ГИЛЬЗА В СБОРЕ ДЛЯ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ПАТРОНА Российский патент 2003 года по МПК F42B5/02 

Изобретение относится к боеприпасам для противопехотных автоматических и подствольных ручных гранатометов, а более конкретно к метательным зарядам осколочно-фугасных боевых частей.

Уровень техники характеризуют артиллерийские патроны для автоматического гранатомета, содержащие боевую часть с ведущим пояском и метательный заряд, включающий гильзу, заполненную порохом, и капсюль-воспламенитель (см., например, патенты RU 2135938, F 42 В 5/18 и 2125226, F 42 В 5/02, оба 1999 г.).

Отличаются указанные патроны тем. что метательный заряд размещен в оснащенной ресивером камере сгорания, выполненной в виде втулки, неразъемно закрепленной на хвостовике корпуса боевой части и выполняющей функции гильзы.

Торец камеры сгорания, заполненной порохом, закрыт горизонтальной перфорированной диафрагмой, на которой закреплена металлическая мембрана, отделяющая ее от ресивера и удерживающая пороховой заряд.

Изобретения позволяют унифицировать производство "безгильзовых" патронов, снизить затраты при аксплуатации, исключив сбор горячих гильз в ящики в ограниченных объемах носителей гранатометов (бронетранспортер, вертолет и т. п. ) или применение дополнительных отражающих приспособлений для удаления гильз из зоны стрельбы. При этом энергия метательного порохового заряда не расходуется на распатронирование.

Однако продолжением перечисленных достоинств артиллерийских патронов является недостаток, заключающийся в том, что транспортируемые к цели стрельбой конструкционные элементы метательного заряда являются массовым балластом для основного боевого действия осколочно-фугасной боевой части.

Кроме того, свободная установка металлический мембраны на диафрагме или с возможностью относительного перемещения при функционировании требует дополнительных мер и средств для герметизации объема камеры сгорания, чтобы гарантированно изолировать порох от атмосферной влаги при хранении патронов, что повышает потребительскую стоимость изделий.

Отмеченные недостатки устранены в артиллерийском патроне по патенту RU 2087837, F 42 В 5/02, 1997 г., выбранном по технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога, который содержит осколочную гранату и метательный заряд, включающий гильзу с порохом, над которым установлена горизонтальная перфорированная диафрагма с уплотнительными прокладками на обеих поверхностях, геометрически замкнутые по периметру материалом гильзы, посредством отогнутого борта кольцевой надрубки уступа.

На уступе, герметично фиксирующем диафрагму с прокладками в теле гильзы, устанавливается граната, в запоясковой части которой выполнены продольные технологические канавки для выхода воздуха при сборке боевой части с гильзой. Объем гильзы между торцом гранаты и диафрагмой образует ресивер для пороховых газов при функционировании метательного заряда.

Обе прокладки (мембраны), установленные на диафрагме, изготовлены из алюминиевой фольги толщиной 0,05 мм и полностью сгорают в пороховых газах до начала движения гранаты по каналу ствола.

Сборка покрытой прокладками диафрагмы с гильзой осуществляется автоматически штамповым инструментом, без доделочных операций.

Метательный заряд не изменяет своих показателей назначения: порох остался сухим, в исходном состоянии, после выдержки солевого раствора в ресивере гильзы в течение 72 часов, что свидетельствует о герметичности описанного замкового соединения.

Достигнутая практическая идентичность начальных скоростей метаемых гранат подтверждает стабильность газодинамических режимов при горении пороха в известном метательном заряде, гильза которого фиксируется обжимом дульца в закатную канавку корпуса гранаты.

Однако алюминиевые прокладки воспламеняются при взаимодействии с продуктами горения пороха в условиях отрицательного кислородного баланса и полностью сгорают, заметно повышая температуру рабочей смеси, что приводит к образованию пламенного горения. Дульное и особенно обратное пламя от взаимодействия алюминия с углекислым газом и водой атмосферного воздуха ослепляют стрелка и демаскируют его на позиции поля боя, что является существенным функциональным недостатком известного метательного заряда.

