ЗАРЯД ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНОГО ПАТРОНА
CHARGE FOR CONSTRUCTION CARTRIDGE

Изобретение относится к области разработки зарядов из сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В настоящее время у нас в стране в качестве заряда для стрелкового оружия используются как пироксилиновые, так и сферические пороха. Однако применение таких порохов в качестве заряда в строительно-монтажном патроне не обеспечивает заданных характеристик.
3
В качестве прототипа авторами выбран патент SU 1813292 A3, по которому пороховой заряд с насыпной плотностью 0,62…0,72 кг/дм из частиц размером 0,2…0,4 мм, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,0…4,0 мас.% дибутилфталата, графитованных с поверхности 0,2…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,5 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:
0,2…0,4 мм
не менее 75
менее 0,2 и более 0,4 мм
не более 25
Использование данного заряда в строительно-монтажном патроне не обеспечивает заданных характеристик по дымообразованию и загрязненности ствола в строительно-монтажном пистолете.
Целью изобретения является разработка заряда для строительно-монтажного патрона, позволяющего улучшить эксплуатационные характеристики строительно-монтажного пистолета за счет снижения дымообразования в процессе выстрела и загрязненности ствола пистолета.
3
Поставленная цель достигается тем, что заряд для строительно-монтажного патрона выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих их нитроцеллюлозы (НЦ) с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 0,5…1,1 мас.% дифениламина (ДФА), графитованных 0,1…0,3 мас.% мелкодисперсным графитом, с содержанием 0,4…0,9 мас.% этилацетата (ЭА) и 0,2…0,9 мас.% влаги, выполненных с пористостью 26…30% и насыпной плотностью 0,65…0,70 кг/дм, при следующем массовом соотношении фракций, %:
0,2…0,4 мм
не менее 70
менее 0,2 и более 0,4 мм
не более 30
Пороховой заряд, выполненный из СФП, состоящего из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,0 мл NO/г, 0,5…1,1 мас.% ДФА, 0,1…0,3 мас.% мелкодисперсного графита, 0,4…0,9 мас.% ЭА и 0,2…0,9 мас.% влаги, обеспечивает стабильные баллистические характеристики в строительно-монтажном пистолете.
Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Снижение содержания оксида азота в составе пороха менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и задымленности при выстрелах, а увеличение оксида азота более 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и увеличением трудозатрат на его изготовление.
Дифениламин в составе порохового заряда выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.
Графит в составе порохового заряда выполняет роль технологической добавки, улучшающей сыпучесть порохового заряда и снижающей его электростатические характеристики. Уменьшение мелкодисперсного графита менее 0,1 мас.% снижает сыпучесть и электростатические характеристики пороха, а увеличение мелкодисперсного графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графита в процессе снаряжения патронов на роторных линиях.
Этилацетат и влага выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,4 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями и опасностью ведения технологического процесса, а увеличение ЭА более 0,9 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к увеличению задымленности.
3
3
3
Пористость пороховых элементов составляет 26...30%, а насыпная плотность 0,65…0,70 кг/дм. Увеличение пористости более 30% и уменьшение насыпной плотности менее 0,65 кг/дм приводит к высокому давлению пороховых газов в канале ствола пистолета, а уменьшение пористости менее 26% и увеличение насыпной плотности более 0,70 кг/дм приводит к увеличению массы порохового заряда и дымообразованию.
Уменьшение в составе порохового заряда фракции пороха 0,4…0,2 мм менее 70 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола строительно-монтажного пистолета. Увеличение мелкой и крупной фракций (менее 0,2 и более 0,4 мм) более 30 мас.% приводит к большому разбросу по пробиваемости металлических пластин и повышению давления пороховых газов в канале строительно-монтажного пистолета.
На чертеже представлен строительно-монтажный патрон, состоящий из гильзы 1 с капсюлем-воспламенителем и порохового заряда 2.
В таблице приведены характеристики разработанного порохового заряда, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
По чертежу выпускаются 4 вида коротких строительно-монтажных патрона: К-1 - слабый, К-2 - средний, К-3 - сильный и К-4 -сверхсильный. Масса заряда для К-1 - ω≤0,2 г; для К-2 - ω≤0,22 г; для К-3 - ω≤0,25 г; для К-4 - ω≤0,27 г.
При испытании величина проглубления в стальной пластине для К-1 - 3±0,5 мм; для К-2 - 3,5±0,5 мм; для К-3 - 4±0,5 мм; для К-4 - 4,5±0,5 мм.
