RU2086899C1

RU2086899C1 - Ring ignition cartridge

Info

Publication number: RU2086899C1
Application number: RU92009152A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Новожилова; Т.П. Васильева; Ю.П. Воронин; С.А. Калинин; О.Л. Кузьменко
Original assignee: Соколов Владимир Матвеевич; Калинин Сергей Алексеевич; Гринберг Михаил Владимирович; Кузьменко Олег Леонидович
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: small-arms ammunition and construction cartridges. SUBSTANCE: the cartridge has a case with initiating compound placed in its flange; the initiating compound contains 30 to 45% of lead trinitroresorcinate, 3 to 8% of tetrazene, 5 to 15% of lead dioxide, 10 to 18% of antimony trisulfide, 0.2 to 0.8% of graphite, barium nitrate, the balance. The compound may additionally contain 1 to 5% of magnesium carbonate. EFFECT: enhanced reliability, stability of ignition of powder charge and enhanced sensitivity of striker inclination. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия и строительно-монтажным патронам, а именно к патронам кольцевого воспламенения. The invention relates to ammunition for small arms and construction cartridges, namely to cartridges of annular ignition.

Известны патроны кольцевого воспламенения, например "Dominator" фирмы "Lapua" ("Лапуа"), в которых используются ударные составы, содержащие в качестве основы тринитрорезорцинат свинца (ТНРС), тетразен, свинец двуокись, сурьму трехсернистую, барий азотнокислый, а также стекло, кальций углекислый и, для связки, органические вещества, растворимые в горячей воде, в частности гуммиарабик [1]
Их недостатком, кроме дефицитности или полного отсутствия отечественной сырьевой базы для некоторых материалов (в частности гуммиарабика), является необходимость использования высококачественных металлов и сложных технологий. Фактически это выражается в формировании тонкостенного дна гильзы (со средней величиной не более 0,43 мм), в обеспечении строгой геометрической формы фланца гильзы (в особенности внутренней полости), определенных и стабильных его механических свойств для минимизации механической энергии, необходимой для обеспечения возбуждения горения состава и стабилизации параметров выстрела.Ring-shaped ammunition cartridges are known, for example, "Dominator" of the company "Lapua"("Lapua"), in which shock compositions are used that contain lead trinitroresorcinol (THRS), tetrazene, lead dioxide, antimony trisulfide, barium nitrate, and glass, as a base. calcium carbonate and, for ligaments, organic substances soluble in hot water, in particular gum arabic [1]
Their drawback, in addition to the scarcity or complete lack of domestic raw materials for some materials (in particular gum arabic), is the need to use high-quality metals and sophisticated technologies. In fact, this is expressed in the formation of a thin-walled bottom of the liner (with an average value of not more than 0.43 mm), in ensuring a strict geometric shape of the liner flange (especially the inner cavity), its defined and stable mechanical properties to minimize the mechanical energy necessary to ensure combustion excitation composition and stabilization of the parameters of the shot.

Известны также патроны кольцевого воспламенения, конструктивно основанные на отечественной сырьевой и технологической базе, необладающие строгими геометрическими формами внутренней полости фланца гильзы, стабильными механическими свойствами металла, имеющими утолщенную, в сравнении с вышеуказанными аналогами донную часть гильзы (средней величиной более 0,43 мм), которые выбраны в качестве прототипа. Ring ignition cartridges are also known, structurally based on domestic raw materials and technological base, lacking strict geometric shapes of the inner cavity of the sleeve flange, stable mechanical properties of the metal, having a thickened bottom part of the sleeve compared to the above counterparts (average size more than 0.43 mm), which are selected as a prototype.

Использованный здесь инициирующий состав содержит следующие ингредиенты, мас. Used here, the initiating composition contains the following ingredients, wt.

ТНРС 40
Тетразен 3
Барий азотнокислый 42
Свинец двуокись 5
Сурьма трехсернистая (антимоний) 10
Графит карандашный (сверх 100%) 0,2^oC03 [2]
Недостатком прототипа является низкая чувствительность к удару (бойка) и неудовлетворительная надежность срабатывания состава.TNRS 40
Tetrazene 3
Barium nitrate 42
Lead dioxide 5
Antimony trisulfur (antimony) 10
Pencil graphite (in excess of 100%) 0.2 ^o C03 [2]
The disadvantage of the prototype is the low sensitivity to shock (striking) and the poor reliability of the composition.

