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 повышение скорости полета пули, которая обеспечивается за счет повышения энергетических характеристик СФП.

Наиболее близким техническим решением для 7,62 мм автоматического патрона 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 с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и 10,5…13,5 мас.% нитроглицерина, 0,5…1,1 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,930…0,980 кг/дм³, флегматизированных с поверхности 4,2…6,2 мас.% централита и 1,3…2,3 мас.% динитротоуола по отношению к массе пороха, графитованных 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием 0,2…0,9 мас.% влаги и 0,1…0,9 мас.% этилацетата, при следующем массовом соотношении фракций, %:

0,63…0,4 не менее 75 0,4…0,315 не более 20 Сумма крупной фракции,   оставшейся 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 пороховой заряд для 7,62 мм автоматного патрона не обеспечивает баллистические характеристики по массе порохового заряда и по скорости полета пули.

Целью изобретения является повышение скорости полета пули при сохранении давления пороховых газов в канале ствола оружия в заданных пределах в 7,62 мм автоматном патроне.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической основы используют 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена, с насыпной плотностью 0,950…0,995 кг/дм³, пороховые элементы флегматизируют с поверхности 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гексоген 10…30 нитроглицерин 11,5…14,5 дифениламин 0,5…1,0 централит I 2,5…4,5 централит II 0,2…0,4 динитротолуол 1,5…2,5 графит 0,1…0,3 влага 0,2…0,9 этилацетат 0,1…0,9 возвратно-технологические   отходы 20…30 нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г остальное

Для получения СФП, обеспечивающих высокие скорости полета пуль, необходимы высокоэнергетические компоненты. Например, в качестве энергетической и структурирующей основы используется нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 213,0…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно-технологических отходов от предшествующих операций, 11,5…14,5 мас.% нитроглицерина и 10…30 мас.% гексогена.

Снижение оксида азота в нитроцеллюлозе менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота в нитроцеллюлозе более 214,5 мл NO/г связано с увеличением трудозатрат при получении нитроцеллюлозы.

Снижение нитроглицерина в составе пороха менее 11,5 мас.% приводит к снижению энергетики пороха, а увеличение нитроглицерина в составе пороха более 14,5 мас.% приводит к повышению температуры горения порохового заряда и к увеличению пламенности при выстреле. Уменьшение гексогена в составе пороха менее 10 мас.% значительного эффекта по увеличению скорости полета пули практически не дает, а увеличение гексогена в составе пороха более 30 мас.% приводит к неравномерному распределению его в пороховых элементах. Снижение возвратно-технологических отходов в составе пороха менее 20 мас.% приводит к снижению насыпной плотности пороха, а увеличение возвратно-технологических отходов более 30 мас.% нецелесообразно.

Для обеспечения стабильных баллистических характеристик необходима насыпная плотность СФП в пределах 0,950…0,995 кг/дм³. Снижение насыпной плотности СФП менее 0,950 кг/дм³ приводит к снижению массы порохового заряда и к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности пороха более 0,995 кг/дм³ технологически невозможно.

Для обеспечения прогрессивности горения порохового заряда необходима флегматизация пороховых элементов с поверхности 2,5…4,5 мас.% централита I и 1,5…2,5 мас.% динитротолуола. Снижение централита I менее 2,5 мас.% и динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 4,5 мас.% и динитротолуола более 2,5 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

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

Графит в составе пороха используется как добавка, обеспечивающая сыпучесть пороха и снижение электростатических характеристик. Снижение графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению сыпучести пороха и к повышению электростатических характеристик, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графитом в процессе мешки пороха.

Этилацетат и влага в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Уменьшение этилацетата менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение влаги более 0,9 мас.% и этилацетата более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.

Требования баллистических характеристик для СФП в 7,62 мм автоматном патроне: масса пули - 7,75…8,05 г, объем зарядной камеры - 1,85 см³, масса порохового заряда - 1,56…1,64 г, скорость полета пули - 712…822 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 25 м/с, максимальное давление пороховых газов, кгс/см²: среднее -не более 2700, наибольшее - не более 2900, наименьшее - не менее 2300.

Физико-химические и баллистические характеристики СФП по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Таблица Физико-химические и баллистические характеристики СФП Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5 Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота, мл NO/г 213,0 213,8 214,5 212 214,5 Количество возвратно-технологических отходов, мас.% 20 25 30 15 40 Содержание гексогена, мас.% 10 20 30 5 35 Содержание нитроглицерина, мас.% 11,5 13,0 14,5 10,0 15 Насыпная плотность, кг/дм³ 0,950 0,970 0,995 0,940 0,995 Содержание централита I, мас.% 2,5 3,5 4,5 2,0 5,0 Содержание динитротолуола, мас.% 1,5 2,0 2,5 1,0 3,0 Содержание централита II, мас.% 0,2 0,3 0,4 0,1 0,5 Содержание графита, мас.% 0,1 0,2 0,3 0,08 0,4 Содержание этилацетата, мас.% 0,1 0,5 0,9 0,1 1,5 Содержание влаги, мас.% 0,2 0,55 0,9 0,1 1,5

Продолжение таблицы Баллистические характеристики Масса пули, г 7,78 8,01 8,02 8,01 7,99 Масса заряда, г 1,58 1,59 1,60 1,40 1,70 Скорость полета пули, м/с 730 735 731 710 650 Разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов, м/с 18 20 17 30 42 Максимальное давление пороховых газов, кгс/см² Среднее 2640 2650 2670 2800 2750 Наибольшее 2820 2830 2810 2950 2870 Наименьшее 2360 2380 2370 2560 2500

Из приведенных данных таблицы видно, что в разработанном авторами СФП для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) введение в состав пороха гексогена позволяет увеличить скорость полета пули на 10…12 м/с при сохранении уровня давления пороховых газов в канале ствола оружия, за пределами граничных условий (примеры 4, 5) СФП не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.

Сферический порох для 7,62 мм автоматного патрона, включающий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, централит, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу, отличающийся тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы используют нитроцеллюлозу с содержанием окиси азота 213,0-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, в качестве энергетической основы содержит нитроглицерин и гексоген, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,950-0,995 кг/дм³, флегматизированных с поверхности централитом I и динитротолуолом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гексоген 10-30 нитроглицерин 11,5-14,5 дифениламин 0,5-1,0 централит I 2,5-4,5 централит II 0,2-0,4 динитротолуол 1,5-2,5 графит 0,1-0,3 влага 0,2-0,9 этилацетат 0,1-0,9 возвратно-технологические отходы 20-30 нитроцеллюлоза с содержанием   оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г остальное