RU2144523C1

RU2144523C1 - Pyrotechnic percussion inflammable composition for circular inflammation cartridges

Info

Publication number: RU2144523C1
Application number: RU98120607A
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Баскаков; В.П. Королев; А.Е. Фогельзанг; Н.М. Бибнев; В.И. Колесов; В.Ю. Егоршев; В.Д. Почукаев
Original assignee: ЗАО "Би-Вест"
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: small arms cartridges. SUBSTANCE: composition comprises potassium dinitrobenzofuroxiate, monobasic potassium styphnate, tetrazene and inert sensitizer. Composition has good resistance and is safe in manufacturing process. Combustion of composition forms no products which are harmful for environment and man. This circumstance makes it possible to use cartridges indoors. EFFECT: improved properties of the composition. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области патронного производства, а именно к ударным пиротехническим составам для капсюлей-воспламенителей патронов бокового боя. The invention relates to the field of cartridge production, and in particular to impact pyrotechnic compositions for igniter capsules of side battle cartridges.

В настоящее время во всем мире уделяется большое внимание вопросам экологии производства и применения изделий новых разработок. Currently, much attention is paid to environmental issues in the production and application of products of new developments.

Это в значительной степени относится и к патронам стрелкового оружия, при стрельбе которыми образуются вредные для человека и окружающей среды продукты. This also applies to small arms cartridges, which, when fired, produce products that are harmful to humans and the environment.

Данная задача особо 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 at training sessions, competitions in shooting ranges and carrying out construction and installation works using construction and ammunition cartridges.

В настоящее время известны и широко используются ударные воспламенительные составы (далее УВС), в которые входят: гремучая ртуть, хлорат калия и антимоний [1]; тринитрорезорцинат свинца, азотнокислый барий, тетразен и антимоний [2]. Currently known and widely used shock ignition compounds (hereinafter UVS), which include: detonating mercury, potassium chlorate and antimony [1]; lead trinitroresorcinate, barium nitrate, tetrazene and antimonium [2].

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

Общим недостатком штатных, известных УВС является большое количество 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 [3]. A common drawback of regular, well-known HCFs is the large number of chemical compounds of heavy metals of mercury and lead in their compositions, 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 HCFs [ 3].

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. Это подтверждается тем, что до настоящего времени ни один из этих составов не принят в производство. 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 showed that they have a number of significant drawbacks. This is confirmed by the fact that to date, none of these compounds have not been accepted into production.

Например, состав по патенту США [4] содержит (мас.%): диазодинитрофенол - 40, тетразен - 10, двуокись марганца - 30, стекло - 20. For example, the composition according to US patent [4] 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, обладающего удельным весом, значительно превосходящим удельные веса других компонентов, приводят к расслоению состава, изготавливаемого по используемой в отечественном производстве технологии, а следовательно, не обеспечивается надежная стабильная работа капсюля-воспламенителя. In addition, the content in the composition of manganese dioxide, 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 [5]. Currently developed domestic composition that does not contain heavy metals [5].

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

Недостатком данного состава, выбранного в качестве прототипа, является недостаточная стабильность характеристик в процессе хранения УВС или капсюля-воспламенителя (KB), связанная с пониженной стойкостью калиевой соли азидодинитрофенола (КАДНФ). Кроме этого, КАДНФ в больших количествах обладает повышенной чувствительностью к внешним воздействиям по сравнению со штатными компонентами, что также осложняет использование УВС прототипа, приготовляемого по существующей технологии, принятой на заводах отрасли. 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 (KB), associated with a reduced resistance of the potassium salt of azidodinitrophenol (CADNF). In addition, KADNF in large quantities has a high sensitivity to external influences in comparison with standard components, which also complicates the use of a prototype UVS prepared using existing technology adopted at the industry factories.

При разработке предлагаемого УВС решались задачи экологической чистоты продуктов его сгорания, отсутствие оржавляющего действия на ствол, обеспечения достаточной чувствительности к удару и необходимой воспламенительной способностью, обеспечивающей безотказное воспламенение порохового заряда без затяжных выстрелов с получением нормальных баллистических данных (P_max и V₀), также стойкости и относительной безопасности УВС.When developing the proposed HCS, the tasks of ecological purity of its combustion products, the absence of a rusting effect on the barrel, the provision of sufficient sensitivity to impact and the necessary igniting ability, ensuring reliable ignition of the powder charge without protracted shots with obtaining normal ballistic data (P _max and V ₀ ), were also solved, also durability and relative safety of the UVS.

Поставленная цель достигается тем, что в состав, содержащий тетразен, инертный сенсибилизатор, введены динитробензофуроксинат калия и одноосновный стифнат калия, при этом компоненты взяты в следующем процентом содержании (мас.%):
Динитробензофуроксинат калия - 45-30
Одноосновный стифнат калия - 35-40
Тетразен - 4-6
Инертный сенсибилизатор - 16-24
Отличительными признаками предложенного УВС является введение в состав взрывчатой составляющей композиции динитробензофуроксината калия, одноосновного стифната калия и новый весовой состав УВС.This goal is achieved by the fact that the composition containing tetrazene, an inert sensitizer, introduced potassium dinitrobenzofuroxinate and monobasic potassium stifnate, while the components are taken in the following percentage (wt.%):
Potassium dinitrobenzofuroxinate - 45-30
Monobasic potassium stifnate - 35-40
Tetrazene - 4-6
Inert Sensitizer - 16-24
Distinctive features of the proposed UVS is the introduction into the composition of the explosive component of the composition of potassium dinitrobenzofuroxinate, monobasic potassium stifnate and a new weight composition of the UVS.

