СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ 7,62 мм ВИНТОВОЧНОГО ПАТРОНА
PELLET POWDER FOR 7,62 mm RIFLE CARTRIDGE

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.
В патентах США [1, 2] представлены способы получения СФП для стрелкового оружия, заключающиеся в измельчении мелкозерненых пироксилиновых порохов в водной среде с последующим растворением в растворителе, диспергировании порохового лака на сферические частицы и отгонке растворителя из них.
Недостатком данного способа получения СФП является то, что полученный СФП не обеспечивает баллистических характеристик в 7,62 мм винтовочном патроне.
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; пироксилин с содержанием оксида азота не менее 213 мл NO/г - остальное.
Недостатком данного сферического пороха является то, что он не обеспечивает заданных баллистических характеристик в 7,62 мм винтовочном патроне.
Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик по скорости полета пули, давлению пороховых газов в канале ствола оружия и увеличение ресурса стволов оружия от разгарно-эрозионных воздействий.
Поставленная цель достигается тем, что сферический порох выполнен из 70…80 мас.%, пироксилина с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г и 20…30 мас.% возвратно технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, пороховые элементы флегматизируют с поверхности по отношению к пороху смесью 4,0…6,0 мас.% централита I (Ц I) и 4,0…6,0 мас.% ДНТ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- дифениламин - 0,4…0,9
- централит I - 4,0…6,0
- динитротолуол - 4,0…6,0
- графит - 0,1…0,3
- этилацетат - 0,4…0,6
- влага - 0,2…0,8
- пироксилин с содержанием оксида
азота 212,7…214,5 мл NO/г - остальное.
Пироксилин в составе сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Авторами установлено, что получение СФП с размером частиц 0,7…0,4 мм и равномерно распределенной пористостью возможно при отношении 70…80 мас.% пироксилина и 20…30 мас.% возвратно-технологических отходов нефлегматизированных порохов от предшествующих операций.
3
Использование пластифицированных отходов обеспечивает получение плотной структуры пороховых элементов. При этом пористость полученных пороховых элементов не превышает 5,0%, а насыпная плотность пороха находится в пределах 0,970…0,995 кг/дм. Снижение оксида азота в СФП менее 212,7 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение оксида азота более 214,5 мл NO/г связано с технологическими трудностями. Уменьшение пироксилина менее 70 мас.% и возвратно технологических отходов более 30 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и разбросу скорости полета пули в серии из 10 выстрелов.
Авторами установлено, что для увеличения прогрессивности горения порохового заряда флегматизацию пороховых элементов необходимо вести Ц I и ДНТ в соотношении 1:1. Это обеспечивает постоянную скорость диффузии флегматизаторов в глубь пороховых элементов. Изменение соотношений Ц I и ДНТ приводит к снижению диффузии флегматизаторов вглубь пороховых элементов. Это в свою очередь приводит к неравномерному горению пороховых элементов, и как, следствие, к разбросу скорости полета пули.
3
3
3
Насыпная плотность разработанного авторами СФП для 7,62 мм винтовочного патрона составляет 0,970…0,995 кг/дм. Уменьшение насыпной плотности менее 0,970 кг/дм приводит к повышению пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности СФП более 0,995 кг/дм не влияет на баллистические характеристики и связано с дополнительными трудозатратами.
Дифениламин в составе СФП выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% приводит к снижению стойкости пороха, увеличение ДФА более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.
Графит в составе пороха используется в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть СФП и снижающей электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% снижает сыпучесть пороха и увеличивает электростатические характеристики, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению графита.
Этилацетат и влага в СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение ЭА менее 0,4 мас.% и влаги менее 0,2 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 0,6 мас.% и влаги более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.
Физико-химические и баллистические характеристики разработанному авторами сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.
Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики сферического пороха для 7,62 мм винтовочного патрона
Наименование показателей
Пример (Пр. №1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
Пироксилин с содержанием оксида азота 212,7…214,5 мл NO/г
70
75
80
60
90
Возвратно-технологические отходы, мас.%
30
25
20
40
10
Дифениламин, мас.%
0,4
0,65
0,9
0,3
1,0
Централит I, мас.%
4,0
5,0
6,0
3,0
6,5
Динитротолуол, мас.%
4,0
5,0
6,0
3,0
6,5
Графит, мас.%
0,1
0,2
0,3
0,6
0,4
Этилацетат, мас.%
0,4
1,0
1,6
0,3
1,8
Влага, мас.%
0,2
0,5
0,8
0,2
1,2
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,970
0,982
0,995
0,960
0,995
Химическая стойкость, мм рт.ст.
22
24
25
22
23
Баллистические характеристики
Масса порохового заряда, г
3,27
3,27
3,28
3,1
3.3
Скорость полета пули, м/с
830
829
831
810
805
Разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов, м/с
15
16
15
31
35
Максимальное давление пороховых газов, МПа
Среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия
261,7
262,7
262,3
275,5
259,8
Наибольшее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия
272,5
273,0
271,6
290,2
272,5
Наименьшее давление пороховых газов в канале ствола оружия
252,4
252,7
253,1
273,5
255,8
Заданные баллистические характеристики для 7,62 мм винтовочного патрона: масса порохового заряда 3,25…3,65 г, скорость полета пули 825…835 м/с, разброс скорости полета пули в серии из 10 выстрелов - не более 30 м/с, максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа: среднее - не более 284,3, наибольшее - не более 304,0, наименьшее - не менее 230,4.
Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами сферический порох для 7,62 мм винтовочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1…3) имеет стабильные баллистические характеристики как по скорости полета пули, по разбросу скоростей в серии из 10 выстрелов, так и по давлению пороховых газов в канале ствола оружия. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный сферический порох не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.
Литература
1. Патент США №2843584
2. Патент США №33 78545
3. Патент РФ №1808191 (C06B 25/22).