СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ПАТРОНОВ ТРАВМАТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ К ГЛАДКОСТВОЛЬНОМУ ОРУЖИЮ Российский патент 2015 года по МПК C06B25/22 

Описание патента на изобретение RU2542262C1

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

В настоящее время широкое распространение получило травматическое оружие. Особенностью травматических патронов является низкая масса метаемого снаряжения (резиновые картечь и пули) и, соответственно, низкий уровень максимального давления пороховых газов 50…180 кгс/см2. В этих условиях ни один из известных порохов не обеспечивает полного сгорания метательного заряда, особенно при отрицательных температурах, поэтому в зарубежных травматических патронах используется дымный ружейный порох. Однако такие патроны после 2…3 выстрелов создают сильное задымление, что затрудняет дальнейшую прицельную стрельбу.

В качестве аналога авторами выбран сферический порох для дробовых охотничьих ружей 12, 16, 20 калибров [Заявка №2012102880/05 (004262) от 27.01.2012 г.)], состоящий 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 (ДФА), 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата (ЭА) и 0,4…0,9 мас.% влаги.

Представленный СФП не обеспечивает требуемые баллистические характеристики в составе патронов травматического действия к гладкоствольному оружию ввиду несгорания пороха в канале ствола.

Наиболее близким техническим решением является способ получения СФП для охотничьего оружия [Патент РФ №1727375 (C06B 21/00)] (прототип), где СФП состоит из пироксилина 1 Пл или пироксилина 1 Пл с возвратно-технологическими отходами, 0,6…1,2 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3…1,0 мас.% технического углерода, медь (II)-свинец (II) оксид-фталат (ФМС) в количестве 0,5…2,5 мас.% от массы пироксилина 1 Пл, этилацетата (ЭА) и влаги.

Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в патронах травматического действия по стабильности начальной скорости пули ввиду неполного сгорания в канале ствола оружия.

Целью изобретения является получение сферического пороха для патронов травматического действия, обеспечивающего требуемые баллистические характеристики, с использованием в качестве сырья баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, при этом порох позволит снизить температурный градиент по начальной скорости пули. Известно, что баллиститные пороха марок НБл или НБпл в составе имеют коллоксилин (~60 мас.%) и нитроглицерин (НГц) (~40 мас.%).

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох изготавливают из пироксилина 1 Пл и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, содержащих в составе коллоксилин и НГц, централит II, оксид железа (III), с насыпной плотностью пороховых элементов 0,40…0,50 кг/дм3, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Нитроглицерин 20,0…28,0 Централит II 0,4…0,6 Дифениламин 0,3…0,8 Этилацетат 0,1…0,7 Связанный графит, в том числе углерод технический (сажа) 0,1…0,2 мас.% 0,2…0,6 Влага 0,2…0,9 Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0…7,0 Оксид железа (III) 0,05…1,0 Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота 212,0…213,0 мл NO/г 30,0…40,0 Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией окиси азота 189,0…194,5 мл NO/г остальное

Нитроглицерин в составе пороха применяется в качестве энергетической добавки. Использование НГц в количестве менее 20,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, что способствует увеличению массы порохового заряда и снижению начальной скорости пули. Увеличение в составе пороха НГц более 28 мас.% невозможно, т.к. в составе порохов типа НБл или НБпл содержится не более 40 мас.% НГц.

Дифениламин и централит II в составе пороха в количестве 0,3…0,8 и 0,4…0,6 мас.%, соответственно, применяются в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование ДФА менее 0,3 мас.% и централита II менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА и централита II более 0,8 и 0,6 мас.%, соответственно, приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Авторами установлено, что пороха с катализаторами имеют более низкую границу аномального горения, горят при низких давлениях (~30…200 кгс/см2) с более высокой скоростью. В качестве катализаторов горения используют ФМС в количестве 3,0…7,0 мас.%, оксид железа (III) в количестве 0,05…1,0 мас.% и связанный графит в количестве 0,2…0,6 мас.%, в том числе углерод технический (сажа) 0,1…0,2 мас.%. Связанный графит, в том числе углерод технический (сажа) также выполняют роль добавки, улучшающей электростатические свойства и сыпучесть пороха. Уменьшение ФМС менее 3,0 мас.%, оксида железа (III) менее 0,05 мас.%, связанного графита менее 0,2 мас.% и углерода технического (сажи) менее 0,1 мас.% приводит к снижению скорости пули, что, в свою очередь, приводит к увеличению массы пули и снижению скорости полета метательного заряда. Увеличение ФМС более 7,0 мас.%, оксида железа (III) более 1,0 мас.%, связанного графита более 0,6 мас.%, в том числе углерода технического (сажи) более 0,2 мас.% дальнейшего эффекта на скорость полета метательного заряда не оказывает, но в целом приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Влага в количестве 0,2…0,9 мас.% и ЭА в количестве 0,1…0,7 мас.% в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% делает порох опасным в обращении, а ЭА менее 0,1 мас.% связано с дополнительными трудозатратами на сушку. Использование влаги и ЭА более 0,9 и 0,7 мас.%, соответственно, увеличивает массу порохового заряда и снижает полноту сгорания порохового заряда.

Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота 212,0…213,0 мл NO/г и коллоксилин «Н» с содержанием оксида азота 189…194,5 мл NO/г выполняют роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота в пироксилине 1 Пл менее 212,0 мл NO/г и коллоксилине «Н» менее 189 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, повышению пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота в пироксилине 1 Пл более 213,0 мл NO/г и коллоксилине «Н» более 194,5 мл NO/г улучшает баллистические характеристики пороха, однако верхний предел содержания коллоксилина «Н» в баллиститном порохе марок НБл и НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения ограничен их изготовлением.

В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Заданные требования для патронов травматического действия: масса пули - 4,0…12,0 г; начальная скорость пули: при температуре плюс 20°C - 230…250 м/с; при температуре плюс 50°C - 230…250 м/с; при температуре минус 20°C - 190…230 м/с.

Из приведенных данных таблицы видно, что полученный по разработанному авторами составу (примеры 1…3) СФП для патронов травматического действия удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет требованиям по начальной скорости полета пули в эксплуатационном диапазоне температур.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха Наименование показателя Пример
(Пр. №1)
Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5
Нитроглицерин, мас.% 20,0 24,0 28,0 18,0 28,0 Централит II, мас.% 0,4 0,5 0,6 0,8 0,2 Дифениламин, мас.% 0,3 0,5 0,8 0,2 1,0 Этилацетат, мас.% 0,1 0,4 0,7 0,1 0,8 Связанный графит, в том числе углерод технический 0,1…0,2 мас.% 0,2 0,4 0,6 0,1 0,7 Влага, мас.% 0,2 0,5 0,9 0,2 1,0 Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0 5,0 7,0 2,0 8,0 Оксид железа (III) 0,05 0,07 1,0 0,03 1,2 Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 212,0 212,5 213,0 210,0 213,5 Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 189,0 191,0 194,5 189,0 194,5 Насыпная плотность пороховых элементов, кг/дм3 0,40 0,45 0,50 0,40 0,55 Химическая стойкость, мм рт.ст. 25 25 25 25 25 Баллистические характеристики Масса пули, г 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 Масса пороха, г 0,65 0,65 0,65 0,65 0,85 Начальная скорость пули при различной температуре заряда, м/с - плюс 20°C 250 238 233 221 245 - плюс 50°C 247 245 238 228 260 - минус 20°C 224 211 199 187 163

