Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию


 


Владельцы патента RU 2542262:

Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в том числе для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию. Порох включает пироксилин 1 Пл, коллоксилин «Н», нитроглицерин, дифениламин, централит II, этилацетат и влагу, насыпная плотность пороховых элементов 0,40-0,50 кг/дм3, в качестве катализатора горения используется медь (II)-свинец (II) оксид-фталат, оксид железа (III), связанный графит, в том числе углерод технический. Изобретение обеспечивает баллистические характеристики в патронах травматического действия по стабильности начальной скорости пули. 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

В настоящее время широкое распространение получило травматическое оружие. Особенностью травматических патронов является низкая масса метаемого снаряжения (резиновые картечь и пули) и, соответственно, низкий уровень максимального давления пороховых газов 50…180 кгс/см2. В этих условиях ни один из известных порохов не обеспечивает полного сгорания метательного заряда, особенно при отрицательных температурах, поэтому в зарубежных травматических патронах используется дымный ружейный порох. Однако такие патроны после 2…3 выстрелов создают сильное задымление, что затрудняет дальнейшую прицельную стрельбу.

В качестве аналога авторами выбран сферический порох для дробовых охотничьих ружей 12, 16, 20 калибров [Заявка №2012102880/05 (004262) от 27.01.2012 г.)], состоящий из смеси 70…90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, 0,3…1,0 мас.% дифениламина (ДФА), 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата (ЭА) и 0,4…0,9 мас.% влаги.

Представленный СФП не обеспечивает требуемые баллистические характеристики в составе патронов травматического действия к гладкоствольному оружию ввиду несгорания пороха в канале ствола.

Наиболее близким техническим решением является способ получения СФП для охотничьего оружия [Патент РФ №1727375 (C06B 21/00)] (прототип), где СФП состоит из пироксилина 1 Пл или пироксилина 1 Пл с возвратно-технологическими отходами, 0,6…1,2 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3…1,0 мас.% технического углерода, медь (II)-свинец (II) оксид-фталат (ФМС) в количестве 0,5…2,5 мас.% от массы пироксилина 1 Пл, этилацетата (ЭА) и влаги.

Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в патронах травматического действия по стабильности начальной скорости пули ввиду неполного сгорания в канале ствола оружия.

Целью изобретения является получение сферического пороха для патронов травматического действия, обеспечивающего требуемые баллистические характеристики, с использованием в качестве сырья баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, при этом порох позволит снизить температурный градиент по начальной скорости пули. Известно, что баллиститные пороха марок НБл или НБпл в составе имеют коллоксилин (~60 мас.%) и нитроглицерин (НГц) (~40 мас.%).

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох изготавливают из пироксилина 1 Пл и баллиститных порохов марок НБл или НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения, содержащих в составе коллоксилин и НГц, централит II, оксид железа (III), с насыпной плотностью пороховых элементов 0,40…0,50 кг/дм3, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Нитроглицерин 20,0…28,0
Централит II 0,4…0,6
Дифениламин 0,3…0,8
Этилацетат 0,1…0,7
Связанный графит,
в том числе углерод технический (сажа)
0,1…0,2 мас.% 0,2…0,6
Влага 0,2…0,9
Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0…7,0
Оксид железа (III) 0,05…1,0
Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией
оксида азота 212,0…213,0 мл NO/г 30,0…40,0
Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией
окиси азота 189,0…194,5 мл NO/г остальное

Нитроглицерин в составе пороха применяется в качестве энергетической добавки. Использование НГц в количестве менее 20,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, что способствует увеличению массы порохового заряда и снижению начальной скорости пули. Увеличение в составе пороха НГц более 28 мас.% невозможно, т.к. в составе порохов типа НБл или НБпл содержится не более 40 мас.% НГц.

