Результат интеллектуальной деятельности: СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,45 ММ ПАТРОНА С УСИЛЕННЫМ ЗАРЯДОМ

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для снаряжения патронов с усиленным зарядом, предназначенных для проверки прочности запирающего механизма стрелкового оружия.

Известен СФП [Патент RU 2496758, C 06 В 25/24, опубл. 27.10.2013 г. ], используемый для снаряжения 7,62 мм патрона, который содержит пироксилин 1 Пл, нитроглицерин (НГц), централит (Ц I), динитротолуол (ДНТ), дифениламин (ДФА), этилацетат (ЭА), графит и влагу при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Так же известен СФП [Патент RU 2732335, C 06 В 21/00, опубл.

15.09.2020 г. ] для метательного заряда к 5,45х39 мм патрону следующего состава, масс., %:

Данное изобретение принято нами в качестве прототипа.

Оба изобретения имеют общий недостаток: СФП приведенных составов не обеспечивают требуемого максимального давления пороховых газов даже при максимальной массе пороха в патроне с усиленным зарядом:

P_{max.наим.}≥313,8 МПа (3200 кгс/см²);

P_max.cp.=338,3±9,8 МПа (3450±100 кгс/см²).

Задачей заявленного изобретения является разработка СФП для снаряжения 5,45 мм патрона с усиленным зарядом, обеспечивающего требуемое максимальное давление пороховых газов.

Технический результат достигается тем, что получаемый СФП для 5,45 мм патрона с усиленным зарядом с насыпной плотностью 0,962…0,976 кг/дм³, включающий пироксилин 1 Пл, стабилизатор химической стойкости (ДФА), флегматизатор (Ц I, II (суммарно), ДНТ), ЭА, влагу, графит, отличается тем, что компоненты содержатся в следующем соотношении, масс., %:

при этом удельная теплота сгорания составляет 3,75…3,90 МДж/кг (895…931 ккал/кг).

НГц в составе СФП выполняет роль энергетической основы и структурного пластификатора. Уменьшение содержания НГц менее 9,9 масс. % обуславливает снижение удельной теплоты сгорания менее 3,75 МДж/кг, что сделает невозможным достижение заданного давления, увеличение концентрации НГц более 10,9 масс. % приводит к повышению максимального среднего давления пороховых газов в канале ствола оружия, при этом удельная теплота сгорания более 3,90 МДж/кг приводит к превышению заданного значения P_max.cp.=338,3±9,8 МПа (3450±100 кгс/см²).

ДФА в составе пороха является стабилизатором химической стойкости. Уменьшение его содержания менее 0,6 масс. % приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение (более 0,9 масс. %) - к снижению энергетических характеристик СФП.

В целях достижения необходимой прогрессивности горения пороха и максимального давления пороховых газов для 5,45 мм патрона с усиленным зарядом пороховые элементы флегматизированы с поверхности 3,6…6,0 масс. % централита I, II (суммарно) и 1,1…1,6 масс. % ДНТ.

Снижение содержания флегматизаторов (централита I, II (суммарно) менее 3,6 масс. % и ДНТ менее 1,1 масс. %) приводит к превышению заданного значения пороховых газов в канале ствола оружия и нестабильному горению пороха в патроне, а его повышение (централита I, II (суммарно) более 6,0 масс. % и ДНТ более 1,6 масс. %) не обеспечивает заданного значения давления пороховых газов в патроне с усиленным зарядом.

Графит используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и обеспечивающей электростатические свойства СФП. Снижение содержания графита (менее 0,2 масс. %) ухудшает сыпучесть пороха и повышает электризуемость пороховых элементов; увеличение содержания графита (более 0,3 масс. %) приводит к росту концентрации свободного графита, что затрудняет воспламенение пороха в патроне.

Влага и ЭА в составе СФП также выполняют роль технологических добавок. Уменьшение содержания влаги (менее 0,3 масс. %) повышает опасность обращения с порохом, увеличение содержания влаги и ЭА (более 0,6 и 0,3 масс. % соответственно) приводит к нестабильному горению пороха в патроне.

В качестве энергетической и структурирующей основы используют пироксилин с объемной концентрацией оксида азота 211,9...213,0 мл NO/г. Снижение содержания оксида азота в пироксилине менее 211,9 мл NO/г приводит к тому, что на предельной массе заряда в гильзе не будет обеспечено значение даже P_max._наим≥≥313,8 МПа (3200 кгс/см²), а увеличение его содержания более 213,0 мл NO/г - к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия выше установленных значений P_max.ср.=338,3±9,8 МПа (3450±100 кгс/см²).

Для обеспечения плотности заряжания необходимо, чтобы СФП имел насыпную плотность не менее 0,962 кг/дм³. Уменьшение насыпной плотности менее 0,962 кг/дм³ приведет к снижению заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение насыпной плотности более 0,976 кг/дм³ приведет к нестабильному горению пороха в патроне при выстреле в канале ствола оружия.

В таблице 1 приведены характеристики образцов разработанного авторами состава СФП для 5,45 мм патрона с усиленным зарядом, полученных в пределах граничных условий (примеры 2, 3), и образцов, полученных за пределами граничных условий (примеры 1, 4), а также прототипа.

Согласно результатам, представленным в таблице 1 следует, что СФП, полученный по разработанному составу, в пределах граничных условий (примеры 2, 3) удовлетворяет требованиям по максимальному наименьшему давлению пороховых газов в патроне с усиленным зарядом и максимальному среднему давлению пороховых газов. Составы СФП, полученные за пределами граничных условий (примеры 1, 4) не обеспечивают требуемые баллистические характеристики.

Данное изобретение позволит обеспечить требуемое максимальное среднее давление пороховых газов для 5,45 мм в патроне с усиленным зарядом, предназначенного для проверки прочности запирающего механизма стрелкового оружия.

Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет критериям патентоспособности, а именно - новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.