сферический порох для 7,62 мм автоматного патрона

Описание изобретения к патенту

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

Одной из задач, стоящих перед разработкой СФП для зарядов к патронам стрелкового оружия, является точность стрельбы, которая обеспечивается за счет стабильных характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Известные аналоги сферических порохов, используемые в 7,62 мм спортивно-винтовочных патронах, не обеспечивают баллистических характеристик в 7,62 мм автоматном патроне из-за большой массы порохового заряда, низкой скорости полета пули и высокого давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Наиболее близким техническим решением для разработки заряда к 7,62 мм автоматическому патрону является заявка №2010104245/02 (006010) от 08.02.2010 г. (прототип), по которой заряд для 5,45 мм патрона выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы (НЦ) с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и 10,5…13,5 мас.% нитроглицерина (НГц), 0,5…1,1 мас.% дифениламина (ДФА), с насыпной плотностью 0,930…0,980 кг/дм³, флегматизированных с поверхности 4,2…6,2 мас.% Ц и 1,3…2,3 мас.% ДНТ, графитованных 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,9 мас.% и этилацетата (ЭА) 0,1…0,9 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:

0,63…0,4 не менее 75 0,4…0,315 не менее 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.

Недостатком такого СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в 7,62 мм автоматном патроне из-за большой массы порохового заряда и низкой скорости полета пули.

Целью изобретения является обеспечение баллистических характеристик СФП в 7,62 мм автоматном патроне.

Требования баллистических характеристик для СФП в 7,62 мм автоматном патроне: масса пули 7,75…8,05 г., объем зарядной каморы - 1,85 см³, масса порохового заряда - 1,56…1,64 г, скорость полета пули - 712…722 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 25 м/с.Максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не более 264,7, наибольшее - не более 284,3, наименьшее - не менее 225,5.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,2 мл NO/г, 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической и пластифицирующей основы используют 11,0…13,5 мас.% НГц, с насыпной плотностью 0,945…0,995 кг/дм³, пороховые элементы флегматизируют с поверхности 2,0…4,0 мас.% централита I и 1,5…2,2 мас.% ДНТ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин 11,0…13,5 дифениламин 0,5…1,0 централит II 0,2…0,4 централит I 2,0…4,0 динитротолуол 1,5…2,2 графит 0,1…0,3 этилацетат 0,1…0,9 влага 0,2…0,9 возвратно-технологические отходы 20…30 нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 212,5…214,2 мл NO/г остальное.

Авторами установлено, что для обеспечения баллистических характеристик в 7,62 мм автоматном патроне необходимо:

- высокая энергетика НЦ, которая должна содержать оксид азота в пределах 212,5…214,2 мл NO/г;

- большое содержание НГц для повышения энергетики пороха и обеспечения плотной структуры пороховых элементов;

- высокая насыпная плотность СФП - 0,945…0,995 кг/см³;

- пороховые частицы флегматизировать с поверхности смесью 2,0…4,0 мас.% ЦI и 1,5…2,0 мас.% ДНТ.

Остальные компоненты в составе СФП - графит, влага, этилацетат, дифениламин выполняют роль технологических добавок.

Такие заданные параметры СФП для 7,62 мм автоматного патрона обеспечивают стабильные баллистические характеристики, как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Снижение оксида азота в НЦ менее 212,5 мл NO/г и НГц менее 11,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота в НЦ более 214,2 мл NO/г и НГц более 13,5 мас.% приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Авторами также установлено, что введение в состав СФП 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций обеспечивает получение СФП с высокой насыпной плотностью. Снижение насыпной плотности менее 0,945 кг/дм³ приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,995 кг/дм³ связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами.

Снижение Ц I менее 2,0 мас.% и ДНТ менее 1,5 мас.% при флегматизации пороховых элементов приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение Ц I более 4,0 мас.% и ДНТ более 2,2 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и к снижению скорости полета пули (из-за невместимости порохового заряда в гильзу).

Дифениламин в составе СФП выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% приводит к снижению химической стойкости СФП, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Графит в составе СФП выполняет роль компонента, снижающего электростатические характеристики и улучшающего сыпучесть СФП. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% приводит к увеличению электростатических характеристик и снижению сыпучести пороха, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению пороха при снаряжении патронов.

Этилацетат и влага выполняют роль технологической добавки. Снижение ЭА менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 0,9 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

В таблице приведены характеристики разработанного авторами СФП для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики 7,62 мм автоматного патрона Наименование показателей Пример (Пр. 1) Пр. 2 Пр. 3 Пр. 4 Пр. 5 Содержание НЦ, мл NO/г 212,5 213,4 214,2 211,0 214,2 Содержание возвратно-технологических отходов, мас.% 20 25 30 15 40 Содержание НГц, мас.% 11,0 12,7 13,5 10,0 14,0 Содержание ДФА, мас.% 0,5 0,7 1,0 0,2 1,2 Содержание Ц I, мас.% 2,0 3,0 4,0 1,0 5,0 Содержание Ц II, мас.% 0,2 0,3 0,4 0,1 0,5 Содержание ДНТ, мас.% 1,5 1,8 2,2 1,0 3,0 Содержание графита, мас.% 0,1 0,7 0,3 0,8 0,4 Содержание ЭА, мас.% 0,1 0,5 0,9 0,1 1,5 Содержание влаги, мас.% 0,2 0,5 0,9 0,1 1,5 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,945 0,970 0,995 0,920 0,995 Баллистические характеристики Масса пули, г 7,75 8,05 8,00 7,75 8,05 Масса заряда, г 1,57 1,58 1,60 1,40 1,70 Скорость полета пули, м/с 718 720 719 680 700 Разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов, м/с 20 18 20 28 30 Давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа Среднее 259,8 258,8 260,2 274,5 264,7 Наибольшее 277,5 275,5 276,5 289,2 274,5 Наименьшее 219,6 220,5 222,5 245,1 235,3

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами СФП для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) полностью удовлетворяют всем требованиям по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) СФП не соответствует как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Сферический порох для 7,62 мм автоматического патрона, включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, централит, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы порох содержит нитроцеллюлозу с содержанием окиси азота 212,5-214,2 мл NO/г и возвратно-технологические нефлегматизированные отходы от предшествующих операций, в качестве энергетической основы содержит нитроглицерин, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,945-0,995 кг/дм³, флегматизированных с поверхности централитом I и динитротолуолом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитроглицерин 11,0-13,5 дифениламин 0,5-1,0 централит II 0,2-0,4 централит I 2,0-4,0 динитротолуол 1,5-2,2 графит 0,1-0,3 этилацетат 0,1-0,9 влага 0,2-0,9 возвратно-технологические отходы 20-30 нитроцеллюлоза с содержанием   окиси азота 212,5-214,2 мл NO/г остальное