Сферический порох для 7,62 мм спортивно-винтовочного патрона
Владельцы патента RU 2452722:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Предложен спортивно-винтовочный патрон, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г, динитротолуол, централит I, дифениламин, связанный графит, этилацетат и влагу. Изобретение обеспечивает повышение стабильности баллистических характеристик в 7,62 мм спортивно-винтовочном патроне по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США (№№2843584, 3378545) предложены 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 7,62 мм спортивно-винтовочном патроне.
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона (патент РФ №1808191 (С06В 25/22) - 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 213,0 мл NO/г - остальное.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в 7,62 мм спортивно-винтовочном патроне как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из НЦ с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
централит I | 3,0…6,0 |
динитротолуол | 3,0…4,5 |
дифениламин | 0,4…0,8 |
этилацетат | 0,3…1,2 |
связанный графит | 0,1…0,3 |
влага | 0,3…0,9 |
нитроцеллюлоза | |
с содержанием оксида азота | |
213,0…214,0 мл NO/г | остальное |
Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении нитроцеллюлозы.
Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение более 0,8 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Централит I и ДНТ выполняют в составе пороха роль флегматизирующей добавки, обеспечивающей прогрессивность горения порохового заряда. Уменьшение централита I менее 3,0 мас.% и ДНТ менее 3,0 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 6,0 мас.% и ДНТ более 4,5 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. 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 ЭА в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,5 мас.% и влаги менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение ЭА более 1,2 мас.% и влаги более 0,9 мас.% увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.
В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для 7,62 мм спортивного винтовочного патрона, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1, 2, 3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП для 7,62 мм спортивно-винтовочного патрона имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов. Все это позволило получить стабильные баллистические характеристики по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль, по среднему и максимальному давлению пороховых газов в канале ствола оружия и по разбросу между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов.
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.
Таблица | |||||
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха | |||||
Наименование показателя | Пример (Пр. №1) | Пр. №2 | Пр. №3 | Пр. №4 | Пр. №5 |
Состав, мас.%: | |||||
Нитроцеллюлоза | 92,9 | 90,25 | 86,3 | 95,35 | 83,9 |
Дифениламин | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 0,2 | 1,0 |
Централит I | 3 | 4 | 6 | 2 | 6 |
Динитротолуол | 3 | 3,75 | 4,5 | 2 | 6 |
Графит | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,05 | 0,5 |
Этилацетат | 0,3 | 0,75 | 1,2 | 0,2 | 1,6 |
Влага | 0,3 | 0,45 | 0,9 | 0,2 | 1,0 |
Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота, мл NO/г | 213 | 213,5 | 214 | 212 | 214,5 |
Насыпная плотность пороха, кг/дм3 | 0,960 | 0,970 | 0,990 | 0,940 | 0,998 |
Пористость сферических частиц, % | 3 | 3 | 4 | 15 | 0,2 |
Химическая стойкость, мм рт.ст. | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 |
Баллистические характеристики: | |||||
Масса заряда, г | 3,23 | 3,24 | 3,23 | 2,99 | 3,40 |
Скорость полета пули, м/с | 752 | 751 | 753 | 702 | 690 |
Разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов, м/с | 4 | 3 | 2 | 27 | 30 |
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа: | |||||
Среднее | 265,7 | 264,7 | 265,7 | 289,2 | 270,6 |
Наибольшее | 274,5 | 275,5 | 275,0 | 303,9 | 287,3 |
Разброс между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов | 4,9 | 5,4 | 5,1 | 14,7 | 19,6 |
Примечание: Требования, предъявляемые к 7,62 мм спортивно-винтовочному патрону: скорость полета пули 735…756 м/с, разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов - не более 10 м/с; максимальное среднее давление пороховых газов - не более 289,2 МПа; максимальное наибольшее давление пороховых газов - не более 308,8 МПа; разброс между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов - не более 14,7 МПа. |
Сферический порох для 7,62 мм спортивно-винтовочного патрона, включающий нитроцеллюлозу, динитротолуол, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох дополнительно содержит централит I, а нитроцеллюлоза содержит оксид азота 213,0 - 214,0 мл NO/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
централит I | 3,0-6,0 |
динитротолуол | 3,0-4,5 |
дифениламин | 0,4-0,8 |
этилацетат | 0,5-1,2 |
связанный графит | 0,1-0,3 |
влага | 0,3-0,9 |
нитроцеллюлоза с содержанием | |
оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г | остальное |