ПАТРОН ГАЗОВЫЙ Российский патент 1994 года по МПК F42B5/145 

Изобретение относится к боеприпасам, обеспечивающим распространение химически активных веществ, в частности, к газовым патронам для личного стрелкового оружия.

Известен газовый патрон, содержащий металлическую гильзу с капсюлем-воспламенителем, в которой размещены метательный заряд, раздражающее вещество, отдельное от метательного заряда и среза дульца гильзы пыжами.

Недостатком данного патрона вляется выброс пыжей при выстреле, которые могут нанести механичеспкое повреждение объекту воздействия. Кроме того пыжи не обеспечивают надежную герметизацию раздражающего вещества, вследствие чего оно способно улетучиваться, снижая эффективность патрона.

Известен газовый патрон [2], принятый в качестве прототипа, содержащий металлическую гильзу с капсюлем-воспламенителем, в которой размещены метательный заряд и герметичный контейнер, закрытый плоским диском, в котором расположено раздражающее вещество.

Размещение раздражающего вещества в герметичном контейнере позволяет обеспечить его длительное хранение.

Контейнер при выстреле выбрасывается и разрушается в канале ствола, однако выброс отдельных его фрагментов из ствола не исключен.

Разрушение контейнера носит непрограммируемый характер, что приводит к разбросу параметров от выстрела к выстрелу.

Технической задачей, решаемой изобретением, является исключение вылета механических частей из ствола, обеспечение программного характера выстрела.

Поставленная задача достигается тем, что в газовом патроне, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, в которой размещены метательный заряд и герметичный контейнер с раздражающим веществом, герметичный контейнер выполенен в виде оболочки, дно которой закрыто мембраной, при этом головная часть оболочки выполнена полусферической с образованием уступа для закатки дульца гильзы, причем центр полусферы расположен в плоскости среза дульца гильзы, а полость оболочки образована сферической поверхностью, сопряженной с конической поверхностью, расширяющейся в сторону мембраны, при этом в вершине головной части со стороны наружной поверхности выполнены насечки.

Изобретение поясняется чертежом, где 1 - металлическая цилиндрическая гильза с капсюлем 2, начиненным инициирующим составом, срабатывающим от воздействия механического удара. 3 - полиэтиленовая оболочка цилиндрической формы с головной частью, выполненной в виде полусферы и переходящей в наружную цилиндрическую поверхность большего диаметра через кольцевой уступ, предназначенный для закатки на него дульца гильзы. Наружная цилиндрическая поверхность большего диаметра переходит в наружную цилиндрическую поверхность меньшего диаметра через коническую поверхность. В зависимости от исполнения, дульце гильзы может быть закатано как по всему кольцевому уступу, так и на отдельных его участках, что позволяет расширить сферу применения патрона для различных систем оружия. Внутренняя полость оболочки в головной части выполнена сферической, эквидестантной наружной поверхности головной части, сопряженной с внутренней конической поверхностью, переходящей в цилиндрическую. На наружной сферической поверхности головной части выполнены насечки, предназначенные для выполнения тарированной перемычки путем уменьшения толщины оболочки в вершине головной части до величины, обеспечивающей прорыв оболочки и образование отверстия для истечения смеси продуктов сгорания метательного заряда 6 и раздражающего вещества 4 при давлении меньшем, чем требуется для разрушения оболочки по периферийному уступу или меньшем, чем требуется для развальцовки дульца гильзы. Внутренняя полость оболочки, начиненная раздражающим веществом, закрывается мембраной 5, скрепленной с оболочкой по ее внутренней цилиндрической поверхности. Мембрана герметизирует внутреннюю полость оболочки, что позволяет увеличить срок службы патрона за счет уменьшения диффузии раздражающего вещества, а также расширения возможностей межзаводской кооперации при изготовлении патронов за счет наполнения колпачков раздражающим веществом на специализированных производствах.

Между снаряженной оболочкой и днищем гильзы располагается метательный заряд, предназначенный для создания необходимого газоприхода продуктов сгорания, обеспечивающих условия для применения патрона по своему функциональному назначению. Конструктивное исполнение оболочки позволяет обеспечивать стабильные параметры функционирования патрона.

Воспламенившись от капсюля, метательный заряд обеспечивает необходимый газоприход продуктов сгорания, приводящий к истечению из ствола наполнителя.

Этот процесс осуществляется по следующей схеме.

Нарастание давления в объеме, где располагается метательный заряд, до величины, обеспечивающей прорыв мембраны, отделяющий наполнитель - раздражающее вещество и метательный заряд. Для вскрытия мембраны в необходимый момент времени и в заданном месте в ней выполнено утонение.

После прорыва мембраны, продукты сгорания метательного заряда перемешиваются с раздражающим веществом, при этом их энергия расходуется на фазовке превращения раздражающего вещества и на работу по прорыву тарированной перемычки колпачка.

