СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ЗАРЯДОВ К ОХОТНИЧЬЕМУ ПАТРОНУ 7,62×51 (308Win) Российский патент 2013 года по МПК C06B25/24 

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 (МЗПП) в водной среде с последующим растворением в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонке растворителя из них.

Недостатком этих способов является то, что полученные СФП не обеспечивают баллистические характеристики в охотничьем патроне 7,62×51(308Win).

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; нитроцеллюлоза (НЦ) с содержанием оксида азота не менее 213 мл NO/г - остальное.

Недостатком известного сферического пороха является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в охотничьем патроне 7,62×51(308Win) как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью предлагаемого изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик, характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Поставленная цель достигается за счет повышения энергетических характеристик и увеличения плотности сферических частиц путем ввода повышенного содержания нитроглицерина (до 20 мас.%), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- нитроглицерин - 13,0…20,0

- централит I - 4,0…7,0

- централит II - 0,1…0,3

- динитротолуол - 1,5…3,0

- дифениламин - 0,5…1,1

- этилацетат - 0,1…0,9

- графит - 0,1…0,3

- влага - 0,2…0,9

- коллоксилин НХ - 20,0…30,0

- нитроцеллюлоза с объемным содержанием

оксида азота 210,5…213,0 мл NO/г - остальное.

Нитроглицерин в составе пороха выполняет роль энергетической добавки. Снижение нитроглицерина менее 13,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули в канале ствола оружия, а повышение нитроглицерина более 20,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия и увеличению пламенности при выстреле.

Централит I и ДНТ выполняют в составе пороха роль флегматизирующей добавки, обеспечивающей прогрессивность горения порохового заряда. Уменьшение централита I менее 4,0 мас.% и динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 7,0 мас.% и динитротолуола более 3,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Дифениламин и централит II применяется в составе пороха в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 масс.% и централита II менее 0,1 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и централита II более 0,3 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Графит в составе СФП выполняет роль технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и снижающей электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.

Влага и этилацетат в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение ЭА более 0,9 мас.% и влаги более 0,9 мас.% увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурной основы. Снижение оксида азота менее 210,5 мл NO/r приводит к увеличению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение оксида азота более 213,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями при его изготовлении.

В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП к охотничьему патрону 7,62×51(308Win) в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за их пределами (примеры 4, 5).

Примечания: Требования к охотничьему патрону 7,62×51 (308Win): масса порохового заряда - не нормируется, средняя скорость полета пули V_25ср - 810…830 м/с, разность между наибольшей и наименьшей скоростью пуль - не более 35 м/с, давление пороховых газов, МПа: среднее - не более 328,4, наибольшее - не более 343,1, наименьшее - не более 255,6.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики охотничьего патрона 7,62×51 (308Win). Наименование показателей Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Нитроглицерин, мас.% 13,0 16,5 20,0 12,0 18,0 Централит I, мас.% 4,0 5,5 7,0 3,0 8,0 Централит II, мас.% 0,1 0,2 0,3 0,1 0,5 Динитротолуол, мас.% 1,5 2,25 3,0 1,5 4,0 Дифениламин, мас.% 0,5 0,8 1,1 0,5 1,5 Этилацетат, мас.% 0,1 0,5 0,9 0,1 1,5 Графит, мас.% 0,1 0,2 0,3 0,1 0,4 Влага, мас.% 0,2 0,5 0,9 0,1 1,5 Коллоксилин «НХ», мас.% 20,0 25,0 30,0 16,0 40,0 Нитроцеллюлоза, мас.% 60,5 48,55 36,5 66,6 24,6 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,980 0,991 0,985 0,930 0,980 Пористость сферических частиц, % 4,0 3,0 4,0 5,0 4,0 Химическая стойкость, мм рт.ст. 21 28 30 25 40 Баллистические характеристики Масса пули, г 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 Масса заряда, г 2,65 2,64 2,65 2,81 2,51 Скорость полета пули, м/с 816 820 825 790 815 Разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов, м/с 20 18 24 30 28 Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа Среднее 285,3 290,2 292,2 284,3 304,0 Наибольшее 295,1 298,0 297,1 302,0 313,7 Наименьшее 272,5 266,7 270,6 255,0 274,5

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (пример 1…3) полученный СФП для 7,62×51 охотничьему патрону имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов. Все это позволяет получать стабильные баллистические характеристики по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль, среднему и максимальному давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный сферический порох не удовлетворяет как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1808191 (C06B 25/22).

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности охотничьего оружия. Порох включает нитроцеллюлозу с объемным содержанием оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г, коллоксилин НХ, нитроглицерин с содержанием до 20 мас.%, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу. Изобретение обеспечивает повышение стабильности баллистических характеристик в охотничьем патроне 7,62×51 (308Win) по массе порохового заряда, по скорости и разбросу полета пуль, давлению пороховых газов в канале ствола оружия за счет повышения энергетических характеристик и увеличения плотности сферических частиц. 1 табл., 5 пр.

Сферический порох для зарядов к охотничьему патрону 7,62×51 (308Win), включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох содержит коллоксилин, в качестве энергетической основы в составе сферического пороха используют нитроглицерин с содержанием до 20,0 мас.%, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
нитроглицерин 13,0-20,0 централит I 4,0-7,0 централит II 0,1-0,3 динитротолуол 1,5-3,0 дифениламин 0,5-1,1 этилацетат 0,1-0,9 графит 0,1-0,3 влага 0,2-0,9 коллоксилин НХ 20,0-30,0 нитроцеллюлоза с объемным содержанием   оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г остальное