сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45
Классы МПК: | C06B25/24 с нитроглицерином |
Автор(ы): | Староверова Елена Ивановна (RU), Гатина Роза Фатыховна (RU), Хацринов Алексей Ильич (RU), Абдулкаюмова Суфия Махмутовна (RU), Староверов Александр Александрович (RU), Степанов Виктор Михайлович (RU), Имамиева Айгуль Равилевна (RU), Михайлов Юрий Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-02-08 публикация патента:
27.05.2012 |
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45. Порох включает пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,0 мл NO/г, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, а также этилацетат, централит I, графит и влагу. Изобретение обеспечивает стабильные баллистические характеристики порохового заряда за счет получения плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах. 1 табл., 5 пр.
Формула изобретения
Сферический порох для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, включающий нитроцеллюлозу, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что порох содержит централит I и пластифицированную пороховую массу, состоящую из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, централита II, динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин | 10,0-14,0 |
дифениламин | 0,5-1,1 |
централит II | 0,3-0,4 |
централит I | 4,0-6,0 |
динитротолуол | 1,3-2,3 |
графит | 0,2-0,3 |
этилацетат | 0,3-0,9 |
влага | 0,2-0,9 |
нитроцеллюлоза | |
с содержанием оксида азота | |
212,5-214,0 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 их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для спортивно-охотничьего патрона [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), динитротолуол, этилацетат, графит и влагу.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45 баллистические характеристики как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильных баллистических характеристик для вновь разрабатываемого спортивно-охотничьего патрона 5,56×45.
Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы, состоящей из НЦ с содержанием оксида азота 212,5 214,0 мл NO/г, 10 14 мас.% нитроглицерина (НГц), ДФА, централита, ДНТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин | 10,0 14,0; |
дифениламин | 0,5 1,1; |
централит II | 0,3 0,4; |
централит I | 4,0 6,0; |
динитротолуол | 1,3 2,3; |
графит | 0,2 0,3; |
этилацетат | 0,3 0,9; |
влага | 0,2 0,9; |
нитроцеллюлоза с содержанием | |
оксида азота 212,5 214,0 мл NO/г | остальное. |
Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из НЦ с содержанием оксида азота 212,5 214,0 мл NO/г, 10 14 мас.% НГц, 0,5 1,1 мас.% ДФА, 0,3 0,4 мас.% Ц II, 1,3 2,3 мас.% ДНТ.
Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль как энергетической, так и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 10,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 14,0 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин и централит II применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% и Ц II менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и Ц II более 0,4 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Централит I и ДНТ выполняют роль флегматизирующих добавок, обеспечивающих прогрессивное горение порохового заряда.
Уменьшение Ц I менее 4,0 мас.% и ДНТ менее 1,3 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение Ц I более 6,0 мас.% и ДНТ более 2,3 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Графит в составе СФП выполняет роль технологической добавки, которая улучшает сыпучесть пороха и снижает электростатические характеристики пороха. Снижение графита менее 0,2 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 0,9 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.
Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота белее 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении НЦ.
В таблице приведены характеристики разработанного состава сферического пороха для спортивно-охотничьего патрона 5,56×45, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1 3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Таблица | |||||
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха | |||||
Наименование показателя | Пример (Пр. № 1) | Пр. № 2 | Пр. № 3 | Пр. № 4 | Пр. № 5 |
Состав, мас.% | |||||
Нитроглицерин | 10,0 | 12,0 | 14,0 | 8,0 | 16,0 |
Дифениламин | 0,5 | 0,8 | 1,1 | 0,4 | 1,0 |
Централит II | 0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,2 | 0,5 |
Централит I | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 3,0 | 8,0 |
Графит | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,1 | 0,4 |
Этилацетат | 0,3 | 0,5 | 0,9 | 0,1 | 1,5 |
Влага | 0,2 | 0,55 | 0,9 | 0,2 | 1,6 |
Содержание оксида азота в нитроцеллюлозе, мл NO/г | 212,5 | 213,2 | 214,0 | 211,5 | 214,0 |
Насыпная плотность пороха, кг/дм3 | 0,930 | 0,964 | 0,998 | 0,920 | 1,01 |
Пористость сферических частиц, % | 5,0 | 4,0 | 2,0 | 10,0 | 4,0 |
Химическая стойкость, мм рт.ст. | 29 | 29 | 29 | 29 | 29 |
Баллистические характеристики | |||||
Масса пули, г | 3,5 3,75 | 3,5 3,75 | 3,5 3,75 | 3,5 3,75 | 3,5 3,75 |
Масса заряда, г | 1,62 | 1,66 | 1,64 | 1,50 | 1,80 |
Скорость полета пули в баллистической группе из 10 выстрелов, м/с | 910 | 920 | 940 | 840 | 760 |
Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с | 20 | 24 | 25 | 30 | 35 |
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа | |||||
среднее | 328,4 | 331,4 | 334,3 | 372,5 | 344,1 |
наибольшее | 353,9 | 357,8 | 360,8 | 384,3 | 374,5 |
Примечание: Требования, предъявляемые к спортивно-охотничьему патрону 5,56×45: масса пули 3,50 3,75 г, скорость полета пули 900 940 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости пуль в баллистической группе из 10 выстрелов - не более 35 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов: среднее - не более 343,1 МПа, наибольшее - не более 362,7 МПа.
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1 3) полученный СФП имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов, что позволило обеспечить требуемые баллистические характеристики в спортивно-охотничьем патроне 5,56×45. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный СФП не удовлетворяет как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Литература
1. Патент США № 2843584.
2. Патент США № 3378545.
3. Патент РФ № 1773896, С06В 25/18, опубл. 07.11.1992.
Класс C06B25/24 с нитроглицерином