По мнению авторов, предложенная совокупность признаков соответствует критерию уровня изобретательского творчества, так как в совокупности обеспечивается достижение технического результата, не являющегося функцией конкретного признака. According to the authors, the proposed set of features meets the criterion of the level of inventive creativity, since in the aggregate the achievement of a technical result that is not a function of a specific feature is achieved.

К описанию приложены таблицы 1-3, в которых:
в таблице 1 приведены термодинамические характеристики и составы продуктов горения предлагаемого УВС и прототипа;
в таблице 2 представлены результаты баллистических испытаний 5,6 мм спортивных патронов кольцевого воспламенения с новым УВС, со штатным УВС и с УВС-прототипом;
в таблице 3 показаны экспериментальные данные по чувствительности к удару капсюлей с опытными УВС и результаты баллистических испытаний УВС с различными количественными весовыми соотношениями ингредиентов.Tables 1-3 are attached to the description, 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, with a standard UVS and with a UVS prototype;
table 3 shows the experimental data on the sensitivity to shock capsules with experimental UVS and the results of ballistic tests of UVS with different quantitative weight ratios of the ingredients.

Технология изготовления предложенного УВС не отличается от технологии изготовления УВС к штатным патронам стрелкового оружия [2]. 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 [2].

Получение одноосновного стифната калия проводят по известной технологии [6]. Obtaining monobasic potassium styphnate is carried out according to known technology [6].

Получение динитробензофуроксината калия было освоено на заводе отрасли по следующей схеме:
1. Динитробензофуроксан (ДНБФ) + NaHCO₃ ---> NaДНБФ
2. NaДНБФ + KNO₃ ---> (t = 60-80^oC)

промывка ---> фильтрация ---> сушка ---> отсев.Obtaining potassium dinitrobenzofuroxinate was mastered at the industry plant according to the following scheme:
1. Dinitrobenzofuroxan (DNBF) + NaHCO ₃ ---> NaDNBF
2. NaDNBF + KNO ₃ ---> (t = 60-80 ^o C)

washing ---> filtration ---> drying ---> screening.

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 и запрессовывают при удельном давлении 800 - 1700 кгс/см².Then the sample composition is poured into the sleeve of the annular ignition cartridge and pressed at a specific pressure of 800 - 1700 kgf / cm ² .

Для подтверждения возможности получения требуемых технических характеристик были проведены термодинамические расчеты нового УВС и его прототипа, а также определены составы их продуктов сгорания. Результаты расчетов приведены в таблице 1. To confirm the possibility of obtaining the required technical characteristics, 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 shown in table 1.

Из таблицы 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 высокие и стабильные результаты баллистических испытаний, приведенных в таблице 2. При этом необходимо добавить, что новый УВС более технологичен и безопасен в производстве, а также существенно стабильней при длительном хранении КВ. From 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 higher and more stable results of ballistic tests given in Table 2. It should be added that the new UVS is more technological and safe in production, as well as significantly more stable during long-term storage of HF.

В таблице 3 приведены два варианта предложенного УВС и результаты их испытаний на чувствительность и баллистику. Table 3 shows two options for the proposed UVS and the results of their tests for sensitivity and ballistics.

Из таблицы 3 видно, что УВС в предлагаемых границах массового содержания компонентов удовлетворяет требованиям ТУ на 5,6-мм патрон кольцевого воспламенения "ОЛИМП". From table 3 it is seen that the UVS within the proposed boundaries of the mass content of the components meets the requirements of the technical specifications for the 5.6-mm cartridge of annular ignition "OLIMP".

Изменение массового состава компонентов нового УВС за предлагаемые пределы повлечет получение нестабильных, неудовлетворяющих требованиям ТУ баллистических характеристик выстрелов, а также неудовлетворительные характеристики по чувствительности к удару. A change in the mass composition of the components of the new air-blast beyond the proposed limits will entail the production of unstable, unsatisfying ballistic characteristics of shots, as well as unsatisfactory characteristics of sensitivity to shock.

Таким образом, предлагаемый УВС для патронов кольцевого воспламенения обоснован и отвечает новым повышенным требованиям к УВС. Thus, the proposed UVS for rimfire cartridges is justified and meets the new increased requirements for UVS.

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.

Библиографические данные
1. Бубнов П.Ф., Сухов И.П. Средства инициирования. ОБОРОНГИЗ, 1945, с. 162.Bibliographic data
1. Bubnov P.F., Sukhov I.P. Means of initiation. OBORONGIZ, 1945, p. 162.

2. Карпов П.П. Средства инициирования. - М., 1945, с. 128. 2. Karpov P.P. Means of initiation. - M., 1945, p. 128.

3. Вредные вещества в промышленности (справочник)./ Под редакцией Н.В. Лазарева и И.Д. Гадаскиной, Т.3. - Л.: Химия, 1977, с. 608. 3. Harmful substances in industry (reference) ./ Edited by N.V. Lazareva and I.D. Gadaskina, T.3. - L .: Chemistry, 1977, p. 608.

4. Патент США N 4675059, НКИ. 4. US patent N 4675059, NKI.

5. Патент РФ N 2086523, 6 C 06 B 25/04, 35/00. 5. RF patent N 2086523, 6 C 06 B 25/04, 35/00.

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

Claims

Pyrotechnic shock igniter composition for rimfire cartridges containing tetrazene and an inert sensitizer, characterized in that potassium dinitrobenzofuroxinate and monobasic potassium stifnate are additionally introduced into it, while the components are taken in the following ratio, wt.%:
Potassium dinitrobenzofuroxinate - 45 - 30
Monobasic potassium stifnate - 35 - 40
Tetrazen - 4 - 6
Inert Sensitizer - 16-24