Сферический порох для спортивно-охотничьих ружей

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Целью изобретения является повышение эффективности за счет снижения интенсивности газообразования, улучшения воспламеняемости и снижения разброса скорости полета дроби при -50°С. Поставленная цель достигается сферическим порохом, включающим, мас.%: окись свинца 1-2; технический углерод 0,4-0,8; динитротолуол 1-2; дифениламин 0,6-0,9; влага 0,3-0,8; этилацетатО,3-1,2; графит 0.1-0,3; нитроцеллюлоза с содержанием азота не менее 213 мл NO/r остальное. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 06 В 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (а

4 ,(О

jQQ ) о (21) 4906358/23 (22) 17.12.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Казанский научно-исследовательский институт химических продуктов (72) А.А.Староверов, Т.А.Енейкина, Н.M.Ëÿпин, И.Г.Пугач, Г.Н.Марченко, Г,Э.Кузьмицкий и Л.В.Грольман (56) 1. ТУ 84-720-77.

2. Авторское свидетельство СССР № 1661181, кл. С 06 В 25/18, 1989. (54) СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬИХ РУЖЕЙ

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия.

У нас в стране в спортивно-охотничьих дробовых патронах 12 клб используются бездымный порох марки "Сокол" (ГОСТ

22781-77), пироксилиновый порох РУДС (TY

84-859-80), сферический двухосновный порох "Барс" (ТУ 84-720-77). В состав пироксилиновых порохов входит пироксилин, дифениламин (1,0-1,8 ), спиртоэфирный растворитель (0,9 мас.%), калиевая селитра (0,2 мас. ). Сферический охотничий порох

"Барс" содержит нитроглицерин (12,5И,5 мас. (), централит, дибутилфталат, дифениламин, этилацетат. Недостатками данных порохов являются высокое дульное давление пороховых газов, достигающее 50-60 кгс/см, и высокая масса порохового заряда (2,0-2,6 r).

Наиболее близким техническим решением является сферический порох (2j, имеющий следующий состав, мас. : Ы, 1773896 А1 (57) Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Целью изобретения является повышение эффективности за счет снижения интенсизности газообразования, улучшения воспламеняемости и снижения разброса скорости полета дроби при -50 С.

Поставленная цель достигается сферическим порохом, включающим, мас.%: окись свинца 1-2; технический углерод 0,4-0,8; динитротолуол 1-2; дифениламин.0,6-0,9; влага 0,3-0,8; этилацетат 0,3-1,2; графит 0,1-0„3; нитроцеллюлоза с содержанием азота не менее 213 мл МО!г остальное. 3 табл, .

Медь (Ii) — свинец (I!) фталат.оксид (Ф МС) 1,0-2,0

Технический углерод (П 267 Э) 0,4-0,8

Дифениламин 0,6-0,9

Влага 0,3-0,8

Этилацетат 0,3-1,2

Графит 0.1-0,2

Нитроцеллюлоза с содержанием окислов азота не менее 213 мл NO/ã Остальное

Порох такого состава имеет массу порохового заряда 1,6-1,9 г и более низкое дульное давление по сравнению с аналогами, Недостатком данного состава является высокая интенсивность газообразования за счет каталитического действия ФМС и низкая стабильность балли-.тических характеристик при отрицательных температурах (-50 С). Варьирование компонентным составом (увеличение содержания ФМС и сажи) не приводит к дальнейшему улучшению баллистических характеристик, Целью изобретения является повышение эффективности за счет спихения интен1773896 сивности газообразования, улучшения воспламеняемости и снижения скорости полета дроби при -50 С.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох дополнительно содержит динитротолуол, а в качестве соединения свинца — окись свинца при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Окись свинца (II) 1,0-2,0

Технический углерод 0,4-0,8

Динитротолуол 1,0-2,0

Дифениламин 0,6-0,9

Влага 0,3-0,8

Этилацетат 0,3-1,2

Графит 0,1-0,3

Нитроцелл юлоза с содержанием окислов азота

- не менее 213 мл NO/r Остальное

Впервые установлено, что только совместное использование окиси свинца, сажи и динитротолуола (ДНТ) снижает интенсивность газообразования, несмотря на практически аналогичную каталитическую активность Pb0 по сравнению с ФМС.

