ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПАТРОН МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F42B5/02 

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области боеприпасов для пневматического оружия, используемого для спортивной и охотничьей стрельбы, а именно к пневматическим патронам (картриджам, клипам), которые допускают многоразовую перезарядку от источника сжатого газа и могут использоваться для тренировочной и охотничьей стрельбы из стандартного огнестрельного оружия с вкладным стволиком под калибр пневматического оружия или стрельбы из специально изготовленного под указанный патрон пневматического оружия.

Уровень техники
Известна конструкция патрона многоразового использования (патент Великобритании N1601918, кл. F 42 B 5/02; F 41 B 11/06 приоритет 1977), содержащая наружный корпус, в котором подвижно размещен внутренний корпус с глухим и перфорированным торцами и внутренней полостью, в которой размещен клапан с пружиной, перекрывающий перфорированный торец. В передней части наружного корпуса размещена перфорированная вставка с выступающим во внутренний корпус концом, имеющим возможность взаимодействия с клапаном внутреннего корпуса. В патроне указанной конструкции внутренний клапан является неуравновешенным, т. е. на него действует усилие пружины и внутреннее давление сжатого газа, прижимающее его к седлу клапана с силой, равной произведению внутреннего давления газа на площадь перекрываемого сечения. Для открывания бойком оружия такого клапана энергия бойка должна преодолеть прижимное усилие клапана, усилие пружины клапана, а также сопротивление массы покоя внутреннего корпуса для продвижения его вперед и трение внутреннего корпуса о наружный. Все эти усилия (и в первую очередь прижимное усилие клапана) весьма значительны по сравнению с энергией бойка оружия, что не позволяет применить патрон данной конструкции для производства выстрела со значительной дульной энергией, поскольку таковой выстрел может быть получен только при применении значительного внутреннего давления и большой площади проходного сечения сжатого газа, что и увеличивает прижимное усилие клапана и соответственно необходимую энергию бойка оружия. Патрон данной конструкции не нашел применения из-за невозможности его использования в огнестрельном оружии со стандартной энергией бойка для достижения сколько-нибудь значительных дульных энергий оружия.

Известен патрон многоразового использования (патент Великобритании N 2170300, кл. F 42 B 5/02; F 16 K 1/44; F 41 B 11/06 приоритет 1986) для стрельбы из боевого револьвера калибра 357 с использованием вкладного ствола калибра 4,5 мм для тренировок в стрельбе с использованием пуль для пневматического оружия.

Патрон имеет цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, в котором расположена подвижная система сцепленных полууравновешенных клапанов в виде заднего клапана с пружиной, перекрывающего отверстие торца патрона, соответствующего бойку оружия, жестко соединенного штоком (тягой) с передним выпускным клапаном, расположенным в посадочном месте торца патрона, соответствующего стволу оружия, со стороны выпускного клапана по патенту патрон имеет место для надевания на дульце пули (в коммерческой конструкции наворачивающийся на торец соответствующий снарядному входу ствола колпачок с местом размещения пули), а с другой торцевой стороны, соответствующей бойку оружия, шток подвижной системы клапанов, размещенный на месте капсюльного гнезда огнестрельного патрона. Патрон заправляется сжатым воздухом при помощи ручного компрессора, в навинчивающийся колпачок помещается пуля, после чего патрон вставляется в гнездо барабана револьвера, при выстреле боек револьвера ударяет по штоку системы клапанов, нарушая их равновесие, при этом клапана смещаются вперед, передний клапан выдвигается из посадочного места, открывая доступ сжатого воздуха к пуле для ее движения по каналу ствола.

