Сферический порох для 9 мм пистолетного патрона
Владельцы патента RU 2451653:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности для 9 мм пистолетного патрона. Порох содержит пироксилин 1 Пл, этилацетат, графит, влагу и пластифицированную пороховую массу, включающую пироксилин 1 Пл, нитроглицерин, дифениламин и централит II. Изобретение обеспечивает стабильные баллистические характеристики в 9 мм пистолетном патроне за счет получения плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических пороков (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 удалением растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 9 мм пистолетных патронов.
Наиболее близким аналогом изобретения является сферический порох для 9 мм пистолетного патрона, раскрытый в патенте [3], содержащий высокоазотный пироксилин, нитроглицерин, стабилизатор стойкости, этилацетат и воду.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в 9 мм пистолетном патроне баллистические характеристики как по скорости полета пуль, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Задачей предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильности баллистических характеристик в 9 мм пистолетном патроне.
Технический результат достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы и пироксилина 1 Пл при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нитроглицерин | 15…23 |
| дифениламин | 0,4…1,0 |
| централит II | 0,1…0,7 |
| графит | 0,1…0,3 |
| этилацетат | 0,1…0,7 |
| влага | 0,2…0,8 |
| пироксилин 1 Пл с содержанием | |
| оксида азота 212…214 мл NO/r | остальное |
Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из 68…72 мас.% пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота 212…214 мл NO/г, 28…32 мас.% нитроглицерина (НГц), 0,3…0,5 мас.% ДФА, 0,2…0,4 централита II. В составе СФП находится 78…82 мас.% пластифицированной пороховой массы и 18…22 мас.% пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота 212…214 мл NO/г.
Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль энергетической и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 15 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 23 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин и централит II в составе пороха применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Использование ДФА менее 0,4 мас.% и централита II менее 0,1 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% и централита II более 0,7 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Графит используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и электростатические свойства. Использование графита менее 0,1 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электризуемость пороховых элементов. Увеличение содержания графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,1 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влаги и ЭА более 0,8 и 0,7 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.
Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурной основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212 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 214 мл NO/г улучшает баллистические характеристики СФП, однако изготовление пироксилина 1 Пл с содержанием азота более 214 мл NO/г связано с технологическими трудностями.
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 имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что позволило обеспечить требуемые баллистические характеристики в 9 мм пистолетном патроне. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не удовлетворяют как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Примечание. Требования, предъявляемые к 9 мм пистолетному патрону: масса пули - 5,1…5,4 г; масса заряда - не более 0,5 г; средняя скорость полета пули - 445…465 м/с; разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль - не более 30 м/с; максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия в группе из 10 выстрелов: среднее - не более 274,5 МПа, наибольшее - не более 294,1 МПа; разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов - не более 34,3 МПа.
| Таблица | |||||
| Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха | |||||
| Наименование показателя | Пример (Пр.№1) | Пр.№2 | Пр.№3 | Пр.№4 | Пр.№5 |
| Состав, мас.%: | |||||
| Нитроглицерин | 15 | 19 | 23 | 13 | 25 |
| Дифениламин | 0,4 | 0,7 | 1,0 | 0,3 | 1,2 |
| Этилацетат | 0,1 | 0,4 | 0,7 | 0,1 | 0,9 |
| Централит II | 0,1 | 0,4 | 0,7 | 0,1 | 0,9 |
| Графит | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,1 | 0.4 |
| Влага | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 0,1 | 1,0 |
| Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота, мл NO/г | 212 | 213 | 214 | 210 | 214 |
| Насыпная плотность, кг/дм3 | 1,014 | 1,025 | 1,010 | 0,910 | 0,90 |
| Химическая стойкость, мм рт.ст. | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 |
| Пористость, % | 3,0 | 2,0 | 4,0 | 10,0 | 12,0 |
| Баллистические характеристики: | |||||
| Масса пули, г | 5,1…5,4 | 5,1…5,4 | 5,1…5,4 | 5,1…5,4 | 5,1…5,4 |
| Масса заряда, г | 0,43 | 0,43 | 0,44 | 0,41 | 0,47 |
| Средняя скорость пули, м/с | 460 | 460 | 459 | 398 | 410 |
| Разность между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с | 8 | 7 | 10 | 40 | 38 |
| Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа: | |||||
| среднее | 263,7 | 265,7 | 265,9 | 276,5 | 280,4 |
| наибольшее | 268,6 | 270,6 | 272,5 | 299,0 | 308,8 |
| Разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов | 5,9 | 7,6 | 6,4 | 39,2 | 34,3 |
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. Патент RU №2280635, С06В 25/24, опубл. 27.10.2006 (6 с.).
Сферический порох для 9 мм пистолетного патрона, включающий пироксилин, нитроглицерин, дифениламин и влагу, отличающийся тем, что порох содержит пластифицированную пороховую массу, включающую пироксилин 1Пл, нитроглицерин, дифениламин и централит II, и пироксилин 1Пл, графит, этилацетат, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нитроглицерин | 15-23 |
| дифениламин | 0,4-1,0 |
| централит II | 0,1-0,7 |
| графит | 0,1-0,3 |
| этилацетат | 0,1-0,7 |
| влага | 0,2-0,8 |
| пироксилин 1 Пл с содержанием | |
| оксида азота 212-214 мл NO/г | остальное |
