СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО СФЕРИЧЕСКОГО ВЛАГОСТОЙКОГО ПОРОХА ДЛЯ ДРОБОВЫХ ПАТРОНОВ К ГЛАДКОСТВОЛЬНОМУ ОРУЖИЮ
METHOD FOR OBTAINING POROUS BALL MOISTURE-RESISTANT POWDER FOR SHOT-GUN CARTRIDGES TO SMOOTH-BORE GUNS

Изобретение относится к области получения пористых сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, например гладкоствольного дробового оружия.
В патентах [1, 2] предложены способы получения СФП, заключающиеся в раздельном приготовлении нитратцеллюлозного лака в растворителе, водного раствора эмульгатора и водорастворимой соли (например, сернокислого натрия, хлористого натрия), смешении лака и водного раствора эмульгатора, диспергировании на сферические частицы и отгонке растворителя, промывке и сушке.
Недостатком этих способов является высокая насыпная плотность получаемых порохов и, как следствие, высокое значение массы порохового заряда, при котором не обеспечиваются требуемые баллистические характеристики дробового патрона.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения СФП для охотничьего оружия [3], включающий приготовление порохового лака в водной среде при перемешивании нитратов целлюлозы (НЦ) и дифениламина (ДФА) с этилацетатом (ЭА), добавление к лаку костного клея, диспергирование порохового лака на сферические частицы и удаление ЭА при нагревании смеси. В качестве НЦ используют пироксилин №1 или пироксилин №1 с возвратно-технологическими отходами, который в течение 10…15 минут перемешивают в 4…5 мас.ч. воды на одну мас.ч. пироксилина №1 или пироксилина №1 с возвратно-технологическими отходами совместно с ДФА в количестве 0,6…1,2 мас.% и техническим углеродом в количестве 0,3…1,0 мас.%, поступающим в виде водной суспензии с концентрацией 20…30 мас.%, и медь (II)-свинец (II) фталат оксидом (ФМС) в количестве 0,5…2,5 мас.% от массы пироксилина №1 и с 2,4…2,6 мас.ч. ЭА, а нагревание смеси для удаления ЭА ведут до температуры 92…94°C.
Недостатком данного способа является то, что полученные пороха обладают повышенной влагопоглощаемостью и в процессе хранения снаряженные патроны изменяют баллистические характеристики.
Целью предлагаемого изобретения является повышение влагостойкости пористых СФП, используемых для снаряжения дробовых охотничьих и спортивных патронов к гладкоствольному оружию.
Поставленная цель достигается тем, что пористый СФП с размерами пороховых элементов 0,4…0,7 мм и влажностью 4,0…8,0 мас.% обрабатывают во вращающемся полировальном барабане с вводом 0,15…0,30 мас.% мелкодисперсного графита марки С-1 с размерами частиц 0,1…4,0 мкм и 0,15…0,30 мас.% воды по отношению к пороху в течение 50…60 минут, после чего ведут сушку пороха до влажности 0,8…1,2 мас.% известным способом.
Примеры выполнения способа получения пористого сферического влагостойкого пороха для дробовых патронов к гладкоствольному оружию в пределах граничных условий (примеры 1…3), а также за их пределами (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Пример 1. В полировальный барабан загружается 120 кг СФП с размерами пороховых элементов 0,4…0,7 мм и влажностью 4,0 мас.%, 0,180 кг мелкодисперсного графита марки С-1 с размерами частиц 0,1…4,0 мкм и 0,180 л воды, перемешивание ведется в течение 50 минут. После чего порох подсушивают известным способом до влажности 0,8 мас.%. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 2. В полировальный барабан загружается 120 кг СФП с размерами пороховых элементов 0,4…0,7 мм и влажностью 6,0 мас.%, 0,270 кг мелкодисперсного графита марки С-1 с размерами частиц 0,1…4,0 мкм и 0,270 л воды, перемешивание ведется в течение 55 минут. После чего порох подсушивают известным способом до влажности 1,0 мас.%. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Пример 3. В полировальный барабан загружается 120 кг СФП с размерами пороховых элементов 0,4…0,7 мм и влажностью 8,0 мас.%, 0,360 кг мелкодисперсного графита марки С-1 с размерами частиц 0,1…4,0 мкм и 0,360 л воды, перемешивание ведется в течение 60 минут. После чего порох подсушивают известным способом до влажности 1,2 мас.%. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.
Порох предлагаемого авторами способа (примеры 1…3) был подвергнут физико-химическим и баллистическим испытаниям на соответствие требованиям действующей нормативно-технической документации, по которой ведется приемка спортивных и охотничьих порохов, в частности техническим условиям (ТУ) на сферический спортивный порох Сунар СВС. Определялись следующие характеристики:
- химическая стойкость (манометрическая проба), мм рт.ст., по ТУ не более 60;
- средняя скорость полета дроби, м/с, по ТУ не менее 340;
- разброс скорости полета дроби, м/с, по ТУ не боле 15;
- среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа, по ТУ не более 61,8.
Баллистические испытания патронов проводились с увлажненным и неувлажненным порохом. Увлажнение пороха проводилось путем его выдержки в атмосфере с 80% относительной влажностью в течение 3 часов.
Как видно из таблицы, рассмотренные составы по предлагаемому авторами способу имеют величины определенных характеристик в пределах нормативных значений.
Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП
Наименование показателя
Пр.1
Пр.2
Пр.3
Пр.4
Пр.5
Количество загружаемого пороха, кг
120
120
120
120
120
Влажность пороха, %
4,0
6,0
8,0
2,0
10,0
Количество загружаемого графита, кг
0,180
0,270
0,360
0,100
0,400
Количество заливаемой воды, л
0,180
0,270
0,360
0,100
0,400
Время перемешивания, мин
50
55
60
40
70
Влажность пороха, %
0,8
1,0
1,2
0,6
1,4
Химическая стойкость, мм рт.ст.
30
35
30
32
30
Баллистические характеристики заряда в спортивном патроне 12 калибра с массой дроби 24 г (до увлажнения)
Масса заряда, г
1,45
1,43
1,42
1,40
1,50
Средняя скорость полета дроби, м/с
342
345
346
342
320
Разброс скорости полета дроби, м/с
12
15
11
18
20
Среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа
58,8
59,8
60,3
68,6
56,8
Баллистические характеристики заряда в спортивном патроне 12 калибра с массой дроби 24 г (после увлажнения)
Средняя скорость полета дроби, м/с
341
345
344
341
321
Разброс скорости полета дроби, м/с
15
11
14
26
24
Среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа
57,5
58,4
58,8
69,6
55,8
Так, при массе заряда 1,42…1,45 г испытания патронов с неувлажненным порохом показали, что средняя скорость полета дроби составляет 342…346 м/с; разброс скорости полета дроби - 11…15 м/с; среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия - 58,8…60,3 МПа. При этом химическая стойкость порохов находится в пределах 30…35 мм рт.ст.
При испытаниях патронов с увлажненным порохом предлагаемой рецептуры баллистические характеристики практически не изменились и составили соответственно: 341…345 м/с; 11…15 м/с; 57,5…58,8 МПа.
Таким образом, предлагаемый авторами способ получения сферического пороха в пределах граничных условий обеспечивает требуемую влагостойкость. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный сферический порох не соответствует требованиям по баллистическим характеристикам.
Литература
1. Патент США №2931800, 1960, кл. 260-223, МКИ С08В 1/04.
2. Патент ФРГ №1067719, 1960, НКИ 78 С 20, МКИ С06В.
3. Патент РФ №1727375 (С06В 21/00).