ПАТРОН СО СТРЕЛОВИДНЫМИ ПУЛЯМИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2000 года по МПК F42B5/03 F42B7/10 F42B10/08 

Предлагаемое изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольного стрелкового оружия нормального и малого калибра.

В результате патентного поиска, проведенного по фонду ЦНТБ г. Ростова-на-Дону, среди патентной литературы аналоги не выявлены, поэтому прототип выбран из научно-технической литературы.

Близким техническим решением к предлагаемому являются:
1. Патрон, разработанный по проекту SPIW /"индивидуальное оружие специального назначения"/, стреляющий одновременно 3-25 стреловидными пулями с хвостовым оперением в нижней части. При стрельбе пакет пуль, размещенный в пластмассовом поддоне, выталкивается из дульца гильзы и движется по стволу; на выходе поддон отделяется, а стрелы с большой скоростью летят к цели. ... точность стрельбы все еще низкая. Журнал "Оружие", Изд. "Техника молодежи", N 12, 1995 г., стр. 39.

2. Патрон фирмы MDD-S, разработанный под 9-мм гладкоствольную винтовку со стреловидными пулями. В пластмассовую гильзу с натягом вставлен двухсекторный поддон. Между секторами в одной плоскости расположены три стрелы. Стрелы соединяются с поддоном с помощью резьбы, которая "устраняет вероятность перемещения пули относительно поддона". Отделение секторов от стрелы - за счет набегающего потока воздуха и пороховых газов. Журнал "Солдат удачи", N 10, 1996 г., стр. 53.

Совпадающими признаками с заявляемым изобретением являются: гильза с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд, стреловидные пули.

В известных заявителю аналогах патронов со стреловидными пулями используется ведущий элемент /поддон, контейнер/ для фиксированного удержания стреловидных пуль при их движении по каналу ствола оружия, который, не имея строгой аэродинамической формы, дестабилизирует полет стреловидных пуль в период от вылета из канала ствола оружия в момент его отделения от них, что приводит к недостаточной кучности стрельбы.

Сущностью и отличием от аналогов предлагаемого изобретения является: путем конструктивного изменения форм стреловидных пуль "упаковать" их вместе, внешний диаметр сборки которой в головной и хвостовой частях составляет диаметр канала ствола оружия, а вопрос запирания камеры сгорания порохового метательного заряда решить с помощью пыжа-обтюратора. Ведущими элементами, в данном случае, являются элементы внешних поверхностей самих стреловидных пуль и непосредственно внутренняя поверхность канала ствола.

Технический результат должен выразиться в улучшении кучности стрельбы по сравнению с указанными аналогами патронов со стреловидными пулями.

На фиг. 1 изображен продольный разрез патрона с шестью однотипными стреловидными пулями.

На фиг. 2 - то же /с пятью однотипными боковыми и одной центральной, трассирующей стреловидными пулями/.

На фиг. 3 изображен общий вид с продольным разрезом патрона с шестью однотипными стреловидными пулями в аксонометрии.

На фиг. 4 - то же /с пятью однотипными боковыми и одной центральной трассирующей, стреловидными пулями в аксонометрии/.

На фиг. 5 изображена стреловидная пуля в ортогональных проекциях и аксонометрии, головная часть которой в поперечном разрезе представляет треугольник, а хвостовая - трехлучевую звездочку.

На фиг. 6 - то же /в аксонометрической проекции, головная часть которой в поперечном разрезе представляет круг, а хвостовая - трехлучевую звездочку/.

На фиг. 7 изображена центральная стреловидная трассирующая пуля в аксонометрии.

На фиг. 8 изображена направляющая втулка, в аксонометрии /лепестки не сложены/.

На фиг. 9 изображен магниевый трассирующий сердечник, в аксонометрической проекции.

На фиг. 10 изображен пыж-обтюратор в аксонометрии для патрона с трассирующей стреловидной пулей.

На фиг. 11 изображен пыж-обтюратор в аксонометрической проекции.

На фиг. 12 изображен продольный разрез канала ствола с патронником и кольцевой цилиндрической проточкой.

На фиг. 13 изображена схема геометрического расчета размаха лопастей передней и задней кромки стабилизатора и толщины тела стреловидной пули в патроне с шестью однотипными стреловидными пулями.

Патрон /фиг. 1, 2, 3, 4/ со стреловидными пулями представляет собой неразборную сборочную единицу, состоящую из гильзы 12 с капсюлем-воспламенителем 13, порохового метательного заряда 11, направляющей втулки 18, пыжа-обтюратора 9 /фиг. 10, 11/ и стреловидных пуль 28, 30, 31 /фиг. 5, 6, 7/, а также трассирующего магниевого сердечника фиг. 9 /патрон с трассирующей стреловидной пулей/.