Недостатком патрона описанной конструкции является то, что выпускной клапан патрона и, в частности, в реальной коммерческой конструкции по рассматриваемому патенту (фирмы Куно Мельхер КГ "ME") имеет уплотнительные элементы в виде двух раздельных эластичных колец, уложенных в кольцевые канавки поршня-клапана, данный вид уплотнения герметизирует зазор между цилиндром-корпусом патрона и поршнем-клапаном под действием упругих свойств материала уплотнения и прижимающего усилия давления сжатого газа, при этом влияние прижимающего давления на материал уплотнения в связи с его большой величиной (200 кгс/см²) сказывается на увеличении трения при открывании весьма велико. Из-за этого энергия удара бойка оружия для нарушения равновесия системы клапанов и их открывания должна быть значительна. Кроме того, система клапанов в рассматриваемой конструкции является неполностью уравновешенной, а полууравновешенной, что необходимо для надежного прижатия заднего клапана к своему эластичному седлу давлением сжатого воздуха для получения надежной герметизации при указанном высоком давлении. Полууравновешенность системы клапанов с несбалансированным прижимным усилием от действия давления сжатого воздуха в сторону закрытия выпускного клапана создает дополнительное противодействие при приложении энергии бойка оружия. Это не позволяет применять большие проходные сечения выпускного клапана для получения больших дульных мощностей при выстреле, поскольку при большом сечении выпускного клапана площадь заднего клапана должна быть еще больше для обеспечения герметизирующей неуравновешенности, а неуравновешенное усилие возрастает пропорционально увеличению сечения заднего клапана. Дульная энергия огнестрельного оружия, стреляющего пневматическими патронами, увеличивается пропорционально увеличению давления сжатого газа в пневмопатроне. Однако давление свыше указанного невозможно повысить в настоящее время из-за отсутствия доступного пользователю источника его получения (свыше 200 кгс/см², т.е. давления, применяемого для заправки баллонов аквалангов) и невозможности открытия клапанов рассматриваемой конструкции бойком огнестрельного оружия со стандартной энергией из-за повышения несбалансированного усилия и увеличения трения в уплотнительных элементах. Дульную энергию можно повысить также увеличением открываемого проходного сечения выпускного клапана и скоростью его открывания, что повышает скорость нарастания давления в стволе оружия, однако рассматриваемая конструкция не позволяет выполнить и этот путь в силу увеличения несбалансированного прижимающего усилия от неизбежного увеличения площади открываемого сечения заднего клапана. Указанные выше недостатки не позволяют использовать патрон рассматриваемой конструкции для производства выстрела из огнестрельного оружия со стандартной энергией бойка, с дульной энергией свыше 5-7 Дж (указанная максимальная дульная энергия достигнута в изделиях фирмы "ME"). По патенту патрон предназначался для стрельбы пулей стандартного для огнестрельного оружия калибра, однако из-за малой развиваемой мощности коммерческие изделия могут производить выстрел только стандартной для пневматического оружия пулькой калибра не более 4,5 мм, и только в короткоствольном оружии.

Таким образом патрон рассматриваемой конструкции невозможно применить в стандартном огнестрельном оружии для получения пневматического выстрела с энергией "магнум" (усиленной мощности) с дульной энергией не менее 20-25 Дж, тем более с энергией до 80 Дж, как у лучших современных образцов пневматического длинноствольного оружия, и соответственно невозможно применить для промысловой бесшумной охоты с длинноствольным огнестрельно-пневматическим оружием.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является пневматический патрон многоразового использования, известный из патента US 4531458, МПК 7, F 42 B5/02, публикация 30.07.1985.

Данный патрон содержит цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, подвижную систему двух клапанов, перекрывающих перфорации торцов, подвижный поршень, разделяющий патрон на две полости - малую(щелевую) между поршнем и торцом патрона, соответствующим бойку оружия, и большую между поршнем и торцом патрона, соответствующим снарядному входу ствола оружия, и имеющий устройство, обеспечивающее контролируемый проход газа из одной упомянутой полости в другую, поршень соединен тягой с большим подпружиненным выпускным клапаном, герметично и центрировано перекрывающим отверстие большого диаметра, выполненное в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, в торце патрона, соответствующем бойку оружия, выполнено отверстие малого диаметра с упорными плечиками, в которое проходит ударный выступ спускового подвижного клапана малого диаметра, который имеет возможность движения по ходу бойка оружия в отверстие, выполненное в подвижном поршне, и одной своей частью герметизирует отверстие малого диаметра в торце патрона, соответствующем бойку оружия, а другой частью герметизирует отверстие, выполненное в подвижном поршне, в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, выполнено место для размещения пули.

