Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов



Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов
Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов
Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов
Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов
Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов
Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов

 


Владельцы патента RU 2628385:

Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (АО "ЦНИИТОЧМАШ") (RU)

Изобретение относится к сферическим двухосновным флегматизированным порохам для патронов стрелкового оружия, а именно автоматных и винтовочных патронов калибра от 5,45 до 12,7 мм. Порох состоит из зерен сфероидальной формы с флегматизированным поверхностным слоем и содержит энергетическую основу - нитроцеллюлозу и нитроглицерин, флегматизатор - централит №1, дибутилфталат и/или диоктилфталат, и/или диэтилгексилфталат, и/или триэтиленгликольдиметакрилат, и/или олигоэфиракрилат, растворитель - этилацетат, стабилизатор химической стойкости - дифениламин и воду при определенном соотношении компонентов. При этом толщина флегматизированного поверхностного слоя составляет 15,5-30% от толщины горящего свода. Отношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода составляет от 1,0 до 2,05. Плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом составляет от 0,85 до 1,15 г/см3. Технический результат заключается в повышении скорости пули без увеличения максимального давления пороховых газов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

 

Изобретение относится к области разработки метательных зарядов для патронов стрелкового оружия, более конкретно к сферическим двухосновным флегматизированным порохам, применяющимся в автоматных и винтовочных патронах стрелкового оружия калибра от 5,45 мм до 12,7 мм.

Сферические пороха - это многокомпонентные энергетические системы, в которых пороховые элементы имеют шаровую или эллипсоидную форму, изготавливаются по водно-эмульсионной или экструзионной технологии. Возможность обеспечения более высокой насыпной плотности, возможность ввода значительного количества наполнителей, относительно простая технология, более высокая производительность и безопасность в сравнении с известными технологиями пироксилинового и баллистидных порохов позволяет применять сферический порох производителями разных стран в патронах боевого, спортивного и охотничьего оружия, в строительно-монтажных патронах, в боеприпасах артиллерии малого калибра.

Необходимо отметить, что из-за повышенных энергетических параметров сферического двухосновного флегматизированного пороха, иностранные производители, как правило, применяют его в патронах стрелкового оружия с латунной гильзой, которая позволяет выдержать большие силовые нагрузки. Российское производство в основном выпускает патроны стрелкового оружия со стальной гильзой, в которой применение подобного пороха требует определенных доработок.

В связи с новой доктриной выполнения боевых операций, большим спросом стали пользоваться патроны для высокоточного оружия. Известно, что для эффективного выполнения различных боевых задач важную роль играют баллистические характеристики используемых патронов и качество их изготовления. Поэтому, в настоящее время, актуальной является разработка и постановка на производство высококачественных отечественных патронов стрелкового оружия, которые бы ничем не уступали и превосходили по своим эксплуатационным характеристикам патроны, выпускаемые передовыми зарубежными фирмами.

Известен заряд для 7,62 мм спортивного винтовочного патрона (патент RU №2584284 С2, опуб. 20.05.2016), размещенный в гильзе с капсюлем-воспламенителем. Заряд выполнен из сферического двухосновного пороха с насыпной плотностью более 1,0 кг/дм3, флегматизированного с поверхности 3,5-5,0 мас. % олигоэфиракрилата МГФ-9 и 3,5-5,0 мас. % централита I по отношению к массе пороха, имеющего в составе нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213-214 мл NO/г, нитроглицерин 19,0-21,0 мас. %, дифениламин 0,3-0,5 мас. %, влагу 0,2-0,4 мас. %, этилацетат 0,01-0,1 мас. %, покрытого с поверхности графитом 0,1-0,3 мас. % при следующем соотношении фракций, мас. %: (1,25-0,7) мм - не менее 80, более 1,25 и менее 0,7 мм - не более 20.

К недостаткам этого изобретения можно отнести следующее. Минимальное содержание флегматизатора и содержание нитроглицерина 21 мас. % способствует быстрому нарастанию максимального давления пороховых газов (<0,5 мсек.), что вызывает увеличение силовой нагрузки на гильзу, из-за этого могут образовываться трещины в донце гильзы, и ее последующее разрушение. При содержании флегматизатора выше 7 мас. %, уменьшаются энергетические характеристики метательного заряда и скорость его горения, что приводит к получению неудовлетворительных баллистических характеристик патронов. Также может происходить заклинивание гильзы при ее экстракции или затяжной выстрел, следовательно, не обеспечивается надежность работы автоматического оружия.

