Капсюль-воспламенитель

Капсюль-воспламенитель

Реферат

Изобретение относится к области патронного производств, а именно к патронным капсюлям-воспламенителям (КВ), предназначенным для воспламенения пороховых зарядов патронов стрелкового оружия, а также для капсюльных и запальных втулок, действующих от удара бойка. KB представляют собой металлический колпачок, в который впрессована навеска ударного состава, прикрытая сверху металлической фольгой, пергаментной бумагой или лаком.

Перед разработчиками KB стоит ряд задач, решение которых должно обеспечить:

- безотказность срабатывания KB при ударе бойка;

- безотказность воспламенения порохового заряда и его стабильные баллистические показатели (v. Р);

- безопасность в обращении и стойкость при хранении.

Решение вышеуказанных задач в большей степени зависит от KB, примененного в патроне, и его ударно-воспламенительного состава (УВС).

В России уже более ста лет производятся патроны с KB, содержащими УВС на основе гремучей ртути /1/. Эти KB надежно воспламеняют пороховой заряд, обеспечивают его стабильное горение и удовлетворительные баллистические характеристики. Однако они имеют ряд недостатков, которые ухудшают качество патронов. К ним относятся: высокое оржавляющее действие этих KB и сравнительно низкая термостойкость. Кроме этого, немалое значение приобрел фактор дефицитности ртути и ее вредного воздействия на окружающую среду.

В развитых зарубежных странах для патронов стрелкового оружия используются неоржавляющие KB на основе тринитрорезорцината свинца (ТНРС) и тетразена (1, 2).

Основным недостатком таких KB является неустойчивое зажигание ряда пороховых зарядов при отрицательных температурах.

В России разработан и используется для спортивно-охотничьих патронов неоржавляющий KB (3), выбранный в качестве прототипа, как наиболее близкий к предлогаемому.

Данный KB содержит УВС следующего состава (мас.%):

ТНРС	40
Антимоний	10
Тетразеп	3
Барий азотно-кислый	42
Двуокись свинца	5
Графит	0,2 сверх 100%.

Этот KB показал удовлетворительные результаты по неоржавляемости выстрела и по баллистическим показателям патронов при нормальной температуре зарядов из легко воспламеняющихся пористых и нефлегматизированных порохов.

Недостатком KB, выбранного в качестве прототипа, является недопустимо увеличенное время выстрела для патронов с зарядами из плотных или флегматизированных порохов. При температуре заряда минус 50°C наблюдались затяжные выстрелы и осечки, что является недопустимым дефектом для патронов стрелкового оружия.

При разработке предлагаемого KB решались задачи повышения надежности поджигания метательных зарядов к патронам стрелкового оружия всех калибров и классов в диапазоне температур от минус 50°С до 50°С, улучшения стабильности баллистических характеристик, повышения чувствительности при сохранении безопасности, термостойкости и неоржавляемости.

Технический результат достигается тем, что KB содержит металлический колпачок с навеской ударно-воспламенительного состава, который выполнен в виде двух слоев, слоя ударного состава, расположенного у дна колпачка, и слоя воспламенительного состава. Весовое соотношение слоев ударного состава к воспламенительному составу составляет 0,04...0,95. В качестве слоя ударного состава могут использоваться композиции или инициирующие взрывчатые вещества со скоростью горения от 1,3 до 25 м/с. Например, в качестве слоя ударного состава могут быть использованы композиции на основе тринитрорезорцината свинца, тетразена и сенсибилизатора. В малых весовых соотношениях слоев в качестве слоя ударного состава может быть использована гремучая ртуть или композиции на ее основе. В таком варианте KB общее количество ртути в УВС резко сокращается, и существенно уменьшаются отрицательные свойства KB на выстрел. Предпочтительно, в качестве слоя ударного состава, использовать смесь калиевой соли динитробензофуроксана с сенсибилизатором, так как этот состав обладает требуемой чувствительностью, термовлагостойкостью, неоржавляемостью и экологической чистотой. В качестве слоя ударного состава хорошо подходит композиция диазодинитрофенола, калиевой соли азодинитрофенола и сенсибилизатора.

В качестве слоя воспламенительного состава должны использоваться быстрогорящие взрывчатые вещества с низкой чувствительностью к удару, например одноосновный стифнат калия.

Было показано, что надежные и стабильные результаты испытаний KB получаются при использовании в качестве слоя воспламенительного состава смеси однозамещенного стифната калия или диазодинитрофенола с горючими и связующими компонентами.

По мнению авторов предложенная совокупность признаков соответствует критерию уровня изобретательского творчества, не являющегося функцией конкретного признака.

К описанию приложены таблицы 1...4.

В табл.1 приведены результаты испытаний различных вариантов предлагаемых KB в сравнении со штатным КВ.

В табл.2 приведены результаты испытаний на чувствительность и влагостойкость предложенных KB в сравнении со штатным КВ.

В табл.3 приведены результаты баллистических испытаний при температуре зарядов 20°С, 50°С и минус 50°С 7,62-мм винтовочных патронов с новыми KB и с KB прототипом.

В табл.4 приведены основные параметры выстрела Р_max и P_g и их временные значения, записанные с помощью кварцевых пьезодатчиков при стрельбе 7,62-мм винтовочными патронами с новым KB и KB прототипом.

Технология изготовления предложенного KB состояла из двух стадий:

1. Изготовлялся ударный состав, который наносился на дно колпачка.

2. Воспламенительный состав засыпался в колпачок и запрессовывался до заданной высоты. Для предохранения от внешних воздействий сверху воспламенительный состав закрывали металлической фольгой или бумажным кружком.