Так, максимальное значение интенсивности газообразования (Г0п) для прототипа составляет 4,6, а для предлагаемого пороха — 3,0-3,6. При этом скорость горения пороха с ФМС (прототип) выше, чем с добавкой

ДНТ и PbO, в результате чего максимальное значение I Oï у него больше и достигается

- быстрее (при ф = 0,08 по сравнению сф =

0,15). За счет этого снижается среднее давление пороховых газов в канале ствола оружия при меньшей массе порохового заряда, Твердые углеродсодержащие продукты разложения ДНТ участвуют в процессе катализа за счет адсорбции на своей поверхности окиси азота

С + 2NO К2+ СО2

Кроме того, ввод ДНТ улучшает воспламеняемость пороха, что стабилизирует процесс горения при отрицательных температурах (до -50 С).

Углерод технический марки П 267 Э (ТУ

11574-86) имеет следующие показатели:

Удельная внешняя поверхность, м /кг 140-.160

Удельная адсорбционная поверхность, м /кг 210-250.

Насыпная плотность, кг/дм Не менее 0,2

Удельное объемное электрическое сопротивление, ОМ м Не более0,002

Окись свинца (PbO) — аморфный или кристаллический порошок, нерастворимый

50 дальнейшего эффекта увеличения массы заряда.

Уменьшение ДНТ менее 1,0 мас.% не улучшает воспламеняемости и, следовательно, не стабилизирует скорость полета пули при отрицательных температурах, Увеличение ДНТ более 2,0 мас. jo увеличивает массу заряда и давление пороховых газов без дальнейшей стабилизации баллистических показателей, Дифениламин в составе пороха применяется как стабилизатор химической стойкости. Снижение его менее 0,6% уменьшает химическую стойкость пороха, а увеличение его более 0,9 мас,% снижает энергетические характеристики порохового состава, что приводит к повышению массы пороха и снижению скорости полета пули. При этом обеспечивается требуемый гарантийный срок хранения пороха, равный 15 годам, Этилацетат и влага в составе пороха являются технологическими добавками, остающимися в нем после его изготовления, Снижение их содержания менее 0,3 мас,% связано с дополнительными трудозатратами и повышением опасности процесса на фазе сушки. Увеличение их более 0,8 и 1,2 мас,% соответственно снижает энергетические характеристики пороха, что приводит к увеличению массы порохового заряда и давления пороховых газов.

Для улучшения баллистический и электростатических характеристик .пороховые зерна с поверхности обрабатываются графитом в количестве 0,1-0,3 мас.% к массе пороха, Уменьшение его содержания менее 0,1 мас, ухудшает сыпучесть и, следовательно, технологичность дозировки пороха на заводах-потребителях. Увеличение содержания графита более 0,3 мас, приводит к появлению данного компонента в свободном виде, что снижает стабильность баллистических характеристик пороха за счет ухудшения воспламеняемости.

Нитроцеллюлоза является структурирующей и энергетической основой, Снижение содержания азота менее 213 мл NO/ã увеличивает массу порохового заряда в результате снижения энергетических характеристик пороха. Верхний предел содержания азота в пироксилине не ограничен, в воде и органических растворителях (ГОСТ

421 6-78).

Снижение углерода технического марки

5 П 267 Э и окиси свинца менее 0,4 и 1,0 мас.% соответственно практически не обеспечивает интенсивность газообразования, аналогичную с прототипом, а увеличение этих компонентов более 0,8 и 2,0 мас,%, не дает

1773896

Примеры изготовления сферического пороха для спортивно-охотничьих ружей 12, 1 6 и 20 клб по предлагаемому, известному составам и за пределами граничных условий приведены в табл.1-3. Поскольку приемка пороха ведется для спортивно-охотничьих ружей 12 клб, то в таблицах приведены данные для этого калибра, Из приведенных данных табл,1 видно, что сферический порох, содержащий тройной катализатор — PbO — сажа — ДНТ, имеет более высокую скорость полета дроби при меньшей массе порохового заряда по сравнению с прототипом. Кроме того, ввод ДНТ, улучшающего воспламеняемость пороха, стабилизирует баллистические характеристики при отрицательных температурах (-50 С).

