает хорошую сыпучесть пороха и не создает пыления графита на технологических фазах сушки, мешки и укупорки пороха. Использование графита в количестве менее 0,02 мас.% снижает сыпучесть пороха, а увеличение его более 0,03 мас.% приводит к пылению графита.

Влага в количестве 0,2…0,8 мас.% и ЭА в количестве 0,6…0,8 мас.% в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,6 мас.% связано с дополнительными трудозатратами на сушку. Использование влаги и ЭА более 0,8 и 0,8 мас.% соответственно увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 209…210,5 мл NO/г и коллоксилин «Н» с содержанием оксида азота 189…194,5 мл NO/г выполняют роль энергетической и структурной основы. Уменьшение содержания оксида азота в нитроцеллюлозе менее 209 мл NO/г и коллоксилине «Н» менее 189 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, повышению пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота в нитроцеллюлозе более 210,5 мл NO/г и коллоксилине «Н» более 194,5 мл NO/г улучшает баллистические характеристики пороха, однако верхний предел содержания оксида азота в мелкозерненом пироксилиновом порохе и коллоксилина «Н» в баллиститном порохе марок НБл и НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения ограничен их изготовлением.

В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

По техническим условиям: средняя скорость пули в баллистической группе - не менее 550 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль - не более 35 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее - не более 264,7 МПа, наибольшее - не более 313,7 МПа.

Из приведенных данных таблицы видно, что полученный по разработанному авторами составу (примеры 1…3) СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет требованиям по скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Нитроглицерин, мас.% 15 26 38 14 38 Централит I или централит II, мас.% 3,0 6,0 9,0 2,0 10,0 Динитротолуол, мас.% 0,5 1,5 2,5 0,4 3,0 Дифениламин, мас.% 0,2 0,6 1,0 0,1 1,2 Этилацетат, мас.% 0,6 0,7 0,8 0,4 0,8 Связанный графит, в том числе углерод технический 0,1…0,2 мас.% 0,2 0,4 0,6 0,1 0,5 Графит свободный, мас.% 0,02 0,025 0,03 0,01 0,04 Влага, мас.% 0,2 0,5 0,8 0,1 1,0 Нитроцеллюлоза с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 209 210 210,5 208 210 Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 189 191 194,5 189 194,5 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,926 0,936 0,945 0,850 0,930 Химическая стойкость, мм рт.ст. 25 25 25 25 25 Пористость, % 4 4,5 5,0 10 12 Баллистические характеристики: Масса заряда, г 0,83 0,85 0,91 0,79 0,98 Средняя скорость пули в баллистической группе, м/с 558 553 559 530 490 Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с 13 6 15 38 40 Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа среднее 221 233,2 258,8 269,6 230,4 наибольшее 234,1 258,9 302 327,5 261,8

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №2268869 (С06В 25/24).

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33). Порох включает нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, динитротолуол, централит I или II, графит, этилацетат и влагу. При этом в качестве исходного сырья содержит нитроцеллюлозу с объемной концентрацией оксида азота 209-210,5 мл NO/г и коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота 189-194,5 мл NO/г. Предложенный состав позволяет использовать в качестве сырья высокоазотный пироксилин от пироксилиновых мелкозерненых порохов и баллиститные пороха, например, марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, содержащие в составе коллоксилин и нитроглицерин. Изобретение обеспечивает требуемые баллистические характеристики сферического пороха, предназначенного для снаряжения спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33). 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33), включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, централит, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох содержит динитротолуол, централит I или II, а в качестве исходного сырья содержит нитроцеллюлозу и коллоксилин «Н» при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин 15,0-38,0 централит I или централит II 3,0-9,0 динитротолуол 0,5-2,5 дифениламин 0,2-1,0 этилацетат 0,6-0,8 связанный графит,   в том числе углерод технический 0,1-0,2 0,2-0,6 мас.% свободный графит не более 0,02-0,03 влага 0,2-0,8 нитроцеллюлоза с объемной концентрацией   оксида азота 209-210,5 мл NO/г 20,0-35,0 коллоксилин «Н» с объемной концентрацией   оксида азота 189-194,5 мл NO/г остальное