К недостаткам данного патрона можно отнести затрачивание большой энергии удара бойка оружия для открывания системы клапанов. Кроме того, патрон рассмотренной конструкции, полностью и однократно выпускающий сжатый газ при выстреле, не может быть однократно заряжен стандартным для пневматического оружия энергоносителем (сжиженным углекислым газом) для производства большого числа выстрелов с одной зарядки.

Изобретение направлено на решение задачи получения многоразового патрона для пневматического оружейного комплекса: огнестрельное оружие - вкладной ствол - пневматический патрон, позволяющий использовать высокие давления сжатого газа при большой площади открываемого проходного сечения при стандартных для огнестрельного оружия энергиях бойка, для увеличения дульной мощности огнестрельно-пневматического оружия до характеристик, обеспечивающих получение дульной мощности пневматического оружия "магнум", т.е. не менее 25 Дж, и выше до 80 Дж.

Поставленная задача решается за счет того, что пневматический патрон многоразового использования (по первому варианту изобретения), содержащий цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, подвижную систему двух клапанов, перекрывающих перфорации торцов, подвижный поршень, разделяющий патрон на две полости - малую между поршнем и торцом патрона, соответствующим бойку оружия, и большую между поршнем и торцом патрона, соответствующим снарядному входу ствола оружия, и имеющий устройство, обеспечивающее контролируемый проход газа из одной упомянутой полости в другую, поршень соединен тягой с большим подпружиненным выпускным клапаном, герметично и центрировано перекрывающим отверстие большого диаметра, выполненное в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, в торце патрона, соответствующем бойку оружия, выполнено отверстие малого диаметра с упорными плечиками, в которое проходит ударный выступ спускового подвижного клапана малого диаметра, который имеет возможность движения по ходу бойка оружия в отверстие, выполненное в подвижном поршне, и одной своей частью герметизирует отверстие малого диаметра в торце патрона, соответствующем бойку оружия, а другой частью герметизирует отверстие, выполненное в подвижном поршне, в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, выполнено место для размещения пули, согласно изобретению полость, выполненная между торцом клапана малого диаметра и торцом отверстия в подвижном поршне, соединена с атмосферой каналом малого диаметра, проходящим непосредственно в предпульное пространство, а подвижный клапан малого диаметра снабжен кольцевыми эластичными уплотнениями и выполнен гидравлически уравновешенным или с гидравлической уравновешенностью, смещенной в сторону открытия клапана.

В предпочтительных вариантах изобретения канал малого диаметра, соединяющий полость между торцом клапана малого диаметра и торцом отверстия в подвижном поршне с атмосферой, проходит сквозь тягу на наружную поверхность выпускного клапана непосредственно в предпульное пространство.

Устройство, обеспечивающее контролируемый проход газа, выполнено в виде дюзы малого диаметра, проходящей сквозь подвижный поршень.

В малой полости вокруг подвижного клапана малого диаметра размещена цилиндрическая пружина, опирающаяся одним концом на торец патрона, соответствующий бойку оружия, а другим концом на торец подвижного поршня.

Большой выпускной клапан имеет эластичный уплотнительный элемент, расположенный или непосредственно на нем, или на внутренней части торца патрона, соответствующего снарядному входу ствола оружия.

Выпускной клапан выполнен в виде поршня с кольцевыми или манжетными уплотнительными элементами, входящего в отверстие, выполненное в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия.

Тяга выполнена в виде полого цилиндра, являющегося сообщающейся частью большой полости с наружным диаметром менее внутреннего диаметра патрона и наполненного пористым материалом, устройство контролируемого прохода газа выполнено в виде полой иглы или канавки, проходящей по поверхности тяги, и соединяет малую полость с частью большой полости, примыкающей к выпускному клапану и не заполненной пористым материалом, которая отделена от заполненной части большой полости перфорированной или сетчатой перегородкой.

Место размещения пули, выполненное в торце патрона, имеет эластичную кольцевую прокладку с диаметром центрального отверстия менее диаметра пули.