При изготовлении пороха за пределами граничных условий (табл.2 и 3) он не отвечает современным требованиям, предъявляемым к спортивным ружьям, по массе заряда, дульному давлению пороховых газов или химической стойкости.

Таким образом, предлагаемый состав сферического пороха позволил снизить массу порохового заряда до требований мировых стандартов (1,4-1,5 г); стабилизировать баллистические характеристики при отрицательных температурах (-50 С), При изготовлении пороха использовались компоненты, выпускаемые отечественной промышленностью:

ТУ 6-09-53- 82-88

Окись свинца

Технический углерод

Динитротолуол

Дифениламин

Графит

Нитроцеллюлоза

Этилацетат

ТУ 38- 1574-86

ОСТ 84-1461-77

ГОСТ 194-80

О СТ 6-08-431-75

ОСТ 84-2372-87

ГОСТ 8981-78

Формула изобретения

Сферический порох для спортивно15 охотничьих ружей, включающий нитроцеллюлозу, дифенилэмин, технический углерод, влагу, зтилацетат, графит и соединение свинца, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет

20 снижения интенсивности газообразования, улучшения воспламеняемости и снижения разброса скорости полета дроби при -50 С, он дополнительно содержит динитротолуол, а в качестве соединения свинца — окись

25 свинца, при следующем соотношении компонентов, мас.,ь:

Окись свинца 1-2

Технический углерод 0,4-0,8

Динитротолуол 1-2

30 Дифениламин, 0,6-0,9

Влага 0,3-0,8

Этилацетат 0,3-1,2

Графит О, 1 -0,3

Нитроцеллюлоза (с содержанием азота

35 не менее 213 мл КО(г) Остальное

1773896

Таблица!

По известному составуу

Предлагаемый состав по примеру

Компонент i и показатель

1 ) 2 (3

1. Окись свинца, мас.4

2. Динитротолуол, мас.4

1,0

1,5

2,0

2,0

1,0

1,5

3. Технический углерод, масо4

0,6

0,4

0,8

0,6

4. Свинец (٠— медь (II) фталат оксид, мас.4

0,6

0,8

5. Дифениламин, мас.3

0,9

6. Этилацетат, мас.4

О

7. Влага, мас."ь

0,7

0,3

0,3

1,2

0,8

0,5

8. Графит, мас.3

9. Нитроцеллюлоза, мас.4

0,2 0,3

94,2 92,0

0,1

96,3

10. Химическая стойкость (" Вулкан", 110 С, 4 ч, мм рт. ст.) 17

11. Сыпуч есть, с

12. Время задержки воспламенения, с

0 01387 0,01250 0 01087 0,02033

13. Интенсивность газообразования при

Т 0,08

V = 0,15

4,6

2 7

3,4

3,0

3,6

2,5

3,0

14. Баллистические характеристики спортивно-охотничьих дробовых патронов 12 клб:

1,47

1 45 1,42

347 350

1,60 масса заряда, r

349 с ко рост ь полета д роби, м/с

332 среднее давление пороховых газов в патроннике ствола, кгс/см

660

645

880

610 дульное давление пороховых газов,кгс/см

32

4,5

3,0

2,1

7,0

28

П р и и е ч а н,и е. По ТУ 84-859-80 масса заряда не более 2,2 г, средняя скорость полета дроби 330" 5 и/с, среднее давление пороховых газов не более

970 кгс/см, наибольшее дульное давление не более 40 кгс/см . отклонение средних скоростей полета дроби при

-50 С, Ф масса снаряда (дробь V 7)

r 28

1,5

0,8

0,5

0.,4

0,2

96,0

177389(3

Тзблица2

Характеристики пороха, ко-да один показатель находится за пределани граничиих условий (>.ииннх) Конпонент и показатель

Припер

I 2 3 4 5 1 6 7

1. Окись свинца, нас.2

1,5

1 5 1,5

),О 1,0

О,l 1,5

1,0 0,1

1,5

1,5

2. Дннитротопуол, мас.2

1,0

l,0

1,0

3. Технический углерод, мас,2

0,6

0,6

0,6

0,6

0,1

0,5

0,4

4. Этилзцетат, иас.2

5. Влага, нас.2

6. йифенилам> н, мзс. 2

0,2

0,4

0,5

0,4

0,5

0,4

0,5

0,4 .

