ХВОСТОВИК ДЛЯ БОЕВОЙ ЧАСТИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ПАТРОНА Российский патент 2003 года по МПК F42B14/00 

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

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

Отличается указанный патрон тем, что метательный заряд размещен в оснащенной ресивером камере сгорания, выполненной в виде втулки, неразъемно закрепленной на хвостовике корпуса боевой части и служащей в качестве гильзы, где расположено пороховое наполнение, которое сверху фиксируется при закатке стенок камеры сгорания горизонтальной уплотнительной прокладкой, выполненной в виде профильной пластинчатой пружины.

Торец камеры сгорания закрыт горизонтальной перфорированной диафрагмой, на которой закреплена металлическая мембрана, отделяющая ее от ресивера и удерживающая пороховое наполнение.

Известная конструкция позволяет унифицировать производство так называемых безгильзовых патронов, снизив затраты по эксплуатации за счет исключения сбора горячих гильз в ящики в ограниченных объемах носителей гранатометов (бронетранспортеров, вертолетов и т.п.) или дополнительных отражающих приспособлений для удаления гильз из зоны стрельбы.

При этом энергия порохового наполнения патрона не расходуется на распатронирование, что способствует увеличению дальности полета боевой части.

Однако недостатком этого аналога является конструктивная сложность монтажа в торце камеры сгорания подвижной в продольном направлении мембраны для создания при функционировании камеры низкого давления - ресивера, что определяет дополнительные мероприятия и расходы по обеспечению герметичности порохового наполнения при хранении боеприпаса.

Отмеченные недостатки устранены в метательном заряде артиллерийского патрона для гранатомета, описанном в патенте RU 2125226 С1, F 42 В 5/02, 1999 г. , который по существу и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известный метательный заряд, калибр которого соизмерим с диаметром форкамеры ствола гранатомета при гарантированном минимальном зазоре, содержит закрепляемую на хвостовике корпуса боевой части камеру сгорания порохового наполнения, сверху ограниченного уплотнительной прокладкой, представляющей собой профильную пластинчатую пружину, смонтированную внутри камеры сгорания, закрытой с торца диафрагмой, несущей капсюль-воспламенитель и перекрытой металлической мембраной, удерживающей пороховое наполнение.

Размещение порохового наполнения между жесткой неподвижной мембраной диафрагмы и пружинной профильной прокладкой обеспечивает уплотнение пороха при сборке, исключающее деформацию и перетирание его зерен при транспортировке, что гарантирует расчетный режим горения и, следовательно, заданный метательный импульс боевой части.

Выполнение камеры сгорания метательного заряда по наружному диаметру соизмеримой с форкамерой ствола оружия создает поршневую пару с минимальным кольцевым зазором в стволе-цилиндре, куда струйно через перфорации диафрагмы по оси выбрасываются пороховые газы из камеры сгорания, что обеспечивает необходимый импульс метания.

Известный метательный заряд позволяет использовать его в артиллерийских патронах для ручного гранатомета при дульном заряжании, что расширяет технологические возможности и область применения.

Однако недостатком прототипа является неудовлетворительная функциональная надежность, которая выражается в снижении баллистических показателей изделия из-за разрыва уплотнительной прокладки, зафиксированной на хвостовике корпуса боевой части гранаты, давлением пороховых газов, которые заполняют при этом объем камеры сгорания над ней. При выгорании порохового наполнения могут быть случаи, когда давлением газов сверху уплотнительная прокладка перемещается к мембране и перекрывает перфорации диафрагмы, что препятствует их кинетическому выбросу в канал ствола и достижению заданного метательного импульса боевой части.

Задачей, положенной в основу настоящего изобретения, является усовершенствование конструкции известного метательного заряда для практической стабилизации газодинамического режима его функционирования и гарантированного достижения заданных баллистических характеристик изделия.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном метательном заряде для боевых частей артиллерийских патронов, калибр которого соизмерим с диаметром форкамеры ствола гранатомета при гарантированном минимальном зазоре, содержащем закрепляемую на хвостовике корпуса боеприпаса камеру сгорания порохового наполнения, сверху ограниченного уплотнительной прокладкой, представляющей собой профильную пластинчатую пружину, смонтированную внутри камеры сгорания, закрытой с торца диафрагмой, несущей капсюль-воспламенитель и перекрытой мембраной, согласно изобретению, камера сгорания внутри снабжена ступенькой меньшего диаметра для автономной запрессовки уплотнительной прокладки, а снаружи имеет, как минимум, два кольцевых конических поднутрения, наклоненных в противную диафрагме сторону.

Ступенька внутри камеры сгорания обеспечивает силовое замыкание уплотнительной прокладки при ее запрессовке, что гарантирует надежное крепление в натяг и стабильное функционирование метательного заряда, пригодного для сборки с различными по конструкции и действию боевыми частями.

Предложенный метательный заряд является автономной сборочной единицей, которая может длительное время храниться отдельно при герметичной изоляции порохового наполнения внутри камеры сгорания, что является дополнительным эффектом изобретения.

Независимое крепление метательного заряда на хвостовике корпуса боевой части осуществляется с осевым зазором относительно уплотнительной прокладки, который позволяет последней в работе продольно перемещаться до упора в торец гранаты, создавая дополнительный объем для компенсации избыточного давления пороховых газов и предотвращая тем самым разрывы материала уплотнительной прокладки.