По второму варианту изобретения пневматический патрон многоразового использования, содержащий цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, подвижную систему двух клапанов, перекрывающих перфорации торцов, подвижный поршень, размещенный внутри полости патрона и разделяющий ее на две полости - малую щелевую полость, расположенную между поршнем и торцом патрона, соответствующим бойку оружия, в котором проходит ударный шток клапана малого диаметра, имеющего возможность хода по ходу движения бойка оружия в отверстие, выполненное в поршне, и большую полость, расположенную между поршнем и выпускным клапаном, перекрывающим отверстие в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, подвижный поршень соединен тягой с выпускным клапаном, в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, выполнено место для размещения пули, согласно изобретению клапан малого диаметра выполнен гидравлически уравновешенным или с гидравлической уравновешенностью, смещенной в сторону открытия клапана, и одним своим концом герметизирует большую полость патрона от малой щелевой полости, а другим концом герметизирует большую полость патрона от полости, расположенной между торцом клапана малого диаметра, противоположным ударному штоку, и торцом отверстия, выполненного в поршне, и соединенной с атмосферой каналом малого диаметра, выходящим непосредственно в предпульное пространство, выпускной клапан имеет диаметр, равный диаметру поршня, шток клапана малого диаметра с малым кольцевым зазором проходит в отверстие малого диаметра, выполненное в торце патрона, соответствующем бойку оружия, и с большим кольцевым зазором проходит в отверстие, выполненное в поршне.

Гидравлическая уравновешенность клапана, смещенная в сторону открытия клапана, обусловлена тем, что диаметр тела малого клапана, перекрывающего отверстия малого диаметра в торце патрона, соответствующем бойку оружия, менее диаметра тела малого клапана, перекрывающего отверстие подвижного поршня.

Изобретение поясняется фигурами.

На фиг.1 изображен патрон по первому варианту изобретения в статическом положении элементов в разряженном или заряженном состоянии.

На фиг.2 изображен патрон по первому варианту изобретения в момент выстрела.

На фиг. 3 изображен вариант выполнения патрона с эжекторным магнитным устройством в статическом разряженном или заряженном состояниях.

На фиг. 4 изображен вариант выполнения патрона с обратным клапаном в поршне.

На фиг.5 изображен вариант выполнения патрона по зависимому п.7 формулы.

На фиг.6 изображен патрон по второму варианту изобретения.

Патрон по п. 1 формулы изобретения (фиг.1) состоит из цилиндрического корпуса 1 с отверстием большого диаметра 2 в ввинчивающемся торце 3, отверстием малого диаметра 4, выполненным в торце корпуса, спускового уравновешенного клапана 5 малого диаметра с эластичными кольцевыми уплотнениями 6 и ударным штоком 7. В корпусе размещена подвижная система, состоящая из поршня 8 с эластичным кольцевым уплотнением 9, тяги 10, выпускного клапана 11 с эластичным уплотнением и перфорированным центратором 12. В поршне 8 расположены пружины 13 и устройство контролируемого прохода газа 14 (дюза). В торце 3 расположена эластичная прокладка-пулеудержатель 15. Поршень 8 разделяет патрон на две полости, малую 16 и большую 17. В поршне расположена полость 18, сообщающаяся с предпульным пространством (атмосферой) каналом 19.

Патрон работает следующим образом (фиг.1). Для зарядки патрона от источника сжатого газа (например, воздуха) патрон присоединяется к источнику отверстием 2, при этом давлением газа клапан 11 отжимается от седла торца 3, сжимая через тягу 10 и поршень 8 пружины 13, и сжатый газ через перфорации в центраторе 12 поступает в большую полость 17 патрона. Далее газ через дюзу 14 попадает в малую полость 16. Также сжатый газ по каналу 19 попадает в полость 18 и прижимает клапан 5 к отверстию 4 уплотняя его, причем его дальнейшему движению препятствуют плечики отверстия 4. После окончания подачи газа в патрон клапан 11 прижимается к седлу торца 3 за счет усилия пружин 13 и разности давления, образующейся из разности площадей клапана 11 и клапана 5 и давления в полости 16 патрона и атмосфере, надежно герметизируя отверстие 2. После зарядки патрона сжатым газом в прокладку-пулеудержатель помещается пуля 20, удерживаемая в прокладке за счет упругости материала прокладки.

