Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения включает нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу, при этом используют нитроцеллюлозу от пироксилиновых мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения. Изобретение позволяет использовать в качестве исходного сырья для сферических порохов высокоазотные нефлегматизированные мелкозерненые пороха с истекшим гарантийным сроком хранения, например, марки ВТМ, обеспечивая более высокие скорости полета пули при меньшем разбросе по скоростям. 1 табл., 5 пр.

 

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 в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонке растворителя из них.

Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 5,6 мм патронов кольцевого воспламенения.

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 - 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 с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г - остальное.

Недостатком данного СФП является то, что при использовании в качестве сырья вместо пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов с истекшими гарантийными сроками хранения баллистические характеристики пороха не соответствуют требованиям 5,6 мм патрона кольцевого воспламенения.

Целью изобретения является получение СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения из мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов с истекшими гарантийными сроками хранения. Известно, что при изготовлении мелкозерненых пироксилиновых порохов используют среднеазотный и высокоазотный пироксилин, при этом высокоазотный пироксилин содержит 209…210,5 мл NO/г оксида азота.

Задачей изобретения является получение сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения из нитроцеллюлозы от пироксилиновых нефлегматизированных мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения.

Технический результат достигается тем, что в качестве исходного сырья используют нитроцеллюлозу от пироксилинового нефлегматизированного мелкозерненого пороха с истекшим гарантийным сроком хранения марки ВТМ при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

- дифениламин - 0,2…0,3;

- технический углерод (сажа) и графит

в соотношении по массе (2:1)…(6:1) - 0,3…0,8;

- этилацетат - 0,6…1,5;

- влага - 0,3…0,8;

- нитроцеллюлоза с содержанием

оксида азота 209…210,5 мл NO/г - остальное.

Дифениламин в составе пороха применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование его в количестве менее 0,2 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение его более 0,3 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Технический углерод (сажа) используется в составе пороха в качестве катализатора горения, графит применяется с целью снижения электризуемости и улучшения сыпучести. В составе пороха на практике можно определить только их суммарное количество. Использование их в количестве менее 0,3 мас.% снижает скорость горения пороховых элементов и ухудшает сыпучесть. Последнее обстоятельство снижает точность дозирования пороха в гильзу патрона на линии снаряжения. Увеличение суммарного содержания графита и сажи более 0,8 мас.% вызывает пыление пороха при выгрузке в мешки и дозировании в гильзу. Учитывая высокие теплопроводные свойства сажи, ввод ее в состав пороха способствует дополнительному улучшению электропроводных свойств.

Влага и этилацетат (ЭА) в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,3 мас.% и ЭА менее 0,6 мас.% связано с дополнительными трудозатратами в процессе сушки, 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.

Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурной основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 209 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота более 210,5 мл NO/г улучшает баллистические характеристики СФП, однако верхний предел содержания оксида азота в МЗПП с истекшими гарантийными сроками хранения ограничен его изготовлением.

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

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному составу (примеры 1…3) полученный СФП обеспечивает требуемые баллистические характеристики. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели превышают требования технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Таким образом, разработанный авторами СФП позволяет использовать в качестве исходного сырья мелкозерненые высокоазотные нефлегматизированные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, обеспечивая более высокие скорости полета пули при меньшем разбросе по скоростям.

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	98,6	97,75	96,6	99,1	95,6
Дифениламин	0,2	0,25	0,3	0,1	0,4
Этилацетат	0,6	1,0	1,5	0,4	2,0
Технический углерод (сажа) и графит (соотношение)	0,3	0,5	0,8	0,2	1,0
2:1	5:1	6:1	1:0,8	8:1
Влага	0,3	0,5	0,8	0,2	1,0
Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г	209	210	210,5	208	210,5
Насыпная плотность, кг/дм3	0,672	0,670	0,668	0,660	0,674
Химическая стойкость, мм рт.ст.	22	22	22	22	22
Пористость, %	24	26	28	20	45
Количество влаги в порохе, %	0,3	0,5	0,8	0,2	0,9
Баллистические характеристики:
Масса заряда, г	0,078	0,079	0,078	0,076	0,090
Средняя скорость полета пули, м/с	323	320	321	310	280
Разброс скорости полета пули, м/с	10	12	8	25	30
Максимальное среднее давление пороховых газов, МПа	93,1	91,2	96,1	107,8	122,5
Максимальное наибольшее давление пороховых газов, МПа	101	97,1	100	137,3	127,5
Разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов, МПа	8,8	7,8	9,0	15,7	23,5
Примечание: По техническим условиям масса заряда - 0,070…0,090 г; скорость полета пули - 315…325 м/с; разброс скорости полета пули - не более 12 м/с; максимальное давление пороховых газов: среднее - не менее 88,23 МПа, наибольшее - не более 117,64 МПа, разность между наибольшим и наименьшим давлением пороховых газов - не более 14,7 МПа

Литература

1. Патент США №2843584.

2. Патент США №3378545.

3. Патент РФ №1808191 (С06В 25/22).

Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит нитроцеллюлозу от пироксилиновых мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

дифениламин	0,2-0,3
технический углерод (сажа) и графит
в соотношении по массе (2:1)-(6:1)	0,3-0,8
этилацетат	0,6-1,5
влага	0,3-0,8
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 209-210,5 мл NO/г	остальное