Пироксилиновый пластинчатый порох для дробовых патронов

 

Изобретение относится к области производства пироксилиновых порохов. Пироксилиновый пластинчатый порох для дробовых патронов содержит, мас.%:

дифениламин0,4-0,8, нитрат калия0,14-0,18, мелкодисперсный коллоидный  графит (С-3) 0,01-0,02,вода 1,0-1,4,спиртоэфирный растворитель 0,02-0,10,пироксилин (с объемной  концентрацией окиси азота  не менее 13,04%)остальное

2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области производства пироксилиновых порохов и может быть использовано при изготовлении порохов к спортивно-охотничьим дробовым патронам.

Известны высокопористые пороха, где баллистическую стабильность, снижение дульного давления возможно только за счет увеличения пористости пороха до 30%, это мнение справедливо и в основном выполняется в дробовых охотничьих патронах с гильзой бумажного типа ОБЖ ГОСТ 7839-78, где масса заряда более 2,0 г (для патрона 12 клб.). Обеспечение баллистических характеристик в патронах 12 клб. с пластмассовой гильзой, где объем гильзы для метательного заряда (м.з.) ограничен, (а высокопористые пороха дают большой объем при той же массе заряда) довольно сложно, то для обеспечения меньшей отдачи, звучности и беспламенности при стрельбе с уменьшением утомляемости спортсмена и повышением точности проводимой им прицельной стрельбы необходимо создание нового высокоэнергетического беспламенного пороха.

Для спортивно-охотничьих патронов у нас широко используется пластинчатый пироксилиновый порох "Сокол" (ГОСТ 22781-77) следующего состава, мас.%:

дифениламин1,0-1,8 нитрат калияне более 0,2графит марки "П" не более 0,02вода не менее 0,9спирт, эфирне менее 0,1 пироксилиностальное

Однако только селективным отбором одну из пяти партий порохов отбирают для спортивных дробовых патронов. В основном партии порохов не удовлетворяют требованиям ГОСТ 22781-77 по массе заряда, дульному давлению - более 50 кгс/см² и пламенности. Снижение массы м.з., а следовательно, и снижение дульного давления возможно, увеличивая энергетику пороха - его калорийность.

Изменяя состав пороха, можно увеличить энергетику пороха (М.Е.Серебряков. Внутренняя баллистика. М.: Оборонгиз, 1962 г., стр.118). Увеличение энергетики пороха может быть достигнуто за счет снижения содержания ингредиентов с отрицательным тепловым эффектом. Снижение содержания, например, дифениламина (ДФА) до 0,4% увеличивает энергетику - калорийность пороха до 4,5%. Содержание остальных ингредиентов - спирт, эфир и вода находятся на нижнем уровне с точки зрения безопасности изготовления и эксплуатации пороха.

Все пироксилиновые пороха, в том числе и "Сокол", опыляются графитом марки П с размером чешуек до 70 мкм.

Использование мелкодисперсного коллоидного графита марки С-3 (ОСТ 6-08-431-75), с размерами чешуек до 10 мкм, улучшает сыпучесть, а следовательно, и большую вместимость метательного заряда, т.е. в единичном объеме содержится большая масса пороха в дробовом патроне.

В качестве прототипа взят порох "Сокол" ГОСТ 22781-77.

Целью предлагаемого изобретения является создание пироксилинового пластинчатого пороха для дробовых патронов с увеличенной энергетикой и сыпучестью, которая позволит уменьшить массу заряда, дульное давление.

Данная цель достигается путем снижения содержания ДФА до 0,4-0,8% и применением для опыления мелкодисперсного коллоидного графита марки С-3.

Для подтверждения данного предложения в производственных условиях были изготовлены и испытаны образцы пластинчатого пороха с содержанием ДФА 0,3-0,9%. Результаты физико-химических характеристик образцов представлены в табл.1.

Образцы №1-№8 и известный образец изготовлялись из одной и той же партии пироксилина с содержанием азота 13,04%.

Все образцы по составу соответствуют требованиям ГОСТа 22781-77 кроме содержания ДФА, как и предусматривалось программой испытаний.

Для установления пределов содержания по летучим (спирт, эфир и вода) образцы 1-4 изготовлялись с предварительной провялкой, содержание спирта и эфира составило 0,1%. Образцы 5-8 - без предварительной провялки, содержание спирта-эфира составило 0,02-0,04%. Содержание воды в образцах 1-8 изменяется в пределах 1,0-1,7%.

