ПИРОКСИЛИНОВЫЙ ПЛАСТИНЧАТЫЙ ПОРОХ ДЛЯ ДРОБОВЫХ ПАТРОНОВ Советский патент 2007 года по МПК C06B25/18 

Предлагаемое изобретение относится к области производства пироксилиновых порохов и может быть использовано при изготовлении порохов к спортивно-охотничьим дробовым патронам.

Известны высокопористые пороха, где баллистическую стабильность, снижение дульного давления возможно только за счет увеличения пористости пороха до 30%, это мнение справедливо и в основном выполняется в дробовых охотничьих патронах с гильзой бумажного типа ОБЖ ГОСТ 7839-78, где масса заряда более 2,0 г (для патрона 12 клб.). Обеспечение баллистических характеристик в патронах 12 клб. с пластмассовой гильзой, где объем гильзы для метательного заряда (м.з.) ограничен, (а высокопористые пороха дают большой объем при той же массе заряда) довольно сложно, то для обеспечения меньшей отдачи, звучности и беспламенности при стрельбе с уменьшением утомляемости спортсмена и повышением точности проводимой им прицельной стрельбы необходимо создание нового высокоэнергетического беспламенного пороха.

Для спортивно-охотничьих патронов у нас широко используется пластинчатый пироксилиновый порох "Сокол" (ГОСТ 22781-77) следующего состава, мас.%:

дифениламин1,0-1,8нитрат калияне более 0,2графит марки "П"не более 0,02водане менее 0,9спирт, эфирне менее 0,1пироксилиностальное

Однако только селективным отбором одну из пяти партий порохов отбирают для спортивных дробовых патронов. В основном партии порохов не удовлетворяют требованиям ГОСТ 22781-77 по массе заряда, дульному давлению - более 50 кгс/см² и пламенности. Снижение массы м.з., а следовательно, и снижение дульного давления возможно, увеличивая энергетику пороха - его калорийность.

Изменяя состав пороха, можно увеличить энергетику пороха (М.Е.Серебряков. Внутренняя баллистика. М.: Оборонгиз, 1962 г., стр.118). Увеличение энергетики пороха может быть достигнуто за счет снижения содержания ингредиентов с отрицательным тепловым эффектом. Снижение содержания, например, дифениламина (ДФА) до 0,4% увеличивает энергетику - калорийность пороха до 4,5%. Содержание остальных ингредиентов - спирт, эфир и вода находятся на нижнем уровне с точки зрения безопасности изготовления и эксплуатации пороха.

Все пироксилиновые пороха, в том числе и "Сокол", опыляются графитом марки П с размером чешуек до 70 мкм.

Использование мелкодисперсного коллоидного графита марки С-3 (ОСТ 6-08-431-75), с размерами чешуек до 10 мкм, улучшает сыпучесть, а следовательно, и большую вместимость метательного заряда, т.е. в единичном объеме содержится большая масса пороха в дробовом патроне.

В качестве прототипа взят порох "Сокол" ГОСТ 22781-77.

Целью предлагаемого изобретения является создание пироксилинового пластинчатого пороха для дробовых патронов с увеличенной энергетикой и сыпучестью, которая позволит уменьшить массу заряда, дульное давление.

Данная цель достигается путем снижения содержания ДФА до 0,4-0,8% и применением для опыления мелкодисперсного коллоидного графита марки С-3.

Для подтверждения данного предложения в производственных условиях были изготовлены и испытаны образцы пластинчатого пороха с содержанием ДФА 0,3-0,9%. Результаты физико-химических характеристик образцов представлены в табл.1.

Образцы №1-№8 и известный образец изготовлялись из одной и той же партии пироксилина с содержанием азота 13,04%.

Все образцы по составу соответствуют требованиям ГОСТа 22781-77 кроме содержания ДФА, как и предусматривалось программой испытаний.

Для установления пределов содержания по летучим (спирт, эфир и вода) образцы 1-4 изготовлялись с предварительной провялкой, содержание спирта и эфира составило 0,1%. Образцы 5-8 - без предварительной провялки, содержание спирта-эфира составило 0,02-0,04%. Содержание воды в образцах 1-8 изменяется в пределах 1,0-1,7%.

Стойкость образцов 1-8, изготовленных с уменьшенным содержанием ДФА определялась по ГОСТ 22781-77. Образец №1 не удовлетворил требованиям ГОСТа 22781-77, так как стойкость составила 58-59 ч, вместо требуемых не менее 60 ч и из последующих испытаний был исключен.

