АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ПАТРОН Российский патент 1999 года по МПК F42B5/18 

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания, более конкретно, к артиллерийским патронам для автоматических гранатометов.

Из патентной и общетехнической литературы известны артиллерийские патроны, которые структурно содержат боевую часть с ведущим пояском и двухкамерную гильзу, включающую разделенные перфорированной диафрагмой, закрытой уплотнительной прокладкой, камеру сгорания, заполненную пороховым метательным зарядом, и ресивер (камеру низкого давления), а также средство воспламенения [1, 2].

Характеризующие уровень техники указанные боеприпасы нетехнологичны в серийном производстве, имеют сложную конструкцию с толстостенной гильзой, что снижает эффективность основного боевого действия патрона.

Наиболее близким из выявленных аналогов по существу и числу совпадающих признаков является выбранный в качестве прототипа артиллерийский патрон, содержащий боевую часть в виде осколочной гранаты с ведущим пояском, заполненную пороховым метательным зарядом камеру сгорания, закрытую сверху перфорированной горизонтальной диафрагмой, мембрану, уплотнительную прокладку, ресивер и капсюль- воспламенитель [3].

Недостатками прототипа являются наличие тяжелой (23...29% массы патрона) высоконагруженной при выстреле гильзы, которая не участвует в эффективном использовании боеприпаса по прямому назначению и является балластом, увеличивающим весовую нагрузку на расчет гранатомета или на носитель (вертолет, бронетранспортер и т. п.), а также необходимость обеспечения определенного усилия распатронирования для нормального газодинамического функционирования метательного заряда. При установке гранатомета в ограниченных объемах носителей необходимо осуществлять сбор горячих гильз в ящики или применять дополнительные отражающие приспособления для их удаления из зоны стрельбы. Кроме того, усилием поджатия пороха в камере сгорания при сборке с большой навеской усыпленного порохового метательного заряда может нарушиться целостность тонкой уплотнительной прокладки на перфорациях диафрагмы, что нарушит герметичность гильзы с пороховым зарядом и стабильность работы, не обеспечивающих заданных режимов и параметров стрельбы.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка безгильзовой конструкции патрона, более надежного и эффективного с повышенными эксплуатационными характеристиками, пригодного для использования как в переносных, так и в стационарных автоматических гранатометах.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном артиллерийском патроне, содержащем боевую часть с ведущим пояском и заполненную метательным пороховым зарядом камеру сгорания с ресивером, разделенные горизонтальной перфорированной диафрагмой с мембраной, уплотнительную прокладку и капсюль-воспламенитель, согласно изобретению, камера сгорания выполнена в виде втулки, неразъемно закрепленной на корпусе боевой части, в которой расположена уплотнительная прокладка, выполненная в виде пластинчатой профильной пружины, горизонтальная перфорированная диафрагма расположена в торце втулки над ресивером и метательный пороховой заряд расположен между уплотнительной прокладкой и горизонтальной перфорированной диафрагмой, кольцевая мембрана установлена с возможностью перемещения на центральном выступе диафрагмы, снабженном фланцем, коаксиально которому смонтирован капсюль-воспламенитель, или выполнена в виде автономных снабженных радиальными рифлями колпачков, установленных на ступенях отверстий диафрагмы со стороны порохового метательного заряда.

Совокупность отличительных признаков совместно с известными обеспечила получение нового сверхэффекта-новизны качества, неприсущего прототипу, которая выражается в улучшении характеристик назначения при упрощении конструкции, повышении функциональной надежности патрона в целом и снижении затрат при его эксплуатации.

Размещение порохового метательного заряда между уплотнительной прокладкой и диафрагмой обеспечивает его фиксированное положение и исключает его перемещение при транспортировании.

Расположение диафрагмы в торце втулки, неразъемно закрепленной на корпусе боевой части над ресивером, позволяет организовать истечение пороховых газов сгорающего метательного заряда через ресивер в загранатное пространство казенной части гранатомета, чем исключить распатронирование боеприпаса и использовать схему так называемого безгильзового патрона, исключив экстрактирование и сбор гильз, так как втулка жестко скреплена с боевой частью и улетает вместе с ней к цели. При этом увеличивается полезный вес боевой части, уменьшается толщина стенок камеры сгорания, потому что в ней кратно снизилось рабочее давление.

