СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СПОРТИВНО-ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 5,56×45
SPHERICAL POWDER FOR SPORTING FOWLING PIECE 5,56×45 CARTRIDGE

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/дм<sup>3</sup>
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.