Сферический пироксилиновый порох для 9 мм пистолетного патрона

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Предложен состав пороха, включающий в мас.%: нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод и графит, этилацетат и влагу, при этом он включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г в соотношении 1:1. Предложенный порох обеспечивает стабильные баллистические характеристики в 9-мм спортивном пистолетном патроне. 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 мелкозерненных 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 9-мм спортивного пистолетного патрона.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6-мм спортивно-винтовочного патрона [3] (прототип), включающий, мас.%: динитротолуол (ДНТ) - 0,2…1,0; дифениламин (ДФА) - 0,4…0,8; технический углерод и графит в соотношении (2:1)…(6:1)-0,3…0,8; этилацетат (ЭА) - 0,3…0,9; влага - 0,3…0,6; нитроцеллюлоза (НЦ) с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г - остальное.

Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в 9-мм спортивном пистолетном патроне из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью предлагаемого изобретения является получение СФП, обеспечивающего стабильные баллистические характеристики в 9-мм спортивном пистолетном патроне.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используют НЦ с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и НЦ с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- дифениламин	0,4…1,0;
- технический углерод и графит	0,3…0,8
- этилацетат	0,6…1,5;
- влага	0,2…0,8;
- нитроцеллюлоза
с содержанием оксида азота
213,0…214,0 мл NO/г и нитро-
целлюлоза с содержанием оксида
азота 209,0…210,5 мл NO/г в
соотношении 1:1	остальное.

Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 213,0 мл NO/г и 209,0 мл NO/г соответственно приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,0 мл NO/г и 210,5 мл NO/г соответственно приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Технический углерод и графит используются в качестве катализатора горения, а графит как добавка, улучшающая электростатические свойства и сыпучесть СФП. Уменьшение технического углерода и графита в составе СФП менее 0,3 мас.% приводит к снижению скорости горения порохового заряда, а это, в свою очередь ведет к нестабильному горению порохового заряда и увеличению его массы и в итоге ухудшается сыпучесть пороха при снаряжении патронов. Увеличение технического углерода и графита более 0,8 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.

Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,6 мас.% связано с дополнительными трудозатратами при сушке и отгонке растворителя из пороховых элементов, а увеличение влаги и ЭА более 0,8 и 1,5 мас.% соответственно увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для 9-мм пистолетного патрона, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам для 9-мм спортивного пистолетного патрона. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели не удовлетворяют требованиям технических условий на СФП для 9-мм спортивного пистолетного патрона.

Примечание: Требования, предъявляемые к 9-мм спортивному пистолетному патрону: масса порохового заряда 0,27…0,3 5 г; средняя скорость полета пули в баллистической группе - 375…400 м/с; разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль в баллистической группе - не более 25 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее - не более 166,7 МПа, наибольшее - не более 181,4 МПа.

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1808191 (С06В 25/22).

Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя	Пример (Пр.№1)	Пр.№2	Пр.№3	Пр.№4	Пр.№5
Состав, мас.%:
- нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г в соотношении 1:1	98,5	97,2	95,9	99,2	94,3
- дифениламин	0,4	0,7	1,0	0,2	1,2
- технический углерод и графит	0,3	0,55	0,8	0,1	1,0
- этилацетат	0,6	1,05	1,5	0.4	2,0
- влага	0,2	0,5	0,8	0,1	1,5
Насыпная плотность, кг/дм3	0,640	0,665	0,690	0,610	0,800
Пористость, %	25	30	28	20	35
Химическая стойкость, мм рт.ст.	54	52	51	50	58
Баллистические характеристики:
Масса порохового заряда, г	0,32	0,34	0,30	0,30	0,40
Скорость полета пули в баллистической группе, средняя, м/с	390	395	391	310	270
Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль в баллистической группе, м/с	15	18	17	28	32
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа:
Среднее	161,8	158,8	164,7	171,6	158,8
Наибольшее	174,5	175,5	175,0	186,3	171,6

Сферический пироксилиновый порох для 9 мм спортивного пистолетного патрона, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что содержит нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г и нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 209,0-210,5 мл NO/г в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дифениламин	0,4-1,0
технический углерод и графит	0,3-0,8
этилацетат	0,6-1,5
влага	0,2-0,8
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 213,0-214,0 мл NO/г
и нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 209,0-210,5 мл NO/г
в соотношении 1:1	остальное