Сферический порох для охотничьих ружей Советский патент 1992 года по МПК C06B25/18 

Изобретение касается получения сферических порохов для стрелкового оружия.

Пороха для спортивно-охотничьих ружей выпускаются как у нас в стране, так и за рубежом. При этом основная масса зарубежных порохов состоит из высокоазотного пироксилина, стабилизаторов химической стойкости (ДФА, централит) дибутилфтала- та, сернокислых или азотнокислых солей. По форме пороха представляют собой пластинки или диски (патенты США № 2982638, 3703834; патент ФРГ № 1446929;патент Бельгии № 694407).

В СССР для указанных целей (кроме пироксилиновых порохов по ТУ 84-859-80, ТУ 75-06-804-77-89, ГОСТ 22784-77) применяется только однз марка сферического пороха Барс по ТУ 84-720-77. Поэтому в качестве наиболее близкого технического решения выбран порох Барс, имеющий следующий состав, мас.%:

Нитроцеллюлоза84±1,5

Нитроглицерин12,5±1,5

Дифениламин

Централит N; 1

Дибутилфталат

Влага

Этилацетат

Графит

0,6

0,3

0,4

0,6±С,3

0,8±0,5

0,3

Данный сферический порох марки Барс с Государственным знаком качества имеет массу порохового заряда, равную 2,6 г. скорость полета пули 320 м/с, среднее давление пороховых газов в канале ствола оружия не менее 650 кг/см и дульное давление не более 55 кг/см2, А V 25 м/с.

Недостатками известного состава являются высокая масса порохового заряда, высокое давление пороховых газов и низкая стабильность баллистических характеристик по разбросу скорости полета дроби (A V 25 м/с).

Целью изобретения является повышение эффективности за счет снижения давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Ч VJ

sQ

О

сг

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох в качестве соединения свинца содержит окись свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окись свинца1,0-4,0

Технический углерод 0,2-1,0 Графит0,1-0,3

Дифениламин0,3-0,4

Влага0,1-0,4

Этилацетат0,7-1,5

Нитроцеллюлоза с содержанием окиси азота не менее

213,0 мл МО/гОстальное

Впервые было обнаружено, что введение в состав пороха окиси свинца совместно с углеродом (сажей) снижает дульное давление и одновременно стабилизирует скорость полета дроби охотничьих патронов. Это позволило снизить массу порохового заряда, повысить стабильность баллистических характеристик по разбросу скорости полета пули в серии и снизить дульное давление пороховых газов в канале ствола оружия.

Уменьшение содержания окиси свинца менее 1,0 мас.% практически не изменяет скорости горения пороха. При этом масса заряда аналогична массе из пороха Барс (2,4 г), а дульное давление остается на уровне 50-55 кгс/см2.

Увеличение массовой доли окиси свинца более 4,0 мас,% при сохранении ввода мелкодисперсного углерода в пределах 0,2- 1,0 мас.% повышает массу порохового заряда и дульное давление пороховых газов, так как РЬО не влияет на скорость горения пороха, а играет, по-видимому, в этом случае роль инертной добавки.

При одновременном увеличении содержания окиси свинца более 4,0 мас.% и углерода более 1,0 мас.% масса заряда понижается до 1,5-1,6 г с одновременным резким повышением давления пороховых газов в канале ствола оружия,

Роль углерода (сажи) в двойном катализаторе заключается в том, чтобы через ее посредство повлиять на окислительную активность окиси азота. Она адсорбирует на своей поверхности окись азота, а окись свинца, находящаяся на поверхности конденсированной фазы, катализирует реакцию окисления углерода С + NO - C02 + Na. Поэтому снижение содержания углерода менее 0,2 мас.% не увеличивает скорость горения пороха и, следовательно, не приводит к снижению массы порохового заряда и дульного давления пороховых газов. Обладая хорошими теплопроводными

свойствами и равномерно распределяясь по объему зерна, углерод, кроме того, стабилизирует процесс горения, что снижает разбросскорости полета дроби (Д V), Уменьшение ввода углерода ниже указанного предела может приводить также к увеличению AV,

Повышение массовой доли углерода более 1,0% при сохранении ввода окиси свинца в пределах 1,0-4,0% за счет теплопроводности приводит к дальнейшему увеличению скорости горения. Однако при этом увеличивается давление пороховых газов в канале ствола оружия,

хотя масса порохового заряда при этом уменьшается.

Находящийся в составе пороха графит в количестве 0,1-0,3 мас.% вводится с поверхности пороховых зерен методом опыления

для снятия статического электричества, Снижение его менее 0,1 мас.% снижает сыпучесть пороха, увеличение более 0,3 мас.% приводит к появлению свободного графита, что повышает массу порохового заряда, а за

счет ухудшения воспламеняемости увеличивает разброс скорости полета дроби в серии.

