СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 7,62 мм ВИНТОВОЧНОГО ПАТРОНА Российский патент 2013 года по МПК C06B25/22 

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

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

Недостатком данного способа получения СФП является то, что полученный СФП не обеспечивает баллистических характеристик в 7,62 мм винтовочном патроне.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] - прототип, включающий мас.%: динитротолуол (ДНТ) - 0,2…1,0; дифениламин (ДФА) - 0,4…0,8; технический углерод и графит в соотношении (2:1)…(6:1) - 0,3…0,8; этилацетат (ЭА) - 0,3…0,9; влага - 0,3…0,6; пироксилин с содержанием оксида азота не менее 213 мл NO/г - остальное.

Недостатком данного сферического пороха является то, что он не обеспечивает заданных баллистических характеристик в 7,62 мм винтовочном патроне.

Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик по скорости полета пули, давлению пороховых газов в канале ствола оружия и увеличение ресурса стволов оружия от разгарно-эрозионных воздействий.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох выполнен из 70…80 мас.%, пироксилина с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, пороховые элементы флегматизируют с поверхности по отношению к пороху смесью 4,0…6,0 мас.% централита I (Ц I) и 4,0…6,0 мас.% ДНТ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- дифениламин - 0,4…0,9

- централит I - 4,0…6,0

- динитротолуол - 4,0…6,0

- графит - 0,1…0,3

- этилацетат - 0,4…0,6

- влага - 0,2…0,8

- пироксилин с содержанием оксида

азота 212,7…214,5 мл NO/г - остальное.

Пироксилин в составе сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Авторами установлено, что получение СФП с размером частиц 0,7…0,4 мм и равномерно распределенной пористостью возможно при отношении 70…80 мас.% пироксилина и 20…30 мас.% возвратно-технологических отходов нефлегматизированных порохов от предшествующих операций.

Использование пластифицированных отходов обеспечивает получение плотной структуры пороховых элементов. При этом пористость полученных пороховых элементов не превышает 5,0%, а насыпная плотность пороха находится в пределах 0,970…0,995 кг/дм³. Снижение оксида азота в СФП менее 212,7 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота более 214,5 мл NO/г связано с технологическими трудностями. Уменьшение пироксилина менее 70 мас.% и возвратно технологических отходов более 30 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и разбросу скорости полета пули в серии из 10 выстрелов.

Авторами установлено, что для увеличения прогрессивности горения порохового заряда флегматизацию пороховых элементов необходимо вести Ц I и ДНТ в соотношении 1:1. Это обеспечивает постоянную скорость диффузии флегматизаторов в глубь пороховых элементов. Изменение соотношений Ц I и ДНТ приводит к снижению диффузии флегматизаторов вглубь пороховых элементов. Это в свою очередь приводит к неравномерному горению пороховых элементов, и как, следствие, к разбросу скорости полета пули.

Насыпная плотность разработанного авторами СФП для 7,62 мм винтовочного патрона составляет 0,970…0,995 кг/дм³. Уменьшение насыпной плотности менее 0,970 кг/дм³ приводит к повышению пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности СФП более 0,995 кг/дм³ не влияет на баллистические характеристики и связано с дополнительными трудозатратами.

Дифениламин в составе СФП выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению стойкости пороха, увеличение ДФА более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Графит в составе пороха используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть СФП и снижающей электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% снижает сыпучесть пороха и увеличивает электростатические характеристики, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графита.

Этилацетат и влага в СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение ЭА менее 0,4 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 0,6 мас.% и влаги более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Физико-химические и баллистические характеристики разработанному авторами сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона Наименование показателей Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Пироксилин с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г 70 75 80 60 90 Возвратно-технологические отходы, мас.% 30 25 20 40 10 Дифениламин, мас.% 0,4 0,65 0,9 0,3 1,0 Централит I, мас.% 4,0 5,0 6,0 3,0 6,5 Динитротолуол, мас.% 4,0 5,0 6,0 3,0 6,5 Графит, мас.% 0,1 0,2 0,3 0,6 0,4 Этилацетат, мас.% 0,4 1,0 1,6 0,3 1,8 Влага, мас.% 0,2 0,5 0,8 0,2 1,2 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,970 0,982 0,995 0,960 0,995 Химическая стойкость, мм рт.ст. 22 24 25 22 23 Баллистические характеристики Масса порохового заряда, г 3,27 3,27 3,28 3,1 3.3 Скорость полета пули, м/с 830 829 831 810 805 Разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов, м/с 15 16 15 31 35 Максимальное давление пороховых газов, МПа Среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия 261,7 262,7 262,3 275,5 259,8 Наибольшее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия 272,5 273,0 271,6 290,2 272,5 Наименьшее давление пороховых газов в канале ствола оружия 252,4 252,7 253,1 273,5 255,8

Заданные баллистические характеристики для 7,62 мм винтовочного патрона: масса порохового заряда 3,25…3,65 г, скорость полета пули 825…835 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 30 м/с, максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа: среднее - не более 284,3, наибольшее - не более 304,0, наименьшее - не менее 230,4.

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами сферический порох для 7,62 мм винтовочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) имеет стабильные баллистические характеристики как по скорости полета пули, по разбросу скоростей в серии из 10 выстрелов, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный сферический порох не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Литература

1. Патент США №2843584

2. Патент США №33 78545

3. Патент РФ №1808191 (C06B 25/22).

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Сферический порох выполнен из 70-80 мас.%, пироксилина с содержанием оксида азота 212,7-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций. Пороховые элементы флегматизированы с поверхности смесью 4,0-6,0 мас.% централита I (Ц I) и 4,0-6,0 мас.% динитротолуола (ДНТ). Изобретение обеспечивает повышение стабильности баллистических характеристик для 7,62 мм винтовочного патрона по скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия, а также увеличение ресурса стволов оружия от разгарно-эрозионных воздействий. 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для 7,62 мм винтовочного патрона, включающий пироксилин, дифениламин, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох выполнен из 70-80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,7-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, пороховые элементы флегматизированы с поверхности по отношению к пороху смесью 4,0-6,0 мас.% централита I и 4,0-6,0 мас.% динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дифениламин 0,4-0,9 централит I 4,0-6,0 динитротолуол 4,0-6,0 графит 0,1-0,3 этилацетат 0,4-0,6 влага 0,2-0,8 смесь 70-80 мас.% пироксилина   с содержанием оксида азота   212,7-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.%   возвратно-технологических нефлегматизированных отходов   от предшествующих операций остальное