СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ДРОБОВЫХ ОХОТНИЧЬИХ РУЖЕЙ 12, 16, 20 КАЛИБРОВ 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 полученных порохов по указанному способу является то, что пороха не обеспечивают баллистические характеристики в дробовых охотничьих ружьях 12, 16, 20 калибров.

Наиболее близким техническим решением (прототип) является способ получения СФП для охотничьего оружия [3], где СФП состоит из пироксилина №1 или пироксилина №1 с возвратно-технологическими отходами, 0,6…1,2 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3…1,0 мас.% технического углерода, медь (II)-свинец (II) фталат оксида (ФМС) в количестве 0,5…2,5 мас.% от массы пироксилина №1, этилацетата (ЭА), влаги.

Недостатком полученного СФП является то, что он обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в охотничьих патронах для дробовых ружей 12, 16, 20 калибров.

Целью изобретения является разработка СФП к патронам для охотничьих ружей 12, 16, 20 калибров с низкой массой порохового заряда, низким дульным давлением, низкой пламенностью и звуком при выстреле.

Поставленная цель достигается тем, что СФП к патрону для охотничьих ружей 12, 16 и 20 калибров выполнен 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, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- дифениламин 0,3…1,0 - графит 0,1…0,6 - этилацетат 0,3…0,8 - влага 0,4…0,9 - смесь 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 остальное.

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. При этом пороховой заряд сгорает в казенной части оружия, а пороховые газы работают по длине канала оружия. В данном случае догорание пороховых элементов за срезом ствола оружия не происходит.

Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 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 СФП выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости СФП, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Графит в составе СФП в количестве 0,1…0,6 мас.% выполняет роль катализатора горения, улучшает сыпучесть пороха и электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% положительного эффекта не дает, а увеличение графита более 0,6 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

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

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 группе 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.

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

Физико-химические и баллистические характеристики СФП для охотничьего патрона 12 калибра Наименование показателей Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Пироксилин с содержанием оксида азота 209,0…210,5 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 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 заряда 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, м/с 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

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

Источники информации

1. Патент США №2843584

2. Патент США №3378545

3. Патент РФ №1727375 (C06B 21/00)

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох выполнен 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 и содержит, мас.%: дифениламин 0,3-1,0, графит 0,1-0,6, этилацетат 0,3-0,8 и влагу 0,4-0,9. Изобретение позволяет получить порох к патронам для охотничьих ружей 12, 16, 20 калибров с низкой массой порохового заряда, низким дульным давлением, низкой пламенностью и звуком при выстреле. 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для ружей 12, 16, 20 калибров, включающий пироксилин, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох выполнен из смеси 70-90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0-210,5 мл NO/г и 10-30 мас.% пироксилина с содержанием окиси азота 212,5-213,5 мл NO/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дифениламин 0,3-1,0 графит 0,1-0,6 этилацетат 0,3-0,6 влага 0,4-0,9 смесь 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 остальное