Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45
Владельцы патента RU 2451654:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45. Порох включает пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,0 мл NO/г, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, а также этилацетат, централит I, графит и влагу. Изобретение обеспечивает стабильные баллистические характеристики порохового заряда за счет получения плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для спортивно-охотничьего патрона [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), динитротолуол, этилацетат, графит и влагу.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45 баллистические характеристики как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильных баллистических характеристик для вновь разрабатываемого спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.
Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы, состоящей из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% нитроглицерина (НГц), ДФА, централита, ДНТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нитроглицерин | 10,0…14,0; |
| дифениламин | 0,5…1,1; |
| централит II | 0,3…0,4; |
| централит I | 4,0…6,0; |
| динитротолуол | 1,3…2,3; |
| графит | 0,2…0,3; |
| этилацетат | 0,3…0,9; |
| влага | 0,2…0,9; |
| нитроцеллюлоза с содержанием | |
| оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г | остальное. |
Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% НГц, 0,5…1,1 мас.% ДФА, 0,3…0,4 мас.% Ц II, 1,3…2,3 мас.% ДНТ.
Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 10,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 14,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин и централит II применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% и Ц II менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и Ц II более 0,4 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Централит I и ДНТ выполняют роль флегматизирующих добавок, обеспечивающих прогрессивное горение порохового заряда.
Уменьшение Ц I менее 4,0 мас.% и ДНТ менее 1,3 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение Ц I более 6,0 мас.% и ДНТ более 2,3 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Графит в составе СФП выполняет роль технологической добавки, которая улучшает сыпучесть пороха и снижает электростатические характеристики пороха. Снижение графита менее 0,2 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 0,9 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.
Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота белее 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении НЦ.
В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
| Таблица | |||||
| Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха | |||||
| Наименование показателя | Пример (Пр.№1) | Пр.№2 | Пр.№3 | Пр.№4 | Пр.№5 |
| Состав, мас.% | |||||
| Нитроглицерин | 10,0 | 12,0 | 14,0 | 8,0 | 16,0 |
| Дифениламин | 0,5 | 0,8 | 1,1 | 0,4 | 1,0 |
| Централит II | 0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,2 | 0,5 |
| Централит I | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 3,0 | 8,0 |
| Графит | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,1 | 0,4 |
| Этилацетат | 0,3 | 0,5 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
| Влага | 0,2 | 0,55 | 0,9 | 0,2 | 1,6 |
| Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г | 212,5 | 213,2 | 214,0 | 211,5 | 214,0 |
| Насыпная плотность пороха, кг/дм3 | 0,930 | 0,964 | 0,998 | 0,920 | 1,01 |
| Пористость сферических частиц, % | 5,0 | 4,0 | 2,0 | 10,0 | 4,0 |
| Химическая стойкость, мм рт.ст. | 29 | 29 | 29 | 29 | 29 |
| Баллистические характеристики | |||||
| Масса пули, г | 3,5…3,75 | 3,5…3,75 | 3,5…3,75 | 3,5…3,75 | 3,5…3,75 |
| Масса заряда, г | 1,62 | 1,66 | 1,64 | 1,50 | 1,80 |
| Скорость полета пули в баллистической группе из 10 выстрелов, м/с | 910 | 920 | 940 | 840 | 760 |
| Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с | 20 | 24 | 25 | 30 | 35 |
| Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа | |||||
| среднее | 328,4 | 331,4 | 334,3 | 372,5 | 344,1 |
| наибольшее | 353,9 | 357,8 | 360,8 | 384,3 | 374,5 |
Примечание: Требования, предъявляемые к спортивно-охотничьему патрону 5,56×45: масса пули 3,50…3,75 г, скорость полета пули 900…940 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости пуль в баллистической группе из 10 выстрелов - не более 35 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов: среднее - не более 343,1 МПа, наибольшее - не более 362,7 МПа.
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что позволило обеспечить требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП 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 №1773896, С06В 25/18, опубл. 07.11.1992.
Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит централит I и пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нитроглицерин | 10,0-14,0 |
| дифениламин | 0,5-1,1 |
| централит II | 0,3-0,4 |
| централит I | 4,0-6,0 |
| динитротолуол | 1,3-2,3 |
| графит | 0,2-0,3 |
| этилацетат | 0,3-0,9 |
| влага | 0,2-0,9 |
| нитроцеллюлоза | |
| с содержанием оксида азота | |
| 212,5-214,0 мл NO/г | остальное |
