ЗАРЯД ДЛЯ ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 12, 16, 20 КАЛИБРОВ Российский патент 2013 года по МПК F42B5/16 C06B21/00 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для зарядов к стрелковому оружию.

Известен ряд зарядов для патронов указанных калибров, выпускаемых в СССР для охотничьих и спортивных целей, содержащих пороха «Сокол» (ГОСТ 22781-77) и «Барс» (ТУ 84-720-77).

Заряд для патрона «Сокол» имеет массу 2,0…2,4 г и состоит из пластинчатого пороха толщиной 0,11…0,14 мм и длиной ребер 1,24…1,6 мм. Суммарное количество крупных и мелких пластинок, оставшихся на сите 1,4 и прошедших через сито 0,56 для указанного заряда, составляет не более 0,5 мас.%. В заряде из пороха марки «Барс» используется двухосновный СФП со средним диаметром зерен 0,45±0,05 мм, состоящий из фракций 0,25…0,5 мм, более 0,5 мм и менее 0,25 мм не более 6,0 мас.%. Все перечисленные пороховые заряды в основном удовлетворяют по баллистическим характеристикам требованиям к спортивно-охотничьему оружию, но имеют, высокое дульное давление пороховых газов (3,4…6,4 МПа).

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному, является заряд из двухосновного СФП марки «Барс» (ТУ 84-720-77). Данный заряд, выпускаемый отечественной промышленностью, имеет следующие недостатки: высокое дульное давление пороховых газов (54-59 кгс/см² при норме не более 55 кгс/см²). Это приводит к тому, что до 80% промышленно-изготовленных партий пороха не соответствуют предъявляемым требованиям: высокое среднее давление пороховых газов в канале ствола оружия. Заряд имеет массу, близкую к предельно допустимой (2,58 г…2,68 г при норме не более 2,6 г), что обуславливает получение высокой энергии отдачи при выстреле и, как следствие, приводит к быстрой утомляемости стрелка. Высокая масса порохового заряда приводит к разгару ствола оружия, что снижает ресурс оружия, высокой пламенности при выстреле, т.к. большая масса порохового заряда не обеспечивает его полного сгорания в канале ствола оружия. Установлено, что до 30 мас.% порохового заряда сгорает за срезом ствола оружия, а это приводит к высокому дульному давлению, высокой отдаче при выстреле, большой пламенности и звука.

Целью изобретения является разработка для охотничьего оружия 12, 16 и 20 калибров порохового заряда с низкой массой порохового заряда, низким дульным давлением, низкой пламенностью и звуком при выстреле.

Поставленная цель достигается тем, что пороховой заряд к патронам для охотничьих ружей 12, 16 и 20 калибров выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 70…90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, 0,3…1,0 мас.% дифениламина, 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата, 0,4…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,520…0,650 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%:

- массовая доля пороха, прошедшего   через сетку 0,7 и оставшегося на   сетке 0,4, не более 85 - массовая доля крупных зерен,   оставшихся на сетке 0,7 и   прошедших через сетку 04, не более 15.

Вид охотничьего патрона для охотничьих ружей представлен на чертеже. Патрон состоит из гильзы 1 с капсюлем-воспламенителем 2, в которую помещен пороховой заряд 3, прокладки 4, войлочного пыжа 5, дроби охотничьей 6 и прокладки 7.

Заданные требования для охотничьего патрона к ружьям 12 калибра: масса дроби - 32 г, масса порохового заряда - 1,6…1,85 г, скорость полета дробового снаряда в баллистической труппе на расстоянии 10 м от дульного среза, средняя - не менее 325 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули дробового снаряда в баллистической группе - не более 18 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа: среднее 551,9…61,7, наибольшее - не более 66,7, дульное давление пороховых газов на срезе ствола оружия - не более 3,4.

Авторами установлено, что применение смеси пироксилина с различным содержанием оксида азота: 70…90 мас.% с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г обеспечивает получение СФП с равномерно распределенной пористостью. Это позволяет повысить скорость горения порохового заряда. В основном пороховой заряд сгорает в казенной части оружия, а пороховые газы работают по длине канала оружия. В данном случае догорания пороховых элементов за срезом ствола оружия не происходит.

Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,02…10,5 мл NO/г более 90 мас.% и уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г менее 10 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда, а уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г менее 70 мас.% и пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г более 30 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин в количестве 0,3…1,0 мас.% в составе порохового заряда выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение дифениламина менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости порохового заряда, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Графит в составе порохового заряда в количестве 0,1…0,6 мас.% выполняет роль стабилизатора горения, улучшает сыпучесть пороха и электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% положительных эффектов не дает, а увеличение графита в составе порохового заряда более 0,6 мас.% снижает энергетику пороха.

Этилацетат и влага в составе порохового заряда выполняют роль технологических добавок. Уменьшение этилацетата менее 0,3 мас.% и влаги менее 0,4 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение этилацетата более 0,8 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетики порохового заряда.

Насыпная плотность порохового заряда в пределах 0,520…0,650 кг/дм³ обеспечивает стабильные баллистические характеристики охотничьего патрона. Снижение насыпной плотности порохового заряда менее 0,520 кг/дм³ приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности порохового заряда более 0,650 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда.

Фракционный состав сферического пороха в пороховом заряде обеспечивает стабильные баллистические характеристики. Увеличение фракции 0,7…0,4 мм порохового заряда более 85 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда, а увеличение крупной и мелкой фракций пороха более 15 мас.% приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

В таблице приведены результаты физико-химических и баллистических характеристик порохового заряда для охотничьего патрона 12 калибра в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный заряд для охотничьего патрона 12 калибра в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем заданным требованиям.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики порохового заряда для охотничьего патрона 12 калибра Наименование показателей Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Пироксилин с содержанием оксида азота 209,02…10,5 мл NO/г, мас.% 70 80 90 60 95 Пироксилин с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, мас.% 30 20 10 40 5 Дифениламин, мас.% 0,3 0,6 1,0 0,2 1,2 Графит, мас.% 0,1 0,4 0,6 0,05 0,6 Этилацетат, мас.% 0,3 0,5 0,8 0,2 1,2 Влага, мас.% 0,4 0,6 0,9 0,2 1,2 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,52 0,60 0,65 0,48 0,8 Фракция 0,7…0,4 мм, мас.% 88 86 85 70 86 Сумма крупноты и мелочи 12 14 15 30 14 Баллистические характеристики Масса дроби, г 32 32 32 32 32 Масса порохового заряда 1,85 1,84 1,85 1,8 2,1 Скорость полета дробового снаряда в баллистической группе на расстоянии 10 мм от дульного среза, м/с 325 326 325 318 321 Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета дробового снаряда в баллистической группе 16 14 15 20 30 Максимальное давление пороховых газов, МПа Среднее максимальное давление пороховых газов в баллистической группе 55,8 56,8 58,4 66,7 70,5 Наибольшее максимальное давление пороховых газов в баллистической группе 30,4 31,4 30,9 70,6 74,5 Дульное давление 2,4 2,5 2,2 3,3 3,5

Так масса порохового заряда для патрона 12 калибра снижена до 1,84 г при скорости полета дробового снаряда 325 м/с и среднем минимальном давлении 57,8 МПа. При этом дульное давление пороховых газов на срезе ствола оружия не превышает 2,5 МПа. Это позволяет снизить отдачу при выстреле, повысить кучность и снизить пламенность.

За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию, в частности для зарядов к охотничьим патронам. Заряд состоит из сферического пороха, размещенного в капсюлированной гильзе с войлочными, древесными пыжами и дробью. Заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 70…90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, 0,3…1,0 мас.% дифениламина, 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата, 0,4…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,520…0,650 кг/дм³. Смесь сферических пороховых элементов имеет следующее соотношение фракций, мас.%: массовая доля пороха, прошедшего через сетку 0,7 и оставшегося на сетке 0,4, не более 85, а массовая доля крупных зерен, оставшихся на сетке 0,7 и прошедших через сетку 0,4, не более 15. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик заряда в процессе выстрела. 1 табл., 1 ил.

Заряд для охотничьего патрона 12, 16 и 20 калибров, состоящего из сферического пороха, размещенного в капсюлированной гильзе с войлочными и древесными пыжами и дробью, отличающийся тем, что в нем заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 70…90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, 0,3…1,0 мас.% дифениламина, 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата, 0,4…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,520…0,650 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%:
- массовая доля пороха, прошедшего через сетку 0,7 и оставшегося на сетке 0,4, не более 85,
- массовая доля крупных зерен, оставшихся на сетке 0,7 и прошедших через сетку 0,4, не более 15.