Образцы №2-№8 и известный испытывались в дробовом патроне 12 клб.

Баллистические испытания проводились в соответствии с ГОСТ 2468-73 из охотничьего баллистического ружья МЦ. 16-12 12 клб.

Для сборки патронов использовались гильза пластмассовая по ТУ 84-88 РВИД; капсюль воспламенитель "жевело" - ГОСТ 24579-81; концентратор, дробь свинцовая ШОТ7 по ГОСТ 7837-76, масса дроби 32 г.

Закатка патронов по типу "Звезда".

Результаты испытаний приведены в табл.2

Анализ табл.2 показывает, что образцы 2-7 удовлетворяет всем требованиям ГОСТа 22781-77 по баллистическим характеристикам, и образец 8 и известный не удовлетворяют по Рд.ср, превышение составило соответственно 2; 4 кгс/см².

Определение сыпучести у образцов графитованных графитом С-3 и "П" проведено по определению угла естественного откоса, образованного от высыпания определенной массы пороха из воронки с калиброванным отверстием.

Образцы 2-7 графитовались графитом С-3, известный образец - графитом "П". Измерение угла естественного откоса производилось оптическим методом с точностью до ±1,0°, расчетным путем определялся тангенс угла (tgα) откоса при основании конуса.

Результаты статической обработки представлены на фиг.2.

Конус 1, образованный от высыпания образцов 2-7 имеет угол естественного откоса = 45°, следовательно, tg45°=1; а конус 2, образованный от высыпания известных образцов, имеет угол естественного откоса 60°, а tg60°=1,73.

Таким образом, сыпучесть у образцов графитованных графитом С-3 в 1,7 раза лучше, чем у известных образцов, графитованных графитом марки "П".

Изменение энергетики - калорийности пороха у образцов порохов с пониженным содержанием ДФА представлено на фиг.1. Из анализа следует, что калорийность пороха возрастает с уменьшением содержания ДФА. При ДФА, равном 0,4%, калорийность возросла на 4,5%.

Таким образом, образцы 1 и 8 не удовлетворяют требованиям ГОСТа 22781-77 по физхимии и баллистике.

Анализируя состав и баллистические характеристики образцов №№2-7, можно сформулировать требования к составу пороха, являющегося предметом изобретения.

Состав, мас.%:

дифениламин0,4-0,8нитрат калия0,14-0,18вода1,0-1,4спирт, эфир0,02-0,1графит C-30,01-0,02

По результатам испытаний образцов можно заключить, что разработанный пластинчатый пироксилиновый порох, позволяющий увеличить энергетику - калорийность пороха на 4,5% с улучшенной сыпучестью и уменьшенным дульным давлением у метательного заряда.

Таблица 2№№ образцаМасса заряда, ГVTOср м/сΔVTO м/сPm. н8 кгс/см²Рд.ср кгс/см²Рд н8 кгс/см²Длина пламени, ммНаличие отдельных искр, мм123456789101.Обр.21,632616491444813014002.Обр.31,932917563464813014503.Обр.41,833119563404414012004.Обр.51,933015472424214013005.Обр.61,933212563485214514006.Обр.71,933010539505415013507.Обр.82,033118547525621015908.известный2,23292164454562201600 Требования ГОСТа 22781-77не более 2,4не менее 320-80050-не более 200не более 1500

Изобретение относится к области производства пироксилиновых порохов. Пироксилиновый пластинчатый порох для дробовых патронов содержит, мас.%:

дифениламин0,4-0,8,нитрат калия0,14-0,18,мелкодисперсный коллоидный графит (С-3)0,01-0,02,вода1,0-1,4,спиртоэфирный растворитель0,02-0,10,пироксилин (с объемной концентрацией окиси азота не менее 13,04%)остальное

2 табл.

Пироксилиновый пластинчатый порох для дробовых патронов, включающий пироксилин, дифениламин, нитрат калия, графит, воду и спиртоэфирный растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения энергетических характеристик и сыпучести, а также снижения дульного давления пороховых газов, искрообразования и длины факела при выстреле, он в качестве графита содержит мелкодисперсный коллоидный графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин 0,4-0,8

нитрат калия 0,14-0,18

мелкодисперсный коллоидный графит (С-3) 0,01-0,02

вода 1,0-1,4

спиртоэфирный растворитель 0,02-0,10

пироксилин (с объемной концентрацией окиси азота не менее 13,04%) остальное.