Сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой

Сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой

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 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 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.

Наиболее близким техническим решением является сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей и стальным сердечником и латунной гильзой [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), свободный графит, окись магния и окись свинца, нитроглицерин (НГц), этилацетат (ЭА), влагу, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин	12,0…14,0
централит I	не более 0,4
дифениламин	0,4…1,0
этилацетат	не более 0,5
окись магния	не более 0,5
окись свинца	не более 1,0
нитроцеллюлоза
с содержанием оксида азота
азота не менее 210,5 мл NO/г в	остальное

Недостатком прототипа является то, что СФП обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в 5,45 мм пистолетном патроне с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой из-за большой массы порохового заряда и низкой скорости полета пули.

Целью изобретения является получение СФП, обеспечивающего стабильные баллистические характеристики в 5,45 мм пистолетном патроне с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г и 10…30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат, влагу, с размером пороховых элементов 0,2…0,4 мм и средней толщиной горящего свода 0,14…0,20 мм, насыпной плотностью 0,65…0,75 кг/дм³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин	0,4…1,0
графит	0,1…0,3
этилацетат	0,2…1,0
влага	0,3…0,9
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г
и 10…30 мас.% возвратных отходов
от предшествующих операций	остальное

Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,5 мл/NO/г приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Увеличение возвратных отходов СФП в составе пороха более 30 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а уменьшение возвратных отходов менее 10 мас.% приводит к снижению насыпной плотности и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Графит используется в составе СФП как добавка, улучшающая электростатические свойства и сыпучесть пороха. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению электростатических свойств пороха и ухудшает его сыпучесть, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.

Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,3 мас.% и ЭА менее 0,2 мас.% связано с дополнительными трудозатратами при сушке и отгонке растворителя из пороховых элементов, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 1,0 мас.% соответственно увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой
Наименование показателя	Пример (Пр. №1)	Пр. №2	Пр. №3	Пр. №4	Пр. №5
1	2	3	4	5	6
Состав, мас.%:
- нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г	99,0	97,9	96,8	99,25	95,3
- количество возвратных отходов	10	20	30	8	40
- дифениламин	0,4	0,7	1,0	0,2	1,2
- графит	0,1	0,2	0,3	0,05	0,5
- этилацетат	0,2	0,6	1,0	0,2	1,5
- влага	0,3	0,6	0,9	0,3	1,5
Диаметр пороховых элементов, мм	0,2…0,4	0,2…0,4	0,2…0,4	0,2…0,4	0,2…0,4
Толщина горящего свода, мм	0,14	0,16	0,20	0,12	0,21
Насыпная плотность, кг/дм3	0,65	0,70	0,75	0,6	0,86
Химическая стойкость, мм рт.ст.	51	51	51	51	51
Баллистические характеристики
Масса пули, г	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Объем зарядной каморы, см3	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Масса порохового заряда, г	0,15	0,14	0,14	0,11	0,17
Скорость полета пули, м/с	320	321	322	310	312
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с	18	16	19	22	24
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, кгс/см2
Среднее	1150	1200	1180	1300	1250
Наибольшее	1450	1420	1460	1560	1520

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели не удовлетворяют требованиям технических условий на СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.

Примечание: требования, предъявляемые к 5,45 мм пистолетному патрону с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой: чертежная масса пули 2,40…2,60 г, объем зарядной каморы, средний 0,25 см³; масса порохового заряда (ориентировочно) 0,15 г; скорость полета пули, средняя V_cp 318 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, ΔV₂₅ - не более 20 м/с; максимальное давление пороховых газов, кгс/см²: среднее - не более 1250, наибольшее - не более 1500.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. ОСТ В 84-2432-89.

Сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г и 10…30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат, влагу, с размером пороховых элементов 0,2…0,4 мм и средней толщиной горящего свода 0,14…0,20 мм, насыпной плотностью 0,65…0,75 кг/дм³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин	0,4…1,0
графит	0,1…0,3
этилацетат	0,2…1,0
влага	0,3…0,9
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 212,5214,5 мл NO/г
и 1030 мас.% возвратных отходов
от предшествующих операций	остальное