Неоржавляющий ударный состав
NON-MERCURIC PERCUSSION CHARGE

Изобретение относится к области пиротехнических производств, а именно к производству неоржавляющих ударных составов для капсюлей - воспламенителей к патронам гражданского и служебного оружия.
Неоржавляющий ударный состав в капсюле - воспламенителе патрона должен быть чувствительным к удару бойка, иметь необходимую мощность для обеспечения безотказного воспламенения порохового заряда в гильзе патрона, не вызывать нарушения герметичной целостности капсюля - воспламенителя (пробития дна капсюля при выстреле), что обеспечивает должный уровень безопасного применения, а также не вызывать коррозию ствола оружия продуктами распада компонентов состава.
Известен неоржавляющий ударный состав [1], в котором используются тринитрорезорцинат свинца и тетразен - в качестве инициаторов, азотнокислый барий и диоксид свинца в качестве окислителей, трехсернистая сурьма (антимоний) и алюминий - в качестве горючего и металлического горючего при следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:
ТНРС
35,0±3
тетразен
3,0±2
Ba(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
42±3
PbO<sub>2</sub>
5±2,0
антимоний
7,0±3
Al
3±3,0
Недостатком данного неоржавляющего ударного состава является то, что использование металлической добавки порошка Al в качестве добавки к основному горючему оказывает сильное эрозионное действие на поверхность канала ствола из-за высокой температуры горения и образования твердых частиц окислов металлов.
Известен неоржавляющий ударный состав [2], в котором используются тринитрорезорцинат свинца и тетразен - в качестве инициаторов, однозамещенный стифнат калия - в качестве псевдо инициатора, азотнокислый барий в качестве окислителя, трехсернистая сурьма (антимоний) - в качестве горючего при следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:
ТНРС
32-38
Тетразен
2-12
C<sub>6</sub>H<sub>2</sub>N<sub>3</sub>O<sub>8</sub>K<sub>1</sub>
1-7
Ba(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
33-45
антимоний
12-18
Данный состав используется в капсюлях - воспламенителях к патронам гражданского и служебного оружия. Недостатком данного неоржавляющего ударного состава является недостаточная мощность, вследствие чего не обеспечивается стабильное воспламенение заряда пороха патрона стрелкового оружия, что приводит к повышению расхода порохов в патронах.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является неоржавляющий ударный состав [3], в котором используются тринитрорезорцинат свинца и тетразен - в качестве инициаторов, азотнокислый барий и диоксид свинца в качестве окислителей, трехсернистая сурьма (антимоний) и силицид кальция (силикокальций) - в качестве горючего и металлического горючего, при следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:
ТНРС
38
тетразен
2,0
Ba(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
39
PbO<sub>2</sub>
5
антимоний
5,0
силицид кальция
11
Недостатком данного неоржавляющего ударного состава является его повышенная эрозионная активность в отношении ствола оружия.
Технической задачей заявителя, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является разработка неоржавляющего ударного состава обладающего повышенной воспламенительной способностью для обеспечения стабильных баллистических характеристик стрелковых патронов и, вместе с тем, позволяющего избежать корродирующего действия продуктов сгорания состава на канал ствола оружия.
Поставленная задача решена за счет того, что в предлагаемый неоржавляющий ударный состав, содержащий тринитрорезорцинат свинца, тетразен, азотнокислый барий, диоксид свинца, в качестве горючего введен кремний при следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:
ТНРС
38-42
Тетразен
1-3
Ba(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
40-44
PbO<sub>2</sub>
3-5
Si
10-14
Технический результат заключается в том, что кремний в качестве горючего используется впервые в предлагаемом сочетании с основными инициаторами и окислителями для приготовления неоржавляющего ударного состава обладающего повышенными энергетическими параметрами. При проведении поиска по патентным и научно-техническим источникам не выявлены составы идентичные предлагаемому составу.
Для проведения сравнительных испытаний были изготовлены штатные неоржавляющие ударные составы [1], [2], состав - прототип [3] и предлагаемый неоржавляющий ударный состав.
Капсюли - воспламенители, снаряженные штатными составами [1] и [2], не обеспечивали эффективного использования в патронах 12/70 торговой марки ФеттеР с массой дробового снаряда 24, 28, 32, 34, 36 г. Для обеспечения стабильности воспламенения порохов в гильзе патрона требовалось увеличение расхода порохов на 0,1-0,13 г.
Был испытан также состав - прототип [3], дающий при своем горении большее количество газообразных продуктов по сравнению с неоржавляющими ударными составами [1], [2]. Однако в единичных случаях имели место разрушения капсюля - воспламенителя и выброс продуктов сгорания в обратную сторону, т.е. в казенную часть ствола.
Так как размеры капсюля - воспламенителя связаны с габаритами гильзы патрона, для обеспечения стабильности воспламенения порохов в гильзе патрона потребовалось изменение рецептуры состава за счет введения в рецептуру компонента, который, не уменьшая чувствительности капсюля - воспламенителя, увеличил бы его мощность обусловленную увеличением газовой и конденсированной фаз продуктов сгорания.
Экспериментально в неоржавляющий ударный состав, содержащий тринитрорезорцинат свинца, тетразен, азотнокислый барий, диоксид свинца, в качестве горючего был введен кремний.
Вместе с добавлением кремния, были отработаны оптимальные соотношения содержания компонентов состава, позволяющие стабильно воспламенять пороха в гильзах патронов 12/70 торговой марки ФеттеР.
Также был получен положительный результат, заключающийся в том, что использование кремния в качестве горючего позволило обеспечить стабильное воспламенение пороха в гильзе патрона 12/70 торговой марки ФеттеР при навеске предлагаемого неоржавляющего ударного состава в капсюле - воспламенителе 0,0610±0,0025 г, в то время как капсюли - воспламенители, снаряженные штатными неоржавляющими ударными составами [1], [2], изготавливались с навеской 0,0635±0,0025 г.
Изменение количественного состава компонентов состава за предлагаемые пределы повлекло получение нестабильных баллистических характеристик выстрелов.
Базовыми параметрами термодинамики горения неоржавляющих ударных составов, характеризующих мощность состава, являются:
- температура горения состава;
- удельный объем газовой фазы продуктов горения состава;
- массовая доля конденсированной фазы продуктов горения состава.
Результаты сравнения термодинамических характеристик составов приводятся в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что капсюль - воспламенитель, снаряженный предлагаемым составом, мощнее капсюлей - воспламенителей снаряженных составами [1], [2], [3], а температура горения, действующая на дно капсюля - воспламенителя, меньше по сравнению с прототипом, что является положительным фактором.
Предлагаемый авторами неоржавляющий ударный состав прошел промышленные испытания и применен в патронах 12/70 торговой марки ФеттеР, что подтверждает решение поставленной технической задачи и позволяет считать предложенное техническое решение соответствующим критериям изобретения «промышленная применимость» и «новизна».
Источники информации
1. Состав ударный неоржавляющий ТУ 7513104-135-89 (Источник информации 1 в патенте RU 2157357 от 25.05.1999).
2. Патент RU 2157357 от 25.05.1999.
3. Encyclopaedia of Explosives and Related Items, Basil T. Fedoroff. V. 8, p. 380, 1978.