Дифениламин вводится в состав пороха в качестве стабилизатора химической

стойкости для обеспечения требуемых гарантийных сроков хранения. Уменьшение его содержания менее 0,3 мас.% снижает химическую стойкость пороха. Увеличение ввода более 0,9 мас.% - понижает энергетические характеристики и, следовательно, увеличивает массу порохового заряда и дульное давление.

Влага и этилацетат являются технологическими добавками в составе пороха. которые остаются в нем в процессе изготовления. Увеличение содержания влаги более 0,4 мас.% или этилацетата более 1,5 мас.% снижает калорийность состава, что приводит к увеличению массы порохового заряда и дульного давления пороховых газов. Снижение влаги и этилацетата соответственно менее 0,1 и 0,7 мас.% экономически нецелесообразно, так как удлиняет технологический процесс их извлечения.

Кроме того, это увеличивает давление пороховых газов, несмотря на снижение массы заряда.

Нитроцеллюлоза (пироксилин № 1) яв- ляется энергетической добавкой и одновременно структурирующей основой

Физико-химические характеристики предлагаемого и известного составов приведены в табл. 1 Баллистическиехарактеристики получены в 12 мм охотничьем ружье, по которому ведется приемка пороха.

В табл. 2 приведены результаты физико-химического анализа и баллистических испытаний образцов СФП, изготовленных при условии, когда один из компонентов находится за пределами граничных условий.

Согласно данным табл. 1, сферический порох, изготовленный в пределах гранич- ных условий, обеспечивает баллистические характеристики порохового заряда в 12 мм охотничьем оружии при массе заряда 1,6- 1,8 г и дульном давлении пороховых газов 27-32 кгс/см2. В то время как у прототипа (пороха Барс) максимальное дульное давление составляет 52 кгс/см , что вызывает большую отдачу ружья в плечо стрелка. Введение катализатора горения позволило также стабилизировать баллистические характери- стики. Так разброс скорости полета дроби снижен с 32 (у прототипа) до 12-15 м/с.

Исключение из состава пороха нитроглицерина, кроме того, снизило температуру горения пороховых газов с 3300 до 2680-2800°С. Это позволяет повысить живучесть ствола ружей.

При изготовлении пороха за пределами граничных условий (табл. 2) он не обеспечивает требуемые баллистические характеристики по максимальному дульному или среднему давлению пороховых газов или имеет высокую массу порохового заряда.

Таким образом, предложенный состав сферического пороха позволил за счет ввода катализатора горения снизить массу порохового заряда и тем самым понизить максимальное дульное давление пороховых газов с 52-55 до 27-32 кгс/см2; стабилизировать баллистические характеристики порохового заряда по разбросу скорости полета пули; снизить температуру горения порохового заряда в результате исключения из состава пороха нитроглицерина.

При изготовлении пороха использовались компоненты, выпускаемые отечественной промышленностью; окись свинца - ТУ 6-09-53-82-88; мелкодисперсный углерод - ТУ 38-11574-86; нитроцеллюлоза - ОСТ В 84-2373-87; дифениламин - ГОСТ 194-80; графит - ОСТ 6-08-431-75; этилацетат - ГОСТ 8981-78.

Формула изобретения Сферический порох для охотничьих ружей, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод,этилацетат, влагу, графит и соединение свинца, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения давления пороховых газов в канале ствола оружия, он в качестве соединения свинца содержит окись свинца при следующем соотношении компонентов, мас.,%: Окись свинца1-4

Технический углерод 0,2-1 О Дифениламин0.3-0,9

Этилацетат0.7-1,5

Влага0,1 0.4

Графит0,1-03

Нитроцеллюлоза (с содержанием окиси азота не менее 213,0 мл NO/r)Остальное

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Изобретение касается получения сферических порохов для стрелкового оружия Целью изобретения является повышение эффективности за счет снижения давления пороховых газов в канале ствола оружия Для этого порох содержит мас.%: окись свинца 1-4; технический углерод 0,2-1,0; дифениламин 0,3-0,9; зтилацетат 0,7-1,5; влага 0,1-0,4; графит 0,1-0,3 и нитроцеллюлоза с содержанием окиси азота не менее 213,0 мл NO/r остальное 2 табл

Примечание. По ТУ 84-720-77 Масса порохового заряда не более 2,6 г; скорость полета дроби не менее 320 м/с; давление пороховых газов в канале ствола оружия не более 650 кгс/см2; максимальное дульное давление пороховых газов не более 55 кгс/см .

Таблица 2

Продолжение табл. 2