Сферический порох для 5,45 мм патрона высокого давления

Изобретение относится к области получения сферических порохов, предназначенных для снаряжения 5,45 мм патрона высокого давления. Сферический порох для 5,45 мм патрона высокого давления с насыпной плотностью 0,997-1,009 кг/дм³ включает: пироксилин с объемной концентрацией оксида азота 211,9-213,0 мл NO/г и условной вязкостью 2,6-4,2°Э, стабилизатор химической стойкости, флегматизатор, при следующем соотношении компонентов, масс. %: нитроглицерин 11,0-11,3, дифениламин 0,6-0,8, централит I 4,8-5,1, динитротолуол 1,3-1,9, связанный графит 0,1-0,3, этилацетат 0,1-0,3, влага 0,2-0,4, пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота 211,9-213,0 мл NO/г и условной вязкостью 2,6-4,2°Э – остальное, при этом глубина проникновения флегматизатора (централит I и динитротолуол) составляет 49,4-76,8 мкм. Обеспечиваются максимальное дульное давление пороховых газов для 5,45 мм патрона высокого давления в баллистическом стволе, а также требования по максимальному наименьшему, наибольшему, среднему давлению пороховых газов, обеспечивающего максимальное давление пороховых газов: P_{max.наиб.} - 451,1 МПа (4600 кгс/см²); P_{max.наим.} - 362,9 МПа (3700 кгс/см²); P_max.ср. - 392,3±9,8 МПа (4000±100 кгс/см²); P_{max.дульное} - 73,55±9,8 МПа (750±100 кгс/см²). 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для снаряжения патронов высокого давления, предназначенных для испытаний баллистических стволов.

Известен СФП [Патент RU 2496758, С06В 25/24, опубл. 27.10.2013 г.], используемый для снаряжения 5,45x39 мм патрона, который содержит пироксилин 1 Пл, НГц, Ц I, ДНТ, ДФА, этилацетат (ЭА), графит и влагу при следующем соотношении компонентов, масс. %:

нитроглицерин	10,5…13,5
централит I	4,0…5,8
централит II	0,2…0,4
динитротолуол	1,3…2,3
дифениламин	0,5…1,1
этилацетат	0,1…0,9
графит	0,1…0,3
влага	0,2…0,9
пироксилин 1 Пл с объемной
концентрацией оксида азота
213,0…214,0 мл NO/г	остальное

Так же известен СФП [Патент RU 2732335, С06В 21/00, опубл. 15.09.2020 г.] для метательного заряда к 5,45x39 мм патрону следующего состава, масс. %:

нитроглицерин	11,5…13,6
дифениламин	0,5…1,0
централит I	4,0…5,8
централит II	0,2…0,4
динитротолуол	1,3…2,3
графит	0,1…0,3
этилацетат	0,01…0,95
влага	0,4…1,0
пироксилин с объемной
концентрацией оксида азота
212,0…214,2 мл NO/г и
условной вязкостью 3,0…6,0°Э	остальное

Данное изобретение принято нами в качестве прототипа.

Оба изобретения имеют общий недостаток: СФП приведенных составов не обеспечивают требуемого дульного давления, составляющее 73,55±9,8 МПа (750±100 кгс/см²) в патроне высокого давления.

Задачей заявленного изобретения является разработка СФП для снаряжения 5,45 мм патрона высокого давления, обеспечивающего максимальное давление пороховых газов:

P_{max.наиб.} ≤ 451,1 МПа (4600 кгс/см²);

P_{max.наим.} ≥ 362,9 МПа (3700 кгс/см²);

P_max.ср. 392,3±9,8 МПа (4000±100 кгс/см²);

P_{max.дульное.} 73,55±9,8 МПа (750±100 кгс/см²).

Технический результат достигается тем, что получаемый сферический порох для 5,45 мм патрона высокого давления, с насыпной плотностью 0,997…1,009 кг/дм³, включающий пироксилин с объемной концентрацией оксида азота 211,9…213,0 мл NO/г и условной вязкостью 2,6…4,2°Э, стабилизатор химической стойкости (ДФА), флегматизатор (Ц I, ДНТ), ЭА, влагу, графит, отличается тем, что компоненты содержатся в следующем соотношении, масс. %:

нитроглицерин	11,0…11,3
дифениламин	0,6…0,8
централит I	4,8…5,1
динитротолуол	1,3…1,9
связанный графит	0,1…0,3
этилацетат	0,1…0,3
влага	0,2…0,4
пироксилин 1 Пл с объемной
концентрацией оксида азота
211,9…213,0 мл NO/г и
условной вязкостью 2,6…4,2°Э	остальное

при этом глубина проникновения флегматизатора соответствует 49,4…76,8 мкм.