Гильза 12 с капсюлем-воспламенителем 13 предназначена для помещения в нее порохового метательного заряда, удержания направляющей втулки (фиг.8) в сборе со стреловидными пулями и пыжом-обтюратором и является камерой сгорания метательного заряда. Гильза 12 представляет собой тонкостенный металлический стакан с легкой наружной конусностью, с коническим скатом 36, переходящим в цилиндрическое дульце 5. На внешней поверхности гильзы 12 - сзади, сделана кольцевая проточка 37 для экстрактирования гильзы из оружия. В донную часть гильзы запрессован капсюль-воспламенитель.

Для выброса пыжа-обтюратора и стреловидных пуль из канала ствола оружия применяется пороховой метательный заряд 11, который находится в полости гильзы.

Направляющая втулка 18 предназначена для удержания сборки стреловидных пуль в патроне, начального направления движения пыжа-обтюратора и стреловидных пуль до входа в канал ствола, герметичного укрытия стреловидных пуль в процессе хранения, а также для обтюрации пороховых газов в сторону патронника. Направляющая втулка 18 представляет собой трубку, состоящую из головной части 26, упорного двухстороннего конического выступа 15, задней части 8 и цилиндрического канала 21, равного диаметру канала ствола оружия. Впереди головной части 26 находятся лепестки 1 /по числу боковых стреловидных пуль в патроне/. Наружная поверхность головной части имеет легкую конусность в сторону лепестков 1, а задняя часть - в обратную сторону. Лепестки 1 при сборке патрона соединяются вместе, образуя заостренную часть патрона. Швы между лепестками герметизируются. Направляющая втулка запрессовывается внутри гильзы, причем упорный выступ 15 упирается в конический скат 36 гильзы 12.

Пыж-обтюратор 9 /фиг. 10, 11/ предназначен для запирания камеры сгорания метательного заряда, передачи энергии метательного заряда стреловидным пулям, а также для обтюрации, очистки загрязненного ствола от предыдущих выстрелов, стабилизации вылета пороховых газов на входе расширительной камеры ствола.

В патроне с трассирующей стреловидной пулей /фиг. 2, 7/ используется пыж-обтюратор 9 /фиг. 10/ с центральным отверстием 20 для прочного соединения с магниевым сердечником 17 /фиг. 9/.

Пыж-обтюратор представляет собой металлический стакан, боковые стенки которого имеют перфорацию 10. Внутренние боковые стенки пыжа-обтюратора сделаны с легкой конусностью.

В патроне с шестью однотипными пулями 28 /фиг. 1, 3, 5/, /вариант 1/ используются стреловидные пули, предназначенные для поражения живой силы, состоящие из головной части 3, тела 4 и стабилизатора 7. Головная часть 3 имеет заостренный наконечник 2 в виде пирамиды, а хвостовая - вид усеченной пирамиды, переходящей в цилиндр. В поперечном сечении, головная часть 3 представляет собой треугольник. При сборке шести пуль 28 вместе головная часть сборки в поперечном разрезе представляет шестиугольник /разрез А-А, фиг. 1/, расстояние между ребрами которого по диаметру равно диаметру канала ствола оружия. Тело 4 стреловидной пули 28 представляет собой удлиненный цилиндр с радиусом R₁, равным 1/14 диаметра канала ствола оружия фиг. 13. Стабилизатор 7 с косопосаженными лопатками 14 в поперечном разрезе представляет собой трехлучевую звездочку. Угол закрутки лопаток /оперения/ стабилизатора примерно равен 58^o. Угол закрутки стабилизатора - это угол между двумя воображаемыми плоскостями, проходящими через ось пули и средние линии 35 профиля передней 33 и задней 34 части лопатки стабилизатора, фиг. 13. Размах передней части лопатки R₂ меньше, чем задней R₃ на 1/4 /фиг. 13/. Стабилизатор заканчивается цилиндрическим донцем 36, которое при сборке патрона упирается в дно 19 /фиг. 11/ пыжа-обтюратора 9.

В патроне с пятью однотипными боковыми и одной центральной трассирующей стреловидными пулями фиг. 2, 4 /вариант 2/ используются стреловидные пули фиг. 6, 7, предназначенные для поражения живой силы. Боковые стреловидные пули (фиг.6) состоят из головной части 3, тела 4 и стабилизатора 7. Головная часть 3 имеет впереди заостренный наконечник 2, в виде конуса, а в задней части - усеченного конуса, переходящего в цилиндр. В поперечном сечении головная часть 3 представляет собой круг, диаметр которого равен 1/3 диаметра канала ствола. Тело 4 стреловидной пули 30 представляет собой удлиненный цилиндр. Стабилизатор 7 с косопосаженными лопатками 14, в поперечном разрезе, представляет собой трехлучевую звездочку. Угол закрутки лопаток /оперения/ стабилизатора равен 120^o. Размах лопасти составляет 1/2 диаметра головной части пули. Стабилизатор заканчивается цилиндрическим донцем 36, которое при сборке упирается в дно 19 (фиг. 10) пыжа-обтюратора 9.

