СБОРНАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ ГИЛЬЗА Российский патент 2000 года по МПК F42B5/30 F42B5/307 

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции артиллерийских гильз, и может найти широкое применение при производстве гильз с пластмассовым корпусом для артиллерийских выстрелов раздельно-гильзового заряжaния.

Одно из основных требований, предъявляемых к таким артиллерийским гильзам, - надежное соединение поддона и корпуса в условиях служебного обращения и недопустимость нарушения целостности и прочности конструкции гильзы в процессе выстрела и после экстракции.

Особенность этого типа сборных гильз с пластмассовым корпусом в том, что они применяются для комплектации выстрелов раздельно-гильзового заряжaния к орудиям большой мощности с давлением пороховых газов в канале ствола 4000 кг/см² и более.

Известна сборная артиллерийская гильза к выстрелу раздельно-гильзового заряжaния (патент США N 2564695), корпус которой склеивается в цилиндр из листов пластмассы, с разрезными концами. Для соединения корпуса с поддоном внутренняя поверхность последнего имеет специальные канавки.

Задачей известного технического решения являлось создание гильзы к выстрелу небольшой мощности без предъявления требований по надежности крепления корпуса в поддоне при экстракции и герметичности заряда при длительном хранении.

Недостатками этого решения, как показывает практика, являются:
- недостаточная прочность соединения корпуса с поддоном при стрельбе зарядами, развивающими давление более 2000 кг/см²;
- прорыв пороховых газов за казенный срез орудия или разъединение корпуса и поддона, что исключает возможность экстракции всей гильзы;
- плохая герметичность соединения "корпус-поддон" и как следствие увлажнение порохового заряда при длительном хранении, что приводит к ухудшению баллистических характеристик заряда.

Поэтому наиболее приемлемой конструкцией сборной гильзы с пластмассовым корпусом являлась бы гильза, удовлетворяющая требованию по прочности и герметичности соединения корпуса и поддона.

В настоящее время известна наиболее близкая по технической сути и достигаемому положительному эффекту конструкция сборной артиллерийской гильзы, обеспечивающей надежное соединение составляющих ее элементов (патент США N 3026802), содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, металлическое прижимное кольцо и капсюль. Прочность конструкции создается с помощью кольца, на наружную поверхность которого отогнуты секторы стенок капсюля.

Однако известная гильза имеет недостаток. Так, в условиях стрельбы с повышенным давлением пороховых газов из полуавтоматических орудий при малых углах возвышения ствола, когда энергия клина затвора орудия достигает максимума, прочность конструкции данной гильзы оказывается недостаточной, т.е. имеются случаи проворота корпуса относительно поддона и демонтажа гильзы, что приводит к неполной экстракции гильзы и как следствие к длительным задержкам ведения боевого огня орудием либо к прорыву пороховых газов, имеющих высокое давление и температуру, за казенный срез ствола и выходу из строя стреляющего механизма всего орудия.

Как показали исследования, нарушение крепления пластмассового корпуса гильзы с металлическим поддоном происходило вследствие прогиба крепежного кольца за счет воздействия сил энергии пластмассового корпуса в момент экстракции.

Таким образом, задачей известного технического решения (прототипа) являлась попытка создания сборной гильзы с пластмассовым корпусом для выстрела раздельно-гильзового заряжaния без предъявления к ней требований при стрельбе из полуавтоматических орудий и при малых углах возвышения ствола.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией сборной артиллерийской гильзы является наличие пластмассового корпуса, металлического поддона и крепежного кольца.

В отличиe от прототипа в предлагаемой авторами сборной гильзе крепежное кольцо выполнено с соотношением его наружного диаметра к диаметру поддона под фланцем, равным 0,63-0,89, и толщины кольца к толщине дна поддона, равным 0,26-0,62.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрaшиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции сборной артиллерийской гильзы с пластмассовым корпусом, обеспечивающeй герметичность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном и сохранность прочности соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном в условиях стрельбы с повышенным давлением пороховых газов из полуавтоматических орудий при малых углах возвышения ствола.

Предлагаемая конструкция гильзы имеет преимущества перед прототипом. Так, выполнение наружного диаметра крепежного кольца с соотношением его наружного диаметра к диаметру поддона под фланцем, равным 0,63-0,89, позволяет обеспечить надежное соединение пластмассового корпуса и металлического поддона в месте соприкосновения их посадочных поверхностей, обеспечивая тем самым надежную герметичность соединения и как следствие сохранность баллистических свойств порохового заряда, размещенного в гильзе. Выполнение крепежного кольца с соотношением его толщины к толщине дна поддона, равным 0,26-0,62, позволяет обеспечить прочность и целостность соединения пластмассового корпуса и поддона в условиях стрельбы из полуавтоматических орудий при малых углах возвышения ствола и высоких давлениях за счет обеспечения необходимой жесткости крепежного кольца.

Вышеуказанные отличительные признаки, отличающие предложенное техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники при изучении авторами данной и смежной областей в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод o соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизнa".