Выполнение кольцевой мембраны подвижной в осевом направлении под действием газодинамического воздействия пороховых газов со стороны камеры сгорания по центральному выступу диафрагмы до фиксирования на его фланце создает периферийный кольцевой канал сообщения камеры сгорания с ресивером и исключает попадание металлических фрагментов в затвор, ствол и на траекторию полета гранат.

Размещение несгорающей мембраны с наружной стороны диафрагмы позволяет выполнить ее повышенной толщины и прочности, практически исключив механические повреждения и преждевременный доступ к пороховому заряду.

Выполнение в диафрагме центрального выступа с осевым отверстием позволяет использовать его как коаксиальный держатель капсюля-воспламенителя.

Вариант выполнения мембраны в виде автономных снабженных радиальными рифлями колпачков, установленных на ступенях отверстий со стороны метательного заряда, увеличивает жесткость и герметичность камеры сгорания при гарантированном образовании газодинамических каналов между камерой сгорания и ресивером при разрушении колпачков по ослабленным рифлями сечениям под воздействием давления, развивающегося в камере сгорания.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - общий вид патрона,
на фиг. 2 - вариант исполнения,
на фиг.3 - вид А на фиг. 2,
на фиг.4 - поперечное сечение Б-Б колпачка на фиг.2.

Артиллерийский патрон (фиг. 1) содержит боевую часть 1 с ведущим пояском 2 и втулку 3. Тонкостенная втулка 3 жестко неразъемно закреплена закаткой в замок на дне боевой части 1.

Внутренний объем втулки 3 образует камеру 4 высокого давления - камеру сгорания, в которой размещен пороховой метательный заряд 5, поджатый со стороны боевой части 1 уплотнительной прокладкой 6, выполняющей функции пластинчатой пружины, исключающей его свободное перемещение при транспортировании и перетирание зерен.

В торцевой части втулки 3 выполнена перфорированная диафрагма 7 с центральным выступом 8 и фланцем, в котором коаксиально установлен капсюль-воспламенитель 9.

На наружной поверхности диафрагмы 7 смонтирована кольцевая мембрана 10, обеспечивающая герметичность порохового метательного заряда 5 и имеющая возможность продольных (осевых) перемещений по центральному выступу 8 до упора в его фланец.

Мембрана 10 отделяет камеру 4 высокого давления от ресивера 11 (фиг. 1 и 2), который совместно с объемом гранатомета в казенной части между его затвором и наружным профилем втулки 3 - загранатным объемом - создает камеру низкого давления.

По варианту исполнения патрона (фиг.2) отверстия диафрагмы 7 выполнены ступенчатыми и закрыты запрессованными в отверстия большего диаметра со стороны камеры сгорания 4 колпачками 12, выполняющими функции мембраны 10. На донной части колпачков 12 выполнены радиальные рифления 13 (фиг.3,4), по которым материал колпачков разрушается при заданном давлении пороховых газов в камере сгорания 4. Колпачки 12 обеспечивают надежную герметичность порохового метательного заряда при хранении и транспортировке.

Установка несгорающих подвижной мембраны 10 с наружной стороны диафрагмы 7 или раскрывающихся по рифлям 13 колпачков 12 с ее внутренней стороны позволяет повысить их толщину и прочность, чем увеличить эксплуатационную надежность патрона в целом.

Использование колпачков 12 дополнительно упрощает технологию изготовления и сборки патрона.

При стрельбе импульс от капсюля-воспламенителя 9 поджигает пороховой метательный заряд 5 и образовавшееся при этом давление пороховых газов сдвигает мембрану 10 по центральному выступу 8 до упора во фланец, создавая кольцевой периферийный зазор, через который пороховые газы истекают из камеры сгорания 4 в ресивер 11 (фиг.1), или раскрывает колпачки 12 (фиг. 2) по ослабленным рифлями 13 местам, при этом образовавшиеся лепестки прижимаются к боковой поверхности отверстий диафрагмы 7.

Ступень диафрагмы 7 исключает выпрессовку колпачков 12 в казенную часть гранатомета.

В ресивере 11 и загранатном объеме казенной части гранатомета пороховые газы накапливаются и перемешиваются, при этом сглаживаются неизбежные колебания давления переходного процесса начала горения.

