RU2121469C1

RU2121469C1 - Pyrotechnic percussion igniter composition for rifle cartridges

Info

Publication number: RU2121469C1
Application number: RU97120938A
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Баскаков; В.П. Королев; А.Е. Фогельзанг; Н.М. Бибнев; В.И. Колесов; А.С. Токарев; В.Ю. Егоршев; И.Ф. Евдокимова; В.Д. Почукаев; В.Н. Ховансков
Original assignee: Закрытое Акционерное общество "БИ-ВЕСТ"
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: explosives. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to annular-ignition cartridges and central-stroke capsule ignitors. Composition contains, wt %: diazodinitrophenol, 40-65; potassium dinitrobenzofuroxane, 10-35; tetrazene, 4-7; and inert sensitizer, 18- 21. Composition ensures environmental safety of combustion products, absence of corrosive effect on rifle barrel, increased energetic parameters of capsule ignitors, and stability of composition. EFFECT: enabled use of cartridges in enclosed spaces with no harm to human health and environment. 4 tbl

Description

Изобретение относится к области патронного производства, а именно к ударным пиротехническим составам для капсюлей-воспламенителей патронов стрелкового оружия. The invention relates to the field of cartridge production, namely to shock pyrotechnic compositions for igniter capsules of small arms cartridges.

В настоящее время перед разработчиками патронов, так же как и в других областях техники, поставлена задача улучшения экологии, существенного уменьшения вредных для человека и окружающей среды продуктов, возникающих при стрельбе. Currently, the developers of cartridges, as well as in other areas of technology, have the task of improving the environment, significantly reducing harmful products for humans and the environment that arise when shooting.

Данная задача особенно актуальна при стрельбе в закрытых помещениях на тренировках, соревнованиях в тирах и проведении строительно-монтажных работ с использованием строительно-монтажных патронов. This task is especially relevant when shooting indoors during training, competitions in shooting ranges and carrying out construction and installation works using construction and ammunition cartridges.

В настоящее время известен и широко используется ударный воспламенительный состав (далее УВС), в который входят гремучая ртуть, бертолетова соль и антимоний [1]. Currently known and widely used shock igniter composition (hereinafter UVS), which includes explosive mercury, Bertoletova salt and antimony [1].

Недостатком этого состава является высокое оржавляющее действие продуктов сгорания УВС на ствол оружия. The disadvantage of this structure is the high rusting effect of the combustion product of the combustion engine on the barrel of the weapon.

Общим недостатком штатных, известных УВС является наличие в их составах химических соединений тяжелых металлов ртути и свинца, которые по токсичности во много раз превышают требования предельно допустимых концентраций (ПДК) при стрельбе в закрытых помещениях для элементов и их соединений, образующихся при горении УВС [2]. A common drawback of regular, well-known UVS is the presence in their compositions of chemical compounds of heavy metals of mercury and lead, which are many times more toxic in terms of toxicity than the maximum permissible concentration (MPC) requirements when firing in closed rooms for elements and their compounds formed during combustion of UVS [2 ].

Известен ряд зарубежных работ и патентов, в которых предлагаются относительно экологически чистые УВС на основе диазодинитрофенола, однако анализ этих составов показал, что они имеют ряд существенных недостатков и неудовлетворительную стабильность воспламенения. A number of foreign works and patents are known in which relatively environmentally friendly hydrocarbons based on diazodinitrophenol are proposed, however, an analysis of these compositions has shown that they have a number of significant drawbacks and unsatisfactory ignition stability.

Например, состав по патенту США [3] содержит, мас.%: диазодинитрофенол 40, тетразен 10, двуокись марганца 30, стекло 20. For example, the composition according to US patent [3] contains, wt.%: Diazodinitrophenol 40, tetrazene 10, manganese dioxide 30, glass 20.

