Неоржавляющий капсюль-воспламенитель
Изобретение относится к области патронного производства. Предложен неоржавляющий капсюль-воспламенитель для патронов стрелкового оружия, содержащий колпачок с ударным составом из тринитрорезорцината свинца, тетразена, динитрата свинца, антимония, двуокиси свинца и графита, при этом двуокись свинца и графит могут отсутствовать в данном составе, в зависимости от технологии смешения и снаряжения капсюля-воспламенителя. Изобретение направлено на создание неоржавляющего капсюля воспламенителя, обеспечивающего надежное поджигание метательных зарядов к патронам стрелкового оружия всех калибров и классов в диапазоне температур от 50°С до минус 50°С. 5 табл.
Изобретение относится к области патронного производства, а именно к капсюлям-воспламенителям (KB) для патронов стрелкового оружия.
В настоящее время перед разработчиками стоит ряд новых задач по повышению надежности работы патронов в различных условиях.
Решение этой задачи в большей степени зависит от KB, примененного в патроне, и его ударно-воспламенительного состава (УВС).
В России уже более ста лет производятся патроны с капсюлем-воспламенителем, содержащим гремучую ртуть [1]. Эти KB надежно воспламеняют пороховой заряд, обеспечивают его стабильное горение и удовлетворительные баллистические характеристики. Однако они имеют ряд недостатков, которые ухудшают качество патронов. К ним относятся высокое оржавляющее действие этих KB и сравнительно низкая термостойкость. Кроме этого, немалое значение приобрел фактор дефицитности ртути.
В развитых зарубежных странах для патронов стрелкового оружия используются неоржавляющие KB на основе тринитрорезорцината свинца (ТНРС) и нитрата бария [1, 2].
Основным недостатком таких KB является неустойчивое зажигание метательных зарядов при отрицательных температурах.
В России разработан и используется УВС [3], который содержит (мас.%):
| тринитрорезорцинат свинца | 40 |
| тетразен | 3 |
| барий азотнокислый | 42 |
| антимоний | 10 |
| двуокись свинца | 5 |
| графит | 0,2-0,3 сверх 100%. |
В качестве прототипа настоящего изобретения выбран неоржавляющий капсюль-воспламенитель для патронов стрелкового оружия ЦБО-Н [4], содержащий колпачок с ударным составом, мас.%:
| тринитрорезорцинат свинца | 35 |
| тетразен | 3 |
| барий азотнокислый | 42 |
| двуокись свинца | 5 |
| гранулированная смесь | 15, |
при этом гранулированная смесь имеет следующий состав, мас.%:
| антимоний | 47 |
| алюминиевая пудра | 53 |
| шеллак | 1 мас.% сверх 100%. |
Этот KB показал удовлетворительные результаты по неоржавляемости выстрела и по баллистическим показателям в пистолетных патронах при нормальной температуре.
Недостатком KB, выбранного в качестве прототипа, является недопустимо увеличенное время выстрела для патронов к автоматическому оружию при отрицательных температурах. При температуре заряда минус 50° С наблюдались затяжные выстрелы и осечки, что является недопустимым дефектом для патронов стрелкового оружия.
При разработке предлагаемого KB решались задачи повышения надежности поджигания метательных зарядов к патронам стрелкового оружия всех калибров и классов в диапазоне температур от 50° С до минус 50° С, улучшения стабильности баллистических характеристик при сохранении термостойкости и неоржавляемости на уровне прототипа.
Технический результат достигается тем, что неоржавляющий KB содержит колпачок с УВС, состоящим из тринитрорезорцината свинца, тетразена, двуокиси свинца, антимония, динитрата свинца и графита при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
| тринитрорезорцината свинца | 25-50 |
| тетразен | 0,5-5 |
| динитрат свинца | 30-60 |
| двуокись свинца | 0-10 |
| антимоний | 8-25 |
| графит | 0-0,2 сверх 100%. |
В обоснование рецептурных пределов по двуокиси свинца и графиту необходимо сказать следующее. Баллистические свойства неоржавляющих капсюлей-воспламенителей с предложенными составами колпачка идентичны при наличии или отсутствии двуокиси свинца. Поэтому возможность применения двуокиси свинца в составе колпачка капсюля определяется в основном применяемой технологией смешения и снаряжения капсюля. То же относится и к наличию или отсутствию графита в составе колпачка капсюля.
К описанию приложены таблицы 1... 5.
В табл.1 приведены примеры составов колпачка неоржавляющего капсюля-воспламенителя с двуокисью свинца и графитом и без них.
В табл.2 приведены результаты термодинамических расчетов УВС прототипа и предложенных УВС.
В табл.3 приведены результаты испытаний на чувствительность и влагостойкость предложенных КВ.