Похожие патенты RU2542262C1

название год авторы номер документа
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА .30 CARBINE (7,62×33) 2010
  • Староверова Елена Ивановна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Староверов Александр Александрович
  • Имамиева Айгуль Равилевна
  • Степанов Виктор Михайлович
  • Староверов Виталий Александрович
  • Лабунский Андрей Борисович
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2451657C2
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ЗАРЯДОВ К 5,45 мм ПАТРОНАМ 2010
  • Староверов Александр Александрович
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверова Елена Ивановна
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверов Виталий Александрович
  • Имамиева Айгуль Равилевна
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2451655C2
Сферический порох для метательного заряда к 5,45х39 мм патрону 2019
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Михайлов Юрий Михайлович
  • Староверова Елена Ивановна
  • Арутюнян Сергей Андреевич
  • Федотова Ирина Владимировна
  • Хайруллина Гульсина Мазитовна
  • Арутюнян Андрей Саркисович
RU2732335C1
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ЗАРЯДОВ К ОХОТНИЧЬЕМУ ПАТРОНУ 7,62х51М 2011
  • Староверов Александр Александрович
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверова Елена Ивановна
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверов Виталий Александрович
  • Имамиева Айгуль Равилевна
  • Михайлов Юрий Михайлович
  • Зарипова Эльмира Мансуровна
RU2525898C2
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,45 ММ ПАТРОНА С УСИЛЕННЫМ ЗАРЯДОМ 2022
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Чистюхин Вадим Николаевич
  • Федотова Ирина Владимировна
  • Хайруллина Гульсина Мазитовна
  • Чистякова Любовь Анатольевна
  • Галимуллина Рамиля Гамилевна
  • Альмухаметова Эльмира Мансуровна
  • Абакумова Елена Александровна
RU2794938C1
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,45 ММ ПАТРОНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 2022
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Чистюхин Вадим Николаевич
  • Федотова Ирина Владимировна
  • Хайруллина Гульсина Мазитовна
  • Чистякова Любовь Анатольевна
  • Галимуллина Рамиля Гамилевна
  • Альмухаметова Эльмира Мансуровна
  • Абакумова Елена Александровна
RU2784452C1
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 7,62×39 С ПУЛЕЙ МАССОЙ 10 г 2013
  • Староверов Александр Александрович
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверова Елена Ивановна
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверов Станислав Александрович
  • Попеску Валентина Алексеевна
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2531300C1
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 7,62×39 С ПУЛЕЙ МАССОЙ 8 г 2013
  • Староверов Александр Александрович
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверова Елена Ивановна
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверов Станислав Александрович
  • Белова Людмила Евгеньевна
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2531302C1
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 9 ММ ПИСТОЛЕТНОГО ПАТРОНА 2010
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверова Елена Ивановна
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверов Александр Александрович
  • Имамиева Айгуль Равилевна
  • Попеску Валентина Алексеевна
  • Абакумова Елена Александровна
  • Лабунский Андрей Борисович
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2451653C2
СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 7,62×39 С ПУЛЕЙ МАССОЙ 9 г 2013
  • Староверов Александр Александрович
  • Гатина Роза Фатыховна
  • Хацринов Алексей Ильич
  • Староверова Елена Ивановна
  • Абдулкаюмова Суфия Махмутовна
  • Староверов Станислав Александрович
  • Зарипова Эльмира Мансуровна
  • Михайлов Юрий Михайлович
RU2531198C2

Реферат патента 2015 года СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ПАТРОНОВ ТРАВМАТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ К ГЛАДКОСТВОЛЬНОМУ ОРУЖИЮ

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в том числе для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию. Порох включает пироксилин 1 Пл, коллоксилин «Н», нитроглицерин, дифениламин, централит II, этилацетат и влагу, насыпная плотность пороховых элементов 0,40-0,50 кг/дм3, в качестве катализатора горения используется медь (II)-свинец (II) оксид-фталат, оксид железа (III), связанный графит, в том числе углерод технический. Изобретение обеспечивает баллистические характеристики в патронах травматического действия по стабильности начальной скорости пули. 1 табл., 5 пр.

Формула изобретения RU 2 542 262 C1

Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию, включающий пироксилин 1 Пл, дифениламин, графит, медь (II)-свинец (II) оксид-фталат, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох содержит 20,0-28,0 мас.% нитроглицерина, централит II, оксид железа (III), с насыпной плотностью пороховых элементов 0,40-0,50 кг/дм3, а в качестве исходного сырья содержит пироксилин 1 Пл и коллоксилин «Н» при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитроглицерин 20,0-28,0 Централит II 0,4-0,6 Дифениламин 0,3-0,8 Этилацетат 0,1-0,7 Связанный графит, в том числе углерод технический (сажа) 0,1-0,2 мас.% 0,2-0,6 Влага 0,2-0,9 Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0-7,0 Оксид железа (III) 0,05-1,0 Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота 212,0-213,0 мл NO/г 30,0-40,0 Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота 189,0-194,5 мл NO/г остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2542262C1

SU 1727375 А1, 10.02.1997;

RU 2 542 262 C1

Авторы

Староверова Елена Ивановна

Гатина Роза Фатыховна

Хацринов Алексей Ильич

Арутюнян Андрей Саркисович

Белова Людмила Евгеньевна

Михайлов Юрий Михайлович

Даты

2015-02-20Публикация

2013-07-25Подача