Важным фактором для надежной работы KB являлось весовое соотношение слоя ударного состава и слоя воспламенительного состава. Если оно было в диапазоне 0,04...0,95, KB работал надежно и стабильно. Если соотношение было меньше 0,04, наблюдались осечки и затяжные выстрелы. Если указанное соотношение было больше 0,95, наблюдались пробития KB, что является недопустимым дефектом при выстреле.

Работоспособность и преимущества нового KB перед прототипом следуют из результатов проверок, приведенных в табл.1...4, в которых представлены данные баллистических испытаний, сравнительные данные чувствительности и влагостойкости, результаты обработки кривых P(t), полученных при стрельбе 7,62-мм винтовочными патронами.

Из табл.1 видно, что использование новых KB в 7,62-мм винтовочных патронах обеспечивает баллистические характеристики на уровне штатного KB, но при заметно меньших разбросах и меньшей массе УВС.

Из табл.2 видно, что чувствительность и влагостойкость предлагаемого KB удовлетворительная и превосходит штатный КВ.

Испытания KB проводились в винтовочной гильзе на струнном ударном копре ОСТ В 84-1101-75 при массе падающего груза 307±1 г с высот, определенных ОСТ В 23241-91.

Из табл.3 видно, что использование нового KB в 7,62-мм винтовочном патроне обеспечивает стабильные баллистические характеристики и надежность выстрела в диапазоне температур от 50 до минус 50°С. Использование KB прототипа в этом патроне при температуре минус 50°С приводит к осечкам и затяжным выстрелам. Осечки при использовании KB прототипа объясняются большими задержками времени воспламенения заряда. Это сказывается на время выстрела и время достижения Р_max. У прототипа они заметно больше, чем при стрельбе патронами с новыми KB, что видно из табл.4. Примерно равные максимальные давления пороховых газов достигаются за сильно отличающиеся времена. Особенно разница времен возрастает при отрицательных температурах, что при использовании KB прототипа приводит к неподжиганию заряда или затяжным выстрелам.

Таким образом, предлагаемый KB для патронов стрелкового оружия обоснован и отвечает новым требованиям к КВ.

Достигнутым техническим результатом является разработки KB, обеспечивающего стабильную и надежную работу патронов в широком диапазоне температур.

Библиографические данные

1. П.П.Карпов "Средства инициирования", Москва, 1945 г., с.128.

2. П.Ф.Бубнов, И.П.Сухов "Средства инициирования", Москва, 1945 г., с.162.

3. Состав ударный неоржавляющий К-2-1, Технические условия ТУ 04-031-1-78.

Таблица 1
№ п/п	Характеристики KB	Баллистические характеристики
	Ударный состав, мас.%	Воспламенительный состав, мас.%	Соотношение ударного состава к воспламенительному	Масса состава в KB, г	Vср., м/с	ΔV, м/с	Рmax cp, кгс/см2	ΔРmax, кгс/см2
1	КБФ-80 Сенсибилизатор-20	ОСК-100	0,10	24	820	4	2739	95
2	ТНРС-77 Тетразен-5 Сенсибилизатор-18	ОСК-100	0,15	24	822	12	2758	165
3	КБФ-80 Сенсибилизатор-20	ОСК-60 ДДНФ-30 ФФС-10 (связующие)	0,20	24	830	18	2791	170
4	ДДНФ-40 Калиевая соль Азодинитрофенол-42 Сенсибилизатор-18	ОСК-100	0,1	22	825	16	2749	159
5	Штатный (гремучая ртуть)	-	-	32	824	23	2733	268
где: КБФ - калиевая соль динитробензофураксана;ОСК - однозамещенный стифнат калия;ДДНФ - диазодинитрофенол.

Таблица 2
Высота падения груза, мм	Количество воспламенений %, вариант КВ.
Опытный №1	Опытный №4	Штатный №5
100	0	0	0
200	29	77	26
250	100	98	45
300	100	100	100
350 после выдержки в эксикаторе под водой, τ-4 часа, 60°С	100	100	98

Таблица 4
Наименование KB	Марка пороха	Масса заряда, г	Рmax cp, кгс/см2	τmax, мсек	Рg, кгс/см2	τg, мсек
Прототип	ВТ	3,10	3201	1,62	562	3,37
Новый (опытный №1)	ВТ	3,10	3144	1,27	543	2,16

1. Капсюль-воспламенитель для патронов стрелкового оружия, содержащий металлический колпачок с навеской ударно-воспламенительного состава, прикрытого сверху защитным слоем, отличающийся тем, что навеска ударно-воспламенительного состава выполнена в виде слоя ударного состава из взрывчатого вещества со скоростью горения 1,3...25 м/с и расположенного у дна колпачка слоя воспламенительного состава из быстрогорящего взрывчатого вещества с низкой чувствительностью к удару, при этом весовое отношение слоя ударного состава к слою воспламенительного состава составляет 0,04...0,95.

2. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя ударного состава использованы композиции на основе тринитрорезорцината свинца.

3. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя ударного состава использована гремучая ртуть или композиции на ее основе.

4. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя ударного состава использована смесь калиевой соли динитробензофуроксана с сенсибилизатором.

5. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя ударного состава использована композиция диазодинитрофенола, калиевой соли азодинитрофенола и сенсибилизатора.

6. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя воспламенительного состава использован одноосновный стифнат калия.

7. Капсюль-воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя воспламенительного состава использованы смеси однозамещенного стифната калия или диазодинитрофенола с горючими и связующими компонентами.