Известен сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов (патент RU №2254312 С1, опубл. 20.06.2005), который выбран в качестве прототипа. Он состоит из пороховых зерен сфероидальной формы с флегматизационным поверхностным слоем, содержит энергетическую основу - нитроцеллюлозу и нитроглицерин, этилацетат, флегматизатор - централит №1, стабилизатор химической стойкости - дифениламин и воду, дополнительно содержит в качестве флегматизатора дибутилфталат, и/или диоктилфталат, и/или диэтилгексилфталат, и/или триэтиленгликольдиметакрилат, и/или олигоэфиракрилат, при этом толщина флегматизационного поверхностного слоя имеет величину в мкм: S=55-0,0312Д, где Д - диаметр порохового зерна, мкм, а концентрация флегматизатора в флегматизационном поверхностном слое составляет 8-20 мас. %, теплота горения пороха в ккал/кг соответствует формуле: Q=685+0,344Д при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Недостатками такого технического решения является то, что параметры горения предлагаемого порохового метательного заряда не оптимизированы. Индикаторная диаграмма давления пороховых газов по времени выстрела (Pmax(τ)) не соответствует требованиям предъявляемым в настоящее время к высокоточным патронам, и поэтому применение подобного метательного заряда будет не эффективно в патронах для высокоточного стрелкового оружия.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание нового метательного заряда для патронов стрелкового оружия, обеспечивающего эффективную, надежную, безотказную работу оружия.

Поставленная задача решается за счет нового сферического флегматизированного пороха для автоматных и винтовочных патронов, в котором известный компонентный состав пороховых зерен сфероидальной формы с флегматизированным поверхностным слоем, содержащий энергетическую основу - нитроцеллюлозу и нитроглицерин, флегматизатор - централит №1, дополнительно содержащий дибутилфталат, и/или диоктилфталат, и/или диэтилгексилфталат, и/или триэтиленгликольдиметакрилат, и/или олигоэфиракрилат, растворитель - этилацетат, стабилизатор химической стойкости - дифениламин и воду, имеет следующие отличительные особенности. Толщина флегматизированного поверхностного слоя составляет 15,5-30% от толщины горящего свода, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

этилацетат 0,3-0,7
флегматизатор 1,5-6,5
дифениламин 0,3-0,7
вода 0,2-0,6
нитроглицерин 16,0-18,9
нитроцеллюлоза остальное

Кроме этого поставленная задача будет успешно выполнена, если:

- отношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода составляет от 1,0 до 2,05;

- плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом составляет от 0,85 до 1,15 г/см3.

Технический результат, полученный от изобретения, заключается в повышении скорости пули без увеличения максимального давления пороховых газов.

Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов является двухосновным, состоит из пороховых зерен с нанесенным на их поверхность флегматизированным слоем, который состоит из комбинации флегматизаторов, регулирующих скорость горения пороховых зерен, обеспечивая прогрессивное горение метательного заряда. Порох выполнен по традиционной эмульсионной технологии изготовления. Основными технологическими параметрами изготовления пороха являются температура, концентрация используемых веществ и время процесса флегматизации.

Достоинства и преимущества заявляемого сферического флегматизированного пороха - это его принципиально новые показатели качества, которые являются оптимальными технологическим параметрами, обеспечивающие стабильные баллистические характеристики для высокоточных патронов стрелкового оружия.

На фиг. 1 приведено фото, сделанное под микроскопом, на котором изображен срез пороховых зерен.

В таблице 1 приведены данные испытаний метательных зарядов из порохов заявляемого состава с граничными значениями.

Из результатов, приведенных в таблице 1, видно, что пороха с заявленными физико-химическими характеристиками имеют стабильные баллистические характеристики и обеспечивают скорость пули, превышающую зарубежный аналог.