Недостатком данного состава является низкая сила, невысокая температура горения, что не позволяет получить стабильное воспламенение зарядов и требуемые баллистические характеристики патронов. The disadvantage of this composition is the low strength, low combustion temperature, which does not allow to obtain stable ignition of the charges and the required ballistic characteristics of the cartridges.

Кроме того, содержание в составе двуокиси марганца, обладающей удельным весом, значительно превосходящим удельные веса других компонентов, приводит к расслоению состава, изготавливаемого по используемой в отечественном производстве технологии, а следовательно, не обеспечивается надежная, стабильная работа капсюля-воспламенителя. In addition, the content of manganese dioxide in the composition, having a specific gravity significantly exceeding the specific gravities of other components, leads to the separation of the composition produced by the technology used in domestic production, and therefore, reliable, stable operation of the igniter capsule is not ensured.

В настоящее время разработан отечественный состав, не содержащий тяжелых металлов [4]. Currently developed domestic composition that does not contain heavy metals [4].

Данный состав содержит, мас.%: диазодинитрофенол 70-20, калиевая соль азидодинитрофенола 10-30, тетразен 5-15, инертный сенсибилизатор 15-35. This composition contains, wt.%: Diazodinitrophenol 70-20, potassium salt of azidodinitrophenol 10-30, tetrazene 5-15, inert sensitizer 15-35.

Недостатком данного состава, выбранного в качестве прототипа, является недостаточная стабильность характеристик в процессе хранения УВС или капсюля-воспламенителя (КВ), связанная с пониженной стойкостью калиевой соли азидодинитрофенола (КАДНФ). Кроме этого, УВС выбранный в качестве прототипа, обладает недостаточной силой, что затрудняет обеспечение требуемых баллистических характеристик штатных пороховых зарядов в патронах с КВ центрального боя. The disadvantage of this composition, selected as a prototype, is the lack of stability of the characteristics during storage of an HCS or an igniter capsule (CV), associated with reduced resistance of the potassium salt of azidodinitrophenol (CADNF). In addition, the UVS selected as a prototype has insufficient strength, which makes it difficult to provide the required ballistic characteristics of standard powder charges in cartridges with a central battlefield HF.

При разработке предлагаемого УВС решались задачи обеспечения экологической чистоты продуктов его сгорания, отсутствия оржавляющего действия на ствол при одновременном повышении энергетических параметров КВ и баллистических характеристик выстрела, а также стойкости и относительной безопасности УВС. When developing the proposed air-blasting unit, the tasks of ensuring the ecological purity of its combustion products, the absence of a rusting effect on the barrel while increasing the energy parameters of the short-circuit and ballistic characteristics of the shot, as well as the durability and relative safety of the air-blast were solved.

Поставленная цель достигается тем, что в состав, содержащий диазодинитрофенол, тетразен и инертный сенсибилизатор, введен динитробензофуроксан калия, при этом компоненты взяты в следующем содержании, мас.%:
Диазодинитрофенол - 40-65
Динитробензофуроксан калия - 10-35
Тетразен - 7-4
Инертный сенсибилизатор - 18-21
Отличительными признаками предложенного УВС является введение в состав взрывчатой составляющей композиции динитробензофуроксана калия и новый весовой состав УВС.This goal is achieved by the fact that the composition containing diazodinitrophenol, tetrazene and an inert sensitizer, introduced potassium dinitrobenzofuroxan, while the components are taken in the following content, wt.%:
Diazodinitrophenol - 40-65
Potassium dinitrobenzofuroxan - 10-35
Tetrazene - 7-4
Inert Sensitizer - 18-21
Distinctive features of the proposed HCS is the introduction of potassium dinitrobenzofuroxane into the explosive component of the composition and a new weight composition of the HCS.

По мнению авторов, предложенная совокупность соответствует критерию уровня изобретательского творчества, т.к. в совокупности обеспечивает достижения технического результата, не являющегося функцией конкретного признака. According to the authors, the proposed combination meets the criterion of the level of inventive creativity, because collectively ensures the achievement of a technical result that is not a function of a particular feature.

