СВЕРХЗВУКОВОЙ ПАТРОН Российский патент 2012 года по МПК F42B5/02 F42B5/26 

Настоящее изобретение относится к сфере военной техники, к производству стрелкового вооружения и, в частности, может быть эффективно использовано для стрельбы из пистолетов, винтовок, автоматов, пулеметов и определенного вида пушек.

Известен патрон, содержащий пулю, заряд и гильзу с капсюлем, выполненную из двух сочлененных цилиндров, один из которых с меньшим диаметром удерживает пулю, см. сайт http://www.shootirig-ua.com/arm-books/arm_book_33.htm.

Однако известная конструкция крепления пули к гильзе со стороны второго из сочлененных цилиндров не обеспечивает максимально возможной скорости вылета пули.

Кроме того, известная конструкция патрона при стрельбе существенно нагревает гильзу, через которую производится нагрев материальной части стрелкового оружия. Иногда она нагревается до такой степени, что возникает необходимость охлаждения дополнительными техническими средствами.

Целью создания настоящего изобретения является достижение технического результата по увеличению начальной скорости вылета пули и снижение степени нагрева.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном патроне, содержащем пулю, заряд и гильзу с капсюлем, выполненную из двух сочлененных цилиндров, предлагается цилиндр крепления пули выполнить по форме сопла Лаваля, т.е. в виде двух усеченных конусов, сопряженных друг с другом узкими концами.

Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг.1 показана конструкция патрона, на Фиг.2 показаны процессы, происходящие в выходном канале патрона.

Предлагаемый сверхзвуковой патрон состоит из пули 1, заряда 2 и гильзы 3 с капсюлем, выполненной в виде двух сочлененных цилиндров соответственно 4 и 5.

При этом выходной цилиндр 5 имеет вид сопла Лаваля, представляющего сочленение двух усеченных конусов, сопряженных друг с другом узкими концами.

Сверхзвуковой патрон работает следующим образом. При активировании заряда образуются горючие газы.

По мере движения газа по соплу его абсолютная температура Т и давление Р снижаются, а скорость V возрастает.

На сужающемся, докритическом участке сопла движение газа происходит с дозвуковыми скоростями. В самом узком, критическом сечении сопла локальная скорость газа достигает звуковой. На расширяющемся, закритическом участке газовый поток движется со сверхзвуковыми скоростями, ускоряясь.

Это ускорение происходит благодаря тому, что сопло Лаваля позволяет сформировать сжатый газовый поток с высокой скоростью истечения продукта сгорания, что способствует увеличению скорости пули.

В этих условиях выполняется закон Бернулли. Как следствие этого, происходит полезная работа.

Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает (согласно закону Бернулли давление и температура должны упасть, а скорость возрасти, то есть потенциальная энергия давления и внутренняя тепловая энергия газа переходят в кинетическую энергию газового потока).

Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД такого преобразования может превышать 70%.

Одним из способствующих этому факторов является то, что газ, проходя через сопло очень быстро, не успевает отдать заметное количество своей тепловой энергии через теплоотдачу стенкам сопла.

Таким образом, при использовании сопла Лаваля в патроне формируется газовый поток с высокой скоростью истечения продуктов сгорания, что способствует увеличению скорости пули 1. А этот фактор увеличивает дальность полета, ее точность и убойную силу.

Кроме того, существенно снижается абсолютная температура Т газа, см. Фиг.2, что создает низкотемпературный, комфортный режим работы стрелкового оружия.

Заявленная конструкция патрона в области стрелкового оружия является новой, ранее неизвестной, что говорит о ее соответствии критерию патентоспособности - новизна.

Заявленная конструкция может быть воспроизведена на промышленном предприятии оборонно-промышленного комплекса, что говорит о ее соответствии критерию промышленная применимость.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к сверхзвуковым патронам стрелкового оружия. Патрон содержит гильзу с капсюлем, заряд и пулю. Гильза со стороны выхода пули имеет форму сопла Лаваля, выполненного в виде двух сопряженных узкими концами усеченных конусов. Достигается увеличение начальной скорости вылета пули. 2 ил.

Патрон, содержащий гильзу с капсюлем, заряд и пулю, отличающийся тем, что гильза со стороны выхода пули имеет форму сопла Лаваля, выполненного в виде двух сопряженных узкими концами усеченных конусов.