ПАТРОН Российский патент 2001 года по МПК F42B5/16 

Изобретение относится к области производства патронов для короткоствольного оружия, а также монтажных пистолетов и иного порохового инструмента.

Известны патроны, например МС.000 и МСД.000 (см. ТУ 3-795-85 "Патроны монтажные"), содержащие капсюлированную гильзу и метательный заряд из нитроглицеринового пороха марки СпСН 900/4,40 (см. ОСТ 84-876-79) с насыпной плотностью не менее 0,900 г/см³ и диаметром зерен 0,2-0,45 мм. Их недостатками являются малая скорость горения и недостаточная полнота сгорания метательного заряда, что не позволяет получить требуемых значений энергоотдачи патрона. Для повышения энергоотдачи увеличивают массу метательного заряда, что ведет к росту габаритов патрона по сравнению с зарубежными аналогами, например отечественные и зарубежные монтажные патроны короткие - 15 мм и 11 мм соответственно. В силу указанного отечественные патроны, например шифра "K", не соответствуют требованиям стандарта CIP-ПМК Брюссельской конвенции и не используются в монтажных пистолетах зарубежного производства.

Наиболее близким из аналогов по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является "Патрон монтажный" по патенту РФ N 2094744, включающий капсюлированную гильзу и метательный заряд из нитроглицеринового пороха с содержанием 0,1-0,2 мас.% технического углерода, удельной теплотой горения 1135-1200 кал/г, насыпной плотностью не менее 0,980 г/см³ толщиной зерен 0,1-0,21 мм и диаметром 0,30-0,50 мм.

Недостатками прототипа являются недостаточные скорость горения и полнота сгорания метательного заряда, не обеспечивающие необходимой энергоотдачи, например для коротких 11 мм монтажных патронов. Для достижения технических характеристик стандарта CIP-ПМК Брюссельской конвенции масса метательного заряда в известных патронах увеличивается путем подпрессовки, что усложняет технологический процесс и снижает производительность сборки патронов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение энергоотдачи патрона с получением технического результата в виде увеличения скорости горения и полноты сгорания метательного заряда.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном патроне, включающем капсюлированную гильзу и метательный заряд из нитроглицеринового пороха с содержанием 0,1-0,2 мас.% технического углерода, удельной теплотой горения 1135-1200 кал/г и диаметром зерен 0,3-0,5 мм, порох выполнен с кажущейся плотностью (далее плотность) 1,50-1,58 г/см³ и толщиной зерен 0,07-0,14 мм.

В известных патронах аналогичного назначения данная совокупность существенных признаков не выявлена, что дает основание считать предлагаемое техническое решение удовлетворяющим критерию "новизна".

Степень энергоотдачи патрона зависит от динамики газообразования при сгорании зерен пороха и времени полного сгорания метательного заряда. В существующих патронах время полного сгорания метательного заряда превышает время выстрела (время от момента накола капсюля до момента резкого сброса давления на срезе ствола), вследствие чего энергия метательного заряда не полностью передается рабочему телу (например, поршню). Это обусловлено дегрессивной формой зерен, высокой плотностью и недостаточной скоростью горения пороха.

В предлагаемом техническом решении уменьшение толщины зерна до 0,07- 0,14 мм позволяет увеличить начальную поверхность горения и стабилизировать на относительно длительное время интенсивность газообразования. Это, в совокупности с увеличением скорости горения пороха, за счет снижения его плотности до 1,50-1,58 г/см³, сокращает время полного сгорания метательного заряда, максимально приближая его к времени выстрела, а следовательно, повышает энергоотдачу патрона.

Заявленная совокупность отличительных признаков в источниках патентной и научно- технической информации не обнаружена, что подтверждает соответствие заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Опытные работы проводились на основе патронов МС.000 6,8 х 11 мм (объем 0,21 см³, длина 11 мм). Результаты испытаний с различными метательными зарядами представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что наивысшие эксплуатационные характеристики патрон показывает на вариантах 2-4. Энергоотдача, выраженная глубиной отпечатка от метаемого поршня на стальной плите, составляет 5,0-5,3 мм (п.2.2), при этом масса метательного заряда меньше предельной и составляет 0,16-0,19 г. Положительные результаты достигнуты при плотности пороха 1,50-1,58 г/см³ и толщине зерен 0,07-0,14 мм.

Отличительные признаки взаимосвязаны и изменение любого из них ведет к снижению эксплуатационных характеристик.

Увеличение плотности пороха свыше 1,58 г/см³ (п.1.1) снижает скорость его горения, увеличивая время горения метательного заряда и снижая энергоотдачу (п.2.2 вариант 5). Преодоление этого требует увеличения массы метательного заряда (см. прототип).

Снижение плотности пороха ниже 1,50 г/см³ (п.1.1) ведет к росту давления пороховых газов (2200 кг/см³ вариант 1), но при этом не обеспечивается необходимая энергоотдача (4,8 мм, п.2.2), хотя масса метательного заряда предельная (0,19 г).

При увеличении толщины зерен пороха более 0,14 мм (вариант 6) увеличивается дегрессивность формы зерен и, соответственно, снижается скорость горения метательного заряда, что ведет к низкой энергоотдаче (4,7 мм) при предельной массе метательного заряда 0,20 г.

Уменьшение толщины зерен ниже 0,07 мм труднодостижимо в изготовлении, и порох с такими характеристиками нетехнологичен при снаряжении вследствие его низкой сыпучести.

Опытные работы и сравнительные испытания показали, что энергоотдача патрона по предлагаемому техническому решению увеличивается на 10-12% при одновременном снижении массы метательного заряда на 14-15% по сравнению с известными аналогами. Это позволяет уменьшить длину патрона до соответствующего стандарту CIP-ПМК Брюссельской конвенции, а также исключить применение специальных методов снаряжения патронов и обеспечить высокую производительность технологического оборудования.

Результаты испытаний дают основание полагать, что заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к производству патронов к короткоствольному оружию, а также к монтажным пистолетам и ионному пороховому инструменту. Патрон включает капсюлированную гильзу и метательный заряд из нитроглицеринового пороха с содержанием 0,1-0,2 мас.% технического углерода, удельной теплотой горения 1135-1200 кал/г и диаметром зерен 0,3-0,5 мм, при этом порох выполнен с кажущейся плотностью 1,50-1,58 г/см³ и имеет толщину зерен 0,07-0,14 мм. Изобретение позволяет увеличить энергоотдачу патрона на 10-12% при одновременном снижении на 14-15% массы метательного заряда. 1 табл.

Патрон, включающий капсюлированную гильзу и метательный заряд из нитроглицеринового пороха с содержанием технического углерода 0,1 - 0,2 мас.%, удельной теплотой горения 1135 - 1200 кал/г и диаметром зерен 0,3 - 0,5 мм, отличающийся тем, что порох имеет кажущуюся плотность 1,50 - 1,58 г/см³ и толщину зерен 0,07 - 0,14 мм.