Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 carbine (7,62×33)

Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 carbine (7,62×33)

Реферат

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 .30 CARBINE (7,62×33).

Наиболее близким техническим решением является способ получения сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] (прототип), где для флегматизации берут порох с насыпной плотностью 0,620…0,720 кг/дм³, флегматизацию ведут в 3,0…3,5 мас.ч. воды на 1 мас.ч. частиц при 90…98°C в течение 25…35 минут дибутилфталатом, который вводят при перемешивании в виде 1,5…3,5 мас.% водной эмульсии в количестве 2…4% по отношению к массе пороха.

Недостатком данного способа является то, что при использовании в качестве сырья вместо пироксилина 1Пл с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения и полученного на их основе СФП, флегматизированного по известным режимам, баллистические характеристики СФП не соответствуют требованиям спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).

Целью изобретения является получение СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) путем флегматизации пороховых элементов, изготовленных из мелкозерненых нефлегматизированных пироксилиновых порохов и баллиститных порохов, содержащих в составе до 40 мас.% нитроглицерина (НГц). Следует отметить, что все имеющиеся в настоящее время СФП содержат в составе не более 14 мас.% НГц, выполняющего роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Известно, что СФП с содержанием НГц более 14 мас.% флегматизировать невозможно из-за диффузии флегматизатора вглубь пороховых элементов в процессе хранения.

Поставленная цель достигается тем, что впервые авторами предложен способ флегматизации СФП с содержанием НГц до 40 мас.%, сущность которого заключается в следующем: в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 6…10 частей воды, 1 части флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5…8,5 мас.% централита I (Ц I) и 1,8…2,5 мас.% динитротолуола (ДНТ) по отношению к массе пороха и 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75…85°C в течение 20…30 минут с размером частиц 300…800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5…3,5 части воды по отношению к массе пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают порох, 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92…98°C, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию пороха при температуре 92…98°C в течение 50…70 минут.

Примеры выполнения способа получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) в пределах граничных условий (примеры 1…3), а также за их пределами (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Пример 1. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м³ заливается 250 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП, 2,0 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 92°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 49,8 литров воды, 6,5 кг Ц I, 1,8 кг ДНТ и 0,39 кг мездрового клея, нагревается до температуры 75°C в течение 20 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 92°C в течение 50 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Пример 2. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м³ заливается 300 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 2,7 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 96°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 77,2 литров воды, 7,5 кг Ц I, 2,15 кг ДНТ и 0,77 кг мездрового клея, нагревается до температуры 80°C в течение 25 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 96°C в течение 60 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Пример 3. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м³ заливается 350 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 3,5 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 98°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 110 литров воды, 8,5 кг Ц I, 2,5 кг ДНТ и 1,32 кг мездрового клея, нагревается до температуры 85°C в течение 30 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 98°C в течение 70 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП
Наименование показателя	Пример (Пр.1)	Пр.2	Пр.3	Пр.4	Пр.5
Объем реактора-флегматизатора, м3	1,57	1,57	1,57	1,57	1,57
Количество воды, л	250	300	200	350	350
Количество СФП, кг	100	100	100	100	100
Количество мездрового клея, кг	2,0	2,7	3,5	1,8	4,0
Температура смеси, °C	92	96	98	90	98
Количество воды для приготовления флегматизирующей эмульсии, л	49,8	77,2	110	30	110
Количество Ц I, кг	6,5	7,5	8,5	4,5	8,7
Количество ДНТ, кг	1,8	2,15	2,5	1,6	3,0
Количество мездрового клея, кг	0,39	0,77	1,32	0,2	1,4
Температура флегматизирующей эмульсии, °C	75	80	85	70	87
Время приготовления флегматизирующей эмульсии, мин	20	25	30	15	40
Температура флегматизации СФП, °C	92	96	98	90	98
Время флегматизации СФП, мин	50	60	70	40	75
Насыпная плотность, кг/дм3	0,926	0,936	0,945	0,850	0,930
Химическая стойкость, мм рт.ст.	25	25	25	25	25
Пористость, %	4,0	4,5	5,0	10	12
Баллистические характеристики
Масса заряда, г	0,83	0,85	0,91	0,79	0,98
Средняя скорость пули в баллистической группе, м/с	558	553	559	530	490
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с	13	6	15	38	40
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа
среднее	221	233,2	258,8	269,6	230,4
наибольшее	234,1	258,9	302	327,5	261,8

По техническим условиям: средняя скорость пули в баллистической группе не менее 550 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль не более 35 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее не более 264,7 МПа, наибольшее не более 313,7 МПа.

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами способу (примеры 1…3) полученный СФП обеспечивает требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне .30 CARBINE (7,62×33). За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не соответствуют требованиям технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1808190 (С06В 21/00).

Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33), включающий формирование сферических частиц пороха, их флегматизацию и сушку, отличающийся тем, что в эмульсификаторе готовят флегматизирующую эмульсию, состоящую из 6…10 мас.ч. воды, 1 мас.ч. флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5…8,5 мас.% централита I и 1,8…2,5 мас.% динитротолуола по отношению к массе сферического пороха и 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75…85°С в течение 20…30 мин с размером частиц 300…800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5…3,5 мас.ч. воды по отношению к массе сферического пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают сферический порох, 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92…98°С, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию сферического пороха при температуре 92…98°С в течение 50…70 мин.