1) выбранный диапазон толщины флегматизированного поверхностного слоя 15,5-30% от толщины горящего свода является оптимальным технологическим параметром, отработанным на практике, который обеспечивает повышенное прогрессивное горение метательного заряда и максимальную передачу кинетической энергии пули патрона;

2) содержание флегматизатора от 1,5 до 6,5 мас. % обусловлено следующим:

- содержание флегматизатора менее 1,5 мас. % способствует увеличению скорости горения пороха и, как следствие, увеличение максимального давления пороховых газов, что может привести к поломке оружия;

- содержание флегматизатора более 6,5 мас. % способствует неполному сгоранию пороха, особенно при отрицательных температурах, следствием этого могут являться затяжные выстрелы, осечки патрона, неработоспособность автоматики оружия и низкие неудовлетворительные требования по баллистическим характеристикам;

3) содержание нитроглицерина составляет от 16,0 до 18,9 мас. %:

- пороховой заряд с содержанием нитроглицерина менее 16,0 мас. % будет обладать низкой энергетикой и не достаточно обеспечивать требуемые баллистические характеристики;

- при содержании в пороховом заряде нитроглицерина более 18,9 мас. %, слой флегматизатора становится неустойчивым и будет проникать от наружного слоя порохового зерна вглубь энергетической основы более заявленного диапазона, что также отрицательно скажется на баллистических характеристиках патрона;

4) отношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода составляет от 1,0 до 2,05:

- соотношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода менее 1,0 способствует увеличению скорости сгорания пороха и как следствие к нарастанию давления пороховых газов, в результате чего может происходить аномальный выстрел и не экстракция гильзы;

- соотношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода более 2,05 способствует не полному сгоранию пороха, и соответственно повышенному разбросу баллистических характеристик;

5) плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом составляет 0,85-1,15 г/см3:

- плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом, составляющая менее 0,85 г/см, не обеспечивает предъявляемые требования по скорости пули;

- плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом, составляющая более 1,15 г/см3 обуславливает разрушение порохового зерна, способствует увеличению максимального давления пороховых газов выше допустимых требований.

Для применения во вновь разрабатываемых патронах стрелкового оружия калибра от 5,45 мм до 12,7 мм, а также для их модернизации, предлагаемый сферический флегматизированный порох был изготовлен и апробирован.

Для определения диапазона эффективной работы, модернизированный сферический флегматизированный порох подвергся испытаниям, которые завершились с положительными результатами.

Так, например, основные предъявляемые требования по баллистическим характеристикам к 5,56-мм патрону RS-101 с пулей повышенной пробиваемости, изготавливаемому отечественным производством со стальной гильзой определяют среднее значение скорости полета пули, V25cp.≥930 м/с и среднее максимальное давление пороховых газов, Рмах≤3100 кгс/см2.

По результатам испытаний, баллистические характеристики метательного заряда из заявленного пороха, согласно настоящему изобретению, составили:

- среднее значение скорости полета пули, V25 - 935 м/с;

- среднее значение максимального давления пороховых газов, Рмах - 2962 кгс/см2.

Также, проводились баллистические испытания нового порохового заряда в 7,62-мм патроне с тяжелой пулей в сравнении со штатным порохом ВТ.

Результаты испытаний отражены в таблице 2.

За счет использования нового пороха в 7,62-мм винтовочном патроне с тяжелой пулей при меньшем максимальном давлении пороховых газов был получен прирост скорости пули 11%. Этот порох имел следующие геометрические параметры (замеры под микроскопом): длина зерна - от 1,5 до 1,6 мм, ширина - от 1,0 до 1,1 мм, толщина - 0,4 мм, толщина флегматизированного слоя составляла от 78 до 80 мкм (20%).

Также особое внимание при проведении испытаний нового сферического флегматизированного пороха уделялось высокоточным винтовочным патронам, которые являются наиболее перспективными в разработке и актуальными в использовании.

Современные предъявляемые требования по баллистическим характеристикам к 8,6-мм высокоточному снайперскому патрону «.338 Lapua Magnum» с бронебойной пулей, которые необходимо достичь, являются следующие:

- среднее значение скорости полета пули, V25 - 890-905 м/с;

- среднее значение максимального давления пороховых газов, Рмах - 3300 кгс/см2;

- наибольшее значение максимального давления пороховых газов, Рмах - 3400 кгс/см2;

- объем зарядной каморы, W0cp - 6,2 см3;

- плотность заряжания патрона, Δср - 0,97 г/см3.

