Заряд для 7,62 мм автоматного патрона
Владельцы патента RU 2495861:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Заряд предназначен для размещения в капсюлированной гильзе с пулей и выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, 11,5-14,5 мас.% нитроглицерина, 10-30 мас.% гексогена, 0,5-1,0 мас.% дифениламина, 0,2-0,4 мас.% централита II, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,950-0,995 кг/дм3, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха централитом I и динитротолуолом, графитованных с поверхности и содержанием этилацетата 0,1-0,9 мас.% и влаги 0,2-0,9 мас.% при массовом соотношении фракций, %: 0,63-0,4 мм - не менее 75; 0,4-0,315 мм - не более 20; сумма крупной фракции, оставшейся на сетке 0,63, и мелкой фракции, прошедшей через сетку 0,315 и оставшейся на сетке 0,16 мм, - не более 5. Изобретение обеспечивает требуемые баллистические характеристики в 7,62 автоматном патроне, в том числе повышение скорости полета пули при сохранении давления пороховых газов в канале ствола оружия в заданных пределах. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических пороков (СФП) для стрелкового оружия.
Одной из задач, стоящих при разработке СФП для зарядов к стрелковому нарезному оружию, является обеспечение высокой точности стрельбы, которая достигается за счет стабильных характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пули, разбросу скорости полета пуль и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Такой пороховой заряд из СФП не обеспечивает баллистические характеристики в 7,62 мм автоматическом патроне из-за большой массы порохового заряда и низкой скорости полета пуль.
Наиболее близким техническим решением для разработанного авторами заряда к 7,62 мм автоматическому патрону является заявка №201004245/02 (006010) от 08.02.2010 г. (прототип), по которой заряд для 5,45 мм патрона, предназначенный для размещения в капсюлированной гильзе с пулей, выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и 10,5…13,5 мас.% нитроглицерина, 0,5…1,1 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,930…0,980 кг/дм3, флегматизированных с поверхности 4,2…6,2 мас.% централита и 1,3…2,3 мас.% динитротоуола, графитованных 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,9 мас.% и этилацетата 0,1…0,9 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:
| 0,63…0,4 | - не менее 75 |
| 0,4…0,315 | - не более 20 |
| Сумма крупной фракции, | |
| оставшейся на сетке 0,63, | |
| и мелкой фракции, прошедшей | |
| через сетку 0,315 и оставшейся | |
| на сетке 0,16, | - не более 5. |
Недостатком такого заряда из СФП является то, что пороховой заряд не вмещается в гильзу для 7,62 мм автоматного патрона, а это приводит к низкой скорости полета пули.
Целью изобретения является повышение скорости полета пули при сохранении давления пороховых газов в канале ствола оружия в заданных пределах в 7,62 мм автоматном патроне.
Поставленная цель достигается тем, что заряд для 7,62 мм автоматного патрона, предназначенный для размещения в капсюлированной гильзе с пулей, выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетических компонентов используют 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена, 0,5…1,0 мас.% дифениламина, централита II 0,2…0,4 мас.%, с насыпной плотностью 0,950…0,995 кг/дм3, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,9 мас.% и этилацетата 0,1…0,9 мас.%, при следующем соотношении фракций, мас.%:
| 0,63…0,4 мм | не менее 75 |
| 0,4…0,315 мм | не более 20 |
| Сумма крупной фракции, | |
| оставшейся на сетке 0,63, | |
| и мелкой фракции, прошедшей | |
| через сетку 0,315 и оставшейся | |
| на сетке 0,16 мм, | не более 5 |
Для получения СФП, обеспечивающего высокие скорости полета пуль, необходимы высокоэнергетические компоненты. Например, в качестве энергетической и структурирующей основы используется нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических отходов от предшествующих операций, 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена.
Снижение оксида азота в нитроцеллюлозе менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота в нитроцеллюлозе более 214,5 мл NO/г связано с увеличением трудозатрат при получении нитроцеллюлозы.
Снижение нитроглицерина в пороховом заряде менее 11,5 мас.% приводит к снижению энергетики пороха, а увеличение нитроглицерина в пороховом заряде более 14,5 мас.% приводит к повышению температуры горения порохового заряда и к увеличению пламенности при выстреле. Уменьшение гексогена в пороховом заряде менее 10 мас.% значительного эффекта по увеличению скорости полета пули практически не дает, а увеличение гексогена более 30 мас.% приводит к неравномерному распределению его в пороховых элементах. Снижение возвратно-технологических отходов менее 20 мас.% приводит к снижению насыпной плотности порохового заряда, а увеличение возвратно-технологических отходов более 30 мас.% нецелесообразно.
Для обеспечения стабильных баллистических характеристик необходима насыпная плотность порохового заряда в пределах 0,950…0,995 кг/дм3. Снижение насыпной плотности менее 0,950 кг/дм3 приводит к снижению массы порохового заряда и к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,995 кг/дм3 технологически невозможно.
