ПАТРОН ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ Российский патент 1997 года по МПК F42B5/02 

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при проектировании патронов для стрелкового оружия.

Известны кумулятивные боевые части, содержащие заряд взрывчатого вещества (ВВ), кумулятивную облицовку, корпус и устройство инициирования, применяемые для поражения бронированной техники. Такие боевые части имеют высокую эффективность и применяются в ПТУР, гранатометах или артиллерийских выстрелах, при этом срабатывание боевой части происходит на небольшом расстоянии от цели, равном 2.5 диаметрам заряда.

Это требует специального средства доставки боевой части от пусковой установки (пушки, гранатомета) к цели, что ограничивает применение таких кумулятивных зарядов.

Указанный недостаток устранен в противотанковой мине, содержащей кумулятивную облицовку с большим углом раствора, заряд ВВ, корпус и средство инициирования. У такой мины срабатывание кумулятивного заряда может происходить на расстоянии до цели, равном 100.200 диаметрам заряда, и, следовательно, не нуждается в дополнительных средствах доставки ее к цели. Однако при подрыве мины образуется поток осколков от ее разрушающегося корпуса, что исключает присутствие вблизи нее людей.

Известны патроны для стрелкового оружия, содержащие гильзу с последовательно установленными в ней капсюлем-воспламенителем (КВ), метательным зарядом и метаемым телом [1] Поражающее живую силу метаемое тело не требует дополнительных средств доставки, допускает присутствие вблизи нее человека (в момент производства выстрела), однако ее энергия почти на порядок ниже энергии поражающего элемента, образующегося из кумулятивной облицовки мины, что позволяет защититься от нее, например, бронежилетом.

Задачей изобретения является создание патрона для стрелкового оружия, у которого энергия метаемого тела соизмерима с энергией поражающего элемента, образуемого кумулятивным зарядом с облицовкой, имеющей большой угол раствора, т. е. патрона, обеспечивающего поражение живой силы, защищенной бронежилетом.

Это достигается за счет того, что в патроне, содержащем гильзу с последовательно установленными в ней капсюлем-воспламенителем (КВ), метательным зарядом и метаемым телом, метательный заряд выполнен из ВВ, между зарядом ВВ и КВ установлен детонатор, а толщина стенки гильзы t в зоне заряда ВВ определяется соотношением

где d диаметр заряда взрывчатого вещества;
σ_т предел текучести материала гильзы;
δ_пр, предельное удлинение материала гильзы;
ρ_o плотность материала гильзы;
k₁ (3,6.4,0)•10³, коэффициент, определяемый скоростью звука в материале гильзы;
ρ_вв плотность заряда взрывчатого вещества;
k₂ (1,375.2,368) коэффициент, определяемый отношением скорости детонации ВВ к скорости звука в материале гильзы.

Кроме того, в заряде ВВ установлена кумулятивная облицовка, а между зарядом ВВ и детонатором установлена перегородка с центральным отверстием. В центральном отверстии установлен заряд ВВ, гильза в зоне заряда ВВ выполнена комбинированной, состоящей из двух слоев: внутреннего из высокопрочной стали и наружного из нити типа СВМ или пластмассы.

На фиг. 1 изображен патрон для стрелкового оружия, где Г гильза, 2 - капсюл-воспламенитель (КВ), 3 детонатор, 4 заряд ВВ, 5 метаемое тело, t толщина гильзы в зоне заряда ВВ, d диаметр заряда ВВ.

На фиг. 2 изображено метаемое тело, выполненное в виде кумулятивной облицовки, где 4 заряд ВВ, 6 кумулятивная облицовка.

На фиг. 3 изображен патрон с перегородкой между зарядом ВВ и детонатором, где 3 детонатор, 4 заряд ВВ, 7 перегородка, "а" отверстие в перегородке.

На фиг. 4 изображен патрон, у которого гильза в зоне заряда взрывчатого вещества выполнена комбинированной, где 4 заряд ВВ, 8 часть гильзы, выполненная из нити СВМ или пластмассы, 9 гильза, выполненная из высокопрочной стали.

Действует конструкция следующим образом. При наколе КВ (2) образуется огненный форс, который вызывает инициирование детонатора 3, который в свою очередь инициирует заряд ВВ 4 (в случае установки перегородки (на фиг.3) через центральное отверстие "а", заполненное зарядом ВВ 4). Заряд ВВ 4 воздействует на метаемое тело 5, которое приобретает скорость в направлении цели.

