ЗАРЯД ДЛЯ 5,45 мм ПАТРОНА
CHARGE FOR 5,45 mm CARTRIDGE

Изобретение относится к области разработки зарядов к патронам для стрелкового оружия.
3
Известен заряд для патронов к стрелковому оружию из сферических порохов (СФП) по ТУ 7506804-98-90, который предназначен для использования в спортивных винтовочных патронах калибра 5,6 мм «Снайпер», «Юниор». Заряд состоит из фракций 0,4…0,2 мм - не менее 95 мас.%, более 0,4 мм и менее 0,2 мм - не более 5 мас.%, насыпная плотность порохового заряда составляет 0,61…0,77 кг/дм.
Использование данного заряда в 5,45 мм патроне не обеспечивает баллистических характеристик из-за низкой насыпной плотности и мелких пороховых элементов (0,4…0,2 мм).
3
В качестве прототипа авторами выбран патент SU 1813292 A3, по которому пороховой заряд выполнен с насыпной плотностью 0,62... 0,72 кг/дмиз частиц размером 0,2…0,4 мм, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,0…4,0% дибутилфталата (ДБФ), графитованных с поверхности 0,2…0,3% графитом, с содержанием влаги 0,2…0,5% при следующем массовом соотношении фракций, %:
0,2…0,4 мм
- не менее 75
менее 0,2 мм и более 0,4 мм
- не более 25.
Использование данного заряда в 5,45 мм патроне не обеспечивает баллистические характеристики по скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик СФП для зарядов к 5,45 мм патрону.
3
Вид патрона представлен на чертеже. Патрон состоит из пули 1 и гильзы 2 с капсюлем-воспламенителем 3, в которой размещен заряд из сферических пороховых элементов 4, 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/дм, флегматизированных с поверхности 4,2…6,2 мас.% централита и 1,3…2,3 мас.% динитротолуола (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 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.
Разрабатываемый заряд в составе 5,45 мм патрона должен обеспечивать следующие баллистические характеристики: средняя скорость полета пули - 880±5 м/с, среднее отклонение скорости полета пули - не более 25 м/с, при массе заряда 1,37…1,45 г; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее - не более 284,3 МПа, наибольшее - не более 299,0 МПа.
3
Авторами установлено, что разработанный пороховой заряд из пороховых элементов, состоящих из НЦ с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и 10,5…13,5 мас.% НГц, 0,5…1,1 мас.% ДФА, с насыпной плотностью 0,930…0,980 кг/дм, обеспечивает баллистические характеристики в 5,45 мм патроне.
Снижение оксида азота в НЦ менее 213,0 мл NO/г и НГц менее 10,5 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули. Увеличение оксида азота в НЦ более 214 мл NO/г и НГц более 13,5 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
3
3
Снижение насыпной плотности менее 0,930 кг/дм приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение насыпной плотности более 0,980 кг/дм связано с дополнительными трудозатратами при изготовлении пороха.
Для обеспечения прогрессивности горения порохового заряда пороховые элементы флегматизируются с поверхности 1,3…2,3 мас.% ДНТ и 4,2…6,2 мас.% централита и графитуются с поверхности 0,1…0,3 мас.% графита. Уменьшение ДНТ менее 1,3 мас.%, централита менее 4,2 мас.% и графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение ДНТ более 2,3 мас.% и централита более 6,2 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пуль. Увеличение содержания графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графита в процессе снаряжения патронов на роторной линии.
Этилацетат и влага в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,1 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с увеличением длительности технологического процесса, а увеличение ЭА более 0,9 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пуль.
Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение более 1,1 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Для обеспечения стабильных баллистических характеристик 5,45 мм патрона пороховой заряд должен иметь фракционный состав: сферические элементы диаметром 0,63…0,4 мм - не менее 75 мас.%, сферические элементы диаметром 0,4…0,315 - не более 20 мас.%, сумма крупноты и мелочи - не более 5 мас.%. Увеличение фракции 0,4…0,315 более 20 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение мелкой и крупной фракции пороха более 5 мас.% также приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Остальные пределы фракционного состава порохового заряда положительно влияют на баллистические характеристики.
В таблице приведены характеристики разработанного авторами порохового заряда для 5,45 мм патрона, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3), и заряда, выполненного за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Таблица
Характеристики порохового заряда для 5,45 мм патрона
Наименование показателя
Пример(Пр. №1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
Содержание в НЦ оксида азота, мл NO/г
213
213,5
214
212
214
Содержание НГц в порохе, мас.%
10,5
12,0
13,5
8,5
15,0
Содержание ДФА, мас.%
0,5
0,8
1,1
0,4
1,2
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,985
0,986
0,985
0,971
0,990
Содержание централита, мас.%
4,2
5,2
6,2
6,5
4,3
Содержание ДНТ, мас.%
1,3
1,6
2,3
2,6
2,0
Содержание ЭА, мас.%
0,1
0,5
0,9
0,1
1,0
Содержание влаги, мас.%
0,2
0,55
0,9
0,1
1,0
Содержание графита, мас.%
0,1
0,2
0,3
0,05
0,35
Фракционный состав, мас.%:
массовая доля зерен фракции 0,63…0,4 мм
76
79
80
72
66
массовая доля зерен фракции 0,4…0,315 мм
20
18
16
22
24
Сумма крупноты и мелочи
4
3
4
6
10
Химическая стойкость, мм рт.ст.
34
34
34
34
34
Пористость, %
4,0
4,2
4,0
7,0
8,0
Баллистические характеристики:
Масса заряда, г
1,41
1,41
1,41
1,40
1,42
Средняя скорость полета пули, м/с
882
881
883
879
870
Среднее отклонение скорости полета пули, м/с
20
21
22
25
26
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа:
Среднее
275,5
276,5
275,0
282,4
283,3
Наибольшее
289,2
288,2
287,7
298,0
300,0
Из приведенных данных таблицы (примеры 1…3) видно, что полученный авторами заряд для 5,45 мм патрона имеет стабильные баллистические характеристики по скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный пороховой заряд не удовлетворяет по скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.