Энергия срабатывания состава составляет 0,21^oC0,25 Дж, что не дает возможность использовать эти патроны для стрельбы из высококлассных спортивных пистолетов с минимальной жестокостью боевой пружины (таких как "Вальтер", "Хамерли"). Другой существенный недостаток заключается в необходимости склеивать инициирующий состав лаком внутри гильзы патрона (как в прототипе) или иметь поверх его специальной пороховой пыж (как в других отечественных патронах кольцевого воспламенения) для предохранения от разрушения в процессе транспортирования и хранения в связи с низкой механической прочностью состава.The response energy of the composition is 0.21 ^o C0.25 J, which does not make it possible to use these cartridges for firing from high-class sports pistols with minimal cruelty of the mainspring (such as Walter, Hamerli). Another significant drawback is the need to glue the initiating composition with varnish inside the cartridge case (as in the prototype) or have a special powder wad on top of it (as in other domestic ring ignition cartridges) to protect against destruction during transportation and storage due to the low mechanical strength of the composition .

Целью изобретения является:
обеспечение высокой чувствительности к наколу бойка;
повышение надежности и стабильности воспламенения порохового заряда;
исключение необходимости склеивания инициирующего состава или его фиксирования пороховым пыжом.The aim of the invention is:
providing high sensitivity to a striking pin;
improving the reliability and stability of the ignition of the powder charge;
elimination of the need for bonding of the initiating composition or its fixation with a powder wad.

Указанная цель достигается применением в патроне в инициирующем составе, содержащем ТНРС, тетразен, барий азотнокислый, свинец двуокись, сурьму трехсернистую, графит, фторопласта при следующем соотношении ингредиентов, мас. This goal is achieved by using in a cartridge in an initiating composition containing TNRS, tetrazene, barium nitrate, lead dioxide, antimony trisulfur, graphite, fluoroplastic in the following ratio of ingredients, wt.

ТРНС 30^oC45
Тетразен 3^oC8
Свинец двуокись 5^oC15
Сурьма трехсернистая (антимоний) 10^oC18
Магний углекислый 1^oC5
Фторопласт (например 32Л) 0,2^oC8
Графит (например карандашный) 0,05^oC0,30
Барий азотнокислый Остальное
В частном случае исполнения для достижения максимального положительного эффекта инициирующий состав дополнительно содержит магний углекислый в количестве 1,0^oC5,0 мас.TRNS 30 ^o C45
Tetrazene 3 ^o C8
Lead dioxide 5 ^o C15
Antimony trisulfur (antimony) 10 ^o C18
Carbon Magnesium 1 ^o C5
Fluoroplastic (e.g. 32L) 0.2 ^o C8
Graphite (e.g. pencil) 0.05 ^o C 0.30
Barium nitrate Else
In the particular case of execution to achieve the maximum positive effect, the initiating composition additionally contains magnesium carbonate in an amount of 1.0 ^o C5.0 wt.

Взаимное трение частиц состава при прессовании в гильзу (патрона) снижается как введением в состав фторопласта (механическое трение), так и магния углекислого (электростатическое трение). Уменьшение трения (в особенности механического) позволяет получить более высокую плотность инициирующего состава за счет:
обеспечения более плотного зажимного прилегания частиц;
уменьшения необходимой удельной нагрузки прессования состава в гильзу;
повышения безопасности прессования.The mutual friction of the particles of the composition during pressing into a sleeve (cartridge) is reduced both by the introduction of fluoroplastic (mechanical friction) and magnesium carbonate (electrostatic friction). The reduction of friction (especially mechanical) allows to obtain a higher density of the initiating composition due to:
providing a more tight clamping fit of the particles;
reduce the necessary specific load of the composition pressing into the sleeve;
increase press safety.

Высокая плотность инициирующего состава, запрессованного во фланец гильзы, позволяет существенно локализовать зону своей упругопластической деформации, вызванной ударом байка. Это объясняется тем, что подлежащие слои инициирующего состава удерживают от перемещения верхние, подвергнутые механическому воздействию. При этом пространственный объем состава, в котором возникло сжатие, достаточное по величине для возбуждения процесса горения, резко уменьшается, а, следовательно, уменьшается и величина механической энергии, необходимой для обеспечения такого сжатия. The high density of the initiating composition pressed into the sleeve flange makes it possible to substantially localize the zone of its elastoplastic deformation caused by the impact of the bike. This is because the underlying layers of the initiating composition keep the upper ones subjected to mechanical action from moving. In this case, the spatial volume of the composition in which the compression occurred, sufficient in magnitude to excite the combustion process, sharply decreases, and, consequently, the value of the mechanical energy necessary to ensure such compression decreases.

