СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 9 ММ ПИСТОЛЕТНОГО ПАТРОНА
SPHERICAL POWDER FOR 9 MM-GUN

Изобретение относится к области получения сферических пороков (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 удалением растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 9 мм пистолетных патронов.
Наиболее близким аналогом изобретения является сферический порох для 9 мм пистолетного патрона, раскрытый в патенте [3], содержащий высокоазотный пироксилин, нитроглицерин, стабилизатор стойкости, этилацетат и воду.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает в 9 мм пистолетном патроне баллистические характеристики как по скорости полета пуль, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Задачей предлагаемого изобретения является получение плотного СФП с равномерно распределенной пористостью в сферических элементах и обеспечение стабильности баллистических характеристик в 9 мм пистолетном патроне.
Технический результат достигается тем, что СФП готовят из пластифицированной пороховой массы и пироксилина 1 Пл при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин
15…23
дифениламин
0,4…1,0
централит II
0,1…0,7
графит
0,1…0,3
этилацетат
0,1…0,7
влага
0,2…0,8
пироксилин 1 Пл с содержанием
оксида азота 212…214 мл NO/r
остальное
Для получения сферического плотного пороха с равномерно распределенной пористостью в пороховых элементах первоначально готовится пластифицированная пороховая масса, состоящая из 68…72 мас.% пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота 212…214 мл NO/г, 28…32 мас.% нитроглицерина (НГц), 0,3…0,5 мас.% ДФА, 0,2…0,4 централита II. В составе СФП находится 78…82 мас.% пластифицированной пороховой массы и 18…22 мас.% пироксилина 1 Пл с содержанием оксида азота 212…214 мл NO/г.
Нитроглицерин в составе СФП выполняет роль энергетической и пластифицирующей добавки. Снижение НГц менее 15 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и низкой скорости полета пули, а увеличение НГц более 23 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин и централит II в составе пороха применяются в качестве стабилизаторов химической стойкости. Использование ДФА менее 0,4 мас.% и централита II менее 0,1 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% и централита II более 0,7 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Графит используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и электростатические свойства. Использование 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.
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, а увеличение влаги и ЭА более 0,8 и 0,7 мас.% соответственно связано с увеличением массы порохового заряда и снижением скорости полета пули.
Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурной 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 9 мм пистолетного патрона, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
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 9 мм пистолетном патроне. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не удовлетворяют как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Примечание. Требования, предъявляемые к 9 мм пистолетному патрону: масса пули - 5,1…5,4 г; масса заряда - не более 0,5 г; средняя скорость полета пули - 445…465 м/с; разброс между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль - не более 30 м/с; максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия в группе из 10 выстрелов: среднее - не более 274,5 МПа, наибольшее - не более 294,1 МПа; разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов - не более 34,3 МПа.
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
15
19
23
13
25
Дифениламин
0,4
0,7
1,0
0,3
1,2
Этилацетат
0,1
0,4
0,7
0,1
0,9
Централит II
0,1
0,4
0,7
0,1
0,9
Графит
0,1
0,2
0,3
0,1
0.4
Влага
0,2
0,5
0,8
0,1
1,0
Пироксилин 1 Пл с содержанием оксида азота, мл NO/г
212
213
214
210
214
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
1,014
1,025
1,010
0,910
0,90
Химическая стойкость, мм рт.ст.
22
22
22
22
22
Пористость, %
3,0
2,0
4,0
10,0
12,0
Баллистические характеристики:
Масса пули, г
5,1…5,4
5,1…5,4
5,1…5,4
5,1…5,4
5,1…5,4
Масса заряда, г
0,43
0,43
0,44
0,41
0,47
Средняя скорость пули, м/с
460
460
459
398
410
Разность между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль, м/с
8
7
10
40
38
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа:
среднее
263,7
265,7
265,9
276,5
280,4
наибольшее
268,6
270,6
272,5
299,0
308,8
Разность между наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов
5,9
7,6
6,4
39,2
34,3
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. Патент RU №2280635, С06В 25/24, опубл. 27.10.2006 (6 с.).