Из приведенных данных таблицы следует, что разработанный авторами заряд из пироксилинового СФП с пористостью от 26 до 30% (примеры 1…3) удовлетворяет всем требованиям для короткого строительно-монтажного патрона К-1, К-2, К-3, К-4. При этом масса заряда была снижена на 0,04…0,07 г. Разброс между максимальным и минимальным проглублением не превышает 0,84 мм. Чистка строительно-монтажных пистолетов от копоти проводилась через 1000…1200 выстрелов.
За пределами граничных условий заряд из СФП для строительно-монтажного патрона не обеспечивает заданных характеристик (примеры 4, 5).
Заряд, полученный по прототипу (пример 6), имеет высокую массу порохового заряда (0,27 г), большой разброс между максимальным и минимальным проглублением (0,88 мм). Выстрелы сопровождаются дымообразованием, и чистка строительно-монтажного пистолета от копоти проводится через 600 выстрелов.
Таким образом, разработанный авторами заряд для строительно-монтажного патрона позволит:
- снизить массу заряда для всех типов коротких строительно-монтажных патронов (К-1, К-2, К-3, К-4);
- уменьшить разброс между максимальной и минимальной величиной проглубления;
- уменьшить дымообразование в процессе выстрела;
- увеличить ресурс без чистки строительно-монтажного пистолета до 1000…1200 выстрелов.
Таблица
Характеристики порохового заряда из СФП для строительно-монтажного патрона
Показатели
Разработанный заряд
ПрототипПр.№6
Пример (Пр.№1)
Пр.№2
Пр.№3
Пр.№4
Пр.№5
Нитроцеллюлоза, мл NO/r
212,5
213,0
214,0
210,0
214,0
213,5
Дифениламин, мас.%
0,5
0,6
1,1
0,3
1,5
1,3
Графит, мас.%
ОД
0,2
0,3
0,08
0,5
0,4
Этилацетат, мас.%
0,4
0,6
0,9
0,4
1,5
1,2
Влага, мас.%
0,2
0,6
0,9
0,2
1,6
1,0
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,65
0,67
0,70
0,61
0,75
0,72
Пористость сферических частиц, %
26
28
30
20
40
5
Количество вводимого графита, %
0,1
0,15
0,3
0,05
0,4
0,8
Содержание влаги в СФП, %
0,5
0,4
0,1
од
0,8
0,6
Фракционный состав, мас.%: массовая доля зерен, прошедших через сетку №0,4 и оставшихся на сетке №0,2
75
70
75
50
95
75
массовая доля зерен, оставшихся на сетке №0,4 и прошедших через сетку №0,2
25
30
25
50
5
25
Строительно-монтажный патрон:
К-1-короткий слабый
масса заряда, г
0,141
0,141
0,141
0,21
0,22
0,18
средняя величина проглубления, мм
3,25
3,26
3,28
2,41
2,52
2,9
наибольшая величина проглубления, мм
3,51
3,48
3,45
2,68
6,72
3,2
наименьшая величина проглубления, мм
3,01
3,12
3,11
1,34
4,41
2,1
разброс величины проглубления, мм
0,51
0,36
0,35
1,34
1,31
1,1
К-2-короткий средний:
масса заряда, г
0,159
0,158
0,159
0,28
0,25
0,21
средняя величина проглубления, мм
3,62
3,72
3,71
2,61
2,81
3,5
наибольшая величина проглубления, мм
3,95
4,00
3,98
3,01
3,21
3,82
наименьшая величина проглубления, мм
3,11
3,65
3,72
1,91
1,96
2,41
разброс величины проглубления, мм
0,84
0,35
0,28
1,10
1,25
1,41
Продолжение таблицы
К-3-короткий сильный:
масса заряда, г
0,18
0,181
0,18
0,27
0,26
0,25
средняя величина проглубления, мм
4,51
4,50
4,52
3,51
3,68
4,32
наибольшая величина проглубления, мм
4,77
4,75
4,78
3,81
3,90
4,68
наименьшая величина проглубления, мм
4,07
4,50
4,42
2,21
2,46
3,21
разброс величины проглубления, мм
0,70
0,25
0,36
1,60
1,44
1,47
К-4-короткий сверхсильный:
масса заряда, г
0,200
0,200
0,200
0,32
0,31
0,27
средняя величина проглубления, мм
5,03
5,00
5,01
3,9
4,2
4,95
наибольшая величина проглубления, мм
5,21
5,23
5,12
4,6
4,8
5,10
наименьшая величина проглубления, мм
4,95
4,98
4,72
3,1
3,1
3,22
разброс величины проглубления, мм
0,26
0,25
0,40
1,5
1,7
1,88
Дымообразование
отс.
отс.
отс.
имеет
имеет
имеет
Количество выстрелов без чистки пистолета
1000
1200
1100
400
500
600