Результат интеллектуальной деятельности: СФЕРИЧЕСКИЙ ПИРОКСИЛИНОВЫЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,6-ММ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА КОЛЬЦЕВОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения.

В патентах США [1, 2] представлены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонки растворителя из них.

Недостатком этих способов является то, что по ним невозможно получение СФП для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] - прототип, включающий, мас.%:

- динитротолуол (ДНТ) - 0,2-1,0;

- дифениламин (ДФА) - 0,4-0,8;

- технический углерод и графит в соотношении (2:1)…(6:1) - 0,3-0,8 этилацетат (ЭА) - 0,3-0,9;

- влага - 0,3-0,6;

- пироксилин с содержанием оксида азота не менее 213 мл NO/г - остальное.

Приведенный в прототипе сферический порох для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона концевого воспламенения массой порохового заряда 0,10-0,16 г обеспечивает скорость полета пули 385-405 м/с при давлении пороховых газов, МПа: среднее - не менее 88,2; наибольшее - не более 127,5.

Дальнейшее повышение скорости полета пули невозможно из-за повышения давления пороховых газов в канале ствола, что связано с разрывом гильз и ограниченной вместимостью сферического пороха в гильзу.

Целью данного изобретения является получение сферического пороха, обеспечивающего в 5,6 мм спортивно-охотничьем патроне кольцевого воспламенения скорость полета пули 485-500 м/с без повышения давления пороховых газов в канале ствола оружия и пламенности при выстреле.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют пироксилин с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г и до 30 мас.% возвратно-технологических отходов от предшествующих операций, пороховые элементы с размером 0,2-0,4 мм и с насыпной плотностью 0,62-0,72 кг/дм³ флегматизируют с поверхности 3,5-5,0 мас.% дибутилфталата на глубину 10-20 мкм и графитуют с поверхности графитом 0,2-0,3 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- дифениламин - 0,4-0,8;

- дибутилфталат - 3,5-5,0;

- технический углерод - 0,2-0,5;

- графит - 0,2-0,3;

- этилацетат - 0,3-0,9;

- влага - 0,1-0,7;

- пироксилин с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г с возвратно-технологическими отходами от предшествующих операций до 30 мас.% - остальное.

Пироксилин с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г и возвратно-технологические отходы от предшествующих операций в количестве до 30 мас.% в составе сферического пороха выполняют роль энергетической и структурирующей основы. Снижение в пироксилине оксида азота менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,0 мл NO/г приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Пороховые элементы с размером 0,2-0,4 мм и с насыпной плотностью 0,62-0,72 кг/дм³ обеспечивают стабильные баллистические характеристики. Уменьшение пороховых элементов менее 0,2 мм и насыпной плотности менее 0,62 кг/дм³ приводит к резкому повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение размера пороховых элементов более 0,4 мм и насыпной плотности более 0,72 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули из-за неполного сгорания порохового заряда в канале ствола оружия.

Для увеличения прогрессивности горения пороховые элементы флегматизируют с поверхности дибутилфталатом в количестве 3,5-5,0 мас.% на глубину 10-20 мкм. За счет этого снижается давление пороховых газов в канале ствола оружия и повышается скорость полета пули. Снижение дибутилфталата менее 3,5 мас.% и глубины флегматизированного слоя менее 10 мкм приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение дибутилфталата более 5,0 мас.% и глубины флегматизированного слоя более 20 мкм приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули. Пороховые элементы с поверхности покрывают 0,2-0,3 мас.% графита для улучшения сыпучести и снятия статического электричества. Уменьшение графита менее 0,2 мас.% приводит к снижению сыпучести пороха и накоплению статического электричества на поверхности сферических частиц. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графита в процессе мешки и снаряжения патронов.

Технический углерод в количестве 0,2-0,5 мас.% в составе пороха выполняет роль катализатора горения. Уменьшение технического углерода менее 0,2 мас.% в составе сферического пороха снижает скорость горения пороховых элементов, а увеличение технического углерода более 0,5 мас.% дальнейшего эффекта по скорости горения пороховых элементов не дает.

Дифениламин в составе СФП в количестве 0,4-0,8 мас.% используется как стабилизатор химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики самого пороха.

Влага и этилацетат в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,1 мас.% и ЭА менее 0,3 мас.% приводит к дополнительным трудозатратам при сушке пороха и отгонке растворителя из сферических элементов, а увеличение влаги в составе пороха более 0,7 мас.% и этилацетата более 0,9 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения со скоростью полета пули 485…500 м/с, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1-3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Требуемые баллистические характеристики: масса порохового заряда 0,14-0,18 г, средняя скорость полета пули 485-500 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули - не более 20 м/с, давление пороховых газов МПа: наибольшее - не более 161,8; разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов - не более 19,6.

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами состав сферического пороха для 5,6 мм патрона кольцевого воспламенения со скоростью полета пули 485-500 м/с в пределах граничных условий (примеры 1-3) удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный порох 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 №1808191 (С06В 25/22).