Сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой
Владельцы патента RU 2525899:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох включает нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу. При этом в качестве исходного сырья содержит нитроцеллюлозу с объемной концентрацией оксида азота 212,5-214,5 мл NO/г и 10-30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций. Изобретение обеспечивает стабильные баллистические характеристики в 5,45 мм пистолетном патроне с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой. 1 табл., 5 пр.
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 мелкозерненых пироксилиновых порохов 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 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.
Наиболее близким техническим решением является сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей и стальным сердечником и латунной гильзой [3] (прототип), включающий нитроцеллюлозу (НЦ), дифениламин (ДФА), свободный графит, окись магния и окись свинца, нитроглицерин (НГц), этилацетат (ЭА), влагу, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитроглицерин | 12,0…14,0 |
централит I | не более 0,4 |
дифениламин | 0,4…1,0 |
этилацетат | не более 0,5 |
окись магния | не более 0,5 |
окись свинца | не более 1,0 |
нитроцеллюлоза | |
с содержанием оксида азота | |
азота не менее 210,5 мл NO/г в | остальное |
Недостатком прототипа является то, что СФП обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в 5,45 мм пистолетном патроне с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой из-за большой массы порохового заряда и низкой скорости полета пули.
Целью изобретения является получение СФП, обеспечивающего стабильные баллистические характеристики в 5,45 мм пистолетном патроне с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.
Поставленная цель достигается тем, что сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г и 10…30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат, влагу, с размером пороховых элементов 0,2…0,4 мм и средней толщиной горящего свода 0,14…0,20 мм, насыпной плотностью 0,65…0,75 кг/дм3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дифениламин | 0,4…1,0 |
графит | 0,1…0,3 |
этилацетат | 0,2…1,0 |
влага | 0,3…0,9 |
нитроцеллюлоза с содержанием | |
оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г | |
и 10…30 мас.% возвратных отходов | |
от предшествующих операций | остальное |
Нитроцеллюлоза в составе СФП выполняет роль энергетической и структурирующей основы. Уменьшение содержания оксида азота менее 212,5 мл NO/г приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а увеличение содержания оксида азота более 214,5 мл/NO/г приводит к снижению массы порохового заряда и повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия.
Увеличение возвратных отходов СФП в составе пороха более 30 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули, а уменьшение возвратных отходов менее 10 мас.% приводит к снижению насыпной плотности и увеличению 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, увеличение ДФА более 1,0 мас.% приводит к снижению удельной теплоты сгорания.
Графит используется в составе СФП как добавка, улучшающая электростатические свойства и сыпучесть пороха. Уменьшение графита менее 0,1 мас.% приводит к снижению электростатических свойств пороха и ухудшает его сыпучесть, а увеличение графита более 0,3 мас.% приводит к пылению свободного графита в процессе снаряжения патронов.
Влага и ЭА в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Уменьшение влаги менее 0,3 мас.% и ЭА менее 0,2 мас.% связано с дополнительными трудозатратами при сушке и отгонке растворителя из пороховых элементов, а увеличение влаги и ЭА более 0,9 и 1,0 мас.% соответственно увеличивает массу порохового заряда и повышает давление пороховых газов в канале ствола оружия.
В таблице приведены характеристики разработанного состава СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, выполненного в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).
Таблица | |||||
Физико-химические и баллистические характеристики СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой | |||||
Наименование показателя | Пример (Пр. №1) | Пр. №2 | Пр. №3 | Пр. №4 | Пр. №5 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Состав, мас.%: | |||||
- нитроцеллюлоза с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г | 99,0 | 97,9 | 96,8 | 99,25 | 95,3 |
- количество возвратных отходов | 10 | 20 | 30 | 8 | 40 |
- дифениламин | 0,4 | 0,7 | 1,0 | 0,2 | 1,2 |
- графит | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,05 | 0,5 |
- этилацетат | 0,2 | 0,6 | 1,0 | 0,2 | 1,5 |
- влага | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 0,3 | 1,5 |
Диаметр пороховых элементов, мм | 0,2…0,4 | 0,2…0,4 | 0,2…0,4 | 0,2…0,4 | 0,2…0,4 |
Толщина горящего свода, мм | 0,14 | 0,16 | 0,20 | 0,12 | 0,21 |
Насыпная плотность, кг/дм3 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,6 | 0,86 |
Химическая стойкость, мм рт.ст. | 51 | 51 | 51 | 51 | 51 |
Баллистические характеристики | |||||
Масса пули, г | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Объем зарядной каморы, см3 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
Масса порохового заряда, г | 0,15 | 0,14 | 0,14 | 0,11 | 0,17 |
Скорость полета пули, м/с | 320 | 321 | 322 | 310 | 312 |
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, м/с | 18 | 16 | 19 | 22 | 24 |
Максимальное давление пороховых газов в баллистической группе, кгс/см2 | |||||
Среднее | 1150 | 1200 | 1180 | 1300 | 1250 |
Наибольшее | 1450 | 1420 | 1460 | 1560 | 1520 |
Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами составу (примеры 1…3) полученный СФП удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) все баллистические показатели не удовлетворяют требованиям технических условий на СФП для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой.
Примечание: требования, предъявляемые к 5,45 мм пистолетному патрону с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой: чертежная масса пули 2,40…2,60 г, объем зарядной каморы, средний 0,25 см3; масса порохового заряда (ориентировочно) 0,15 г; скорость полета пули, средняя Vcp 318 м/с; разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пуль, ΔV25 - не более 20 м/с; максимальное давление пороховых газов, кгс/см2: среднее - не более 1250, наибольшее - не более 1500.
Литература
1. Патент США №2843584.
2. Патент США №3378545.
3. ОСТ В 84-2432-89.
Сферический порох для 5,45 мм пистолетного патрона с пулей со стальным сердечником и латунной гильзой, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5…214,5 мл NO/г и 10…30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат, влагу, с размером пороховых элементов 0,2…0,4 мм и средней толщиной горящего свода 0,14…0,20 мм, насыпной плотностью 0,65…0,75 кг/дм3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дифениламин | 0,4…1,0 |
графит | 0,1…0,3 |
этилацетат | 0,2…1,0 |
влага | 0,3…0,9 |
нитроцеллюлоза с содержанием | |
оксида азота 212,5214,5 мл NO/г | |
и 1030 мас.% возвратных отходов | |
от предшествующих операций | остальное |