К описанию приложены табл. 1-4, в которых:
в табл.1 приведены термодинамические характеристики и составы продуктов горения предлагаемого УВС и прототипа;
в табл.2 представлены результаты баллистических испытаний 5, 6 мм спортивных патронов кольцевого воспламенения с новым УВС и УВС-прототипом;
в табл. 3 приведены составы трех вариантов УВС с различными количественными весовыми соотношениями ингредиентов;
в табл. 4 показаны экспериментальные данные по чувствительности к удару капсюлей с опытными УВС и результаты баллистических испытаний предлагаемых УВС в 9-мм патронах к пистолету Макарова.The description attached table. 1-4, in which:
table 1 shows the thermodynamic characteristics and compositions of the combustion products of the proposed HCS and prototype;
table 2 presents the results of ballistic tests of 5, 6 mm sports cartridges of annular ignition with a new UVS and UVS prototype;
in table 3 shows the compositions of the three options for air-blast with different quantitative weight ratios of the ingredients;
in table Figure 4 shows the experimental data on the sensitivity to impact by capsules with experimental air-blast and the results of ballistic tests of the proposed air-blast in 9-mm Makarov pistol cartridges.

Технология изготовления предложенного УВС не отличается от технологии изготовления УВС к штатным патронам стрелкового оружия [5]. The manufacturing technology of the proposed air defense system does not differ from the manufacturing technology of air defense equipment to standard small arms cartridges [5].

По известной технологии проводят получение диазодинитрофенола и динитробензофуроксана калия [6]. Known technology is used to produce diazodinitrophenol and potassium dinitrobenzofuroxan [6].

Далее все компоненты в сухом виде перемешиваются в смесителе до получения однородной механической смеси. Further, all components in dry form are mixed in a mixer until a homogeneous mechanical mixture is obtained.

Затем навески состава засыпают в гильзу патрона кольцевого воспламенения или в колпачок КВ центрального боя и запрессовывают при удельном давлении 800-1700 кгс/см². В КВ центрального боя для предохранения от внешних воздействий сверху состав закрывают металлической фольгой или бумажным кружком, у которых сторона, обращенная к УВС, для лучшего сцепления с ним залакирована щелочно-спиртовым лаком или его аналогом.Then weighed portions of the composition is poured into the sleeve of the annular ignition cartridge or into the cap of the central battlefield HF and pressed in at a specific pressure of 800-1700 kgf / cm ² . In the central battlefield HF, to protect against external influences from above, the composition is covered with metal foil or a paper circle, on which the side facing the UVS is coated with alkaline-alcohol varnish or its analogue for better adhesion to it.

Для подтверждения получения более высоких технических характеристик были проведены термодинамические расчеты нового УВС и его прототипа, а также определены составы их продуктов сгорания. Результаты расчетов приведены в табл.1. To confirm the receipt of higher technical characteristics, the thermodynamic calculations of the new UVS and its prototype were carried out, and the compositions of their combustion products were determined. The calculation results are given in table 1.

Из табл. 1 видно, что новый УВС и его прототип не содержат вредных для экологии элементов. Однако сила и температура горения нового состава выше, чем у прототипа. Этим обстоятельством можно объяснить более хорошие и более стабильные результаты баллистических испытаний, приведенные в табл.2. При этом необходимо добавить, что 5,6 мм спортивные патроны кольцевого воспламенения, снаряженные свежеприготовленным УВС новым и прототипом, удовлетворяют требованиям ЕУ на патрон "Олимп" по основным баллистическим показателям. Однако испытания патронов, прошедших ускоренное хранение, имитирующее 10 лет хранения, показали, что при использовании предлагаемого УВС баллистические характеристики патронов практически не изменяются, а патроны с УВС - прототипом заметно меняют баллистические характеристики, которые не укладываются в требования ТУ. From the table. 1 it can be seen that the new UVS and its prototype do not contain elements harmful to the environment. However, the strength and combustion temperature of the new composition is higher than that of the prototype. This circumstance can explain the better and more stable results of ballistic tests given in Table 2. It is necessary to add that 5.6 mm sporting cartridges of annular ignition, equipped with a freshly prepared fresh-fired air-defense unit and a prototype, satisfy the requirements of the EU for the Olympus cartridge in terms of the main ballistic indicators. However, tests of cartridges that underwent accelerated storage, simulating 10 years of storage, showed that when using the proposed UVS, the ballistic characteristics of the cartridges are practically unchanged, and cartridges with a UVS prototype noticeably change ballistic characteristics that do not fit into the requirements of TU.

