Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области разработки зарядов к 5,6 мм спортивному патрону кольцевого воспламенения. Заряд состоит из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей. Заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина, 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата, 0,3…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%: 0,2…0,4 - не менее 92, более 0,4 и менее 0,2 - не более 8. Достигается повышение скорости полета пули. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области разработки зарядов для патронов к стрелковому оружию.

Известен заряд к стрелковому оружию из сферического пороха (СФП) по ТУ 7506804-98-90, который предназначен для использования в спортивных винтовочных патронах калибра 5,6 мм «Снайпер», «Юниор», «Матч». Заряд состоит из фракций 0,2…0,4 мм - не менее 75 мас.%, более 0,4 мм и менее 0,2 мм - не более 25 мас.%, с насыпной плотностью порохового заряда 0,61…0,77 кг/дм³. Такой пороховой заряд не обеспечивает получение стабильных баллистических характеристик.

В качестве прототипа авторами выбран патент SU 1806472 AЗ, по которому пороховой заряд выполнен из пороха на основе пироксилина с теплотой сгорания 4,10…4,35 МДж/кг и насыпной плотностью 0,63…0,75 кг/дм³, при следующем массовом соотношении фракций, мас.%:

0,4…0,315	70…90
0,315…0,2	10…20
менее 0,2 и более 0,4	0…5

Приведенный в прототипе пороховой заряд обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в 5,6 мм спортивных тренировочных патронах «Матч», «Биатлон», «Стандарт» по разбросу скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт» и снижение себестоимости пороховых зарядов для указанных патронов.

Поставленная цель достигается тем, что пороховой заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата (ЭА), 0,3…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%:

0,2…0,4	не менее 92
более 0,4 и менее 0,2	не более 8

Требования баллистических характеристик 5,6 мм спортивных винтовочных патронов кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт», состоящих из пули 1, запрессованной в гильзу 2 с капсюлем-воспламенителем 4, и порохового заряда 3, изображенных на фигуре: масса пули - 2,58…2,60 г, масса порохового заряда - 0,070…0,090 г, средняя скорость полета пули на расстоянии 10 м от дульного среза - 315…325 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости пуль - не более 15 м/с, максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не менее 88,2, наибольшее - не более 122,5, разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов - не более 14,7.

Авторами установлено, что применение смеси пироксилина с различным содержанием оксида азота в отношении: 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г способствует получению СФП с равномерно распределенной пористостью. Это обеспечивает стабильное горение порохового заряда при заданной навеске, что в итоге обеспечивает заданную скорость полета пули и разброс скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г более 80 мас.% и уменьшение пироксилина 209,0…210,5 мл NO/г менее 20 мас.% приводит к увеличению разброса давлений пороховых газов между максимальным и минимальным значениями, а уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г менее 60 мас.% и увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г более 40 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и увеличению разброса скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Дифениламин в составе сферического пороха в количестве 0,4…0,8 мас.% выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% снижает химическую стойкость СФП, а увеличение ДФА в составе пороха более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики пороха и, как следствие, к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Углерод и графит в составе СФП в пределах 0,3…0,7 мас.% выполняют роль катализатора горения. При уменьшении углерода и графита менее 0,3 мас.% эффект катализатора горения снижается, а увеличение углерода и графита в составе СФП более 0,7 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Этилацетат и влага в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,2 мас.% и влаги менее 0,3 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 1,0 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, повышению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Насыпная плотность СФП является основной характеристикой, определяющей скорость горения. Снижение насыпной плотности менее 0,64 кг/дм³ приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,74 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Фракция пороха в пороховом заряде с размером частиц 0,2…0,4 в количестве не менее 92 мас.% обеспечивает стабильные баллистические характеристики. Уменьшение фракции менее 0,2 приводит к резкому повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение фракции пороха в пороховом заряде более 0,4 приводит к увеличению массы порохового заряда, снижению скорости полета пули и к большому разбросу скорости полета пули между максимальным и минимальным значениями.

В таблице приведены характеристики разработанного авторами порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица
Характеристики порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения
Наименование показателей	Пример (Пр. №1)	Пр. №2	Пр. №3	Пр. №4	Пр. №5
Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 212,5…213,5 мл NO/г, мас.%	60	70	80	40	90
Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 209,0…210,5 мл NO/г, мас.%	40	30	20	60	10
Содержание ДФА в пороховом заряде, мас.%	0,4	0,6	0,8	0,2	1,0
Содержание углерода и графита, мас.%	0,3	0,5	0,7	0,2	0,9
Содержание ЭА, мас.%	0,2	0,6	1,0	0,2	1,5
Содержание влаги, мас.%	0,3	0,6	0,9	0,3	1,2
Насыпная плотность, кг/дм3	0,64	0,67	0,74	0,5	0,9
Фракция 0,2…0,4, мм	92	94	96	90	95
Фракция менее 0,2 и более 0,4, мм	8	6	4	10	5
Баллистические характеристики
масса пули, г	2,58	2,59	2,60	2,58	2,60
масса заряда, г	0,08	0,081	0,081	0,079	0,10
скорость полета пули, м/с	322	324	321	315	300
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с	7	8	10	15	18
Максимальное давление пороховых газов, МПа
- среднее	95,1	107,8	97,1	123,5	107,8
- наибольшее	107,8	112,7	102,9	128,4	122,5
Разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов, МПа	6,8	7,8	9,8	14,7	16,6

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами пороховой заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам, за пределами граничных условий (примеры 4, 5) пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения, состоящего из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей, отличающийся тем, что в нем заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, 0,4…0,8 мас.% дифениламина, 0,3…0,7 мас.% углерода и графита, 0,2…1,0 мас.% этилацетата, 0,3…0,9 мас.% влаги с насыпной плотностью 0,64…0,74 кг/дм³ при следующем соотношении фракций, мас.%:

0,2…0,4	не менее 92
более 0,4 и менее 0,2	не более 8