Центральная трассирующая стреловидная пуля (фиг.7) состоит из головной части 3, тела 4 и стабилизатора 7.

Головная часть пули 31 в разрезе имеет круг большего диаметра, чем головные части боковых пуль 30, и имеет впереди заостренный наконечник 2 в виде конуса, а в задней части - усеченного конуса, переходящего в цилиндр. Головная часть снаружи-сзади имеет пять продольных лотков 16 (фиг.7) нижние точки которых при проведении через них окружности составят 1/3 диаметра канала ствола оружия, предназначенных для стыковки с пятью головными частями боковых пуль 30, позволяющих осуществлять сборку стреловидных пуль вместе, внешний, воображаемый диаметр которой составит диаметр канала ствола оружия. Тело 4 стреловидной пули 31 представляет собой удлиненный цилиндр. Стабилизатор трассирующей пули 7 с косопосаженными лопатками 14 в поперечном разрезе имеет форму пятилучевой звездочки с размахом лопатки, равным 1/2 калибра оружия. На поверхности тела стабилизатора между лопатками сделаны лотки 16 для фиксации в них тел боковых стреловидных пуль 30. В теле стабилизатора, сзади, находится цилиндрический канал 32 с глухим концом, в который запрессовывается магниевый трассирующий сердечник 17 (фиг.9). В сборке все стреловидные пули имеют параллельные оси между собой и каналом ствола оружия.

Магниевый трассирующий сердечник 17 предназначен для создания ярко горящего светоисточника центральной стреловидной пули 31 на траектории ее полета и представляет собой сердечник из магниевого сплава, который заканчивается кольцевой проточкой 22 и головкой 23. Трассирующий магниевый сердечник запрессовывается в канал тела стабилизатора 32 центральной стреловидной пули 31 (фиг. 7), а в проточку 22 завальцовывается пыж-обтюратор 9 через центральное отверстие 20.

Для стабилизации вылета сборки стреловидных пуль из канала ствола оружия применяется расширительная камера, представляющая собой полость цилиндрического тела вращения, переходящая из канала ствола через конусную поверхность и заканчивающаяся конусным раструбом.

При воспламенении метательного заряда 11 от капсюля-воспламенителя 13 образующиеся пороховые газы, имея высокую температуру и давление, осуществляют выталкивающее действие на пыж-обтюратор 9 из направляющей втулки 18 в направлении дульной части ствола, который, в свою очередь, передает энергию на сборку стреловидных пуль /варианты 1, 2/. Одновременно происходит возгорание головки 23 (фиг. 9) магниевого трассирующего сердечника 17. Стреловидные пули, находясь в сборке, наибольший диаметр внешних выступающих головных и хвостовых частей которых составляют диаметр канала ствола, поступательно движутся вначале по каналу направляющей втулки 21 (фиг.8) заостренной головной частью 2, раздвигая лепестки 1 между их стыками, отжимая края последних в цилиндрическую проточку ствола 39 (фиг. 12), находящуюся между патронником 38 и каналом ствола 25 оружия, а затем - по стволу оружия.

Скорость движения стреловидных пуль сборки в стволе оружия одинакова, так как движение пуль на всем протяжении канала ствола происходит с ускорением и все пули донцем с усилием упираются в пыж-обтюратор, а центральная трассирующая пуля 31 упирается через трассирующий магниевый сердечник 17 в пыж-обтюратор и прочно удерживается в нем до момента выгорания головки 23 сердечника, который рассчитан и происходит приблизительно на участке последействия пороховых газов при вылете сборки пуль из канала ствола оружия.

При движении головных частей стреловидных пуль в расширительной камере оружия силой встречного потока воздуха они будут стремиться разойтись в радиальном направлении, но последующий прорыв пороховых газов через перфорированные отверстия в боковых стенках пыжа-обтюратора, а затем и при свободном их выходе из ствола в расширительную камеру будут обгонять сборку пуль в свободном пространстве между ними и стенками расширительной камеры, способствуя сближению головных частей пуль вместе. При этом пороховые газы, попадая в расширительную камеру, а затем в раструб, снизят свою скорость. Перфорация боковых стенок пыжа-обтюратора способствует более стабилизированному прорыву пороховых газов в расширительную камеру
При вылете сборки стреловидных пуль из расширительной камеры, в период последействия пороховых газов, пули будут двигаться некоторое время с ускорением, а боковые силы порохового заряда практически исчезнут. Под действием набегающего потока воздуха пули начнут расходиться от центра сборки, получая начальный угол нутации.