Поднутрения на наружной поверхности камеры сгорания, которая взаимосвязана с форкамерой ствола, выполняют функции газовой заслонки повышенного давления пороховых газов в зазоре между ними, завихрения которых создают барьер уплотнения, предотвращающий прорыв пороховых газов по каналу ствола к дульному срезу, исключая потерю расчетного метательного пульса.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества в виде сверхэффекта, неприсущего признакам в разобщенности, то есть получен эффект суммы, а не сумма эффектов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объема прав формулы, где изображены:
- на фиг.1 - артиллерийский патрон для гранатомета;
- на фиг.2 - метательный заряд.

Осколочная граната 1 (фиг.1) с взрывателем 2 и ведущим пояском 3 установлена на торце камеры 4 сгорания и укреплена обжимом на хвостовике 5 с зазором 6 относительно уплотнительной прокладки 7, которая запрессована в ступеньку 8 внутри камеры 4 сгорания.

Метательный заряд (фиг.2) собирается отдельно в следующей последовательности. Камера 4 сгорания выполнена в виде стакана, дно которого представляет собой диафрагму 9. На наружной поверхности камеры 4 сгорания выполнены два кольцевых конической формы поднутрения 10, наклоненных в открытому торцу камеры 4.

В центре диафрагмы 9 соосно закреплен капсюль-воспламенитель 11. На дно камеры 4 сгорания приклеена мембрана 12, которая перекрывает калиброванные перфорации 13 диафрагмы 9.

Далее на мембрану 12 внутрь камеры 4 сгорания мерно насыпают порох 14, который закрывают профилированной уплотнительной прокладкой 7.

При осевой подаче запрессовки прокладка 7 с натягом уплотняется на кольцевой ступеньке 8 и прижимает навеску пороха 14 без разрушения его зерен за счет упругих свойств пластинчатой пружины-прокладки 7.

Предложенный метательный заряд (фиг.2) является самодостаточной автономной единицей структуры артиллерийского патрона (фиг.1), совместимой с боевыми частями различных конструкций за счет зазора 6.

Герметичное изолирование порохового наполнения в камере 4 сгорания между уплотнительной прокладкой 7 и мембраной 12 позволяет сохранять порох 14 сухим длительное время с неизменными основными техническими характеристиками при складировании метательных зарядов по изобретению отдельно, до сборки с требуемыми боевыми частями.

При стрельбе импульс от капсюля-воспламенителя 11 поджигает порох 14 в камере 4 сгорания (фиг.1). Продукты горения пороха 14 прорывают материал мембраны 12 над перфорациями 13 диафрагмы 9 и выбрасываются в форкамеру ствола оружия, где накапливаются до давления метательного импульса.

Пороховые газы по кольцевому зазору между форкамерой и наружной поверхностью камеры 4 сгорания поступают в кольцевые поднутрения 10, где завихряются и уплотняются, образуя газовый клин с обтюрирующим эффектом, выполняя функции заслонки, препятствующей свободному прохождению пороховых газов в канал ствола.

В случае превышения сил давления внутри камеры 4 сгорания над усилиями сцепления уплотнительной прокладки 7 со ступенькой 8 прокладка 7 в зазоре 6 переместится до упора в хвостовик 5 гранаты 1, компенсируя избыток давления увеличением объема камеры 4 сгорания.

Под действием давления накопленных в форкамере пороховых газов происходит поступательное движение гранаты 1 с вращением от взаимодействия пояска 3 с нарезами ствола. Разгон и раскрутка гранаты 1 происходит на длине камеры 4 сгорания, при этом достигаются заданные начальная скорость и число оборотов.

Сопоставительный анализ с выявленными аналогами уровня техники, из которого предложенное техническое решение для специалиста по боеприпасам явным образом не следует, показал, что метательный заряд не известен, а с учетом возможности промышленного серийного производства, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к боеприпасам для противопехотных автоматических и подствольных ручных гранатометов, а более конкретно, к хвостовикам осколочно-фугасных боевых частей. Хвостовик для боевых частей артиллерийских патронов, калибр которого соизмерим с форкамерой ствола гранатомета при гарантированном минимальном зазоре, содержит закрепляемую на корпусе боевой части камеру сгорания порохового наполнения, сверху ограниченную уплотнительной прокладкой, представляющей собой профильную пластинчатую пружину, смонтированную внутри камеры сгорания, закрытую с торца диафрагмой, несущей капсюль-воспламенитель и перекрытую мембраной. Камера сгорания внутри снабжена ступенькой меньшего диаметра для запрессовки уплотнительной прокладки, а снаружи имеет, как минимум, два кольцевых конических поднутрения, наклоненных в противную диафрагме сторону. Конструкция обеспечивает рациональное использование метательного импульса для стабилизации баллистических характеристик боевых частей артиллерийских патронов. 2 ил.

Хвостовик для боевой части артиллерийского патрона, калибр которого соизмерим с диаметром форкамеры ствола гранатомета при гарантированном минимальном зазоре, содержащий закрепляемую на корпусе боевой части камеру сгорания с пороховым наполнением, сверху ограниченным уплотнительной прокладкой, представляющей собой профильную пластинчатую пружину, смонтированную внутри камеры сгорания, закрытой с торца диафрагмой, несущей капсюль-воспламенитель, и перекрытой мембраной, отличающийся тем, что камера сгорания внутри снабжена ступенькой меньшего диаметра для автономной запрессовки уплотнительной прокладки, а снаружи имеет, как минимум, два кольцевых конических поднутрения, наклоненных в противную диафрагме сторону.