Стойкость образцов 1-8, изготовленных с уменьшенным содержанием ДФА определялась по ГОСТ 22781-77. Образец №1 не удовлетворил требованиям ГОСТа 22781-77, так как стойкость составила 58-59 ч, вместо требуемых не менее 60 ч и из последующих испытаний был исключен.

Образцы №2-№8 и известный испытывались в дробовом патроне 12 клб.

Баллистические испытания проводились в соответствии с ГОСТ 2468-73 из охотничьего баллистического ружья МЦ. 16-12 12 клб.

Для сборки патронов использовались гильза пластмассовая по ТУ 84-88 РВИД; капсюль воспламенитель "жевело" - ГОСТ 24579-81; концентратор, дробь свинцовая ШОТ7 по ГОСТ 7837-76, масса дроби 32 г.

Закатка патронов по типу "Звезда".

Результаты испытаний приведены в табл.2

Анализ табл.2 показывает, что образцы 2-7 удовлетворяет всем требованиям ГОСТа 22781-77 по баллистическим характеристикам, и образец 8 и известный не удовлетворяют по Рд.ср, превышение составило соответственно 2; 4 кгс/см².

Определение сыпучести у образцов графитованных графитом С-3 и "П" проведено по определению угла естественного откоса, образованного от высыпания определенной массы пороха из воронки с калиброванным отверстием.

Образцы 2-7 графитовались графитом С-3, известный образец - графитом "П". Измерение угла естественного откоса производилось оптическим методом с точностью до ±1,0°, расчетным путем определялся тангенс угла (tgα) откоса при основании конуса.

Результаты статической обработки представлены на фиг.2.

Конус 1, образованный от высыпания образцов 2-7 имеет угол естественного откоса = 45°, следовательно, tg45°=1; а конус 2, образованный от высыпания известных образцов, имеет угол естественного откоса 60°, а tg60°=1,73.

Таким образом, сыпучесть у образцов графитованных графитом С-3 в 1,7 раза лучше, чем у известных образцов, графитованных графитом марки "П".

Изменение энергетики - калорийности пороха у образцов порохов с пониженным содержанием ДФА представлено на фиг.1. Из анализа следует, что калорийность пороха возрастает с уменьшением содержания ДФА. При ДФА, равном 0,4%, калорийность возросла на 4,5%.

Таким образом, образцы 1 и 8 не удовлетворяют требованиям ГОСТа 22781-77 по физхимии и баллистике.

Анализируя состав и баллистические характеристики образцов №№2-7, можно сформулировать требования к составу пороха, являющегося предметом изобретения.

Состав, мас.%:

дифениламин0,4-0,8 нитрат калия0,14-0,18 вода1,0-1,4 спирт, эфир0,02-0,1 графит C-30,01-0,02

По результатам испытаний образцов можно заключить, что разработанный пластинчатый пироксилиновый порох, позволяющий увеличить энергетику - калорийность пороха на 4,5% с улучшенной сыпучестью и уменьшенным дульным давлением у метательного заряда.

Таблица 2 №№ образцаМасса заряда, ГVTOср м/сΔVTO м/сPm. н8 кгс/см ²Рд.ср кгс/см² Рд н8 кгс/см² Длина пламени, ммНаличие отдельных искр, мм1 234 567 8910 1.Обр.2 1,632616 4914448 13014002. Обр.31,9 32917563 4648130 14503.Обр.4 1,8331 1956340 441401200 4.Обр.5 1,933015 4724242 14013005. Обр.61,9 33212563 4852145 14006.Обр.7 1,9330 1053950 541501350 7.Обр.8 2,033118 5475256 21015908. известный2,2 32921644 5456220 1600 Требования ГОСТа 22781-77не более 2,4 не менее 320-800 50- не более 200не более 1500

Формула изобретения

Пироксилиновый пластинчатый порох для дробовых патронов, включающий пироксилин, дифениламин, нитрат калия, графит, воду и спиртоэфирный растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения энергетических характеристик и сыпучести, а также снижения дульного давления пороховых газов, искрообразования и длины факела при выстреле, он в качестве графита содержит мелкодисперсный коллоидный графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин 0,4-0,8

нитрат калия 0,14-0,18

мелкодисперсный коллоидный графит (С-3) 0,01-0,02

вода 1,0-1,4

спиртоэфирный растворитель 0,02-0,10

пироксилин (с объемной концентрацией окиси азота не менее 13,04%) остальное.

РИСУНКИ