В случае установки в заряде кумулятивной облицовки 6 (на фиг. 2) из нее образуется поражающий элемент типа "ударное ядро". Заряд взрывчатого вещества 4 воздействует также на гильзу (1), которая остается после воздействия целой или частично разрушается, но не образует осколков наружная пластмассовая оболочка 8 (на фиг.4). Установка в гильзе детонатора вызвана необходимостью инициировать заряд ВВ, используемый в качестве метательного заряда.

Применение в качестве метаемого тела кумулятивной облицовки позволяет образовать компактный поражающий элемент, движущийся со скоростью 1500.2000 м/с, при этом кумулятивная облицовка может быть как конической с углом раствора конуса 90.150^o в зависимости от толщины, так и сферической или другой криволинейной формы.

Перегородка между детонатором и кумулятивным зарядом устанавливается для исключения прорыва продуктов детонации через объемы, занятые электродетонатором и КВ в сторону стрелка, она также позволяет уменьшить импульс, направленный в сторону стрелка.

Толщина стенки гильзы в зоне заряда ВВ выбирается из условия равенства кинетической энергии, полученной гильзой от взрыва заряда ВВ и энергии, необходимой для ее разрушения в процессе растяжения под действием продуктов детонации.

Необходимо отметить, что для сравнительно небольших диаметров заряда взрывчатого вещества необходимы сравнительно небольшие толщины стенки гильзы, так для заряда диаметром 8 мм толщина стенки гильзы колеблется от 4 до 10 мм в зависимости от применяемой марки стали.

Для облегчения гильзы с целью обеспечения возможности применения патрона в стрелковом оружии гильзу в зоне заряда ВВ выполняют комбинированной, при этом внутренний слой выполняют из высокопрочной стали, имеющей значительное удлинение до разрыва, что исключает прорыв продуктов детонации, а на внутренний слой наносят например намоткой несколько слоев нити типа СВМ, имеющей высокий предел упругости, что позволяет скомпенсировать энергию продуктов детонации. Суммарная толщина слоев выбирается аналогично толщине корпуса из условия равенства кинетической энергии, полученной гильзой от взрыва заряда ВВ и энергии, необходимой для ее разрушения в процессе растяжения под действием продуктов детонации.

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет создать патрон для стрелкового оружия, обеспечивающий поражение живой силы, защищенной бронежилетами.

Использование: проектирование патронов для стрелкового оружия. Сущность изобретения: в гильзе 1 последовательно установлены капсюль-воспламенитель 2, детонатор 3, заряд взрывчатого вещества 4, метаемое тело 5. Толщина гильзы в зоне заряда взрывчатого вещества определена соотношением в зависимости от размеров и параметров материала гильзы и взрывчатого вещества. Метаемое тело может быть выполнено в виде кумулятивной облицовки. Между капсюлем-детонатором и зарядом взрывчатого вещества может быть установлена перегородка с центральным отверстием. Гильза в зоне заряда взрывчатого вещества может быть выполнена двухслойной. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Патрон для стрелкового оружия, содержащий гильзу с последовательно установленными в ней средством инициирования, зарядом взрывчатого вещества и метаемым телом, отличающийся тем, что в нем средство инициирования выполнено в виде последовательно установленных капсюля-воспламенителя и детонатора, а толщина стенки гильзы в зоне заряда взрывчатого вещества определяется соотношением

где d, δ_BB- диаметр и плотность заряда взрывчатого вещества;
σ_т, δ_пр, δ_o- предел текучести, предельное удлинение и плотность материала гильзы;
К₁ (3,8 4,0)•10³ коэффициент, определяемый скоростью звука в материале гильзы;
К₂ 1,375 2,368 коэффициент, определяемый отношением скорости детонации взрывчатого вещества к скорости звука в материале гильзы. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что в заряде взрывчатого вещества установлена кумулятивная облицовка. 3. Патрон по п. 1, отличающийся тем, что между детонатором и зарядом взрывчатого вещества размещена перегородка с центральным отверстием, заполненным взрывчатым веществом. 4. Патрон по п.1, отличающийся тем, что гильза в зоне заряда взрывчатого вещества выполнена двуслойной с внутренним слоем из высокопрочной стали и наружным слоем из нити типа сверхвысокомодульной или пластмассы.