Кроме того, фторопласт выполняет функцию связующего компонента и, сам, являясь высокоэнергетичным горючим, стабилизирует процесс воспламенения и горения инициирующего состава, а, следовательно, порохового заряда; магний углекислый вследствие своего разложения (MgCo₃=MgO+CO₂) при срабатывании состава улучшает вынос раскаленных частиц, увеличивает форс пламени.In addition, fluoroplast performs the function of a binder component and, being a high-energy fuel, stabilizes the ignition and combustion of the initiating composition, and, therefore, the powder charge; carbon dioxide due to its decomposition (MgCo ₃ = MgO + CO ₂ ) when the composition is triggered improves the removal of hot particles, increases the force of the flame.

На чертеже представлен патрон кольцевого воспламенения. The drawing shows a cartridge annular ignition.

Патрон кольцевого воспламенения состоит из гильзы 1, во фланец которой введен инициирующий состав 2, порохового заряда 3. Инициирующий состав состоит, например, из следующих ингредиентов, мас. The annular ignition cartridge consists of a sleeve 1, into the flange of which an initiating composition 2 is introduced, a powder charge 3. The initiating composition consists, for example, of the following ingredients, wt.

ТНРС 30^oC45
Тетразен 3^oC8
Свинец двуокись 5^oC15
Сурьма трехсернистая (антимоний) 10^oC18
Магний углекислый 1^oC5
Фторопласт (например 32Л) 0,2^oC0,8
Графит (например карандашный) 0,05^oC0,30
Барий азотнокислый Остальное
Пластичность состава 2 позволяет заполнить без дефектов (трещин, полостей и т. п.) внутреннюю полость фланца гильзы 1 и тем самым обеспечить высокую плотность и прочность даже в случае узкой полости (толстая стенка гильзы 1), нестрогой геометрической формы полости (являющейся следствием вытеснения металла из внутренней поверхности при формообразовании фланца).TNRS 30 ^o C45
Tetrazene 3 ^o C8
Lead dioxide 5 ^o C15
Antimony trisulfur (antimony) 10 ^o C18
Carbon Magnesium 1 ^o C5
Fluoroplastic (e.g. 32L) 0.2 ^o C0.8
Graphite (e.g. pencil) 0.05 ^o C 0.30
Barium nitrate Else
The ductility of the composition 2 allows you to fill without defects (cracks, cavities, etc.) the inner cavity of the flange of the sleeve 1 and thereby provide high density and strength even in the case of a narrow cavity (thick wall of the sleeve 1), a non-strict geometric shape of the cavity (resulting from the crowding out metal from the inner surface during flange forming).

При ударе бойка во фланец гильзы 1 происходит деформация последнего и соответствующее этому сжатие инициирующего состава 2. При этом в отличие от прототипа имеет место полное, плотное, прочное и бездефектное заполнение составом 2 внутренней полости фланца гильзы 1. Эти факторы обусловливают локализацию деформации состава 2, а, следовательно, меньшую механическую энергию, требуемую для возбуждения горения. Стабильная прессуемость и, как следствие, плотность обеспечивает постоянство параметров воспламенения и горения состава 2 и соответственно функционирования порохового заряда 3, а наличие магния углекислого и, в определенной степени, фторопласта сильный форс пламени. When the striker hits the flange of the sleeve 1, the latter deforms and the corresponding compression of the initiating composition 2 occurs. In this case, in contrast to the prototype, there is a complete, dense, strong and defect-free filling with the composition 2 of the inner cavity of the sleeve flange 1. These factors determine the localization of the deformation of the composition 2, and, consequently, less mechanical energy required to excite combustion. Stable compressibility and, as a consequence, density ensures constant ignition and combustion parameters of composition 2 and, accordingly, the functioning of the powder charge 3, and the presence of magnesium carbonate and, to a certain extent, fluoroplastic is a strong force of the flame.

