сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Формула изобретения

Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что содержит дибутилфталат, в качестве нитроцеллюлозы содержит высокоазотный пироксилин от пироксилиновых мелкозерненных порохов с истекшим гарантийным сроком хранения при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

дибутилфталат	2,0-4,0
дифениламин	0,2-0,3
технический углерод (сажа) и графит
в соотношении по массе (2:1)-(6:1)	0,3-0,8
этилацетат	0,6-1,5
влага	0,3-0,8
нитроцеллюлоза с содержанием
оксида азота 209-210,5 мл NO/г	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения сферических порохов (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 в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонке растворителя из них.

Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 5,6 мм патронов кольцевого воспламенения.

Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона [3] (прототип), включающий, мас.%: динитротолуол (ДНТ) - 0,2 1,0; дифениламин (ДФА) - 0,4 0,8; технический углерод и графит в соотношении (2:1) (6:1)-0,3 0,8; этилацетат (ЭА) - 0,3 0,9; влага - 0,3 0,6; нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г - остальное.

Недостатком данного СФП является то, что при использовании в качестве сырья вместо пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов с истекшими гарантийными сроками хранения баллистические характеристики пороха не соответствуют требованиям 5,6 мм патрона кольцевого воспламенения.

Целью изобретения является получение СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения из мелкозерненых пироксилиновых нефлегматизированных порохов с истекшими гарантийными сроками хранения с повышенной скоростью полета пули. Известно, что при изготовлении мелкозерненых пироксилиновых порохов используют среднеазотный и высокоазотный пироксилин, при этом высокоазотный пироксилин содержит 209 210,5 мл NO/г оксида азота.

Задачей изобретения является получение сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения из нитроцеллюлозы, которая содержит пироксилин от пироксилиновых нефлегматизированных мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения, обеспечивающего скорость полета пули до 410 м/с.

Технический результат достигается тем, что в качестве исходного сырья используют нитроцеллюлозу, которая содержит пироксилин от пироксилиновых нефлегматизированных мелкозерненых порохов с истекшим гарантийным сроком хранения марки ВТМ и дибутилфталат (ДБФ) при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

- дибутилфталат - 2,0 4,0;

- дифениламин - 0,2 0,3;

- технический углерод (сажа) и графит

в соотношении по массе (2:1) (6:1) - 0,3 0,8;

- этилацетат - 0,6 1,5;

- влага - 0,3 0,8;

- нитроцеллюлоза с содержанием

оксида азота 209 210,5 мл NO/г - остальное.

Дибутилфталат в количестве 2,0 4,0 мас.% в составе СФП выполняет роль флегматизирующей добавки, обеспечивающей прогрессивность горения пороховых элементов. Использование ДБФ менее 2,0 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия. В случае ввода ДБФ более 4,0 мас.% увеличивается масса порохового заряда и снижается скорость полета пули.

Дифениламин в составе пороха применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Использование ДФА в количестве менее 0,2 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение его более 0,3 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.

Технический углерод (сажа) используется в составе пороха в качестве катализатора горения, графит применяется с целью снижения электризуемости и улучшения сыпучести. В составе пороха на практике можно определить только их суммарное количество. Использование их в количестве менее 0,3 мас.% снижает скорость горения пороховых элементов и ухудшает сыпучесть. Последнее обстоятельство снижает точность дозирования пороха в гильзу патрона на линии снаряжения. Увеличение суммарного содержания графита и сажи более 0,8 мас.% вызывает пыление пороха при выгрузке в мешки и дозировании в гильзу. Учитывая высокие теплопроводные свойства сажи, ввод ее в состав пороха способствует дополнительному улучшению электропроводных свойств.

Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,3 мас.% и ЭА менее 0,6 мас.% связано с дополнительными трудозатратами в процессе сушки, а увеличение влаги и ЭА более 0,8 и 1,5 мас.%, соответственно, увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.

Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурной основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 209 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 210,5 мл NO/г улучшает баллистические характеристики СФП, однако верхний предел содержания оксида азота в МЗПП с истекшими гарантийными сроками хранения ограничен его изготовлением.

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

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному составу (примеры 1 3) полученный СФП обеспечивает требуемые баллистические характеристики. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели превышают требования технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения

Таким образом, разработанный авторами СФП позволяет использовать в качестве исходного сырья мелкозерненые высокоазотные нефлегматизированные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, обеспечивая более высокие скорости полета пули при меньшем разбросе по скоростям.

Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя	Пример (Пр. № 1)	Пр. № 2	Пр. № 3	Пр. № 4	Пр. № 5
Состав, мас %:
Нитроцеллюлоза	96,6	94,75	92,6	98,1	90,6
Дибутилфталат	2,0	3,0	4,0	1,0	5,0
Дифениламин	0,2	0,25	0,3	0,1	0,4
Этилацетат	0,6	1,0	1,5	0,4	2,0
Технический углерод (сажа) и	0,3	0,5	0,8	0,2	1,0
графит (соотношение)	2:1	5:1	6:1	1:0,8	8:1
Влага	0,3	0,5	0,8	0,2	1,0
Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г	209	210	210,5	208	210,5
Насыпная плотность, кг/дм3	0,672	0,670	0,668	0,660	0,674
Химическая стойкость, мм рт.ст.	22	22	22	22	22
Пористость, %	24	26	28	20	45
Баллистические характеристики
Масса заряда, г	0,10	0,12	0,16	0,08	0,17
Средняя скорость полета пули, м/с	385	410	408	360	340
Разброс скорости полета пули, м/с	12	16	8	24	38
Максимальное среднее давление пороховых газов, МПа	92,2	96,1	97,0	125,5	145,1
Максимальное наибольшее давление пороховых газов, МПа	120,6	123,5	115,7	145,1	147,1
Разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов, МПа	18,6	17,6	18,8	35,3	23,5

Примечание. По техническим условиям масса заряда 0,10 0,16 г; скорость полета пули 385 405 м/с; разброс скорости полета пули - не более 18 м/с; максимальное давление пороховых газов: среднее - не менее 88,23 МПа, наибольшее - не более 127,45 МПа, разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов - не более 19,6 МПа.

Литература

1. Патент США № 2843584.

2. Патент США № 3378545.

3. Патент РФ № 1808191 (С06В 25/22).