Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45

Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45

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 5,56×45.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для спортивно-охотничьего патрона [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), динитротолуол, этилацетат, графит и влагу.

Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45 баллистические характеристики как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильных баллистических характеристик для вновь разрабатываемого спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.

Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы, состоящей из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% нитроглицерина (НГц), ДФА, централита, ДНТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин	10,0…14,0;
дифениламин	0,5…1,1;
централит II	0,3…0,4;
централит I	4,0…6,0;
динитротолуол	1,3…2,3;
графит	0,2…0,3;
этилацетат	0,3…0,9;
влага	0,2…0,9;
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г	остальное.

Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 10…14 мас.% НГц, 0,5…1,1 мас.% ДФА, 0,3…0,4 мас.% Ц II, 1,3…2,3 мас.% ДНТ.

Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 10,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 14,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин и централит II применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% и Ц II менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и Ц II более 0,4 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Централит I и ДНТ выполняют роль флегматизирующих добавок, обеспечивающих прогрессивное горение порохового заряда.

Уменьшение Ц I менее 4,0 мас.% и ДНТ менее 1,3 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение Ц I более 6,0 мас.% и ДНТ более 2,3 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 пороха. Снижение графита менее 0,2 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита.

Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 0,9 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.

Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота белее 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении НЦ.

В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя	Пример (Пр.№1)	Пр.№2	Пр.№3	Пр.№4	Пр.№5
Состав, мас.%
Нитроглицерин	10,0	12,0	14,0	8,0	16,0
Дифениламин	0,5	0,8	1,1	0,4	1,0
Централит II	0,3	0,35	0,4	0,2	0,5
Централит I	4,0	5,0	6,0	3,0	8,0
Графит	0,2	0,25	0,3	0,1	0,4
Этилацетат	0,3	0,5	0,9	0,1	1,5
Влага	0,2	0,55	0,9	0,2	1,6
Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г	212,5	213,2	214,0	211,5	214,0
Насыпная плотность пороха, кг/дм3	0,930	0,964	0,998	0,920	1,01
Пористость сферических частиц, %	5,0	4,0	2,0	10,0	4,0
Химическая стойкость, мм рт.ст.	29	29	29	29	29
Баллистические характеристики
Масса пули, г	3,5…3,75	3,5…3,75	3,5…3,75	3,5…3,75	3,5…3,75
Масса заряда, г	1,62	1,66	1,64	1,50	1,80
Скорость полета пули в баллистической группе из 10 выстрелов, м/с	910	920	940	840	760
Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с	20	24	25	30	35
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа
среднее	328,4	331,4	334,3	372,5	344,1
наибольшее	353,9	357,8	360,8	384,3	374,5

Примечание: Требования, предъявляемые к спортивно-охотничьему патрону 5,56×45: масса пули 3,50…3,75 г, скорость полета пули 900…940 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости пуль в баллистической группе из 10 выстрелов - не более 35 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов: среднее - не более 343,1 МПа, наибольшее - не более 362,7 МПа.

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что позволило обеспечить требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45. 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.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1773896, С06В 25/18, опубл. 07.11.1992.

Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит централит I и пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин	10,0-14,0
дифениламин	0,5-1,1
централит II	0,3-0,4
централит I	4,0-6,0
динитротолуол	1,3-2,3
графит	0,2-0,3
этилацетат	0,3-0,9
влага	0,2-0,9
нитроцеллюлоза
с содержанием оксида азота
212,5-214,0 мл NO/г	остальное