СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 5,6 ММ СПОРТИВНО-ВИНТОВОЧНОГО ПАТРОНА КОЛЬЦЕВОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ
BALL POWDER FOR 5,6 MM SPORTS RIFLE CARTRIDGE OF RING IGNITION

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
3
Известен СФП, применяемый в 5,6 мм патроне кольцевого воспламенения ТУ 7506804-98-90 и патент SU1813292A3, по которым пороховой заряд выполнен с насыпной плотностью 0,62…0,72 кг/дм, из частиц размером 0,2…0,4 мм, 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
не менее 75
менее 0,2 и более 0,4 мм
не более 25
Такой сферический порох не обеспечивает скорости полета пуль более 400 м/с из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.
3
В качестве прототипа авторами выбрана заявка №2010104374/02 (006147) от 08.02.2010 г., по которой СФП для заряда к 5,6 мм патрону кольцевого воспламенения состоит из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г, углерода, дифениламина и этилацетата, с насыпной плотностью 0,600…0,850 кг/дм и размером частиц 0,4…0,2 мм, флегматизированных с поверхности 2,0…4,0 мас.% дибутилфталата и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,2…0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2…0,3 мас.% и этилацетата 0,3…1,2 мас.%, при следующем массовом соотношении фракций, %:
0,2…0,4 мм
не менее 80
менее 0,2 и более 0,4 мм
не более 20.
Недостатком прототипа является то, что сферический порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения не обеспечивает скорости полета пули более 410 м/с из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью изобретения является разработка сферического пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения, обеспечивающего скорость полета пули при сохранении заданных давлений пороховых газов в канале ствола оружия.
3
Поставленная цель достигается тем, что сферический порох изготавливают из смеси 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г, 0,5…1,0 мас.% дифениламина, с насыпной плотностью 0,600…0,750 кг/дм и размером частиц 0,4…0,2 мм, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха 2,8…3,5 мас.% централита I и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1…0,3 мас.% графита по отношению к массе пороха, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дифениламин
0,5…1,0
централит I
2,8…3,5
динитротолуол 0,5…1,0
графит
0,1…0,3
влага
0,2…0,9
этилацетат
0,3…1,2
смесь 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и
20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием
оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г
остальное.
Разрабатываемый СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения обеспечивает следующие баллистические характеристики: масса пули 2,58…2,60 г, масса порохового заряда 0,10…0,18 г, средняя скорость полета пули 425…435 м/с, разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули - не более 15 м/с, максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не более 88,24, наибольшее - не более 127,45, разброс между наибольшим и наименьшим значениями максимального давления пороховых газов - не более 19,6.
В качестве энергетической и структурирующей основы в СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения используется смесь 70…80 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г и 20…30 мас.% нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 205,0…210,5 мл NO/г, 0,5…1,0 мас.% дифениламина, используемого в качестве стабилизатора химической стойкости.
Снижение в нитроцеллюлозе оксида азота менее 212,5 мл NO/г и оксида азота менее 205,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули. Увеличение в нитроцеллюлозе оксида азота более 213,5 мл NO/г и оксида азота более 210,5 мл NO/г приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Уменьшение в СФП дифениламина менее 0,5 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.
3
3
3
Насыпная плотность СФП для обеспечения стабильных баллистических характеристик должна находиться в пределах 0,600…0,750 кг/дм. Снижение насыпной плотности менее 0,600 кг/дм приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а повышение насыпной плотности СФП более 0,750 кг/дм приводит к повышению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Пороховые элементы размером 0,2…0,4 мм флегматизируются с поверхности 2,8…3,5 мас.% централита I и 0,5…1,0 мас.% динитротолуола. Снижение централита I менее 2,8 мас.% и динитротолуола менее 0,5 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 3,5 мас.% и динитротолуола более 1,0 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.
Графит в составе СФП обеспечивает сыпучесть пороха и снижение электростатических характеристик. Уменьшение графита в составе СФП менее 0,1 мас.% приводит к ухудшению сыпучести пороха и к повышению электризуемости пороха, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графитом в процессе мешки пороха.
Этилацетат и влага в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение этилацетата менее 0,3 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение влаги более 0,9 мас.% и этилацетата более 1,2 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха.
Физико-химические и баллистические характеристики разработанного авторами СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1…3) позволяет увеличить скорость полета пули на 8 м/с без увеличения давления пороховых газов в канале ствола оружия, за пределами граничных условий полученный СФП не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.
Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики СФП для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения
Наименование показателя
Пример (Пр. №1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
Содержание в нитроцеллюлозе оксида азота, мл NO/г
212,5
213,0
213,5
212,0
213,5
Содержание в нитроцеллюлозе оксида азота, мл NO/г
205
208
210,5
204
211
Содержание централита I, мас.%
2,8
3,1
3,5
2,0
4,0
Содержание динитротолуола, мас.%
0.5
0,7
1,0
0,4
1,2
Содержание графита, мас.%
0,1
0,2
0,3
0,1
0,4
Содержание этилацетата, мас.%
0,3
0,7
1,2
0,3
1,6
Содержание влаги, мас.%
0,2
0,5
0,9
0.2
1,6
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,600
0,650
0,750
0,560
0,80
Баллистические характеристики
Масса пули, г
2,58…2,60
2,58…2,60
2,58…2,60
2,58…2,60
2,58…2,60
Масса заряда, г
0,14
0,16
0,18
0,12
0,19
Скорость полета пули, м/с
425
430
428
410
390
Разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с
9
12
10
17
20
Максимальное давление пороховых газов, МПа
Среднее
87,1
87,6
88,1
124,5
96,4
Наибольшее
119,1
117,6
116,4
140,2
120,1
Разброс между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов
16,8
10,7
11,4
25,1
26,8