При выстреле (фиг. 2) происходят следующие процессы. Боек оружия 21 ударяет по ударному штоку 7, расходуя свою энергию только на преодоление трения в уплотнениях клапана 5, клапан 5 продвигается по ходу удара бойка, вдвигается в отверстие, выполненное в поршне 8, при этом воздух, находящийся в полости 18, вытесняется по каналу 19 в предпульное пространство и далее по неплотностям между пулей и нарезами прокладки в канал ствола. Отверстие 4 открывается и сжатый газ из полости 16 выходит в околобойковое пространство и далее по неплотностям зеркала затвора оружия в атмосферу, при этом сжатый газ из полости 17 через дюзу 14 поступает в полость 16, но из-за разницы в площади прохода газа через отверстие 4 (большая площадь прохода) и дюзы 14 (малая площадь прохода) давление в полости 16 становится гораздо меньше, чем давление в полости 17. За счет разности давлений в полостях 16 и 17 и разности действующей площади поршня 8 и площади клапана 11 поршень 8 перемещается в сторону торца корпуса с большим усилием (до сотен килограмм), через тягу 10 отжимая клапан 11 от седла и обеспечивая таким образом свободный проход сжатого газа к пуле 20 для ее перемещения по стволу оружия. После начала движения пули по каналу ствола сжатый газ попадает в канал 19 и полость 18, заставляя клапан 5 двигаться в сторону бойка оружия, при этом клапан 5 перекрывает отверстие 4, остаточное давление в полости 17 и в полости 16 выравнивается через дюзу 14, и клапан 11 перекрывает отверстие 2 под действием усилия пружин 13 и вышеуказанной разницы площадей клапана 5 и клапана 11. Указанный процесс происходит в очень короткий промежуток времени, и хотя множественные инерционные процессы устройства позволяют клапану 11 достаточное время находиться в открытом положении, в патроне после выстрела сохраняется остаточное давление газа.

Применение указанной конструкции патрона дает возможность, используя принцип гидроусиления, открытием уравновешенного клапана 5 малого диаметра незначительной энергией бойка открывать клапан 11 большого диаметра с достаточно большим ходом, обеспечивая большие дульные энергии.

Для замедления закрытия клапана 11 при выстреле и обеспечения практически полного опорожнения патрона для дальнейшего увеличения дульной энергии применяются эжекторные и магнитное устройства (фиг.3). Патрон с эжекторами и магнитным устройством имеет закрепленную в поршне 8 полую иглу 22, проходящую в направляющее сопло 23, закрепленное в центраторе 12, удлиненное сопло 24 канала 19, постоянные магниты 25 из керамики с большой магнитной силой, один из которых закреплен в клапане 5, а другой в торце отверстия поршня 8. Патрон такой конструкции заряжается сжатым воздухом обычным образом, причем притянутые при выстреле друг к другу разнополюсные постоянные магниты 25 разъединяются усилием, возникающим от попадания в полость 18 сжатого газа, и заставляют клапан 5 перекрывать отверстие 4 при заряжании, как указано в предыдущей конструкции. При выстреле происходят следующие процессы. Под действием удара бойка клапан 5 перемещается в отверстие поршня 8 и открывает отверстие 4, клапан 11 открывается, при этом сжатый газ, выходя в ствол оружия из полости 17, проходит через перфорации в центраторе 12 и через сопло 23, создавая за счет скоростного напора разряжение в потоке, которое воспринимается иглой 22, при этом расход воздуха через иглу 22 в полость 16 уменьшается, что увеличивает время закрывания клапана 11. Одновременно с этим процессом при открывании клапана 11 сопло 24 втягивается внутри отверстия 2 внутрь патрона, однако срез сопла остается внутри отверстия 2. Скоростной поток воздуха, выходящий в ствол оружия, создает разряжение в сопле 24, которое через канал 19 передается в полость 18 клапана 5, заставляя его замедлять свое закрывание, что замедляет также и закрывание клапана 11. Одновременно при ударе бойка оружия клапан 5 продвигается по ходу удара бойка и взаимодействует своим магнитом с магнитом, расположенным в торце отверстия поршня 8, магниты притягиваются друг к другу, препятствуя закрытию клапана 5 и увеличивая время закрывания клапана 11. Все указанные устройства, как все вместе, так и каждое по отдельности, замедляют скорость закрывания клапана 11, обеспечивая возможно большее время воздействия давления сжатого газа на пулю и соответственно увеличивая дульную энергию оружия. При применении указанных устройств остаточное давление сжатого газа в патроне после выстрела, как показали, опыты не превышает нескольких атмосфер при зарядном давлении 200 кгс/см².

