СФЕРИЧЕСКИЙ ПИРОКСИЛИНОВЫЙ ПОРОХ ДЛЯ 9 мм ПИСТОЛЕТНОГО ПАТРОНА
SPHERICAL PYROXILIC POWDER FOR 9 mm PISTOL CARTRIDGE

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] предложены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненных пироксилиновых порохов (МЗПП) в водной среде с последующим растворением их в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и удалении растворителя из них.
Недостатком этих способов является невозможность получения СФП для 9-мм спортивного пистолетного патрона.
Наиболее близким техническим решением является сферический пироксилиновый порох для 5,6-мм спортивно-винтовочного патрона [3] (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 9-мм спортивном пистолетном патроне из-за превышения давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Целью предлагаемого изобретения является получение СФП, обеспечивающего стабильные баллистические характеристики в 9-мм спортивном пистолетном патроне.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используют НЦ с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и НЦ с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- дифениламин
0,4…1,0;
- технический углерод и графит
0,3…0,8
- этилацетат
0,6…1,5;
- влага
0,2…0,8;
- нитроцеллюлоза
с содержанием оксида азота
213,0…214,0 мл NO/г и нитро-
целлюлоза с содержанием оксида
азота 209,0…210,5 мл NO/г в
соотношении 1:1
остальное.
Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 213,0 мл NO/г и 209,0 мл NO/г соответственно приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,0 мл NO/г и 210,5 мл NO/г соответственно приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин применяется в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению химической стойкости пороха, а увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Технический углерод и графит используются в качестве катализатора горения, а графит как добавка, улучшающая электростатические свойства и сыпучесть СФП. Уменьшение технического углерода и графита в составе СФП менее 0,3 мас.% приводит к снижению скорости горения порохового заряда, а это, в свою очередь ведет к нестабильному горению порохового заряда и увеличению его массы и в итоге ухудшается сыпучесть пороха при снаряжении патронов. Увеличение технического углерода и графита более 0,8 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,2 мас.% и ЭА менее 0,6 мас.% связано с дополнительными трудозатратами при сушке и отгонке растворителя из пороховых элементов, а увеличение влаги и ЭА более 0,8 и 1,5 мас.% соответственно увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.
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 удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам для 9-мм спортивного пистолетного патрона. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели не удовлетворяют требованиям технических условий на СФП для 9-мм спортивного пистолетного патрона.
Примечание: Требования, предъявляемые к 9-мм спортивному пистолетному патрону: масса порохового заряда 0,27…0,3 5 г; средняя скорость полета пули в баллистической группе - 375…400 м/с; разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль в баллистической группе - не более 25 м/с; максимальное давление пороховых газов в баллистической группе: среднее - не более 166,7 МПа, наибольшее - не более 181,4 МПа.
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. Патент РФ №1808191 (С06В 25/22).
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 с содержанием оксида азота 213,0…214,0 мл NO/г и нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г в соотношении 1:1
98,5
97,2
95,9
99,2
94,3
- дифениламин
0,4
0,7
1,0
0,2
1,2
- технический углерод и графит
0,3
0,55
0,8
0,1
1,0
- этилацетат
0,6
1,05
1,5
0.4
2,0
- влага
0,2
0,5
0,8
0,1
1,5
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,640
0,665
0,690
0,610
0,800
Пористость, %
25
30
28
20
35
Химическая стойкость, мм рт.ст.
54
52
51
50
58
Баллистические характеристики:
Масса порохового заряда, г
0,32
0,34
0,30
0,30
0,40
Скорость полета пули в баллистической группе, средняя, м/с
390
395
391
310
270
Разброс между наибольшим и наименьшим значением скорости полета пуль в баллистической группе, м/с
15
18
17
28
32
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа:
Среднее
161,8
158,8
164,7
171,6
158,8
Наибольшее
174,5
175,5
175,0
186,3
171,6