Сравнительные испытания различных порохов в 8,6-мм патронах, обозначенных «.338 Lapua Magnum» приведены в таблице 3.

Анализ полученных данных, приведенных в таблице 3, позволяет сделать вывод, что применение нового сферического пороха, согласно изобретению, в 9-мм патронах соответствует современным предъявляемым требованиям по среднему значению скорости полета пули при этом не увеличивая максимального давления поровых газов. Кроме того, эти баллистические характеристики у нового сферического пороха значительно улучшены по сравнению с ранее известными аналогами, более стабильны и являются оптимальными.

Более того, предлагаемый сферический порох был проверен в 8,6-мм патроне при различных температурах зарядов. Результаты баллистических испытаний приведены в таблице 4.

Из полученных результатов таблицы 4 видно, что новый порох обеспечивает получение требований к высокоточным патронам во всем диапазоне температур эксплуатации. При этом обращает внимание высокая стабильность полученных баллистических характеристик.

Сферический флегматизированный порох, согласно настоящему изобретению, удовлетворяет всем предъявляемым в настоящее время требованиям к патронам стрелкового оружия по баллистическим характеристикам и превосходит аналоги. Данное изобретение не ограничивается использованием в патронах с латунной гильзой, а может успешно применяться в патронах отечественного производства со стальной гильзой.

Таким образом, изобретение решает поставленную задачу и обеспечивает эффективную, надежную, безотказную работу автоматики стрелкового оружия.

1. Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов, состоящий из пороховых зерен сфероидальной формы с флегматизированным поверхностным слоем, содержащий энергетическую основу - нитроцеллюлозу и нитроглицерин, флегматизатор - централит №1, дополнительно содержащий дибутилфталат, и/или диоктилфталат, и/или диэтилгексилфталат, и/или триэтиленгликольдиметакрилат, и/или олигоэфиракрилат, растворитель - этилацетат, стабилизатор химической стойкости - дифениламин и воду, отличающийся тем, что толщина флегматизированного поверхностного слоя составляет 15,5-30% от толщины горящего свода при следующем соотношении компонентов, мас. %:

этилацетат 0,3-0,7
флегматизатор 1,5-6,5
дифениламин 0,3-0,7
вода 0,2-0,6
нитроглицерин 16,0-18,9
нитроцеллюлоза остальное

2. Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра порохового зерна к толщине горящего свода составляет от 1,0 до 2,05.

3. Сферический флегматизированный порох для автоматных и винтовочных патронов по п. 1, отличающийся тем, что плотность заряжания патрона сферическим флегматизированным порохом составляет от 0,85 до 1,15 г/см3.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вооружения, а именно к единому полному переменному заряду (ЕППЗ) для выстрела 3ВО36 к 82-мм миномету 2Б24. Включает дополнительный заряд (ДЗ) из модифицированного пироксилинового пороха (ПП) в жестких сгорающих картузах (ЖСК), размещенных на трубке стабилизатора мины.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к метательным зарядам минометных выстрелов. Метательный заряд минометного выстрела содержит основной воспламенительный заряд, размещаемый в удлиненной камере стабилизатора мины.

Изобретение относится к метательным зарядам для стрелкового оружия и может быть использовано для зарядов к спортивному винтовочному патрону калибра 7,62 мм. Заряд для 7,62×53 мм спортивного винтовочного патрона из сферического пороха, размещенного в гильзе с капсюлем воспламенителем, выполнен из сферического двухосновного пороха с насыпной плотностью более 1,0 кг/дм3, флегматизированного олигоэфиракрилатом МГФ-9 и центратом I, имеющего в составе нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213-214 мл NO/г, нитроглицерин 19,0-21,0 мас.%, дифениламин 0,3-0,5 мас.%, влагу 0,2-0,4 мас.%, этилацетат 0,01-0,1 мас.%, покрытого с поверхности графитом 0,1-0,3 мас.% при следующем соотношении фракций, мас.%: (1,25-0,7) мм не менее 80, более 1,25 и менее 0,7 не более 20.