Патрон (фиг.4) может быть заряжен сжатым газом не спереди, а сзади через отверстие 4. В этом случае при заряжании просходят следующие процессы. Для заряжания применяется оснастка, состоящая из стержня 26, проходящего сквозь отверстие 19 тяги и через полость 18 до клапана 5 и нагруженного пружиной 27, развивающей усилие более, чем усилие, равное произведению зарядного давления на площадь клапана 5. Давление сжатого газа отжимает клапан 5 сжимая через стержень 26 пружину 27, сжатый газ попадает в полость 16 и, отжимая кольцевой клапан 28 с пружиной 29 от отверстий 30, проходит в полость 17. При прекращении подачи давления клапан 5 под действием пружины 27 закрывает отверстие 5, оснастка снимается с патрона, после чего в прокладку 15 помещается пуля. При выстреле боек оружия продвигает клапан 5 внутрь патрона, отверстие 4 открывается, сжатый газ из полости 16 выходит в атмосферу, при этом сжатый газ из полости 17 не может попасть в полость 16 из-за закрытого клапана 28. Клапан 11, сжимая пружину 31, открывается, давая доступ сжатого воздуха к пуле. Данная конструкция обеспечивает большое время открытого состояния клапана 11 при выстреле из-за отсутствия перетекания сжатого газа из полости 17 в полость 16.

Патрон (фиг. 5) имеет конструкцию заряжания сжиженным углекислым газом для производства многих выстрелов с одной зарядки. В патроне расположен полый цилиндр 32, являющийся видоизменением тяги 10, свободно перемещающийся внутри корпуса патрона. Внутри цилиндр заполнен пористым материалом 33 (например, фетром), полость 16 соединена с полостью 17 полой иглой 34. Полость 18 клапана 5 соединена с атмосферой каналом 19, проходящим в тяге 32.

В полости 18 расположена пружина 35. При заряжании патрона в вертикальном положении клапаном 11 вверх сжиженный газ открывает клапан 11, сжимая пружину 35, попадает в боевую полость 17 и далее в полость цилиндра 32 через перфорации в центраторе 12, впитываясь пористым материалом 33. Некоторое количество жидкого газа попадает в иглу 34 и, газифицируясь, заполняет полость 16. При выстреле боек оружия открывает клапан 5, который сжимает пружину 35, и, открывая отверстие 4 и далее клапан 11, производит выпуск части газифицированного из жидкости, находящейся в пористом материале 33, газа из боевой полости 17 в канал ствола. После выстрела пружина 35, действуя одновременно на клапаны 5 и 11, закрывает их, жидкий газ, впитанный в пористый материал 33, интенсивно испаряясь, вновь заполняет полости 16 и 17, после чего патрон может быть вновь заряжен пулей для производства следующего выстрела. Патрон может произвести большое количество выстрелов, пока в пористом материале 33 сохраняется хотя бы некоторое количество жидкого газа. Применение ранее описанных устройств, увеличивающих время закрытия клапана 11 при выстреле, в данной конструкции применять нецелесообразно, поскольку при их применении дульная энергия не увеличивается, а количество выстрелов с одной зарядки сокращается.