В табл.3 приведены три варианта предложенного УВС, а в табл.4 - результаты их испытаний в 9-мм патроне к пистолету Макарова. Table 3 shows three options for the proposed air-blasting device, and in table 4 - the results of their tests in a 9-mm cartridge for Makarov’s pistol.

Из табл. 4 видно, что УВС в предлагаемых границах весового содержания компонентов удовлетворяет требованиям чертежа на штатный 9-мм пистолетный патрон с КВ26 центрального боя. Изменение весового состава компонентов нового УВС за предлагаемые пределы повлечен получение нестабильных, не удовлетворяющих требованиям чертежа баллистических характеристик выстрелов, а также неудовлетворительные характеристики по чувствительности к удару. From the table. Figure 4 shows that the UVS within the proposed boundaries of the weight content of the components meets the requirements of the drawing for a standard 9-mm pistol cartridge with KB26 central battle. Changing the weight composition of the components of the new air-blasting unit beyond the proposed limits entailed the production of unstable, ballistic characteristics of shots that do not meet the drawing requirements, as well as unsatisfactory characteristics of impact sensitivity.

Таким образом, предлагаемый УВС для патронов стрелкового оружия обоснован и отвечает новым повышенным требованиям к УВС для патронов кольцевого воспламенения и КВ центрального боя. Thus, the proposed air defense system for small arms cartridges is justified and meets the new increased requirements for air defense for rimfire cartridges and central battlefield HF.

В настоящее время патроны с новым УВС находятся в стадии промышленного освоения. Прорабатывается возможность патентования изобретения в ряде стран. Currently, cartridges with a new UVS are in the industrial development stage. The possibility of patenting an invention in a number of countries is being studied.

Источники информации. Sources of information.

1. А.Г.Горст. Пороха и взрывчатые вещества, Оборонгиз, 1949, с.127. 1. A.G. Gorst. Gunpowder and explosives, Oborongiz, 1949, p. 127.

2. Вредные вещества в промышленности (справочник). /Под ред. Н.В.Лазарева и И.Д.Гадаскиной, Т.З., Л.: Химия, 1977, с.608. 2. Harmful substances in industry (handbook). / Ed. N.V. Lazareva and I.D. Gadaskina, T.Z., L .: Chemistry, 1977, p. 608.

3. Патент США N 4675059, НКИ 149-43. 3. US patent N 4675059, NKI 149-43.

4. Патент Р.Ф. N 2086523, 6 C 06 B 25/04, 35/00. 4. Patent R.F. N 2086523, 6 C 06 B 25/04, 35/00.

5. П.П.Карпов. Средства инициирования, Москва, 1945, с.128. 5. P.P. Karpov. Means of initiation, Moscow, 1945, p.128.

6. Л.И.Багал. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ, Москва, 1975, с. 456. 6. L.I. Bagal. Chemistry and technology of initiating explosives, Moscow, 1975, p. 456.

Claims

Pyrotechnic shock igniter composition for small arms cartridges containing diazodinitrophenol, tetrazene and an inert sensitizer, characterized in that potassium dinitrobenzofuroxan is additionally added to it, while the components are taken in the following ratio, wt.%:
Diazodinitrophenol - 40 - 65
Potassium dinitrobenzofuroxan - 10 - 35
Tetrazen - 4 - 7
Inert sensitizer - 18 - 21t