Дифениламин и централит II в составе пороха в количестве 0,3…0,8 и 0,4…0,6 мас.%, соответственно, применяются в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование ДФА менее 0,3 мас.% и централита II менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА и централита II более 0,8 и 0,6 мас.%, соответственно, приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Авторами установлено, что пороха с катализаторами имеют более низкую границу аномального горения, горят при низких давлениях (~30…200 кгс/см2) с более высокой скоростью. В качестве катализаторов горения используют ФМС в количестве 3,0…7,0 мас.%, оксид железа (III) в количестве 0,05…1,0 мас.% и связанный графит в количестве 0,2…0,6 мас.%, в том числе углерод технический (сажа) 0,1…0,2 мас.%. Связанный графит, в том числе углерод технический (сажа) также выполняют роль добавки, улучшающей электростатические свойства и сыпучесть пороха. Уменьшение ФМС менее 3,0 мас.%, оксида железа (III) менее 0,05 мас.%, связанного графита менее 0,2 мас.% и углерода технического (сажи) менее 0,1 мас.% приводит к снижению скорости пули, что, в свою очередь, приводит к увеличению массы пули и снижению скорости полета метательного заряда. Увеличение ФМС более 7,0 мас.%, оксида железа (III) более 1,0 мас.%, связанного графита более 0,6 мас.%, в том числе углерода технического (сажи) более 0,2 мас.% дальнейшего эффекта на скорость полета метательного заряда не оказывает, но в целом приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Влага в количестве 0,2…0,9 мас.% и ЭА в количестве 0,1…0,7 мас.% в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% делает порох опасным в обращении, а ЭА менее 0,1 мас.% связано с дополнительными трудозатратами на сушку. Использование влаги и ЭА более 0,9 и 0,7 мас.%, соответственно, увеличивает массу порохового заряда и снижает полноту сгорания порохового заряда.

Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота 212,0…213,0 мл NO/г и коллоксилин «Н» с содержанием оксида азота 189…194,5 мл NO/г выполняют роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота в пироксилине 1 Пл менее 212,0 мл NO/г и коллоксилине «Н» менее 189 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, повышению пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота в пироксилине 1 Пл более 213,0 мл NO/г и коллоксилине «Н» более 194,5 мл NO/г улучшает баллистические характеристики пороха, однако верхний предел содержания коллоксилина «Н» в баллиститном порохе марок НБл и НБпл с истекшими гарантийными сроками хранения ограничен их изготовлением.

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

Заданные требования для патронов травматического действия: масса пули - 4,0…12,0 г; начальная скорость пули: при температуре плюс 20°C - 230…250 м/с; при температуре плюс 50°C - 230…250 м/с; при температуре минус 20°C - 190…230 м/с.

Из приведенных данных таблицы видно, что полученный по разработанному авторами составу (примеры 1…3) СФП для патронов травматического действия удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет требованиям по начальной скорости полета пули в эксплуатационном диапазоне температур.

Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя Пример
(Пр. №1)
Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5
Нитроглицерин, мас.% 20,0 24,0 28,0 18,0 28,0
Централит II, мас.% 0,4 0,5 0,6 0,8 0,2
Дифениламин, мас.% 0,3 0,5 0,8 0,2 1,0
Этилацетат, мас.% 0,1 0,4 0,7 0,1 0,8
Связанный графит, в том числе углерод технический 0,1…0,2 мас.% 0,2 0,4 0,6 0,1 0,7
Влага, мас.% 0,2 0,5 0,9 0,2 1,0
Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0 5,0 7,0 2,0 8,0
Оксид железа (III) 0,05 0,07 1,0 0,03 1,2
Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 212,0 212,5 213,0 210,0 213,5
Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией оксида азота, мл NO/г 189,0 191,0 194,5 189,0 194,5
Насыпная плотность пороховых элементов, кг/дм3 0,40 0,45 0,50 0,40 0,55
Химическая стойкость, мм рт.ст. 25 25 25 25 25
Баллистические характеристики
Масса пули, г 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2
Масса пороха, г 0,65 0,65 0,65 0,65 0,85
Начальная скорость пули при различной температуре заряда, м/с
- плюс 20°C 250 238 233 221 245
- плюс 50°C 247 245 238 228 260
- минус 20°C 224 211 199 187 163

Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию, включающий пироксилин 1 Пл, дифениламин, графит, медь (II)-свинец (II) оксид-фталат, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что сферический порох содержит 20,0-28,0 мас.% нитроглицерина, централит II, оксид железа (III), с насыпной плотностью пороховых элементов 0,40-0,50 кг/дм3, а в качестве исходного сырья содержит пироксилин 1 Пл и коллоксилин «Н» при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нитроглицерин 20,0-28,0
Централит II 0,4-0,6
Дифениламин 0,3-0,8
Этилацетат 0,1-0,7
Связанный графит,
в том числе углерод технический
(сажа) 0,1-0,2 мас.% 0,2-0,6
Влага 0,2-0,9
Медь (II)-свинец (II) оксид-фталат 3,0-7,0
Оксид железа (III) 0,05-1,0
Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией
оксида азота 212,0-213,0 мл NO/г 30,0-40,0
Коллоксилин «Н» с объемной концентрацией
оксида азота 189,0-194,5 мл NO/г остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения наполненного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов в воде с этилацетатом (ЭА), диспергирование лака, обезвоживание и удаление этилацетата отгонкой, при этом в качестве нитратов целлюлозы используют баллиститные нитроглицериновые пороха, трубчатые динитродиэтиленгликолевые пороха или возвратно-технологические отходы, которые первоначально загружают в воду при перемешивании в количестве 30-40% от их общей массы, дозируют 1,8-2,0 об.ч.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 8 г. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,0-214,0 мл NO/г, дифениламин, нитроглицерин, этилацетат и влагу.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 10 г. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,0-214,0 мл NO/г, нитроглицерин, дифениламин, этилацетат и влагу.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в том числе для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 9 г. Порох включает, мас.%: нитроглицерин 10,5-13,5, дифениламин 0,3-0,7, этилацетат 0,1-0,9, связанный графит 0,1-0,3, влагу 0,2-0,6 и нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212-214 мл NO/г, при этом диаметр пороховых элементов составляет 0,65-0,95 мм, толщина горящего свода - 0,31-0,37 мм, а насыпная плотность - 0,950-0,990 кг/дм3.
Изобретение относится к области получения сферических порохов, в частности для строительно-монтажных патронов. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5-214,0 мл NO/г, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, с размером пороховых элементов 0,2-0,4 мм, насыпной плотностью 0,65-0,70 кг/дм3, пористостью 26-30%.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для метательного заряда к 9×19 мм пистолетному патрону с пулей со стальным сердечником.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности, для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Изобретение обеспечивает полноту сгорания порохового заряда в канале ствола оружия и полноту ликвидации несгоревших пороховых частиц за стволом оружия.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох выполнен из смеси 70-90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0-210,5 мл NO/г и 10-30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5-213,5 мл NO/г и содержит, мас.%: дифениламин 0,3-1,0, графит 0,1-0,6, этилацетат 0,3-0,8 и влагу 0,4-0,9.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает приготовление порохового лака, для чего первоначально в реактор добавляют пороховую массу, воду и этилацетат, загружают гексоген, перемешивание проводят до полного растворения гексогена в этилацетате, после чего вводят возвратно-технологические отходы, затем вводят остальную часть пороховой массы и ведут процесс приготовления порохового лака.

Изобретение относится к производству сферических порохов. Способ нанесения многослойного покрытия на гранулы сферического пороха включает приготовление водной эмульсии компонента покрытия, приготовление суспензии пороха с содержанием 60-80 мас.% наполнителя в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной эмульсии в суспензию пороха в два приема, обработку суспензии пороха эмульсией. При этом первую порцию эмульсии, содержащую 10-15 мас.% 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) по отношению к 1 мас.ч. пороха, вводят при температуре 85-95°C и перемешивают, после чего снижают температуру до 70-75°C. Вторую порцию эмульсии, содержащую 5-10 мас.% 2,4-динитротолуола (ДНТ) по отношению к 1 мас.ч. пороха, вводят при температуре 70-75°C и перемешивают. В качестве наполнителей пороха применяют нерастворимые в воде энергоемкие компоненты, в частности октоген, гексоген. Способ позволяет получить стабильное, не мигрирующее вглубь гранулы покрытие на поверхности высоконаполненной дисперсионными веществами гранулы, что обеспечивает повышение прогрессивности горения пороха. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства сферических порохов (СФП). Способ получения многослойного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов с этилацетатом в воде, диспергирование лака при вводе эмульгатора и удаление растворителя. При этом в приготовленную лаковую эмульсию, содержащую коллоксилин, вводят высокоэнергетические гранулы, отгоняют этилацетат при монотонном подъеме температуры, вводят эмульсию, содержащую 2,4,6-тринитротолуол (ТНТ), и перемешивают с порохом. В качестве высокоэнергетических гранул используют составы, содержащие высокоазотные нитраты целлюлозы с содержанием энергетического наполнителя 60-80 мас.%. В качестве энергетического наполнителя используют дисперсный октоген, гексоген или другое нерастворимое в воде взрывчатое вещество. Изобретение обеспечивает повышение прогрессивности горения пороха, которое обеспечивается за счет формирования адгезионных слоев веществ с различными значениями β на поверхности гранулы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Наверх