Для обеспечения прогрессивности горения порохового заряда необходима флегматизация пороховых элементов с поверхности 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола. Снижение централита I менее 2,5 мас.% и динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 4,5 мас.% и динитротолуола более 2,5 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Дифениламин и централит II выполняют роль стабилизатора химической стойкости. Снижение дифениламина менее 0,5 мас.% и централит II менее 0,2 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% и централита II более 0,4 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.
Графит используется как добавка, обеспечивающая сыпучесть пороха и снижение электростатические характеристик. Снижение графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению сыпучести пороха и к повышению электростатических характеристик, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графитом в процессе мешки пороха.
Этилацетат и влага в порохе выполняют роль технологических добавок. Уменьшение этилацетата менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение влаги более 0,9 мас.% и этилацетата более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.
Увеличение фракции пороха более 0,63 мм приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение фракции пороха менее 0,4 мм и менее 0,315 мм приводит к повышению давления пороховых газов в канале оружия.
Требования баллистических характеристик для СФП в 7,62 мм автоматном патроне: масса пули - 7,75…8,05 г, объем зарядной камеры - 1,85 см3, масса порохового заряда - 1,56…1,64 г, скорость полета пули - 712…822 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 25 м/с, максимальное давление пороховых газов, кгс/см2: среднее - не более 2700, наибольшее - не более 2900, наименьшее - не менее 2300.
Характеристики порохового заряда по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
| Таблица | |||||
| Характеристики порохового заряда для 7,62 мм автоматного патрона | |||||
| Наименование показателя | Пример (Пр.№1) | Пр.№2 | Пр.№3 | Пр.№4 | Пр.№5 |
| Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота, мл NO/г | 213,0 | 213,8 | 214,5 | 212 | 214,5 |
| Количество возвратно-технологических отходов, мас.% | 20 | 25 | 30 | 15 | 40 |
| Содержание гексогена, мас.% | 10 | 20 | 30 | 5 | 35 |
| Содержание нитроглицерина, мас.% | 11,5 | 13,0 | 14,5 | 10,0 | 15 |
| Насыпная плотность, кг/дм3 | 0,950 | 0,970 | 0,995 | 0,940 | 0,995 |
| Содержание централита I, мас.% | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 2,0 | 5,0 |
| Содержание динитротолуола, мас.% | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 1,0 | 3,0 |
| Продолжение таблицы | |||||
| Содержание централита II, мас.% | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,5 |
| Содержание графита, мас.% | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,08 | 0,4 |
| Содержание этилацетата, мас.% | 0,1 | 0,5 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
| Содержание влаги, мас.% | 0,2 | 0,55 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
| Фракция пороха 0,63…0,4 мм, мас.% | 77 | 80 | 85 | 75 | 73 |
| Фракция пороха 0,4…0,315 мм, мас.% | 20 | 18 | 14 | 19 | 21 |
| Сумма крупноты и мелочи, мас.% | 3 | 2 | 1 | 6 | 6 |
| Баллистические характеристики | |||||
| Масса пули, г | 7,78 | 8,01 | 8,02 | 8,01 | 7,99 |
| Масса заряда, г | 1,58 | 1,59 | 1,60 | 1,40 | 1,70 |
| Скорость полета пули, м/с | 730 | 735 | 731 | 710 | 650 |
| Разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов, м/с | 18 | 20 | 17 | 30 | 42 |
| Максимальное давление пороховых газов, кгс/см2 | |||||
| Среднее | 2640 | 2650 | 2670 | 2800 | 2750 |
| Наибольшее | 2820 | 2830 | 2810 | 2950 | 2870 |
| Наименьшее | 2360 | 2380 | 2370 | 2560 | 2500 |
Из приведенных данных таблицы следует, что разработанный авторами пороховой заряд из сферического пороха для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем требованиям, при этом введение в состав пороха гексогена позволяет увеличить скорость полета пули на 10…12 м/с при сохранении уровня давления пороховых газов в канале ствола оружия. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.
Заряд для 7,62 мм автоматного патрона, предназначенный для размещения в капсюлированной гильзе с пулей, отличающийся тем, что заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической основы используют 11,5-14,5 мас.% нитроглицерина, 10-30 мас.% гексогена, 0,5-1,0 мас.% дифениламина, централита II 0,2-0,4 мас.%, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,950-0,995 кг/дм3, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,5-4,5 мас.% централита I и 1,5-2,5 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1-0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2-0,9 мас.% и этилацетата 0,1-0,9 мас.% при следующем массовом соотношении фракций, %:
| 0,63-0,4 | не менее 75 |
| 0,4-0,315 | не более 20 |
| Сумма крупной фракции | |
| на сетке 0,63 и мелкой фракции, | |
| прошедшей через сетку 0,315 | |
| и оставшейся на сетке 0,16 | не более 5 |
