СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 7,62 ММ СПОРТИВНО-ВИНТОВОЧНОГО ПАТРОНА
SPHERICAL POWDER FOR 7,62 MM SPORT RIFLE CARTRIDGE

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США (№№2843584, 3378545) предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонке растворителя из них.
Недостатком этих способов является то, что полученные СФП не обеспечивают баллистические характеристики в 7,62 мм спортивно-винтовочном патроне.
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона (патент РФ №1808191 (С06В 25/22) - прототип), включающий, мас.%: динитротолуол (ДНТ) - 0,2…1,0; дифениламин (ДФА) - 0,4…0,8; технический углерод и графит в соотношении (2:1)…(6:1) - 0,3…0,8; этилацетат (ЭА) - 0,3…0,9; влага - 0,3…0,6; нитроцеллюлоза (НЦ) с содержанием оксида азота не менее 213,0 мл NO/г - остальное.
Недостатком данного СФП является то, что он не обеспечивает баллистические характеристики в 7,62 мм спортивно-винтовочном патроне как по скорости полета пули, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия.
Поставленная цель достигается тем, что СФП готовят из НЦ с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
централит I
3,0…6,0
динитротолуол
3,0…4,5
дифениламин
0,4…0,8
этилацетат
0,3…1,2
связанный графит
0,1…0,3
влага
0,3…0,9
нитроцеллюлоза
с содержанием оксида азота
213,0…214,0 мл NO/г
остальное
Нитроцеллюлоза в составе сферического пороха выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 213,0 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и, как следствие, к снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,0 мл NO/г связано с технологическими трудностями и дополнительными трудозатратами при получении нитроцеллюлозы.
Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение более 0,8 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Централит I и ДНТ выполняют в составе пороха роль флегматизирующей добавки, обеспечивающей прогрессивность горения порохового заряда. Уменьшение централита I менее 3,0 мас.% и ДНТ менее 3,0 мас.% приводит к снижению массы порохового заряда и увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение централита I более 6,0 мас.% и ДНТ более 4,5 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. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% ухудшает сыпучесть пороха и повышает электростатические характеристики. Увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.
Влага и ЭА в составе пороха выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,5 мас.% и влаги менее 0,3 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение ЭА более 1,2 мас.% и влаги более 0,9 мас.% увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.
В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для 7,62 мм спортивного винтовочного патрона, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1, 2, 3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП для 7,62 мм спортивно-винтовочного патрона имеет высокую насыпную плотность и низкую пористость пороховых элементов. Все это позволило получить стабильные баллистические характеристики по массе порохового заряда, скорости полета пуль, разбросу скорости полета пуль, по среднему и максимальному давлению пороховых газов в канале ствола оружия и по разбросу между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов.
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.
Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя
Пример (Пр. №1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
Состав, мас.%:
Нитроцеллюлоза
92,9
90,25
86,3
95,35
83,9
Дифениламин
0,4
0,6
0,8
0,2
1,0
Централит I
3
4
6
2
6
Динитротолуол
3
3,75
4,5
2
6
Графит
0,1
0,2
0,3
0,05
0,5
Этилацетат
0,3
0,75
1,2
0,2
1,6
Влага
0,3
0,45
0,9
0,2
1,0
Нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота, мл NO/г
213
213,5
214
212
214,5
Насыпная плотность пороха, кг/дм<sup>3</sup>
0,960
0,970
0,990
0,940
0,998
Пористость сферических частиц, %
3
3
4
15
0,2
Химическая стойкость, мм рт.ст.
23
23
23
23
23
Баллистические характеристики:
Масса заряда, г
3,23
3,24
3,23
2,99
3,40
Скорость полета пули, м/с
752
751
753
702
690
Разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов, м/с
4
3
2
27
30
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе из 10 выстрелов, МПа:
Среднее
265,7
264,7
265,7
289,2
270,6
Наибольшее
274,5
275,5
275,0
303,9
287,3
Разброс между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов
4,9
5,4
5,1
14,7
19,6
Примечание: Требования, предъявляемые к 7,62 мм спортивно-винтовочному патрону: скорость полета пули 735…756 м/с, разброс скорости полета пуль в серии из 10 выстрелов - не более 10 м/с; максимальное среднее давление пороховых газов - не более 289,2 МПа; максимальное наибольшее давление пороховых газов - не более 308,8 МПа; разброс между максимальным наибольшим и наименьшим значением давления пороховых газов - не более 14,7 МПа.