0,5

О,l

0,6

0,6

0,6

0,6

7. Графит, мас.2

8. Китроцеллс>юта, мас.2

0,2

96,6

0,2

0,2

0,О5

95,35

95,5 95.5

9, Сыпучесть, с

130 (с налнпзнием зерен на стенки зарзнки) 90

10, Время задернки воспламенения, с

11. I»> при >) " 0,15

0,01387

3,6

0,01387

2,2

0,01387

3>7

0,01307 0,02012

2,6 4,5

0,01387

3,6

0,01387

3,6

12. Стойкость ло "Вупкзии

lI0 С, 4 ч, нн рт.ст.!

l5

15 15

15

13, Время технологического цикла, ч

22-24

22-24 22-24

22-24

22 24

14. Баллистические характеристики: пасса заряда, г

1,8

1,43

1,42

1,43

1,45

2,3

2,2 скорость полета дроби, и/с 332

348

335 . 330

345

350 среднее давление пороховых газов в патроннике ствола, кгс/снз 750

7бч

870

840

690

680

710 дульмое давление порзхових газов,кгс/снз отклонение средних око растай полста пули при -50 С, 38

30

7,5

4,5

4 5

3,0

3,0

3,0

Т а б л н ц а 3

Характеристики пороха, когдз одкн показатель накоднтся за прпделани грвнчних условий (вЕркних) Лрммср

Конпомент н показатель

2 j 3 4 5 6 I 7

1,5

1. Окись свинца, нас.2

5,0

1,0

1,5

5,0

1,5

1,0

1,5

1,0

1,5

1,0

I 5

1,0

2. мннитротолуоп, нвс.2

3. Технический углерод, мас.2

4, Зтилацетат, иас.2

1 0

0,6

0,6

2 0

0,4

0,6 0,5

0,4

5. Влага, нас.2

6. Вифеи ламин, мас.2

7, Графит, нас,2

8. Кнтрацеллепоэа. мас.з

0,6

0,5

94,9

0,2

93>7

9. Сыпучесть, с

10 ° Время задерики аоспламснения, с

0,00967

2,5

0,01387

3,0

0,01387

0,01387

2,4

0,01387

2,4

0,01387

3,8

0,01387

3,4

l l. Г„прн Т 015 2 5

12. Баллистические хаоактернетики:

0,6

0,5

0,4

0,6

0,2

Э!.7

0,6

0,5

0,4

0,6

0,2

96,1

90 а,б

0 5

0,4

0,6

0,2

91,2

0,6

0,2

95,7

2 0

0,5

0,4

0,6

0,2

93,8

26-25 24-25 (удлиняется: а) проня б) время отгонки суакн

0А; суики) 0,6

0,5

1,5

0,6

0,2

94,1

0,2

0,2

95,6

0,6

0,5

0,4

2,0

0,2

93,8

90 (появляется сззбодннй граф >т, иеобхоли> э допел v епь ная сор>розка) 1773896

2 .(3 т ""- -" (r 6 (7 насев заряда, г 2,4 2,3

1,7 Ь4

1 7 . 2,3 2 4 схорость полета npo" би, н/с 335

377

33а

3а5 Заа

33о 345

Ваа . Рда Ееа 87о

850

75а 66а дульиое давление пороховых газов,иго/снэ 48

45

5а

5а

37 отхпоненне средних сиоростед полета пули при -58 С, 4 4.5

3,8

3,0

3,8

3,а б,о

- ° V

Составитель Г, Федорченко

Редактор Л, Волкова Техред M.Moðãåíòàä Корректор Н. Кешеля

Заказ 3906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, /К-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 среднее лаелеине пороховых газов, в патроиниие ствола, «r«/ñ«<

Лройогие ие табл.3