Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 carbine (7,62×33)
Владельцы патента RU 2427560:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Заявленное изобретение обеспечивает получение требуемых баллистических характеристик СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33). Согласно изобретению способ получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) включает приготовление флегматизирующей эмульсии, состоящей из 6…10 мас. частей воды, 1 мас. части флегматизаторов где флегматизатор состоит из 6,5…8,5 мас.% централита I и 1,8…2,5 мас.% динитротолуола по отношению к массе пороха и 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75…85°С в течение 20…30 минут с размером частиц 300…800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5…3,5 мас. части воды по отношению к массе пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают порох, 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92…98°С, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию пороха при температуре 92…98°С в течение 50…70 минут. 1 табл.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Наиболее близким техническим решением является способ получения сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] (прототип), где для флегматизации берут порох с насыпной плотностью 0,620…0,720 кг/дм3, флегматизацию ведут в 3,0…3,5 мас.ч. воды на 1 мас.ч. частиц при 90…98°C в течение 25…35 минут дибутилфталатом, который вводят при перемешивании в виде 1,5…3,5 мас.% водной эмульсии в количестве 2…4% по отношению к массе пороха.
Недостатком данного способа является то, что при использовании в качестве сырья вместо пироксилина 1Пл с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения и полученного на их основе СФП, флегматизированного по известным режимам, баллистические характеристики СФП не соответствуют требованиям спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Целью изобретения является получение СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) путем флегматизации пороховых элементов, изготовленных из мелкозерненых нефлегматизированных пироксилиновых порохов и баллиститных порохов, содержащих в составе до 40 мас.% нитроглицерина (НГц). Следует отметить, что все имеющиеся в настоящее время СФП содержат в составе не более 14 мас.% НГц, выполняющего роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Известно, что СФП с содержанием НГц более 14 мас.% флегматизировать невозможно из-за диффузии флегматизатора вглубь пороховых элементов в процессе хранения.
Поставленная цель достигается тем, что впервые авторами предложен способ флегматизации СФП с содержанием НГц до 40 мас.%, сущность которого заключается в следующем: в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 6…10 частей воды, 1 части флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5…8,5 мас.% централита I (Ц I) и 1,8…2,5 мас.% динитротолуола (ДНТ) по отношению к массе пороха и 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75…85°C в течение 20…30 минут с размером частиц 300…800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5…3,5 части воды по отношению к массе пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают порох, 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92…98°C, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию пороха при температуре 92…98°C в течение 50…70 минут.
Примеры выполнения способа получения СФП для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33) в пределах граничных условий (примеры 1…3), а также за их пределами (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Пример 1. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 250 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП, 2,0 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 92°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 49,8 литров воды, 6,5 кг Ц I, 1,8 кг ДНТ и 0,39 кг мездрового клея, нагревается до температуры 75°C в течение 20 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 92°C в течение 50 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 2. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 300 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 2,7 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 96°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 77,2 литров воды, 7,5 кг Ц I, 2,15 кг ДНТ и 0,77 кг мездрового клея, нагревается до температуры 80°C в течение 25 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 96°C в течение 60 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 3. В реактор-флегматизатор объемом 1,57 м3 заливается 350 литров воды, при перемешивании загружается 100 кг СФП и 3,5 кг мездрового клея (по отношению к воде), содержимое реактора нагревается до температуры 98°C. Одновременно в эмульсификаторе готовится флегматизирующая эмульсия, состоящая из 110 литров воды, 8,5 кг Ц I, 2,5 кг ДНТ и 1,32 кг мездрового клея, нагревается до температуры 85°C в течение 30 минут и сливается в реактор-флегматизатор в один прием с дисперсностью частиц 300…800 мкм. Флегматизация пороха ведется при температуре 98°C в течение 70 минут. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
| Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП | |||||
| Наименование показателя | Пример (Пр.1) | Пр.2 | Пр.3 | Пр.4 | Пр.5 |
| Объем реактора-флегматизатора, м3 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 | 1,57 |
| Количество воды, л | 250 | 300 | 200 | 350 | 350 |
| Количество СФП, кг | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Количество мездрового клея, кг | 2,0 | 2,7 | 3,5 | 1,8 | 4,0 |
| Температура смеси, °C | 92 | 96 | 98 | 90 | 98 |
| Количество воды для приготовления флегматизирующей эмульсии, л | 49,8 | 77,2 | 110 | 30 | 110 |
| Количество Ц I, кг | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 4,5 | 8,7 |
| Количество ДНТ, кг | 1,8 | 2,15 | 2,5 | 1,6 | 3,0 |
| Количество мездрового клея, кг | 0,39 | 0,77 | 1,32 | 0,2 | 1,4 |
| Температура флегматизирующей эмульсии, °C | 75 | 80 | 85 | 70 | 87 |
| Время приготовления флегматизирующей эмульсии, мин | 20 | 25 | 30 | 15 | 40 |
| Температура флегматизации СФП, °C | 92 | 96 | 98 | 90 | 98 |
| Время флегматизации СФП, мин | 50 | 60 | 70 | 40 | 75 |
| Насыпная плотность, кг/дм3 | 0,926 | 0,936 | 0,945 | 0,850 | 0,930 |
| Химическая стойкость, мм рт.ст. | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| Пористость, % | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 10 | 12 |
| Баллистические характеристики | |||||
| Масса заряда, г | 0,83 | 0,85 | 0,91 | 0,79 | 0,98 |
| Средняя скорость пули в баллистической группе, м/с | 558 | 553 | 559 | 530 | 490 |
| Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с | 13 | 6 | 15 | 38 | 40 |
| Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа | |||||
| среднее | 221 | 233,2 | 258,8 | 269,6 | 230,4 |
| наибольшее | 234,1 | 258,9 | 302 | 327,5 | 261,8 |
По техническим условиям: средняя скорость пули в баллистической группе не менее 550 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль не более 35 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее не более 264,7 МПа, наибольшее не более 313,7 МПа.
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами способу (примеры 1…3) полученный СФП обеспечивает требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне .30 CARBINE (7,62×33). За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не соответствуют требованиям технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33).
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. Патент РФ №1808190 (С06В 21/00).
Способ получения сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона .30 CARBINE (7,62×33), включающий формирование сферических частиц пороха, их флегматизацию и сушку, отличающийся тем, что в эмульсификаторе готовят флегматизирующую эмульсию, состоящую из 6…10 мас.ч. воды, 1 мас.ч. флегматизаторов, где флегматизатор состоит из 6,5…8,5 мас.% централита I и 1,8…2,5 мас.% динитротолуола по отношению к массе сферического пороха и 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде, флегматизирующую эмульсию готовят при температуре 75…85°С в течение 20…30 мин с размером частиц 300…800 мкм, предварительно в реактор-флегматизатор заливают 2,5…3,5 мас.ч. воды по отношению к массе сферического пороха, при перемешивании в турбулентном потоке загружают сферический порох, 0,8…1,2 мас.% клея мездрового по отношению к воде и ведут нагрев смеси до достижения температуры 92…98°С, сливают флегматизирующую эмульсию в один прием и ведут флегматизацию сферического пороха при температуре 92…98°С в течение 50…70 мин.
