заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения

Формула изобретения

Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения, состоящего из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей, отличающийся тем, что в нем заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60 80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5 213,5 мл NO/г и 20 40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0 210,5 мл NO/г, 0,4 0,8 мас.% дифениламина, 0,3 0,7 мас.% углерода и графита, 0,2 1,0 мас.% этилацетата, 0,3 0,9 мас.% влаги с насыпной плотностью 0,64 0,74 кг/дм³ при следующем соотношении фракций, мас.%:

0,2 0,4	не менее 92
более 0,4 и менее 0,2	не более 8

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области разработки зарядов для патронов к стрелковому оружию.

Известен заряд к стрелковому оружию из сферического пороха (СФП) по ТУ 7506804-98-90, который предназначен для использования в спортивных винтовочных патронах калибра 5,6 мм «Снайпер», «Юниор», «Матч». Заряд состоит из фракций 0,2 0,4 мм - не менее 75 мас.%, более 0,4 мм и менее 0,2 мм - не более 25 мас.%, с насыпной плотностью порохового заряда 0,61 0,77 кг/дм³. Такой пороховой заряд не обеспечивает получение стабильных баллистических характеристик.

В качестве прототипа авторами выбран патент SU 1806472 AЗ, по которому пороховой заряд выполнен из пороха на основе пироксилина с теплотой сгорания 4,10 4,35 МДж/кг и насыпной плотностью 0,63 0,75 кг/дм³, при следующем массовом соотношении фракций, мас.%:

0,4 0,315	70 90
0,315 0,2	10 20
менее 0,2 и более 0,4	0 5

Приведенный в прототипе пороховой заряд обеспечивает низкую стабильность баллистических характеристик в 5,6 мм спортивных тренировочных патронах «Матч», «Биатлон», «Стандарт» по разбросу скорости полета пули и давлению пороховых газов в канале ствола оружия.

Целью изобретения является повышение стабильности баллистических характеристик 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт» и снижение себестоимости пороховых зарядов для указанных патронов.

Поставленная цель достигается тем, что пороховой заряд выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из смеси 60 80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5 213,5 мл NO/г и 20 40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0 210,5 мл NO/г, 0,4 0,8 мас.% дифениламина (ДФА), 0,3 0,7 мас.% углерода и графита, 0,2 1,0 мас.% этилацетата (ЭА), 0,3 0,9 мас.% влаги, с насыпной плотностью 0,64 0,74 кг/дм³, при следующем соотношении фракций, мас.%:

0,2 0,4	не менее 92
более 0,4 и менее 0,2	не более 8

Требования баллистических характеристик 5,6 мм спортивных винтовочных патронов кольцевого воспламенения «Матч», «Биатлон», «Стандарт», состоящих из пули 1, запрессованной в гильзу 2 с капсюлем-воспламенителем 4, и порохового заряда 3, изображенных на фигуре: масса пули - 2,58 2,60 г, масса порохового заряда - 0,070 0,090 г, средняя скорость полета пули на расстоянии 10 м от дульного среза - 315 325 м/с, разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости пуль - не более 15 м/с, максимальное давление пороховых газов, МПа: среднее - не менее 88,2, наибольшее - не более 122,5, разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов - не более 14,7.

Авторами установлено, что применение смеси пироксилина с различным содержанием оксида азота в отношении: 60 80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5 213,5 мл NO/г и 20 40 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 209,0 210,5 мл NO/г способствует получению СФП с равномерно распределенной пористостью. Это обеспечивает стабильное горение порохового заряда при заданной навеске, что в итоге обеспечивает заданную скорость полета пули и разброс скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5 213,5 мл NO/г более 80 мас.% и уменьшение пироксилина 209,0 210,5 мл NO/г менее 20 мас.% приводит к увеличению разброса давлений пороховых газов между максимальным и минимальным значениями, а уменьшение пироксилина с содержанием оксида азота 212,5 213,5 мл NO/г менее 60 мас.% и увеличение пироксилина с содержанием оксида азота 209,0 210,5 мл NO/г более 40 мас.% приводит к увеличению массы порохового заряда и увеличению разброса скорости полета пуль между максимальным и минимальным значениями.

