СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ ЗАРЯДОВ К 5,45 мм ПАТРОНАМ
SPHERICAL POWDER FOR 5,45 mm-BULLETS

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 мелкозерненных пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалением растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 5,45 мм патрона к автомату АК-74.
Наиболее близким техническим решением является патент [3] - прототип, по которому СФП предложен для применения в автоматных и винтовочных патронах, в том числе и калибра 5,45 мм, включающий нитроцеллюлозу (НЦ), нитроглицерин (НГц), централит I (ЦI), дифениламин (ДФА), этилацетат (ЭА) и влагу.
Недостатком прототипа является то, что применяемая НЦ не обеспечивает получения стабильных баллистических характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью изобретения является повышение стабильности физико-химических и баллистических характеристик СФП для зарядов к 5,45 мм патронам.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве энергетической и структурирующей основы в составе СФП используют пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин
10,5…13,5
централит I
4,0…5,8
централит II
0,2…0,4
динитротолуол
1,3…2,3
дифениламин
0,5…1,1
этилацетат
0,1…0,9
графит
0,1…0,3
влага
0,2…0,9
пироксилин 1 Пл с объемной
концентрацией оксида азота
213,0…214,0 мл NO/г
остальное.
Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль энергетической и пластифицирующей добавки. Уменьшение НГц менее 10,5 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, а это приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пуль. Увеличение НГц более 13,5 мас.% приводит к увеличению энергетических характеристик пороха и, как следствие, к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин и централит II в составе пороха применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,5 мас.% и централита II менее 0,2 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,1 мас.% и централита II более 0,4 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания и увеличению массы порохового заряда.
Централит I и ДНТ в составе пороха выполняют роль флегматизаторов, обеспечивающих прогрессивное горение пороховых элементов. Снижение централита 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 централита I более 5,8 мас.% и ДНТ более 2,3 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пуль.
Графит используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и электростатические свойства. Снижение графита менее 0,1 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электризуемость пороховых элементов. Увеличение содержания графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе мешки пороха и снаряжения патронов на роторной линии.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,1 мас.% связано с дополнительными трудозатратами в процессе отгонки растворителя и сушки пороха, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 0,9 мас.%, соответственно, связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пуль.
Пироксилин 1 Пл с объемной концентрацией оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия. Увеличение оксида азота более 214 мл NO/г улучшает баллистические характеристики СФП, однако изготовление пироксилина 1 Пл с содержанием азота более 214 мл NO/г связано с технологическими трудностями.
В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для зарядов к 5,45 мм патронам, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5), а также по известному способу.
По техническим условиям требования для заряда к 5,45 мм патрону: масса заряда - 1,37…1,45 г; средняя скорость полета пуль - 880±5 м/с; разброс скорости полета пуль - не более 25 м/с; максимальное давление пороховых газов: среднее - не более 284,3 МПа, наибольшее - не более 299,0 МПа.
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя
Пример (Пр.№1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
По известному способу
Состав, мас.%:
Нитроглицерин
10,5
12,0
13,5
8,5
15,0
12,0
Централит I
4,0
4,9
5,8
3,5
6,0
4,0
Централит II
0,2
0,3
0,4
0,1
0,5
0,3
Динитротолуол
1,3
1,8
2,3
1,0
2,6
2,0
Дифениламин
0,5
0,8
1,1
0,4
1,2
0,8
Этилацетат
0,1
0,5
0,9
0,1
1,0
0,6
Графит
0,1
0,2
0,3
0,5
0,35
0,2
Влага
0,2
0,55
0,9
0,1
1,0
0,7
Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г
213,0
213,5
214,0
212,0
214,0
-
Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота 212,0…212,6 мл NO/г, мас.%
-
-
-
-
-
80,0
Коллоксилин «НХ», мас.%
-
-
-
-
-
20,0
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,985
0,986
0,985
0,971
0,990
0,978
Химическая стойкость, мм рт.ст.
29
29
29
29
29
29
Пористость, %
4,0
4,2
4,0
8,0
9,0
10,0
Баллистические характеристики:
Масса заряда, г
1,41
1,41
1,41
1,40
1,42
1,40
Средняя скорость полета пуль, м/с
882
881
883
879
870
880
Среднее отклонение скорости полета пуль, м/с
20
21
22
25
26
26
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа:
Среднее
275,5
276,5
275,0
282,4
283,3
283,3
Наибольшее
289,2
288,2
287,7
298,0
300,0
295,1
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП имеет стабильные баллистические характеристики по скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не удовлетворяют как по скорости полета пуль, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. По известному способу (пример 6) получаемый СФП не удовлетворяет по разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. Патент RU 2254312, С06В 25/24, опубл.20.06.2005.