Механическое соединение металлических структурных элементов в замковом соединении этого метательного заряда обеспечивает стабильность баллистических характеристик метаемых гранат, но является условно герметичным, потому что в местах контакта имеются капилляры, поры и микротрещины, которые сорбируют атмосферную влагу, постепенно проникающую к пороху. Следовательно, влагоизоляция в известном метательном заряде при длительном хранении и транспортировке является неудовлетворительной и может служить причиной функциональной ненадежности отдельных патронов, что недопустимо.

Задачей, положенной в основу настоящего изобретения, является повышение функциональной надежности известного метательного заряда путем исключения пламени при выстреле и обеспечения гарантированной влагоизоляции пороха при длительном автономном хранении и транспортировании метательных зарядов, унифицированных под разные боевые части.

Требуемый технический результат достигается тем, что гильза в сборе для артиллерийского патрона содержит капсюль-воспламенитель, камеру сгорания с пороховым наполнением, в стенке гильзы выполнен кольцевой уступ, внутри которого над пороховым наполнением смонтирована горизонтальная диафрагма, покрытая сверху уплотнительной прокладкой, геометрически замкнутые по периметру отогнутым кольцевым бортом надрубки уступа, на котором базируется корпус боевой части, согласно изобретению, уплотнительная прокладка выполнена из патронной бумаги и приклеена к диафрагме.

Отличительные признаки обеспечивают метательному заряду повышенную функциональную надежность за счет гарантированной герметичности порохового наполнения гильзы при автономном длительном хранении и транспортировке к месту сборки с боевыми частями различных конструкций, а также беспламенного горения при выстреле, потому что патронная бумага не горит и условиях отрицательного кислородного баланса окислительно-восстановительных реакций и выполняет роль ингибитора, снижая температуру пороховых газов.

Унификация гильзы в сборе расширяет технологические возможности ее применения по назначению, гарантированно получая требуемый расчетный импульс метания при сгорании сухого порохового наполнения, что обеспечивается беззазорным приклеиванием бумажной прокладки к диафрагме замкового соединения с материалом гильзы.

Изобретение позволило исключить за ненадобностью для герметизации из конструкции уплотнительную алюминиевую прокладку на нижней поверхности диафрагмы, обращенной к камере сгорания порохового наполнения гильзы, что упростило сборку метательного зapяда.

Уплотнительная прокладка из патронной бумаги выполняет дополнительную функцию при срабатывании метательного заряда: снижения температуры пороховых газов и предотвращения тем самым пламенного горения пороха.

Главным достоинством предложенной конструкции гильзы является стабильность газодинамических характеристик, обеспечивающих, при сопоставимых показателях дальности стрельбы, улучшение кучности боя, так, на треть снижено значение r_V, м/с, сравнительно с ТТЗ.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объема прав формулы, где изображены:
- на фиг.1 - артиллерийский патрон,
- на фиг.2 - гильза в сборе
- на фиг.3-6 - технологические переходы изготовления замкового соединения, последовательно: исходное положение, установка диафрагмы с приклеенной прокладкой, надрубка уступа и отбортовка.

Осколочная граната 1 (фиг.1) с взрывателем 2 и ведущим пояском 3 установлена в уступе 4 стенки гильзы 5. В донной части корпуса гранаты 1, ниже закатной канавки 6, выполнены продольные канавки 7.

В гильзе 5 метательного заряда (фиг.2) смонтированы капсюль-воспламенитель 8, пороховое наполнение 9 и горизонтальная перфорированная диафрагма 10, на которой сверху беззазорно приклеена уплотнительная прокладка 11 толщиной 0,1 мм, выполненная ив патронной бумаги А по ГОСТ 8 76-73, пропитанной лаком с наполнителем-антипиреном, активным пламегасителем, снижающим температуру пороховых газов.

В диафрагме 10 выполнены калиброванные отверстия 12 - перфорации, через которые пороховые газы поступают в ресивер 13 (фиг.1), образованный объемом гильзы 5 высотой уступа 4, то есть над прокладкой 11 до торца корпуса гранаты 1.

Композиция: диафрагма 10-прокладка 11 с гильзой 5 связана посредством замкового соединения, которое формируется штамповым инструментом следующим образом.