Патрон по второму варианту изобретения (фиг.6) состоит из корпуса 1 с отверстием 2, торца 3 с отверстием 4, уравновешенного клапана 5 малого диаметра с кольцевыми уплотнительными элементами 6 и постоянным магнитом 7, поршня 8 с кольцевыми уплотнительными элементами 9, тяги 10, в торцевом отверстии которой закреплен магнит 11 и выполнено отверстие 12, переходящее в сопло 13, выпускного клапана 14 с кольцевыми уплотнительными элементами, кольцевого клапанного эластичного элемента 15 с отверстиями 16 в тяге 10. На тяге имеется перфорированный выступ 17. Между торцом клапана 5 и магнитом 11 расположена полость 18, а полость поршня 8 сообщается с полостью 19 патрона через отверстия 20. Между торцом 3 и поршнем 8 имеется щелевая полость 21, а в торце поршня расположено отверстие 22, сквозь которое проходит шток клапана 5. В отверстии 23 торца корпуса закреплен кольцевой эластичный элемент 24, удерживающий пулю 25.

Патрон (фиг. 6) работает следующим образом. Зарядка сжатым газом производится через отверстие 23 при задвинутой оснасткой для заряжения до упора в сторону бойка системе клапанов, сжатый газ, проходя через сопло 13 в отверстие 12, проходит в отверстия 16 и, расширив эластичный элемент 15, заполняет полость 19 патрона. Одновременно сжатый газ, проходя через отверстие 12 в полость 18, воздействует на торец клапана 5, заставляя его надежно загерметизировать отверстие в поршне 8, сквозь которое проходит шток клапана 5. После прекращения подачи газа эластичный элемент 15 сужается и прижимается к отверстиям 16, герметизируя полость 19 от атмосферы. В элемент 24 вставляется пуля 25. При выстреле происходят следующие процессы. Боек оружия ударяет по штоку полностью уравновешенного клапана 5, затрачивая энергию только на преодоление трения движения клапана, который, сдвигаясь в полость 18, открывает отверстие 22, при этом магнит 7 притягивается к магниту 11. Сжатый газ попадает в полость 21, нарушая уравновешенность системы поршня 8 и выпускного клапана 14. Клапан 14 открывает проходное сечение для сжатого газа из полости 19 к пуле 25, которая начинает двигаться по стволу оружия. При полностью открытом клапане, движение которого вперед ограничивается перфорированным выступом 17, сопло 13 входит в отверстие 23, образуя эжектор, при этом давление в канале 12 и полости 18 снижается, замедляя тем самым совместно с усилием отрыва магнитов 7 и 11 друг от друга момент закрытия клапаном 5 отверстия 22. Полость 21 увеличивающегося при выдвигании поршня 8 вперед объема продолжает наполняться сжатым газом из полости 19, тем самым увеличивая скорость открывания клапана 14 и соответственно скорость нарастания давления в стволе оружия.

Данная конструкция патрона позволяет, используя принцип гидравлического разуравновешивания уравновешенных клапанов большого диаметра, открывать большое проходное сечение выпускного клапана при большом давлении и с большой скоростью при помощи открывания клапана малого диаметра незначительной энергией бойка.

