СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 7,62 ММ АВТОМАТНОГО ПАТРОНА Российский патент 2013 года по МПК C06B25/24 

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

Одной из задач, стоящих перед разработкой СФП для зарядов к патронам стрелкового оружия, является повышение скорости полета пули, которая обеспечивается за счет повышения энергетических характеристик СФП.

Наиболее близким техническим решением для 7,62 мм автоматического патрона является заявка №2010104245/02 (006010) от 08.02.2010 г. (прототип), по которой заряд для 5,45 мм патрона выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и 10,5…13,5 мас.% нитроглицерина, 0,5…1,1 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,930…0,980 кг/дм³, флегматизированных с поверхности 4,2…6,2 мас.% централита и 1,3…2,3 мас.% динитротоуола по отношению к массе пороха, графитованных 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием 0,2…0,9 мас.% влаги и 0,1…0,9 мас.% этилацетата, при следующем массовом соотношении фракций, %:

0,63…0,4 не менее 75 0,4…0,315 не более 20 Сумма крупной фракции,   оставшейся на сетке 0,63   и мелкой фракции, прошедшей   через сетку 0,315 и оставшейся   на сетке 0,16 не более 5

Недостатком такого СФП является то, что пороховой заряд для 7,62 мм автоматного патрона не обеспечивает баллистические характеристики по массе порохового заряда и по скорости полета пули.

Целью изобретения является повышение скорости полета пули при сохранении давления пороховых газов в канале ствола оружия в заданных пределах в 7,62 мм автоматном патроне.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической основы используют 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена, с насыпной плотностью 0,950…0,995 кг/дм³, пороховые элементы флегматизируют с поверхности 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гексоген 10…30 нитроглицерин 11,5…14,5 дифениламин 0,5…1,0 централит I 2,5…4,5 централит II 0,2…0,4 динитротолуол 1,5…2,5 графит 0,1…0,3 влага 0,2…0,9 этилацетат 0,1…0,9 возвратно-технологические   отходы 20…30 нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г остальное

Для получения СФП, обеспечивающих высокие скорости полета пуль, необходимы высокоэнергетические компоненты. Например, в качестве энергетической и структурирующей основы используется нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических отходов от предшествующих операций, 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена.

Снижение оксида азота в нитроцеллюлозе менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота в нитроцеллюлозе более 214,5 мл NO/г связано с увеличением трудозатрат при получении нитроцеллюлозы.

Снижение нитроглицерина в составе пороха менее 11,5 мас.% приводит к снижению энергетики пороха, а увеличение нитроглицерина в составе пороха более 14,5 мас.% приводит к повышению температуры горения порохового заряда и к увеличению пламенности при выстреле. Уменьшение гексогена в составе пороха менее 10 мас.% значительного эффекта по увеличению скорости полета пули практически не дает, а увеличение гексогена в составе пороха более 30 мас.% приводит к неравномерному распределению его в пороховых элементах. Снижение возвратно-технологических отходов в составе пороха менее 20 мас.% приводит к снижению насыпной плотности пороха, а увеличение возвратно-технологических отходов более 30 мас.% нецелесообразно.

Для обеспечения стабильных баллистических характеристик необходима насыпная плотность СФП в пределах 0,950…0,995 кг/дм³. Снижение насыпной плотности СФП менее 0,950 кг/дм³ приводит к снижению массы порохового заряда и к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности пороха более 0,995 кг/дм³ технологически невозможно.

Для обеспечения прогрессивности горения порохового заряда необходима флегматизация пороховых элементов с поверхности 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола. Снижение централита I менее 2,5 мас.% и динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 4,5 мас.% и динитротолуола более 2,5 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Дифениламин в составе пороха выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Снижение дифениламина менее 0,5 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Графит в составе пороха используется как добавка, обеспечивающая сыпучесть пороха и снижение электростатических характеристик. Снижение графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению сыпучести пороха и к повышению электростатических характеристик, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графитом в процессе мешки пороха.

Этилацетат и влага в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Уменьшение этилацетата менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение влаги более 0,9 мас.% и этилацетата более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Требования баллистических характеристик для СФП в 7,62 мм автоматном патроне: масса пули - 7,75…8,05 г, объем зарядной камеры - 1,85 см³, масса порохового заряда - 1,56…1,64 г, скорость полета пули - 712…822 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 25 м/с, максимальное давление пороховых газов, кгс/см²: среднее -не более 2700, наибольшее - не более 2900, наименьшее - не менее 2300.

Физико-химические и баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики СФП Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота, мл NO/г 213,0 213,8 214,5 212 214,5 Количество возвратно-технологических отходов, мас.% 20 25 30 15 40 Содержание гексогена, мас.% 10 20 30 5 35 Содержание нитроглицерина, мас.% 11,5 13,0 14,5 10,0 15 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,950 0,970 0,995 0,940 0,995 Содержание централита I, мас.% 2,5 3,5 4,5 2,0 5,0 Содержание динитротолуола, мас.% 1,5 2,0 2,5 1,0 3,0 Содержание централита II, мас.% 0,2 0,3 0,4 0,1 0,5 Содержание графита, мас.% 0,1 0,2 0,3 0,08 0,4 Содержание этилацетата, мас.% 0,1 0,5 0,9 0,1 1,5 Содержание влаги, мас.% 0,2 0,55 0,9 0,1 1,5

Продолжение таблицы Баллистические характеристики Масса пули, г 7,78 8,01 8,02 8,01 7,99 Масса заряда, г 1,58 1,59 1,60 1,40 1,70 Скорость полета пули, м/с 730 735 731 710 650 Разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов, м/с 18 20 17 30 42 Максимальное давление пороховых газов, кгс/см² Среднее 2640 2650 2670 2800 2750 Наибольшее 2820 2830 2810 2950 2870 Наименьшее 2360 2380 2370 2560 2500

Из приведенных данных таблицы видно, что в разработанном авторами СФП для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) введение в состав пороха гексогена позволяет увеличить скорость полета пули на 10…12 м/с при сохранении уровня давления пороховых газов в канале ствола оружия, за пределами граничных условий (примеры 4, 5) СФП не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности, для 7,62 мм автоматного патрона. Порох включает нитроцеллюлозу, нитроглицерин, гексоген, дифениламин, централит I, централит II, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу. При этом в качестве исходного сырья содержит нитроцеллюлозу с объемной концентрацией оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г и возвратно-технологические нефлегматизированные отходы от предшествующих операций. Насыпная плотность пороха 0,950-0,995 кг/дм³. Изобретение обеспечивает повышение скорости полета пули при сохранении давления пороховых газов в канале ствола оружия в заданных пределах в 7,62 мм автоматном патроне. 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для 7,62 мм автоматного патрона, включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, централит, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют нитроцеллюлозу с содержанием окиси азота 213,0-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической основы содержит нитроглицерин и гексоген, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,950-0,995 кг/дм³, флегматизированных с поверхности централитом I и динитротолуолом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
гексоген 10-30 нитроглицерин 11,5-14,5 дифениламин 0,5-1,0 централит I 2,5-4,5 централит II 0,2-0,4 динитротолуол 1,5-2,5 графит 0,1-0,3 влага 0,2-0,9 этилацетат 0,1-0,9 возвратно-технологические отходы 20-30 нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г остальное