Изобретение относится к пороховым зарядам, преимущественно легкогазовым. Бинарный пороховой заряд содержит окислитель и горючее, расположенные отдельно в цилиндрической или конической шашке с продольным каналом, и выполнен продольными или спиральными объемными секторами, или плоскими слоями, или поперечными или коническими слоями.

Изобретение относится к области разработки зарядов к патронам стрелкового оружия, в частности зарядов для пистолетного патрона. Заряд для пистолетного 9×19 мм патрона с облегченной пулей со стальным сердечником состоит из частиц сферического пороха.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к усиленным патронам и способам их изготовления. Усиленный патрон содержит пулю, гильзу, шашку и капсюль.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров состоит из сферического пороха.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд содержит сферический порох, выполненный из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,5 мл NO/г, 10-30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций с насыпной плотностью 0,65-0,75 кг/дм3, графитованных с поверхности 0,1-0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,3-0,9 мас.% и этилацетата 0,2-1,0 мас.% при массовом соотношении фракций, %: 0,2…0,4 мм не менее 92, а менее 0,2 мм и более 0,4 мм не более 8.
Изобретение относится к области разработки зарядов для стрелкового оружия и может быть использовано при разработке зарядов к охотничьим патронам 7,62×39 - 9 (с пулей массой 9 г).
Изобретение относится к области разработки зарядов для стрелкового оружия. Заряд для охотничьего патрона 7,62×39-8 с пулей массой 8 г предназначен для размещения в капсулированной гильзе с пулей.

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, в частности для патронов к автомату АК-74. Изобретение направлено на усовершенствование рецептуры, что повышает прогрессивность горения сферического пороха и облегчает его производство.

Изобретение относится к производству флегматизированных сферических порохов к стрелковому оружию, а именно для снаряжения 7,62-мм автоматного и охотничьего патрона к нарезному оружию.

Изобретение относится к получению двухосновных сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Сферические элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, динитротолуола, централита II, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к метательным зарядам для стрелкового оружия и может быть использовано для зарядов к спортивному винтовочному патрону калибра 7,62 мм. Заряд для 7,62×53 мм спортивного винтовочного патрона из сферического пороха, размещенного в гильзе с капсюлем воспламенителем, выполнен из сферического двухосновного пороха с насыпной плотностью более 1,0 кг/дм3, флегматизированного олигоэфиракрилатом МГФ-9 и центратом I, имеющего в составе нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213-214 мл NO/г, нитроглицерин 19,0-21,0 мас.%, дифениламин 0,3-0,5 мас.%, влагу 0,2-0,4 мас.%, этилацетат 0,01-0,1 мас.%, покрытого с поверхности графитом 0,1-0,3 мас.% при следующем соотношении фракций, мас.%: (1,25-0,7) мм не менее 80, более 1,25 и менее 0,7 не более 20.

Изобретение относится к области твердых ракетных топлив, образующих при химической реакции горения газообразные продукты, активно воздействующие на облака при борьбе с градом и грозами за счет стимулирования и интенсификации осадков, рассеяния облаков и туманов.

Изобретение относится к производству порохов для стрелкового оружия. Флегматизатор пороха включает, мас.%: динитротолуол - 20-40 и α, ω- диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) - остальное.
Изобретение относится к сферическим порохам для стрелкового оружия. Сферический порох (СФП) для 5,6 мм винтовочного патрона повышенной эффективности включает, мас.%: динитрат диэтиленгликоля (ДНДЭГ) 16,0-23,0, гексоген 20-50, дифениламин 0,5-1,0, этилацетат 0,1-1,0, влагу 0,2-0,6, сажу 0,5-1,5 и графит 0,1-0,2, нитраты целлюлозы (НЦ) - остальное.

Изобретение относится к области производства порохов, в частности флегматизации сферических двухосновных порохов (СФП) с повышенным содержанием пластификатора. Способ флегматизации включает приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора в присутствии мездрового клея, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией.
Изобретение относится к метательным зарядам. Блочный метательный заряд содержит непластифицированные нитраты целлюлозы (НЦ), водорастворимое полимерное связующее, дифениламин (ДФА) и возможно энергонасыщенную массу (на основе нитроглицерина, высокоэтерифицированных НЦ, дифениламина и централита II) и активный наполнитель из бризантных взрывчатых веществ и/или порохов и/или пороховой крошки.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох включает нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу.
Наверх