Изобретение относится к области боеприпасов, используемых в стандартном огнестрельном оружии для превращения его в пневматическое, в том числе типа "магнум", с использованием ствола-вставки. Патрон представляет собой полый корпус с перфорированными торцами, в одном из которых расположено место размещения пули, а в другом расположен ударный шток привода клапанной системы. Корпус содержит два непосредственно не взаимодействующих между собой клапана спусковой и боевой, боевой выпускной клапан имеет устройство его открытия в виде поршня большего или одинакового с ним диаметра, действующее на гидравлическом усилительном или разуравновешивающем принципе и приводимое в действие малым спусковым клапаном. Конструкции патронов заправляются как сжатым для получения максимальных дульных мощностей, так и сжиженным газом для получения максимального количества выстрелов с одной заправки. Изобретение позволяет уменьшить затраты энергии на открытие системы клапанов. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Пневматический патрон многоразового использования, содержащий цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, подвижную систему двух клапанов, перекрывающих перфорации торцов, подвижный поршень, разделяющий патрон на две полости - малую между поршнем и торцом патрона, соответствующим бойку оружия, и большую между поршнем и торцом патрона, соответствующим снарядному входу ствола оружия, и имеющий устройство, обеспечивающее контролируемый проход газа из одной упомянутой полости в другую, поршень соединен тягой с большим подпружиненным выпускным клапаном, герметично и центрировано перекрывающим отверстие большого диаметра, выполненное в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, в торце патрона, соответствующем бойку оружия, выполнено отверстие малого диаметра с упорными плечиками, в которое проходит ударный выступ спускового подвижного клапана малого диаметра, который имеет возможность движения по ходу бойка оружия в отверстие, выполненное в подвижном поршне, и одной своей частью герметизирует отверстие малого диаметра в торце патрона, соответствующем бойку оружия, а другой частью герметизирует отверстие, выполненное в подвижном поршне, в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, выполнено место для размещения пули, отличающийся тем, что полость, выполненная между торцом клапана малого диаметра и торцом отверстия в подвижном поршне, соединена с атмосферой каналом малого диаметра, проходящим непосредственно в предпульное пространство, а подвижный клапан малого диаметра снабжен кольцевыми эластичными уплотнениями и выполнен гидравлически уравновешенным или с гидравлической уравновешенностью, смещенной в сторону открытия клапана. 2. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что канал малого диаметра, соединяющий полость между торцом клапана малого диаметра и торцом отверстия в подвижном поршне с атмосферой, проходит сквозь тягу на наружную поверхность выпускного клапана непосредственно в предпульное пространство. 3. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что устройство, обеспечивающее контролируемый проход газа, выполнено в виде дюзы малого диаметра, проходящей сквозь подвижный поршень. 4. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что в малой полости вокруг подвижного клапана малого диаметра размещена цилиндрическая пружина, опирающаяся одним концом на торец патрона, соответствующий бойку оружия, а другим концом на торец подвижного поршня. 5. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что большой выпускной клапан имеет эластичный уплотнительный элемент, расположенный или непосредственно на нем, или на внутренней части торца патрона, соответствующего снарядному входу ствола оружия. 6. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что выпускной клапан выполнен в виде поршня с кольцевыми или манжетными уплотнительными элементами, входящего в отверстие, выполненное в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия. 7. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что тяга выполнена в виде полого цилиндра, являющегося сообщающейся частью большой полости с наружным диаметром менее внутреннего диаметра патрона и наполненного пористым материалом, устройство контролируемого прохода газа выполнено в виде полой иглы или канавки, проходящей по поверхности тяги, и соединяет малую полость с частью большой полости, примыкающей к выпускному клапану и не заполненной пористым материалом, которая отделена от заполненной части большой полости перфорированной или сетчатой перегородкой. 8. Пневматический патрон многоразового использования по п. 1, отличающийся тем, что место размещения пули, выполненное в торце патрона, имеет эластичную кольцевую прокладку с диаметром центрального отверстия менее диаметра пули. 9. Пневматический патрон многоразового использования, содержащий цилиндрический полый корпус с перфорированными торцами, подвижную систему двух клапанов, перекрывающих перфорации торцов, подвижный поршень, размещенный внутри полости патрона и разделяющий ее на две полости - малую щелевую полость, расположенную между поршнем и торцом патрона, соответствующим бойку оружия, в котором проходит ударный шток клапана малого диаметра, имеющего возможность хода по ходу движения бойка оружия в отверстие, выполненное в поршне, и большую полость, расположенную между поршнем и выпускным клапаном, перекрывающим отверстие в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, подвижный поршень соединен тягой с выпускным клапаном, в торце патрона, соответствующем снарядному входу ствола оружия, выполнено место для размещения пули, отличающийся тем, что клапан малого диаметра выполнен гидравлически уравновешенным или с гидравлической уравновешенностью, смещенной в сторону открытия, клапана и одним своим концом герметизирует большую полость патрона от малой щелевой полости, а другим концом герметизирует большую полость патрона от полости, расположенной между торцом клапана малого диаметра, противоположным ударному штоку, и торцом отверстия, выполненного в поршне, и соединенной с атмосферой каналом малого диаметра, выходящим непосредственно в предпульное пространство, выпускной клапан имеет диаметр, равный диаметру поршня, шток клапана малого диаметра с малым кольцевым зазором проходит в отверстие малого диаметра, выполненное в торце патрона, соответствующем бойку оружия, и с большим кольцевым зазором проходит в отверстие, выполненное в поршне.