Технология приготовления состава аналогична технологии, принятой в пиротехническом производстве патронной промышленности. Например, обрабатывают барий азотнокислый эмалью, содержащей 20%-ный раствор фторопласта в смеси ацетона и нормального бутилового спирта до состояния, пригодного для гранулирования, а затем гранулируют на сите с латунной сеткой N 014. Порученные гранулы (140 мкм) высушивают с сушилке до остаточной влаги не более 0,3 мас. Затем тринитрорезорцинат свинца, свинец двуокись, сурьму трехсернистую, магний углекислый и барий азотнокислый, обработанный фторопластом, смешивают на существующем оборудовании (в смесителе типа "улитка") до получения однородной по цвету массы. The technology for preparing the composition is similar to the technology adopted in the pyrotechnic production of the cartridge industry. For example, barium nitrate is treated with enamel containing a 20% solution of fluoroplastic in a mixture of acetone and normal butyl alcohol to a state suitable for granulation, and then granulated on a sieve with a brass mesh No. 014. The charged granules (140 μm) are dried from the dryer to a residual moisture not more than 0.3 wt. Then lead trinitroresorcinate, lead dioxide, antimony trisulphide, magnesium carbonate and barium nitrate treated with fluoroplastic are mixed on existing equipment (in a "snail" type mixer) to obtain a mass that is uniform in color.

Готовые составы были исследованы как в исходном состоянии, так и в патроне. Дозирование составов и капсюлирование методом прессования производились на существующем оборудовании в серийном производстве патронов стрелкового оружия с использованием латунных и стальных гильз патронов кольцевого воспламенения. Согласно опытных результатов фторопласт и магний углекислый проявляют одинаковые (хотя и разные по силе) свойства (введение фторопласта является предпочтительным), а их взаимное использование максимизирует положительный эффект. Эксперименты показывают (см. таблицу), что заявленное техническое решение обладает (в сравнении с прототипом) значительно более высокой чувствительностью к наклону бойка (0,18^oC0,19 Джвместо 0,21^oC0,25 Дж), плотностью инициирующего состава (3,7^oC3,9 г/см³ вместо 1,8^oC 2,4 г/см³), его механической прочностью при разрушении (28^oC29 мПа вместо 19^oC21 мПа) и воспламеняющей способностью, определяемой по расстоянию безотказного воспламенения петарды из дымного пороха (15^oC17 см вместо 10 см).Finished formulations were tested both in the initial state and in the cartridge. The dosage of the compositions and encapsulation by pressing were carried out on existing equipment in the serial production of small arms cartridges using brass and steel sleeves of annular ignition cartridges. According to experimental results, fluoroplast and magnesium carbonate exhibit the same (albeit different in strength) properties (the introduction of fluoroplastic is preferred), and their mutual use maximizes the positive effect. The experiments show (see table) that the claimed technical solution (in comparison with the prototype) has a significantly higher sensitivity to the slope of the striker (0.18 ^o C0.19 Jvmesto 0.21 ^o C0.25 J), the density of the initiating composition (3 , 7 ^o C 3.9 g / cm ³ instead of 1.8 ^o C 2.4 g / cm ³ ), its mechanical fracture strength (28 ^o C29 MPa instead of 19 ^o C21 MPa) and igniting ability, determined by the distance of non-failure ignition firecrackers made of smoke powder (15 ^o C17 cm instead of 10 cm).

Кроме того, натурные испытания из различный видов образцов спортивных пистолетов при нормальных условиях, 50^oC и минус 30^oC также показали преимущество изобретения (полное отсутствие отказов и затяжных выстрелов) над прототипом (до 15% отказов и затяжных выстрелов).In addition, full-scale tests of various types of sports pistol samples under normal conditions, 50 ^o C and minus 30 ^o C also showed the advantage of the invention (complete absence of failures and protracted shots) over the prototype (up to 15% of failures and protracted shots).

Claims

1. A ring-ignition cartridge, comprising a sleeve, in the flange of which an initiating composition is located, including lead trinitroresorcinol, antimony trisulfur, graphite, characterized in that the initiating composition additionally contains fluoroplastic in the following ratio of components, wt.

Lead trinitroresorcinol 30.0 45.0
Tetrazene 3.0 8.0
Lead dioxide 5.0 15.0
Three Sulphide Antimony 10.0 18.0
Ftoroplast 0.2 0.8
Graphite 0.05 0.30
Barium nitrate Else
2. The cartridge according to claim 1, characterized in that the initiating composition additionally contains magnesium carbonate in an amount of 1.0 to 5.0 wt.