Наличие перфораций в диафрагме 7 ограничивает расход истекающих пороховых газов и тем самым создает подпор в камере 4 высокого давления, обеспечивая стабильное горение пороха метательного заряда 5. При этом перепад давления между камерой 4 сгорания и ресивером 11 составляет 50... 100 кг/см², что позволяет выполнить втулку 3 тонкостенной из алюминиевого сплава, так как за счет давления в ресивере 11 с наружной стороны происходит разгрузка материала втулки 3. В результате втулка 3 имеет минимальную массу.

Далее под действием давления пороховых газов боевая часть 1 вместе с втулкой 3 и мембраной 10 или колпачками 12 вылетают из ствола гранатомета. При встрече с преградой происходит срабатывание взрывателя (на чертеже условно не показан) и подрыв боевой части 1 с образованием осколков как от корпуса, так дополнительно и от разрушающейся втулки 3.

Применение предлагаемой безгильзовой конструкции патрона позволяет перераспределить массу боеприпаса, увеличив массу его боевой части, что повышает эффективность боевого применения или снижает весовую нагрузку на боевой расчет гранатомета при заданной эффективности.

Так, масса боевой части предложенного 40 мм патрона, сравнительно со штатным, увеличена на 155 г за счет использования двухкамерной втулки 3 массой 35 г взамен гильзы массой 190 г, что повышает могущество гранаты.

Эксплуатационная надежность патрона повышается за счет более прочных материалов для перекрытия отверстий диафрагмы 7.

Исключение процесса распатронирования повышает стабильность горения порохового метательного заряда 5 и исключает экстракцию гильзы - втулки 3.

При установке гранатомета на носителях в замкнутых объемах не требуется сбор горячих гильз и укладка их в ящики или установка специальных отражателей.

Предложенный артиллерийский патрон предназначен для использования в основном в автоматических гранатометах, является не известным по выявленным источникам уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста-боеприпасника, изобретение пригодно для промышленного изготовления в серийном производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Использованная литература:
1. JANE'S Ammunition Handbook. JANE'S Publisching. - New Jork: USA. 1996-1997, c. 497-503.

2. Заявка Германии N 3938122, F 42 B 5/067, 23.05.91.

3. Патент РФ N 2087837, F 42 B 5/02, 20.08.97.

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания, конкретно к артиллерийским патронам для автоматических гранатометов. Артиллерийский патрон содержит боевую часть с ведущим пояском, заполненную метательным пороховым зарядом, камеру сгорания с ресивером, разделенные горизонтальной перфорированной диафрагмой с мембраной уплотнительную прокладку и капсюль-воспламенитель. Новым является то, что метательный заряд размещен в камере сгорания, выполненной в виде втулки, неразъемно закрепленной на корпусе боевой части между пластинчатой пружинной уплотнительной прокладкой и диафрагмой, расположенной в торце втулки над ресивером, кольцевая мембрана установлена с возможностью перемещения на центральном выступе диафрагмы, снабженном фланцем, коаксиально которому смонтирован капсюль-воспламенитель, или мембрана выполнена в виде автономных колпачков с радиальными рифлями, установленных на ступенях отверстий диафрагмы со стороны порохового метательного заряда. Изобретение позволяет повысить функциональную надежность и снизить затраты при эксплуатации. 4 ил. 2 з.п.ф-лы.

1. Артиллерийский патрон, содержащий боевую часть с ведущим пояском и заполненную метательным пороховым зарядом камеру сгорания с ресивером, разделенные горизонтальной перфорированной диафрагмой с мембраной, уплотнительную прокладку и капсюль-воспламенитель, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена в виде втулки, неразъемно закрепленной на корпусе боевой части, в которой расположена уплотнительная прокладка, выполненная в виде пластинчатой профильной пружины, горизонтальная перфорированная диафрагма расположена в торце втулки над ресивером и метательный пороховой заряд расположен между уплотнительной прокладкой и горизонтальной перфорированной диафрагмой. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что кольцевая мембрана установлена с возможностью перемещения на центральном выступе диафрагмы, снабженном фланцем, коаксиально которому смонтирован капсюль-воспламенитель. 3. Патрон по п.1, отличающийся тем, что мембрана выполнена в виде автономных снабженных радиальными рифлями колпачков, установленных на ступенях отверстий диафрагмы со стороны метательного порохового заряда.