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения заключается в том, что сборная гильза, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон и крепежное кольцо, в отличиe от прототипа согласно изобретению содержит крепежное кольцо, выполненное с соотношением его наружного диаметра к диаметру поддона под фланцем, равным 0,63-0,89, и толщины кольца к толщине дна, равным 0,26-0,62.

На чертеже изображена сборная гильза с пластмассовым корпусом, состоящая из пластмассового корпуса 1, металлического поддона 2 с диаметром под фланцем D_пф и толщиной дна T_д, крепежного кольца 4 с наружным диаметром d_к и толщиной t_к, гайки 3 и герметизирующей прокладки 5.

Для обеспечения надежного соединения пластмассового корпуса 1 и металлического поддона 2 крепежное кольцо 4 выполнено с соотношением его наружного диаметра к диаметру поддона под фланцем, равным 0,63-0,89. Такое выполнение кольца 4 позволяет получить надежную герметичность соединения корпуса 1 и поддона 2 и как следствие сохранность порохового металлического заряда, размещенного в гильзе.

Увеличение наружного диаметра крепежного кольца 4 свыше 0,89 диаметра поддона под фланцем приведет к подрезанию крепежным кольцом 4 внутренней поверхности пластмассового корпуса 1 с образованием опасных концентратов напряжений в виде царапин и надрывов, что в сочетании с такими явлениями, происходящими в канале ствола при выстреле, как большие давления пороховых газов и высокие температуры пороховых газов, неизбежно приводит к поперечному обрыву пластмассового корпуса 1.

Диаметр крепежного кольца 4 менее 0,63 диаметра поддона под фланцем приводит к неравномерному распределению усилия от него на пластмассовый корпус, что вызывает нарушение герметичности соединения корпуса и поддона гильзы и отрицательно влияет на баллистические свойства порохового метательного снаряда при хранении и воздействии окружающей среды.

Также для обеспечения надежного соединения пластмассового корпуса 1 и металлического поддона 2 крепежное кольцо 4 выполнено с соотношением его толщины к толщине дна поддона, равным 0,26-0,62, что позволяет сохранить целостность конструкции сборной гильзы после экстракции.

Увеличение соотношения толщины кольца 4 более 0,62 толщины дна поддона в условиях высоких давлений в канале ствола орудия приводит к снижению упругой деформации дна поддона, что крайне отрицательно влияет на экстракцию гильзы. Кроме того, увеличение толщины кольца 4 приводит к ухудшению баллистических параметров порохового заряда в виде уменьшения свободного объема каморы ствола. Выполнение крепежного кольца 4 толщиной менее 0,26 диаметра поддона под фланцем в условиях стрельбы с повышенным давлением пороховых газов из полуавтоматических орудий при малых углах возвышения ствола, когда энергия клина достигает максимума, приводит к прогибу крепежного кольца ввиду недостаточной жесткости и как следствие к нарушению прочности и целостности конструкции гильзы.

Функционирование сборной артиллерийской гильзы с пластмассовым корпусом осуществляется следующим образом.

В канал ствола после снаряда досылается сборная гильза с пороховым метательным зарядом. После воспламенения порохового заряда в канале ствола орудия начинается быстрый рост давления пороховых газов, которое совместно воспринимается крепежным кольцом 4 и металлическим поддоном 2. После того как снаряд вылетит из канала ствола орудия, происходит захват лапками экстрактоpoв за фланец поддона 2 гильзы и извлечение последней из каморы орудия. Возникающие при этом силы энергии массы пластмассового корпуса 1 воспринимаются крепежным кольцом 4, которое не дает нарушить целостность конструкции сборной гильзы.

Предлагаемая авторами конструкция сборной гильзы позволяет сохранить герметичность в условиях хранения и воздействия климатических факторов, прочность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном. Выполнение этих условий обеспечивает надежное функционирование орудия в целом.

По предлагаемому изобретению была разработана конструкторская документация и изготовлена опытная партия сборных гильз с пластмассовым корпусом, которая испытана с положительными результатами.

Нарушения прочности и герметичности сборной гильзы не отмечались.

По результатам испытаний предлагаемая конструкция сборной артиллерийской гильзы признана перспективной и рекомендована в производство.

Изобретение относится к артиллерийским боеприпасам. Сборная артиллерийская гильза имеет пластмассовый корпус и металлический поддон. Крепежное кольцо поддона выполнено с наружным диаметром, равным 0,63-0,89 диаметра поддона под фланцем, и толщиной, равной 0,26-0,62 толщины дна поддона. Изобретение позволяет повысить герметичность гильзы и прочность соединения корпуса с поддоном. 1 ил.

Сборная артиллерийская гильза, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, крепежное кольцо, отличающаяся тем, что крепежное кольцо выполнено с соотношением его наружного диаметра к диаметру поддона под фланцем, равным 0,63 ... 0,89, и толщиной, равной 0,26 ... 0,62 толщины дна поддона.