Дифениламин в составе сферического пороха в количестве 0,4 0,8 мас.% выполняет роль стабилизатора химической стойкости. Уменьшение ДФА менее 0,4 мас.% снижает химическую стойкость СФП, а увеличение ДФА в составе пороха более 0,8 мас.% приводит к снижению энергетики пороха и, как следствие, к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Углерод и графит в составе СФП в пределах 0,3 0,7 мас.% выполняют роль катализатора горения. При уменьшении углерода и графита менее 0,3 мас.% эффект катализатора горения снижается, а увеличение углерода и графита в составе СФП более 0,7 мас.% приводит к снижению энергетики пороха.

Этилацетат и влага в составе СФП выполняют роль технологических добавок. Снижение ЭА менее 0,2 мас.% и влаги менее 0,3 мас.% связано с технологическими трудностями, а увеличение ЭА более 1,0 мас.% и влаги более 0,9 мас.% приводит к снижению энергетических характеристик пороха, повышению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Насыпная плотность СФП является основной характеристикой, определяющей скорость горения. Снижение насыпной плотности менее 0,64 кг/дм³ приводит к повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение насыпной плотности более 0,74 кг/дм³ приводит к увеличению массы порохового заряда и снижению скорости полета пули.

Фракция пороха в пороховом заряде с размером частиц 0,2 0,4 в количестве не менее 92 мас.% обеспечивает стабильные баллистические характеристики. Уменьшение фракции менее 0,2 приводит к резкому повышению давления пороховых газов в канале ствола оружия, а увеличение фракции пороха в пороховом заряде более 0,4 приводит к увеличению массы порохового заряда, снижению скорости полета пули и к большому разбросу скорости полета пули между максимальным и минимальным значениями.

В таблице приведены характеристики разработанного авторами порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения в пределах граничных условий (примеры 1 3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5).

Таблица
Характеристики порохового заряда для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения
Наименование показателей	Пример (Пр. № 1)	Пр. № 2	Пр. № 3	Пр. № 4	Пр. № 5
Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 212,5 213,5 мл NO/г, мас.%	60	70	80	40	90
Содержание в пороховом заряде пироксилина с оксидом азота 209,0 210,5 мл NO/г, мас.%	40	30	20	60	10
Содержание ДФА в пороховом заряде, мас.%	0,4	0,6	0,8	0,2	1,0
Содержание углерода и графита, мас.%	0,3	0,5	0,7	0,2	0,9
Содержание ЭА, мас.%	0,2	0,6	1,0	0,2	1,5
Содержание влаги, мас.%	0,3	0,6	0,9	0,3	1,2
Насыпная плотность, кг/дм3	0,64	0,67	0,74	0,5	0,9
Фракция 0,2 0,4, мм	92	94	96	90	95
Фракция менее 0,2 и более 0,4, мм	8	6	4	10	5
Баллистические характеристики
масса пули, г	2,58	2,59	2,60	2,58	2,60
масса заряда, г	0,08	0,081	0,081	0,079	0,10
скорость полета пули, м/с	322	324	321	315	300
Разность между наибольшим и наименьшим значениями скорости полета пули, м/с	7	8	10	15	18
Максимальное давление пороховых газов, МПа
- среднее	95,1	107,8	97,1	123,5	107,8
- наибольшее	107,8	112,7	102,9	128,4	122,5
Разность между наибольшим и наименьшим значениями давления пороховых газов, МПа	6,8	7,8	9,8	14,7	16,6

Из приведенных данных таблицы видно, что разработанный авторами пороховой заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона в пределах граничных условий (примеры 1 3) удовлетворяет всем требованиям по баллистическим характеристикам, за пределами граничных условий (примеры 4, 5) пороховой заряд не удовлетворяет требованиям баллистических характеристик.