Результат интеллектуальной деятельности: СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,6 ММ ВИНТОВОЧНОГО ПАТРОНА ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

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

Известны сферические пороха, содержащие в своем составе в качестве основных энергетических компонентов нитраты целлюлозы (НЦ) и нитроглицерин, а также стабилизатор химической стойкости, технологические добавки (этилацетат, вода), катализаторы горения или флегматизаторы [1-5]. Указанные пороха или не удовлетворяют требованиям баллистических характеристик в высокоэффективных стрелковых системах серии «Ковбой» из-за превышения давления пороховых газов или их необходимо флегматизировать, чтобы обеспечить соответствующую прогрессивность горения, а это приводит к значительным дополнительным трудозатратам или они не удовлетворяют требованиям по полноте сгорания заряда.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) [6] является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит нитроцеллюлозу от пироксилиновых мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

- дифениламин - 0,2…0,3;

- технический углерод (сажа) и графит в соотношении по массе (2:1)…(6:1)-0,3…0,8;

- этилацетат - 0,6…1,5; - влага - 0,3…0,8;

- нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 209…210,5 мл NO/г - остальное.

Известный порох обеспечивает баллистические характеристики заряда в патронах «Снайпер», «Стандарт» с массой пули 2,58-2,60 г. Скорость пули на расстоянии 10 м от дульного среза составляет 315-325 м/с. Недостатком прототипа является невозможность использования данного пороха в охотничьих патронах «Ковбой» со скоростью пуль до 400 м/с из-за превышения давления пороховых газов при увеличении массы заряда.

Задачей изобретения является разработка СФП для 5,6 мм винтовочных патронов повышенной эффективности, имеющих скорость (V₁₀) равную 385-405 м/с.

Задача решается за счет того, что сферический порох, включающий нитраты целлюлозы, дифениламин, влагу, этилацетат, сажу и графит, дополнительно содержит динитрат диэтиленгликоля (ДНДЭГ) и гексоген при следующем соотношении компонентов, мас.%:

а в качестве нитратов целлюлозы могут использоваться все виды НЦ, включая плотные формы устаревших порохов.

Гексоген в составе пороха выполняет функцию объемного флегматизатора - постактивного компонента, т.е. соединения, вступающего в процесс горения с определенной временной задержкой (при определнном пороговом значении температуры). За счет аккумуляции энергии в начальный момент сгорания заряда частицами гексогена интенсивность газообразования снижается на 40-50%, а это способствует платообразному горению со смещением пика максимального давления в сторону дульного среза. Поэтому при аналогичном давлении пороховых газов достигается эффект увеличения скорости пули. Чем меньше содержание гексогена, тем меньше прирост скорости. Увеличение более 50 мас.% дальнейшего эффекта не дает.

ДНДЭГ позволяет регулировать пористостью гранулы в более широких пределах и при содержании гексогена 50 мас.% за счет эффекта уплотнения позволяет обеспечить требуемые характеристики пороха. Уменьшение содержания ДНДЭГ менее 16,0 мас.% приводит к снижению плотности гранул ниже допустимого значения при максимальном вводе гексогена. А увеличение ДНДЭГ более 23,0 мас.% дальнейшего эффекта уплотнения гранул не дает.

Увеличение содержания дифениламина (ДФА) более 0,8 мас.% нецелесообразно, так как это приводит к снижению энергетических характеристик, а необходимая химическая стойкость пороха уже обеспечивается. Снижение ДФА менее 0,5 мас.% снижает химическую стойкость пороха и усложняет равномерное распределение его по объему гранулы.

Этилацетат и вода являются технологическими компонентами, остающимися в порохе после его изготовления. Их содержание определяется условиями формирования гранул. Массовая доля влаги зависит от режимов сушки, но не должна быть выше 0,8 мас.%, чтобы не снижать энергетические характеристики пороха. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% экономически нецелесообразно, так как при этом увеличивается время сушки.

Сажа и графит используются как антистатические добавки для снижения электризуемости пористых гранул пороха и улучшения сыпучести.

В таблице приведены составы СФП и пороха прототипа в пределах граничных условий и за их пределами.

Из данных таблицы видно, что пороха, изготовленные по заявленному составу, обеспечивают баллистические характеристики (скорость пули ≈ 400 м/с, в пределах ТУ 7506804-111) в 5,6 мм винтовочном патроне «Охотник» с массой пули 2,6 г (примеры 1-3). Скорость пороха увеличивается на 12,5% по сравнению с прототипом.

Пороха, изготовленные за пределами граничных условий, сгорают более дегрессивно (примеры 4,5), что не обеспечивает скоростные характеристики патрона или наблюдается более высокое давление пороховых газов из-за снижения насыпной плотности вследствие повышения пористости гранул при увеличении содержания наполнителя. Таким образом, полученные СФП обеспечивают баллистические характеристики винтовочных патронов «Охотник» повышенной эффективности с массой пули 2,6 г.

Источники информации

1. Патент РФ №2268869 (2006), МПК С06В 25/24. Сферический порох.

2. Патент РФ №1784117 (1992), МКИ С06В 25/18. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.

3. Патент РФ №1808191 (1992), МКИ С06В 25/22. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.

4. Патент РФ №2421433 (2011), МПК С06В 25/24. Сферический порох.

5. Патент РФ №2456258 (2012), МПК С06В 25/18. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения.

6. Патент РФ №2451651 (2012), МПК С06В 25/18. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения.