Сферический порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Сферический порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Реферат

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

Известен СФП, применяемый в 5,6 мм патроне кольцевого воспламенения ТУ 7506804-98-90 и патент SU1813292A3, по которым пороховой заряд выполнен с насыпной плотностью 0,62…0,72 кг/дм³, из частиц размером 0,2…0,4 мм, графитованных с поверхности 0,2…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,5 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:

0,2…0,4	не менее 75
менее 0,2 и более 0,4 мм	не более 25

Такой сферический порох не обеспечивает скорости полета пуль более 400 м/с из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.

В качестве прототипа авторами выбрана заявка №2010104374/02 (006147) от 08.02.2010 г., по которой СФП для заряда к 5,6 мм патрону кольцевого воспламенения состоит из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, углерода, дифениламина и этилацетата, с насыпной плотностью 0,600…0,850 кг/дм³ и размером частиц 0,4…0,2 мм, флегматизированных с поверхности 2,0…4,0 мас.% дибутилфталата и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,2…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,3 мас.% и этилацетата 0,3…1,2 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:

0,2…0,4 мм	не менее 80
менее 0,2 и более 0,4 мм	не более 20.

Недостатком прототипа является то, что сферический порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения не обеспечивает скорости полета пули более 410 м/с из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью изобретения является разработка сферического пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, обеспечивающего скорость полета пули при сохранении заданных давлений пороховых газов в канале ствола оружия.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох изготавливают из смеси 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г, 0,5…1,0 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,600…0,750 кг/дм³ и размером частиц 0,4…0,2 мм, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,8…3,5 мас.% централита I и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1…0,3 мас.% графита по отношению к массе пороха, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин	0,5…1,0
централит I	2,8…3,5

динитротолуол 0,5…1,0

графит	0,1…0,3
влага	0,2…0,9
этилацетат	0,3…1,2
смесь 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и
20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г	остальное.

Разрабатываемый СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения обеспечивает следующие баллистические характеристики: масса пули 2,58…2,60 г, масса порохового заряда 0,10…0,18 г, средняя скорость полета пули 425…435 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули - не более 15 м/с, максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не более 88,24, наибольшее - не более 127,45, разброс между наибольшим и наименьшим значениями максимального давления пороховых газов - не более 19,6.

В качестве энергетической и структурирующей основы в СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения используется смесь 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г, 0,5…1,0 мас.% дифениламина, используемого в качестве стабилизатора химической стойкости.

Снижение в нитроцеллюлозе оксида азота менее 212,5 мл NO/г и оксида азота менее 205,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули. Увеличение в нитроцеллюлозе оксида азота более 213,5 мл NO/г и оксида азота более 210,5 мл NO/г приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Уменьшение в СФП дифениламина менее 0,5 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Насыпная плотность СФП для обеспечения стабильных баллистических характеристик должна находиться в пределах 0,600…0,750 кг/дм³. Снижение насыпной плотности менее 0,600 кг/дм³ приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а повышение насыпной плотности СФП более 0,750 кг/дм³ приводит к повышению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Пороховые элементы размером 0,2…0,4 мм флегматизируются с поверхности 2,8…3,5 мас.% централита I и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола. Снижение централита I менее 2,8 мас.% и динитротолуола менее 0,5 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 3,5 мас.% и динитротолуола более 1,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Графит в составе СФП обеспечивает сыпучесть пороха и снижение электростатических характеристик. Уменьшение графита в составе СФП менее 0,1 мас.% приводит к ухудшению сыпучести пороха и к повышению электризуемости пороха, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графитом в процессе мешки пороха.

Этилацетат и влага в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение этилацетата менее 0,3 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение влаги более 0,9 мас.% и этилацетата более 1,2 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Физико-химические и баллистические характеристики разработанного авторами СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) позволяет увеличить скорость полета пули на 8 м/с без увеличения давления пороховых газов в канале ствола оружия, за пределами граничных условий полученный СФП не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения
Наименование показателя	Пример (Пр. №1)	Пр. №2	Пр. №3	Пр. №4	Пр. №5
Содержание в нитроцеллюлозе оксида азота, мл NO/г	212,5	213,0	213,5	212,0	213,5
Содержание в нитроцеллюлозе оксида азота, мл NO/г	205	208	210,5	204	211
Содержание централита I, мас.%	2,8	3,1	3,5	2,0	4,0
Содержание динитротолуола, мас.%	0.5	0,7	1,0	0,4	1,2
Содержание графита, мас.%	0,1	0,2	0,3	0,1	0,4
Содержание этилацетата, мас.%	0,3	0,7	1,2	0,3	1,6
Содержание влаги, мас.%	0,2	0,5	0,9	0.2	1,6
Насыпная плотность, кг/дм3	0,600	0,650	0,750	0,560	0,80
Баллистические характеристики
Масса пули, г	2,58…2,60	2,58…2,60	2,58…2,60	2,58…2,60	2,58…2,60
Масса заряда, г	0,14	0,16	0,18	0,12	0,19
Скорость полета пули, м/с	425	430	428	410	390
Разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с	9	12	10	17	20
Максимальное давление пороховых газов, МПа
Среднее	87,1	87,6	88,1	124,5	96,4
Наибольшее	119,1	117,6	116,4	140,2	120,1
Разброс между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов	16,8	10,7	11,4	25,1	26,8

Сферический порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох изготавливают из смеси 70-80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-213,5 мл NO/г и 20-30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 205,0-210,5 мл NO/г, 0,5-1,0 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,600-0,750 кг/дм³ и размером частиц 0,4-0,2 мм, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,8-3,5 мас.% централита I и 0,5-1,0 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1-0,3 мас.% графита по отношению к массе пороха, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин	0,5-1,0
централит I	2,8-3,5
динитротолуол	0,5-1,0
графит	0,1-0,3
влага	0,2-0,9
этилацетат	0,3-1,2
смесь 70-80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 205,0-210,5 мл NO/г и
20-30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 212,5-213,5 мл NO/г	остальное