Результат интеллектуальной деятельности: СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ДРОБОВЫХ ПАТРОНОВ К ГЛАДКОСТВОЛЬНОМУ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕМУ ОРУЖИЮ 12, 16 И 20 КАЛИБРОВ

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

Известен ряд зарядов для патронов указанных калибров, выпускаемых для охотничьих и спортивных целей, содержащих порох «Сокол» (ГОСТ 22781-77) и «Барс» (ТУ 84-720-77).

Пластинчатый порох «Сокол» толщиной 0,11…0,14 мм и длиной ребер 1,24…1,6 мм имеет массу порохового заряда 2,0…2,4 г. Суммарное количество крупных и мелких пластинок, оставшихся на сите 1,4 и прошедших через сито 0,56, составляет не более 0,5 мас.%.

Сферический порох марки «Барс» используется со средним диаметром зерен 0,45±0,05 мм, состоящий из фракций 0,25…0,5 мм, более 0,5 мм и менее 0,25 мм не более 6,0 мас.%.

Все перечисленные пороховые заряды, в основном, удовлетворяют по баллистическим характеристикам к спортивно-охотничьему оружию, но имеют высокую массу порохового заряда, низкую скорость полета дроби, высокое давление пороховых газов, высокое дульное давление пороховых газов на срезе ствола оружия, высокую пламенность и высокий уровень звука при выстреле.

Наиболее близким техническим решением является способ получения СФП для охотничьего оружия (Патент РФ №1727375 (С06В 21/00)) - прототип, где сферический порох состоит из пироксилина №1 с возвратно-технологическими отходами, 0,6…1,2 мас.% дифениламина, 0,3…1,0 мас.% технического углерода, медь (II) - свинец(II) фталат оксида в количестве 0,5…2,5 мас.% от массы пироксилина №1, этилацетата и влаги. Недостатком такого СФП является то, что порох имеет большую массу порохового заряда, высокое давление пороховых газов в канале ствола оружия и высокое дульное давление на срезе ствола оружия, что сопровождается высокой отдачей при выстреле.

Целью изобретения является снижение массы порохового заряда из сферического пороха, повышение скорости полета пули дробового заряда, снижение давления пороховых газов в канале ствола оружия, снижение дульного давления пороховых газов на срезе ствола оружия при выстреле для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох выполнен с размером пороховых элементов 0,2…0,4 мм, с насыпной плотностью 0,59…0,71 кг/дм³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Требования по баллистическим характеристикам для СФП для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров: в качестве базового варианта испытание СФП проводят в спортивно-охотничьем оружии 12 калибра, где масса порохового заряда 1,4…1,8 г, масса дроби №7 до 28 г, средняя скорость дробового снаряда, V_10cp. - не менее 343 м/с, давление пороховых газов в канале ствола оружия, кгс/см²: наибольшее - не более 970, дульное давление на срезе ствола оружия - не более 35.

Авторами установлено, что для обеспечения стабильных баллистических характеристик дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров СФП выполнен с насыпной плотностью пороховых элементов 0,59...0,71 кг/дм³, с вводом в состав пороха 1,2... 1,8 мас.% ФМС, с размером пороховых элементов 0,2...0,4 мм. Снижение насыпной плотности СФП менее 0,59 кг/дм³ приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,71 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули. ФМС выполняет роль катализатора горения. Уменьшение ФМС менее 1,2 мас.% не дает полного каталитического эффекта, а увеличение ФМС более 1,8 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик самого пороха. Уменьшение пороховых элементов в составе заряда менее 0,2 мм приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение размера пороховых элементов более 0,4 мм приводит к увеличению массы порохового заряда и неполному сгоранию пороховых элементов в канале ствола оружия.

Дифениламин в составе пороха применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование дифениламина менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение дифениламина более 0,8 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Технический углерод (сажа) используется в составе пороха в качестве катализатора горения, графит применяется с целью снижения электризуемости и улучшения сыпучести. В составе пороха на практике можно применить только их суммарное количество. Использование их в количестве менее 0,4 мас.% снижает скорость горения пороховых элементов и ухудшает сыпучесть. Последнее обстоятельство снижает точность дозирования пороха в гильзу патрона на линии снаряжения. Увеличение суммарного содержания графита и сажи более 0,8 мас.% вызывает пыление пороха при выгрузке в мешки и дозировании в гильзу.

Учитывая высокие теплопроводные свойства сажи, ввод ее в состав пороха способствует дополнительному улучшению электропроводных свойств.

Этилацетат и влага в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение ЭА менее 0,4 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с дополнительными трудозатратами в процессе сушки, а увеличение влаги более 0,6 мас.% и ЭА более 0,5 мас.% увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль структурирующей и энергетической основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота более 214 мл NO/г улучшает баллистические характеристики сферического пороха, однако верхний предел содержания оксида азота ограничен большими трудностями при изготовлении.

В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами пороховой заряд из СФП для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров в пределах граничных условий (примеры 1…3) позволяет получать стабильные баллистические характеристики с низким дульным давлением пороховых газов на срезе ствола оружия, не превышающем 35 кгс/см². При выстреле обеспечивается небольшая отдача, сопровождающаяся незначительным шумовым эффектом и низкой пламенностью. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет баллистическим характеристикам.