При снижении действия пороховых газов в период их последействия на пыж-обтюратор скорость последнего резко уменьшится из-за большего по сравнению с пулями аэродинамического сопротивления.

В дальнейшем стреловидные пули будут выступать как саморегулирующие системы не за счет центра масс пуль, смещенных к головной части, а за счет плоскостей лопаток /оперения/ стабилизатора, имеющих центр давления силы набегающего воздушного потока в хвостовой части, будут стремиться вернуться в первоначальное после возмущения состояние.

Для повышения стабилизации стреловидных пуль на полете последние за счет косопосаженных лопаток стабилизатора получают вращающий момент вокруг продольной оси от встречного потока воздуха, вызывая гироскопический эффект.

Изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольного стрелкового оружия. Сущность изобретения заключается в том, что ведение стреловидных пуль по каналу ствола оружия осуществляется не ведущим элементом (поддоном, контейнером), а непосредственно самими элементами конструкций стреловидных пуль, путем "упаковки" их вместе, внешний наибольший диаметр сборки которой, в головной и хвостовой частях, составляет диаметр канала ствола оружия, причем запирание камеры сгорания метательного заряда осуществляется с помощью пыжа-обтюратора, который выполняет роль поршня и запрессован в заднюю часть направляющей втулки, которая, в свою очередь, запрессована и обжата дульцем гильзы патрона с внешней стороны. Внутрь направляющей втулки плотно вставлена сборка стреловидных пуль и герметически закрыта лепестками втулки, по числу боковых стреловидных пуль в патроне. В многопульном патроне с трассирующей стреловидной пулей в хвостовую часть последней запрессован магниевый трассирующий сердечник, который, в свою очередь, головной частью завальцован в центральном отверстии пыжа-обтюратора и составляет с ним прочное соединение, до выгорания головной части сердечника. Технический результат выражается в улучшении кучности стрельбы. 13 ил.

1. Патрон для гладкоствольного стрелкового оружия, содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд, стреловидные пули, состоящие из заостренной головной части, цилиндрического удлиненного тела и стабилизатора с косопосаженными лопатками, отличающийся тем, что патрон содержит шесть стреловидных пуль, головная часть которых в поперечном разрезе представляет треугольник, и стабилизатор с косопосаженными лопатками - трехлучевую звездочку, шесть стреловидных пуль сложены вместе так, что наружный диаметр сборки выступающих боковых ребер головных частей и ребер лопаток стабилизаторов составляет диаметр канала ствола оружия, плотно установлены в запрессованную в гильзу направляющую втулку, которая в головной части закрыта шестью лепестками, а в задней части запрессован пыж-обтюратор, представляющий собой перевернутый стакан с перфорированными стенками. 2. Патрон для гладкоствольного стрелкового оружия, содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд, стреловидные пули, состоящие из заостренной головной части, цилиндрического удлиненного тела и стабилизатора с косопосаженными лопатками, отличающийся тем, что патрон содержит пять однотипных боковых и одну центральную трассирующую стреловидные пули, головная часть первых в поперечном разрезе представляет круг с диаметром, равным 1/3 калибра, а стабилизатор с косопосаженными лопатками - трехлучевую звездочку, а вторая - центральная стреловидная пуля имеет головную часть, в поперечном разрезе представляющую круг большего диаметра, чем диаметр головной части боковых пуль и по наружной поверхности которой находятся пять продольных лотков, нижние точки которых, при проведении через них окружности, составляют 1/3 диаметра канала ствола оружия, а в теле стабилизатора выполнен цилиндрический канал с глухим концом, в который запрессован трассирующий сердечник, изготовленный из магниевого сплава, на наружной поверхности тела стабилизатора имеется пять, соосных с первыми, лотков для тел боковых стреловидных пуль, а между лотками установлены косопосаженные лопатки, пять однотипных боковых и одна центральная трассирующая стреловидная пуля сложены вместе так, что наружный диаметр поверхностей выступающих головных частей и ребер лопаток стабилизаторов составляют диаметр канала ствола оружия, установлены в запрессованную в гильзу направляющую втулку, которая в головной части закрыта пятью лепестками, а в заднюю часть запрессован пыж-обтюратор, представляющий собой перевернутый стакан, в дне которого имеется центральное отверстие, в котором завальцована головка магниевого сердечника, а стенки сделаны перфорированными.