ЗАРЯД ДЛЯ 7,62 мм АВТОМАТНОГО ПАТРОНА
CHARGE FOR 7,62 mm AUTOMATIC RIFLE CARTRIDGE

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
Одной из задач, стоящих при разработке порохового заряда для стрелкового нарезного оружия, является обеспечение высокой точности стрельбы, которая достигается за счет стабильных характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пули, разбросу скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
3
Наиболее близким техническим решением для разработки заряда к 7,62 мм автоматному патрону является заявка №2010104245/02 (006010) от 08.02.2010 г.(прототип), по которой заряд для 5,45 мм патрона, предназначенный для размещения в капсюлированной гильзе с пулей, отличающийся тем, что заряд 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/дм, 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 более 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 порохового заряда из сферического пороха является то, что пороховой заряд не вмещается в гильзу, а это приводит к низкой скорости полета пули в 7,62 мм автоматном патроне.
Целью изобретения является обеспечение требуемых баллистических характеристик в 7,62 мм автоматном патроне.
3
Требуемые баллистические показатели для 7,62 мм автоматного патрона: масса пули 7,75…8,05 г., объем зарядной каморы - 1,85 см, 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.
3
Поставленная цель достигается тем, что заряд для 7,62 мм автоматного патрона, предназначенный для размещения в капсюлированной гильзе, выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из НЦ с содержанием оксида азота 212,5…214,2 мл NO/г, 20…30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов, 11,0…13,5 мас.% НГц, 0,5…1,0 мас.% дифениламина (ДФА), с насыпной плотностью 0,945…0,995 кг/дм, флегматизированных с поверхности 2,0…4,0 мас.% Ц I и 1,5…2,2 мас.% ДНТ, графитованных с поверхности 0,1…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,9 мас.% и этилацетата 0,1…0,9 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:
0,63…0,4
- не менее 85
0,4…0,315
- не более 10
сумма крупной фракции
на сетке 0,63 и мелкой фракции,
прошедшей через сетку 0,315
и оставшейся на сетке 0,16
- не более 5.
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;
3
- высокая насыпная плотность СФП - 0,945…0,995 кг/см;
- обеспечить следующий фракционный состав порохового заряда - фракция 0,63…0,4 мм - не менее 85 мас.%, фракция 0,4…0,315 - не более 10 мас.%, сумма крупноты и мелочи - не более 5 мас.%.
Остальные компоненты в составе порохового заряда - графит, влага, этилацетат, дифениламин выполняют роль технологических добавок.
Такие заданные параметры порохового заряда для 7,62 мм автоматного патрона обеспечивают стабильные баллистические характеристики, как по скорости полета пуль, 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.
3
3
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/дм приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,995 кг/дм 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.
Увеличение фракции СФП более 0,63 мм приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение фракции СФП менее 0,4 мм и менее 0,315 мм приводит к повышению давления пороховых газов в канале оружия.
Физико-химические и баллистические характеристики разработанного авторами порохового заряда для 7,62 мм автоматного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики порохового заряда для 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/дм<sup>3</sup>
0,945
0,970
0,995
0,920
0,995
Фракция пороха 0,63…0,4 мм, мас.%
85
87
86
70
85
Фракция пороха 0,4…0,315 мм, мас.%
10
8
9
16
9
Сумма крупноты и мелочи, мас.%
5
5
5
4
6
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
Разработанный авторами пороховой заряд для 7,62 мм автоматного патрона, приведенный в таблице, в пределах граничных условий (примеры 1…3) полностью удовлетворяют всем требования по баллистическим характеристикам. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) заряд для 7,62 мм автоматного патрона не удовлетворяет как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.