Результат интеллектуальной деятельности: СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии.

Известны пороха для стрелкового нарезного и дробового оружия, гранатометов, содержащие в своем составе различные компоненты: нитраты целлюлозы, стабилизаторы химической стойкости, динитротолуол, металлы (алюминий, магний, барий, литий и др.), гидрид лития, нитрат аммония, поливинилнитрат [1-4]. Пороха не удовлетворяют требованиям баллистических характеристик в 5,6 мм винтовочном патроне, а также полноте сгорания метательного заряда (МЗ).

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является сферический порох по ТУ 7506804-124 [5], включающий нитраты целлюлозы, дифениламин, этилацетат, сажу, графит, влагу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порох обеспечивает баллистические характеристики МЗ в 5,6 мм винтовочных патронах «Снайпер», «Стандарт» с массой пули 2,58-2,60 г. Скорость пули на расстоянии 10 м от дульного среза 315-325 м/с. Недостатком прототипа является невозможность использования данного пороха в охотничьих патронах «Ковбой» (со скоростью пуль до 400 м/с и более) из-за превышения допустимых норм давления пороховых газов в канале ствола оружия при увеличении массы заряда. Кроме того, порох имеет большую по сравнению с флегматизированными порохами гигроскопичность.

Целью изобретения является увеличение скорости пули в 5,6 мм винтовочном патроне на 80-120 м/с, снижение гигроскопичности.

Технический результат достигается тем, что сферический порох, включающий нитраты целлюлозы, дифениламин, этилацетат, влагу и графит, отличается тем, что дополнительно содержит алюминиевую пудру при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминиевая пудра в составе пороха выполняет функцию флегматизатора - постактивного компонента, т.е. соединения, вступающего в процесс горения с определенной временной задержкой (при определенном пороговом значении температуры). За счет аккумуляции энергии в начальный момент сгорания заряда интенсивность газообразования снижается на 40-50%, смещая пик максимального давления в сторону дульного среза. При этом при аналогичном давлении пороховых газов достигается эффект увеличения скорости пули. Снижение содержания алюминиевой пудры менее 8,0 мас.% не обеспечивает увеличения скорости пули на 40%, а увеличение более 11 мас.% не дает повышения скорости, по снижает полноту сгорания заряди и увеличивает пламенность выстрела.

Увеличение содержания дифениламина более 1,0 мас.% нецелесообразно, так как это приводит к снижению энергетических характеристик, а необходимая химическая стойкость и гарантийный срок хранения пороха уже обеспечиваются. Снижение дифениламина менее 0,2 мас.% снижает химическую стойкость пороха и усложняет равномерное распределение его по объему гранул.

Этилацетат и вода являются технологическими компонентами, остающимися в порохе после его изготовления. Их содержание определяется условиями формирования и составом пороха. Массовая доля влаги зависит от условий сушки, но не должна превышать 1,2 мас.%, чтобы не снижать в заметной степени энергетических характеристик. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% экономически нецелесообразно, так как при этом увеличивается время сушки.

Графит используется как антистатическая добавка для снижения электризуемости и улучшения сыпучести пороха. Увеличение его более 2,0 мас.% приводит к появлению свободного графита, а уменьшение менее 0,1 мас.% не дает необходимого эффекта.

В таблице приведены примеры состава сферического пороха и пороха-прототипа в пределах граничных условий и за их пределами.

Сферический порох состава по примеру 1 изготавливается следующим образом. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, заливается 12 л воды, загружается 2,64 кг пироксилина, затем заливается 5,4 л этилацетата с 0,03 кг (1,0 мас.%) растворенного дифениламина и вводится 0,33 кг (11 мас.%) алюминиевой пудры в виде водной взвеси. Смесь нагревается до 68°С и перемешивается 15 минут. Затем загружается 0,024 кг (2,0 мас.% к воде) мездрового клея (эмульгатора). После диспергирования вводится 0,012 кг (1 мас.% к воде) сернокислого натрия и эмульсия перемешивается 10-15 минут. Температура поднимается до 75°С и осуществляется отгонка этилацетата. Процесс заканчивается при температуре 94-96°С. В дальнейшем порох промывается, фракционируется, графитуется и сушится.

Остальные образцы изготавливаются аналогично и отличаются количественным вводом компонентов.

Из данных таблицы видно, что сферические пороха, изготовленные по заявленному составу, обеспечивают баллистические характеристики (скорость пули более 400 м/с) в винтовочном патроне «Ковбой» с массой нули 2,6 г. Изготовление пороха за пределами граничных условий приводит к получению

гранул, которые сгорают более дегрессивно, что не обеспечивает скоростные характеристики патрона (примеры 4, 5). Гигроскопичность пороха снижается примерно в 5 раз по сравнению с прототипом.

Таким образом, полученные сферические пороха обеспечивают технические требования к винтовочным патронам «Ковбой» повышенной эффективности с массой пули 2,6 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент №1479246 (Франция), кл. С06В, заявл. 21.09.1965. РЖХим, 1968, 17Н741П.

2. Патент №2133011 (Франция), кл. С06В 1/00, заявл. 6.04.1971. РЖХим, 1973, 23Н728П.

3. Патентно 2278657 (Франция), кл. С06В 5/00, заявл. 13.12.1973. РЖХим, 1977, 8Н334П.

4. Патент №2058280 (Россия). МКИ⁷ С06В 25/24, заявл. 26.03.1992.

5. Порох лаковый ПС-690/4,23. Технические условия ТУ 7506804-124-92.