Сферический порох для зарядов к охотничьему патрону 7,62×51 (308win)
Владельцы патента RU 2497796:
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 охотничьего оружия. Порох включает нитроцеллюлозу с объемным содержанием оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г, коллоксилин НХ, нитроглицерин с содержанием до 20 мас.%, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу. Изобретение обеспечивает повышение стабильности баллистических характеристик в охотничьем патроне 7,62×51 (308Win) по массе порохового заряда, по скорости и разбросу полета пуль, давлению пороховых газов в канале ствола оружия за счет повышения энергетических характеристик и увеличения плотности сферических частиц. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] представлены 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 охотничьем патроне 7,62×51(308Win).
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] - 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 мл NO/г - остальное.
Недостатком известного сферического пороха является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в охотничьем патроне 7,62×51(308Win) как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик, характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Поставленная цель достигается за счет повышения энергетических характеристик и увеличения плотности сферических частиц путем ввода повышенного содержания нитроглицерина (до 20 мас.%), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- нитроглицерин - 13,0…20,0
- централит I - 4,0…7,0
- централит II - 0,1…0,3
- динитротолуол - 1,5…3,0
- дифениламин - 0,5…1,1
- этилацетат - 0,1…0,9
- графит - 0,1…0,3
- влага - 0,2…0,9
- коллоксилин НХ - 20,0…30,0
- нитроцеллюлоза с объемным содержанием
оксида азота 210,5…213,0 мл NO/г - остальное.
Нитроглицерин в составе пороха выполняет роль энергетической добавки. Снижение нитроглицерина менее 13,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули в канале ствола оружия, а повышение нитроглицерина более 20,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия и увеличению пламенности при выстреле.
Централит I и ДНТ выполняют в составе пороха роль флегматизирующей добавки, обеспечивающей прогрессивность горения порохового заряда. Уменьшение централита I менее 4,0 мас.% и динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 7,0 мас.% и динитротолуола более 3,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Дифениламин и централит II применяется в составе пороха в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 масс.% и централита II менее 0,1 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и централита II более 0,3 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Графит в составе СФП выполняет роль технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и снижающей 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 этилацетат в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение ЭА более 0,9 мас.% и влаги более 0,9 мас.% увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.
Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурной основы. Снижение оксида азота менее 210,5 мл NO/r приводит к увеличению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение оксида азота более 213,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями при его изготовлении.
В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП к охотничьему патрону 7,62×51(308Win) в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за их пределами (примеры 4, 5).
Примечания: Требования к охотничьему патрону 7,62×51 (308Win): масса порохового заряда - не нормируется, средняя скорость полета пули V25ср - 810…830 м/с, разность между наибольшей и наименьшей скоростью пуль - не более 35 м/с, давление пороховых газов, МПа: среднее - не более 328,4, наибольшее - не более 343,1, наименьшее - не более 255,6.
Таблица | |||||
Физико-химические и баллистические характеристики охотничьего патрона 7,62×51 (308Win). | |||||
Наименование показателей | Пример (Пр. №1) | Пр. №2 | Пр. №3 | Пр. №4 | Пр. №5 |
Нитроглицерин, мас.% | 13,0 | 16,5 | 20,0 | 12,0 | 18,0 |
Централит I, мас.% | 4,0 | 5,5 | 7,0 | 3,0 | 8,0 |
Централит II, мас.% | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,1 | 0,5 |
Динитротолуол, мас.% | 1,5 | 2,25 | 3,0 | 1,5 | 4,0 |
Дифениламин, мас.% | 0,5 | 0,8 | 1,1 | 0,5 | 1,5 |
Этилацетат, мас.% | 0,1 | 0,5 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
Графит, мас.% | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,1 | 0,4 |
Влага, мас.% | 0,2 | 0,5 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
Коллоксилин «НХ», мас.% | 20,0 | 25,0 | 30,0 | 16,0 | 40,0 |
Нитроцеллюлоза, мас.% | 60,5 | 48,55 | 36,5 | 66,6 | 24,6 |
Насыпная плотность, кг/дм3 | 0,980 | 0,991 | 0,985 | 0,930 | 0,980 |
Пористость сферических частиц, % | 4,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 4,0 |
Химическая стойкость, мм рт.ст. | 21 | 28 | 30 | 25 | 40 |
Баллистические характеристики | |||||
Масса пули, г | 9,8 | 9,8 | 9,8 | 9,8 | 9,8 |
Масса заряда, г | 2,65 | 2,64 | 2,65 | 2,81 | 2,51 |
Скорость полета пули, м/с | 816 | 820 | 825 | 790 | 815 |
Разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов, м/с | 20 | 18 | 24 | 30 | 28 |
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа | |||||
Среднее | 285,3 | 290,2 | 292,2 | 284,3 | 304,0 |
Наибольшее | 295,1 | 298,0 | 297,1 | 302,0 | 313,7 |
Наименьшее | 272,5 | 266,7 | 270,6 | 255,0 | 274,5 |
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (пример 1…3) полученный СФП для 7,62×51 охотничьему патрону имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов. Все это позволяет получать стабильные баллистические характеристики по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль, среднему и максимальному давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный сферический порох 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 №1808191 (C06B 25/22).
Сферический порох для зарядов к охотничьему патрону 7,62×51 (308Win), включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох содержит коллоксилин, в качестве энергетической основы в составе сферического пороха используют нитроглицерин с содержанием до 20,0 мас.%, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
нитроглицерин | 13,0-20,0 |
централит I | 4,0-7,0 |
централит II | 0,1-0,3 |
динитротолуол | 1,5-3,0 |
дифениламин | 0,5-1,1 |
этилацетат | 0,1-0,9 |
графит | 0,1-0,3 |
влага | 0,2-0,9 |
коллоксилин НХ | 20,0-30,0 |
нитроцеллюлоза с объемным содержанием | |
оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г | остальное |