ЗАРЯД ДЛЯ 5,6 мм СПОРТИВНОГО ТРЕНИРОВОЧНОГО ПАТРОНА КОЛЬЦЕВОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК F42B3/04 F42B5/16 C06B45/00 

Изобретение относится к области разработки зарядов для патронов к стрелковому оружию.

Известен заряд к стрелковому оружию из сферического пороха (СФП) по ТУ 7506804-98-90, который предназначен для использования в спортивных винтовочных патронах калибра 5,6 мм «Снайпер», «Юниор», «Матч». Заряд состоит из фракций 0,2…0,4 мм - не менее 75 мас.%, более 0,4 мм и менее 0,2 мм - не более 25 мас.%, с насыпной плотностью порохового заряда 0,61…0,77 кг/дм³. Такой пороховой заряд не обеспечивает получение стабильных баллистических характеристик.

В качестве прототипа авторами выбран патент SU 1806472 AЗ, по которому пороховой заряд выполнен из пороха на основе пироксилина с теплотой сгорания 4,10…4,35 МДж/кг и насыпной плотностью 0,63…0,75 кг/дм³, при следующем массовом соотношении фракций, мас.%:

0,4…0,315 70…90 0,315…0,2 10…20 менее 0,2 и более 0,4 0…5

Приведенный в прототипе пороховой заряд обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в 5,6 мм спортивных тренировочных патронах «Матч», «Биатлон», «Стандарт» по разбросу скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт» и снижение себестоимости пороховых зарядов для указанных патронов.

Поставленная цель достигается тем, что пороховой заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата (ЭА), 0,3…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%:

0,2…0,4 не менее 92 более 0,4 и менее 0,2 не более 8

Требования баллистических характеристик 5,6 мм спортивных винтовочных патронов кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт», состоящих из пули 1, запрессованной в гильзу 2 с капсюлем-воспламенителем 4, и порохового заряда 3, изображенных на фигуре: масса пули - 2,58…2,60 г, масса порохового заряда - 0,070…0,090 г, средняя скорость полета пули на расстоянии 10 м от дульного среза - 315…325 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости пуль - не более 15 м/с, максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не менее 88,2, наибольшее - не более 122,5, разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов - не более 14,7.

Авторами установлено, что применение смеси пироксилина с различным содержанием оксида азота в отношении: 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г способствует получению СФП с равномерно распределенной пористостью. Это обеспечивает стабильное горение порохового заряда при заданной навеске, что в итоге обеспечивает заданную скорость полета пули и разброс скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г более 80 мас.% и уменьшение пироксилина 209,0…210,5 мл NO/г менее 20 мас.% приводит к увеличению разброса давлений пороховых газов между максимальным и минимальным значениями, а уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г менее 60 мас.% и увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г более 40 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и увеличению разброса скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Дифениламин в составе сферического пороха в количестве 0,4…0,8 мас.% выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% снижает химическую стойкость СФП, а увеличение ДФА в составе пороха более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики пороха и, как следствие, к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Углерод и графит в составе СФП в пределах 0,3…0,7 мас.% выполняют роль катализатора горения. При уменьшении углерода и графита менее 0,3 мас.% эффект катализатора горения снижается, а увеличение углерода и графита в составе СФП более 0,7 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Этилацетат и влага в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,2 мас.% и влаги менее 0,3 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 1,0 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, повышению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Насыпная плотность СФП является основной характеристикой, определяющей скорость горения. Снижение насыпной плотности менее 0,64 кг/дм³ приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,74 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Фракция пороха в пороховом заряде с размером частиц 0,2…0,4 в количестве не менее 92 мас.% обеспечивает стабильные баллистические характеристики. Уменьшение фракции менее 0,2 приводит к резкому повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение фракции пороха в пороховом заряде более 0,4 приводит к увеличению массы порохового заряда, снижению скорости полета пули и к большому разбросу скорости полета пули между максимальным и минимальным значениями.

В таблице приведены характеристики разработанного авторами порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица Характеристики порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения Наименование показателей Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 212,5…213,5 мл NO/г, мас.% 60 70 80 40 90 Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 209,0…210,5 мл NO/г, мас.% 40 30 20 60 10 Содержание ДФА в пороховом заряде, мас.% 0,4 0,6 0,8 0,2 1,0 Содержание углерода и графита, мас.% 0,3 0,5 0,7 0,2 0,9 Содержание ЭА, мас.% 0,2 0,6 1,0 0,2 1,5 Содержание влаги, мас.% 0,3 0,6 0,9 0,3 1,2 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,64 0,67 0,74 0,5 0,9 Фракция 0,2…0,4, мм 92 94 96 90 95 Фракция менее 0,2 и более 0,4, мм 8 6 4 10 5 Баллистические характеристики масса пули, г 2,58 2,59 2,60 2,58 2,60 масса заряда, г 0,08 0,081 0,081 0,079 0,10 скорость полета пули, м/с 322 324 321 315 300 Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с 7 8 10 15 18 Максимальное давление пороховых газов, МПа           - среднее 95,1 107,8 97,1 123,5 107,8 - наибольшее 107,8 112,7 102,9 128,4 122,5 Разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов, МПа 6,8 7,8 9,8 14,7 16,6

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами пороховой заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам, за пределами граничных условий (примеры 4, 5) пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Изобретение относится к области разработки зарядов к 5,6 мм спортивному патрону кольцевого воспламенения. Заряд состоит из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей. Заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина, 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата, 0,3…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%: 0,2…0,4 - не менее 92, более 0,4 и менее 0,2 - не более 8. Достигается повышение скорости полета пули. 1 табл., 1 ил.

Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения, состоящего из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей, отличающийся тем, что в нем заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина, 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата, 0,3…0,9 мас.% влаги с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³ при следующем соотношении фракций, мас.%:
0,2…0,4 не менее 92 более 0,4 и менее 0,2 не более 8