ЗАРЯД ДЛЯ ОХОТНИЧЬЕГО ПАТРОНА 12, 16, 20 КАЛИБРОВ
CHARGE FOR HUNTING SHOT OF 12, 16, 20 CALIBER

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для зарядов к стрелковому оружию.
Известен ряд зарядов для патронов указанных калибров, выпускаемых в СССР для охотничьих и спортивных целей, содержащих пороха «Сокол» (ГОСТ 22781-77) и «Барс» (ТУ 84-720-77).
Заряд для патрона «Сокол» имеет массу 2,0…2,4 г и состоит из пластинчатого пороха толщиной 0,11…0,14 мм и длиной ребер 1,24…1,6 мм. Суммарное количество крупных и мелких пластинок, оставшихся на сите 1,4 и прошедших через сито 0,56 для указанного заряда, составляет не более 0,5 мас.%. В заряде из пороха марки «Барс» используется двухосновный СФП со средним диаметром зерен 0,45±0,05 мм, состоящий из фракций 0,25…0,5 мм, более 0,5 мм и менее 0,25 мм не более 6,0 мас.%. Все перечисленные пороховые заряды в основном удовлетворяют по баллистическим характеристикам требованиям к спортивно-охотничьему оружию, но имеют, высокое дульное давление пороховых газов (3,4…6,4 МПа).
2
2
Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному, является заряд из двухосновного СФП марки «Барс» (ТУ 84-720-77). Данный заряд, выпускаемый отечественной промышленностью, имеет следующие недостатки: высокое дульное давление пороховых газов (54-59 кгс/см при норме не более 55 кгс/см). Это приводит к тому, что до 80% промышленно-изготовленных партий пороха не соответствуют предъявляемым требованиям: высокое среднее давление пороховых газов в канале ствола оружия. Заряд имеет массу, близкую к предельно допустимой (2,58 г…2,68 г при норме не более 2,6 г), что обуславливает получение высокой энергии отдачи при выстреле и, как следствие, приводит к быстрой утомляемости стрелка. Высокая масса порохового заряда приводит к разгару ствола оружия, что снижает ресурс оружия, высокой пламенности при выстреле, т.к. большая масса порохового заряда не обеспечивает его полного сгорания в канале ствола оружия. Установлено, что до 30 мас.% порохового заряда сгорает за срезом ствола оружия, а это приводит к высокому дульному давлению, высокой отдаче при выстреле, большой пламенности и звука.
Целью изобретения является разработка для охотничьего оружия 12, 16 и 20 калибров порохового заряда с низкой массой порохового заряда, низким дульным давлением, низкой пламенностью и звуком при выстреле.
3
Поставленная цель достигается тем, что пороховой заряд к патронам для охотничьих ружей 12, 16 и 20 калибров выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 70…90 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, 0,3…1,0 мас.% дифениламина, 0,1…0,6 мас.% графита, 0,3…0,8 мас.% этилацетата, 0,4…0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,520…0,650 кг/дм, при следующем соотношении фракций, мас.%:
- массовая доля пороха, прошедшего
через сетку 0,7 и оставшегося на
сетке 0,4, не более
85
- массовая доля крупных зерен,
оставшихся на сетке 0,7 и
прошедших через сетку 04, не более
15.
Вид охотничьего патрона для охотничьих ружей представлен на чертеже. Патрон состоит из гильзы 1 с капсюлем-воспламенителем 2, в которую помещен пороховой заряд 3, прокладки 4, войлочного пыжа 5, дроби охотничьей 6 и прокладки 7.
Заданные требования для охотничьего патрона к ружьям 12 калибра: масса дроби - 32 г, масса порохового заряда - 1,6…1,85 г, скорость полета дробового снаряда в баллистической труппе на расстоянии 10 м от дульного среза, средняя - не менее 325 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули дробового снаряда в баллистической группе - не более 18 м/с, максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, МПа: среднее 551,9…61,7, наибольшее - не более 66,7, дульное давление пороховых газов на срезе ствола оружия - не более 3,4.