Давление, которое приводит к вскрытию тарированной перемычки и образованию отверстия в оболочке, заведомо меньше того давления, которое должно было бы приводить к разрушению оболочки по периферийной поверхности или того давления, которое должно было бы приводить к развальцовке закаточного буртика на дульце гильзы. Это обеспечивает удержание оболочки в патроннике ствола и отсутствию твердых частей оболочки за срезом ствола после выстрела.

В образовавшееся отверстие происходит истечение смеси продуктов сгорания метательного заряда и продуктов фазовых превращений наполнителя. В зависимости от параметров метательного заряда (геометрических размеров, энергетических характеристик, скорости горения) и оболочки (механических характеристик материала и конструкции и геометрических размеров), влияющих на давление, температуру в патроне и время до момента вскрытия перемычки, смесь может находиться в различных фазовых состояниях, а доля каждой фазы определяется вышеназванными параметрами.

Варьированием параметров метательного заряда, мембраны и оболочки достигается их оптимальные значения, обеспечивающие наиболее эффективное соотношение между фазами наполнителя по функциональному воздействию и надежное удержание колпачка в гильзе, не приводящее к вылету из ствола как самой оболочки, так и отдельных ее фрагментов.

В качестве примера конструктивного исполнения патрона приводятся параметры патрона с наружным диаметром гильзы выполненной из биметаллического сплава 9,8 мм; оболочка выполненная из полиэтилена 176 ГОСТ 1633-77, диаметр цилиндрической части оболочки 9,3 мм, переходящей в цилиндрическую часть оболочки меньшего диаметра через коническую поверхность с углом образующей конуса 15^о к оси оболочки с одной стороны, а с другой стороны переходящей в сферическую поверхность с радиусом 4 мм. Внутренняя поверхность капсулы имеет сферическое дно радиуса 2,5 мм, сопряженное с конической поверхностью с углом образующей 3^о20' и диаметром основания конуса 6 мм, переходящую в цилиндрическую поверхность диаметра 7 мм. Глубина внутренней цилиндрической поверхности 2 мм, конической 10 мм. Мембрана имеет минимальную толщину на оси 0,2 мм, максимальную 0,5 мм. Длина оболочки до сферической поверхности головной части 10 мм, общая длина оболочки 14 мм.

На наружной сферичеспкой поверхности оболочки нанесены 2 насечки под углом 90^о друг к другу, глубина насечек 2 мм.

В качестве метательного заряда использовался черный порох. Дульце гильзы закатано на оболочку по всей окружности под углом 30^о, с радиусом скругления закаточного буртика 0,7 мм.

Другим вариантом закатки буртика является закатка трех сегментов окружности дульца, расположенных под углом 120^о друг к другу. Оставшаяся незаконченной цилиндрическая часть гильзы служит упором при использовании патрона в пистолете ПМ.

Проведенные испытания с патроном данного конструктивного исполнения подтвердили его надежное функционирование, сохранение оболочки в гильзе после выстрела, отсутствие вылета ее фрагментов. Длина струи смеси продуктов сгорания и активного вещества достигала 3 м. Длина патрона после выстрела не увеличилась.

Изобретение может быть промышленно применено в газовых пистолетах для личной обороны.

Использование: газовое оружие для личной защиты. Сущность изобретения: в гильзе с капсюлем-воспламенителем размещена герметичная оболочка с раздражающим веществом, дно которой закрыто мембраной. Головная часть оболочки выполнена полусферической с наружными насечками. По периферии полусферы выполнен кольцевой уступ для закатки дульца гильзы. Гильза закатана по всему уступу или частично. Полость оболочки образована сферической поверхностью, сопряженной с конической поверхностью, расширяющейся в сторону мембраны, которая может быть выполнена с утонением в центральной части. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. ПАТРОН ГАЗОВЫЙ, содержащий металлическую гильзу с капсюлем-воспламенителем, в которой размещены метательный заряд и герметичный контейнер с раздражающим веществом, отличающийся тем, что герметичный контейнер выполнен в виде оболочки, дно которой закрыто мембраной, а головная часть выполнена полусферической с образованием уступа для закатки дульца гильзы, причем центр полусферы расположен в плоскости среза дульца гильзы, а полость оболочки образована сферической поверхностью, сопряженной с конической поверхностью, расширяющейся в сторону мембраны, при этом в вершине головной части со стороны наружной поверхности выполнены насечки. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что дульце гильзы закатано по всему уступу головной части оболочки. 3. Патрон по п.1, отличающийся тем, что дульце гильзы закатано на отдельных участках уступа головной части оболочки. 4. Патрон по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что мембрана выполнена с утонением в центральной части.