В качестве энергетической и структурирующей основы используют пироксилин с объемной концентрацией оксида азота 211,9…213,0 мл NO/г и условной вязкостью 2,6…4,2°Э. Снижение содержания оксида азота в пироксилине менее 211,9 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда, а увеличение его содержания более 213,0 мл NO/г - к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Снижение условной вязкости пироксилина менее 2,6°Э способствует получению более крупных пороховых элементов, а увеличение вязкости более 4,2°Э приводит к получению более мелких пороховых элементов и повышенному расходу ЭА.

Нитроглицерин (НГц) в составе СФП выполняет роль энергетической основы и структурного пластификатора. Уменьшение содержания НГц менее 11,0 масс. % обуславливает снижение энергетических характеристик пороха, что приводит к увеличению массы порохового заряда. Увеличение концентрации НГц более 11,3 масс. % приводит к повышению максимального среднего давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин (ДФА) в составе пороха применяют в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение его содержания менее 0,6 масс. % приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение (более 0,8 масс. %) - к снижению энергетических характеристик СФП.

Для обеспечения необходимой прогрессивности горения пороха и максимального дульного давления для 5,45 мм патрона высокого давления пороховые элементы флегматизированы с поверхности 4,8…5,1 масс. % централита I и 1,3…1,9 масс. % ДНТ на глубину проникновения флегматизаторов 49,4…76,8 мкм.

Снижение содержания флегматизаторов (централита I менее 4,8 масс. % и ДНТ менее 1,3 масс. %) приводит к повышению максимального среднего давления пороховых газов в канале ствола оружия, а его увеличение (централита I более 5,1 масс. % и ДНТ более 1,9 масс. %) не обеспечивает максимальное дульное давление.

Графит используют в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и обеспечивающей электростатические свойства СФП. Снижение содержания графита (менее 0,1 масс. %) ухудшает сыпучесть пороха и повышает электризуемость пороховых элементов; увеличение содержания графита (более 0,3 масс. %) приводит к росту концентрации свободного графита.

Влага и ЭА в составе СФП также выполняют роль технологических добавок. Уменьшение содержания влаги (менее 0,2 масс. %) повышает опасность обращения с порохом, увеличение содержания влаги и ЭА (более 0,9 и 0,3 масс. %) соответственно) приводит к увеличению массы порохового заряда.

В таблице 1 приведены характеристики разработанного состава СФП для 5,45 мм патрона высокого давления (выполненного в пределах граничных условий (примеры 2, 3) и за пределами граничных условий (примеры 1, 4)) и пороха - прототипа.

Согласно результатам, представленным в таблице 1, следует, что СФП, полученный по разработанному составу, в пределах граничных условий (примеры 2, 3) удовлетворяет требованиям по максимальному дульному давлению пороховых газов и максимальному наименьшему, наибольшему, среднему давлению пороховых газов. Составы СФП, полученные за пределами граничных условий (примеры 1, 4) не обеспечивают требуемые баллистические характеристики.

Данное изобретение позволит обеспечить максимальное дульное давление пороховых газов для 5,45 мм патрона высокого давления в баллистическом стволе, а также удовлетворить требования по максимальному наименьшему, наибольшему, среднему давлению пороховых газов.

Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет критериям патентоспособности, а именно - новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.

Сферический порох для 5,45 мм патрона высокого давления с насыпной плотностью 0,997…1,009 кг/дм³, включающий: пироксилин с объемной концентрацией оксида азота 211,9…213,0 мл NO/г и условной вязкостью 2,6…4,2°Э, стабилизатор химической стойкости, флегматизатор, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

нитроглицерин	11,0…11,3
дифениламин	0,6…0,8
централит I	4,8…5,1
динитротолуол	1,3…1,9
связанный графит	0,1…0,3
этилацетат	0,1…0,3
влага	0,2…0,4
пироксилин 1 Пл с объемной
концентрацией оксида азота
211,9…213,0 мл NO/г и
условной вязкостью 2,6…4,2°Э	остальное;

при этом глубина проникновения флегматизатора (централит I и динитротолуол) составляет 49,4…76,8 мкм.