В табл.4 приведены результаты баллистических испытаний при температурах зарядов 20° С, 50° С и минус 50° С 7,62× 54 мм винтовочных патронов с различными порохами с новыми KB и с KB-прототипом.
В табл. 5 приведены временные параметры выстрелов, записанных с помощью кварцевых пьезодатчиков при стрельбе при стрельбе 7,62× 54 мм патронами с новым KB и KB-прототипом.
Технология изготовления предложенного KB не отличалась от технологии изготовления штатных КВ [1]. Все вышеуказанные компоненты перемешиваются до получения однородной механической смеси. Затем навески состава засыпают в колпачок KB и запрессовывают, для предохранения от внешних воздействий сверху состав закрывают металлической фольгой или бумажным кружком.
Преимущества нового KB перед прототипом следуют из табл. 2, 4 и 5, в которых представлены результаты сравнительных термодинамических расчетов, баллистических испытаний и результаты обработки кривых P(t), полученные при стрельбе 7,62× 54 винтовочными патронами.
Из табл. 2 видно, что УВС новых, предлагаемых KB имеют более высокие температуры горения и “силы” по сравнению с прототипом. При этом при горении УВС в газовой фазе образуется значительно больше соединений тяжелых металлов, что способствует их более глубокому проникновению в метательный заряд и его надежному поджиганию при конденсации данных соединений.
Из табл.3 видно, что чувствительность и влагостойкость предлагаемого нового KB удовлетворительная. Испытания нового KB проводились в винтовочной гильзе на струнном ударном копре ОСТ В 84-1101-75 при массе падающего груза 307± 1 г с высот, определенных ОСТ В 23241-91.
Из табл.4 видно, что использование нового KB в 7,62× 54 мм винтовочном патроне с различными пороховыми зарядами обеспечивает стабильные баллистические характеристики и надежность выстрела в диапазоне температур от 50° С до минус 50° С. Использование KB-прототипа в этом патроне при температуре минус 50° С приводит к осечкам, особенно при использовании опытного сферического пороха.
Осечки при использовании KB прототипа объясняются большими задержками времени воспламенения заряда, что видно из табл.5. Примерно равные максимальные давления пороховых газов достигаются за сильно отличающиеся времена. Большее время воспламенение заряда при использовании KB-прототипа приводит к неподжиганию заряда при отрицательной температуре.
Таким образом, предлагаемый неоржавляющий KB для патронов стрелкового оружия обоснован и отвечает новым повышенным требованиям к КВ.
Достигнутым техническим результатам является разработка неоржавляющего KB, обеспечивающего надежную работу патронов в диапазоне температур от 50° С до минус 50° С.
Библиографические данные
1. П.П.Карпов, “Средства инициирования”, Москва, 1945 г., с.128.
2. П.Ф.Бубнов, И.П.Сухов, “Средства инициирования”, Москва, 1945 г., с 162.
3. Состав ударный неоржавляющий К-2-1, Технические условия ТУ 04-031-1-78.
4. Капсюль ЦБО-Н ГОСТ 7574-71, М., 1971.
| Таблица 1 | ||||
| Наименование компонентов ударного состава | Количественное содержание компонентов ударного состава, мас.% | |||
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | |
| тринитрорезорцинат свинца | 38 | 36 | 38 | 36 |
| тетразен | 2 | 3 | 2 | 3 |
| динитрат свинца | 48 | 46 | 48 | 46 |
| двуокись свинца | - | 5 | - | 5 |
| антимоний | 12 | 10 | 12 | 10 |
| графит (сверх 100мас.%) | 0,2 | 0,1 | - | 0,1 |
| Таблица 3 | |||
| Высота падения груза, мм | Количество испытаний, шт. | Количество воспламенений | |
| Шт. | % | ||
| 100 | 50 | 0 | 0 |
| 200 | 50 | 49 | 98 |
| 250 | 20 | 20 | 100 |
| 300 | 50 | 50 | 100 |
| 350 после выдержки в эксикаторе под водой, τ =4 часа | 50 | 50 | 100 |
| Таблица 5 | |||||
| Наименование KB | Марка пороха | Масса заряда, г | Рmах, кгс/см2 | τ mах, м сек | τ g, м сек |
| Прототип | Сф. опыт. | 3,6 | 2981 | 2,31 | 3,51 |
| Новый | Сф. опыт. | 3,6 | 3015 | 0,54 | 1,65 |
Неоржавляющий капсюль-воспламенительный для патронов стрелкового оружия, содержащий колпачок с ударным составом, включающим тринитрорезорцинат свинца, тетразен, антимоний, отличающийся тем, что ударный состав дополнительно содержит динитрат свинца, двуокись свинца и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Тринитрорезорцинат свинца 25-50
Тетразен 0,5-5
Динитрат свинца 30-60
Двуокись свинца 0-10
АнтимониЙ 8-25
Графит 0-0,2 Сверх 100 мас.%