На кольцевой уступ 4 в стенке гильзы 5 (фиг.3), выполненный на уровне порохового наполнения 9 камеры сгорания, устанавливается диафрагма 10 с заранее наклеенной уплотнительной прокладкой 11 (фиг.4).

Затем материал уступа 4 подвергают кольцевой надрубке (фиг.5), формируя кольцевой борт 14, который затем отгибается до упора в диафрагму 10 через прокладку 11 (фиг. 6), осуществляя геометрическое и силовое замыкание, то есть герметично фиксирует в теле гильзы 5.

Далее граната 1 по прессовой посадке устанавливается на уступе 4 гильзы 5, при этом сжимаемый воздух но канавкам 7 и 6 удаляется из нее, прижимая прокладку 11 к диафрагме 10, сохраняя целостность этой композиции и герметичность камеры сгорания гильзы 5, где размещен порох 9.

Обжатием дульца гильзы 5 в закатную канавку 6 фиксируется корпус гранаты 1 - патрон собран и готов к использованию. Объем гильзы 5 между донным срезом гранаты 1 и прокладкой 11 диафрагмы 10 образует ресивер 13 (фиг.1).

Гильза в сборе по изобретению является самодостаточной автономной единицей артиллерийских боеприпасов, совместимой с боевыми частями различных конструкций, поэтому может храниться отдельно до сборки с требуемыми снарядами, сохраняя длительное время неизменными основные технические характеристики надежно изолированного порохового наполнения 9.

При стрельбе импульс от капсюля-воспламенителя 8 поджигает порох 9 в камере сгорания метательного заряда (фиг.2). Продукты горения прорывают материал прокладки 11, перекрывающий отверстия 12 диафрагмы 10, и выбрасываются в ресивер 13, где накапливаются и перемешиваются.

В ресивере 13 сглаживаются неизбежные колебания давления переходного процесса начала горения, а температура пороховых газов снижается под воздействием материала прокладки 11, которая не горит в условиях отрицательного кислородного баланса, а выполняет функции антипирена, предотвращая пламенное горение пороха 9.

Под действием давления пороховых газов происходит разделение гильзы 5 с гранатой 1, которая движется далее по стволу гранатомета, вращаясь по винтовым нарезам посредством ведущего пояска 3.

Испытания стрельбой опытных изделий показали практически полное отсутствие как дульного, так и обратного пламени.

Порох 9 метательного заряда после моделирования климатических испытаний длительного автономного хранения остался сухим, в исходном состоянии, что подтверждает надежность предложенной конструкции герметичной изоляции камеры сгорания метательного заряда, который при этом обеспечивает снарядам стабильные характеристики стрельбы.

Сопоставительный анализ предложенной гильзы с выявленными аналогами уровня техники, из которого явным образом изобретение не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного воспроизводства, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам для противопехотных автоматических и подствольных ручных гранатометов, а более конкретно к метательным зарядам осколочно-фугасных боевых частей. Гильза в сборе содержит капсюль-воспламенитель, камеру сгорания с пороховым наполнением, в стенке гильзы выполнен кольцевой уступ, внутри которого над пороховым наполнением смонтирована горизонтальная диафрагма, покрытая сверху уплотнительной прокладкой, геометрически замкнутые по периметру отогнутым кольцевым бортом надрубки уступа, на котором базируется корпус боевой части, уплотнительная прокладка выполнена из патронной бумаги и приклеена к диафрагме. Предложенное техническое решение обеспечивает повышенную функциональную надежность, а именно стабильность кучности стрельбы, отсутствие дульного и обратного пламени при выстреле и гарантированную герметичность камеры сгорания с пороховым наполнением при автономно длительном хранении метательного заряда. 6 ил.

Гильза в сборе для артиллерийского патрона, содержащая капсюль-воспламенитель, камеру сгорания с пороховым наполнением, в стенке гильзы выполнен кольцевой уступ, внутри которого над пороховым наполнением смонтирована горизонтальная диафрагма, покрытая сверху уплотнительной прокладкой, геометрически замкнутые по периметру отогнутым кольцевым бортом надрубки уступа, на котором базируется корпус боевой части, отличающаяся тем, что уплотнительная прокладка выполнена из патронной бумаги и приклеена к диафрагме.