Авторами установлено, что применение смеси пироксилина с различным содержанием оксида азота: 70…90 мас.% с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г и 10…30 мас.% с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г обеспечивает получение СФП с равномерно распределенной пористостью. Это позволяет повысить скорость горения порохового заряда. В основном пороховой заряд сгорает в казенной части оружия, а пороховые газы работают по длине канала оружия. В данном случае догорания пороховых элементов за срезом ствола оружия не происходит.
Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,02…10,5 мл NO/г более 90 мас.% и уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г менее 10 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда, а уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0…210,5 мл NO/г менее 70 мас.% и пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г более 30 мас.% приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Дифениламин в количестве 0,3…1,0 мас.% в составе порохового заряда выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение дифениламина менее 0,3 мас.% приводит к снижению химической стойкости порохового заряда, а увеличение дифениламина более 1,0 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.
Графит в составе порохового заряда в количестве 0,1…0,6 мас.% выполняет роль стабилизатора горения, улучшает сыпучесть пороха и электростатические характеристики. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% положительных эффектов не дает, а увеличение графита в составе порохового заряда более 0,6 мас.% снижает энергетику пороха.
Этилацетат и влага в составе порохового заряда выполняют роль технологических добавок. Уменьшение этилацетата менее 0,3 мас.% и влаги менее 0,4 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение этилацетата более 0,8 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетики порохового заряда.
3
3
3
Насыпная плотность порохового заряда в пределах 0,520…0,650 кг/дм обеспечивает стабильные баллистические характеристики охотничьего патрона. Снижение насыпной плотности порохового заряда менее 0,520 кг/дм приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности порохового заряда более 0,650 кг/дм приводит к увеличению массы порохового заряда.
Фракционный состав сферического пороха в пороховом заряде обеспечивает стабильные баллистические характеристики. Увеличение фракции 0,7…0,4 мм порохового заряда более 85 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда, а увеличение крупной и мелкой фракций пороха более 15 мас.% приводит к увеличению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
В таблице приведены результаты физико-химических и баллистических характеристик порохового заряда для охотничьего патрона 12 калибра в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный заряд для охотничьего патрона 12 калибра в пределах граничных условий (примеры 1…3) удовлетворяет всем заданным требованиям.
Таблица
Физико-химические и баллистические характеристики порохового заряда для охотничьего патрона 12 калибра
Наименование показателей
Пример (Пр. №1)
Пр. №2
Пр. №3
Пр. №4
Пр. №5
Пироксилин с содержанием оксида азота 209,02…10,5 мл NO/г, мас.%
70
80
90
60
95
Пироксилин с содержанием оксида азота 212,5…213,5 мл NO/г, мас.%
30
20
10
40
5
Дифениламин, мас.%
0,3
0,6
1,0
0,2
1,2
Графит, мас.%
0,1
0,4
0,6
0,05
0,6
Этилацетат, мас.%
0,3
0,5
0,8
0,2
1,2
Влага, мас.%
0,4
0,6
0,9
0,2
1,2
Насыпная плотность, кг/дм<sup>3</sup>
0,52
0,60
0,65
0,48
0,8
Фракция 0,7…0,4 мм, мас.%
88
86
85
70
86
Сумма крупноты и мелочи
12
14
15
30
14
Баллистические характеристики
Масса дроби, г
32
32
32
32
32
Масса порохового заряда
1,85
1,84
1,85
1,8
2,1
Скорость полета дробового снаряда в баллистической группе на расстоянии 10 мм от дульного среза, м/с
325
326
325
318
321
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета дробового снаряда в баллистической группе
16
14
15
20
30
Максимальное давление пороховых газов, МПа
Среднее максимальное давление пороховых газов в баллистической группе
55,8
56,8
58,4
66,7
70,5
Наибольшее максимальное давление пороховых газов в баллистической группе
30,4
31,4
30,9
70,6
74,5
Дульное давление
2,4
2,5
2,2
3,3
3,5
Так масса порохового заряда для патрона 12 калибра снижена до 1,84 г при скорости полета дробового снаряда 325 м/с и среднем минимальном давлении 57,8 МПа. При этом дульное давление пороховых газов на срезе ствола оружия не превышает 2,5 МПа. Это позволяет снизить отдачу при выстреле, повысить кучность и снизить пламенность.
За пределами граничных условий (примеры 4, 5) полученный пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.