УНИТАРНЫЙ ПАТРОН С СОСТАВНОЙ ГИЛЬЗОЙ Российский патент 2013 года по МПК F42B5/00 

Унитарный патрон с составной гильзой предназначен для огнестрельного оружия, в частности боевого нарезного.

По данным авторов [2], первое боевое применение унитарного патрона было в североамериканской войне 1861-1865 гг. В России производство таких патронов началось в 1869 году.

Унитарный патрон (снаряд) содержит капсюль-воспламенитель, метательный заряд, пулю (снаряд), гильзу.

Принято в гильзе различать такие элементы: дно, корпус гильзы, скат и дульце.

Василий Михайлович Кириллов [1] исследовал патроны калибра 12,7×108 мм, в которых случались поперечные разрывы гильз, и нашел техническое решение, исключающее такой дефект - выполнение кольцевой канавки, пластически деформирующейся (распрямляющейся) при выстреле (стр. 212, рис. 134).

Как дальнейшее развитие конструкции им была предложена составная гильза с подвижным поддоном (стр. 212, рис. 135). Он считал возможным изготовление корпуса такой гильзы цилиндрическим.

Отличительный признак конструкции - определенная податливость поддона вдоль гильзы. Поддон не деформируется вместе с корпусом гильзы под воздействием пороховых газов, а смещается в корпусе на величину, бóльшую, чем деформация дна обычной гильзы. Обтюрация - за счет "раскрытия" (радиальной деформации стенок) поддона.

Раздельное изготовление элементов гильзы позволит применить технологии более производительные по сравнению с принятой технологией вытяжки. Например, потребуется меньше трудозатрат (времени) и расхода энергии на изготовление корпуса гильзы по технологии ротационной раскатки (ротационной вытяжки - metal spinning) из трубной заготовки.

Возможно, целесообразно сравнивать системы боеприпас - оружие по критерию энергоэффективность, т.е. по отношению энергии выстрела (начальной энергии пули) к величине общей энергии (кВт·ч, Дж), затраченной на изготовление системы.

Патрон с гильзой бутылочной формы упирается коническим скатом в коническую поверхность патронника, т.е. две поверхности одинаковой формы базируются одна под другой.

При таком способе упора необходимо изготавливать как гильзы, так и оружие с меньшими величинами допусков на размеры, что заведомо повышает стоимость изготовления всей системы боеприпас - оружие.

В оружии нормируется и контролируется "зеркальный" зазор.

Этот зазор гарантирует боеприпасу, после заряжания, свободное размещение ("болтанку") в патроннике - в пределах существующих зазоров, а пуле - вход в канал ствола под случайным пространственным углом.

В предлагаемой новой системе боеприпас - оружие реализованы иные принципы установки боеприпаса.

1. Патрон центрируется пулей по полям канала ствола.

2. Гильза, своей сферической поверхностью, упирается в коническую фаску патронника, т.е. применена система шар - конус, которая прекрасно зарекомендовала себя в гидравлике, например, для герметизации в предохранительных клапанах.

Известна гильза охотничьего патрона по патенту РФ №2199079 с уменьшением внутреннего канала (утолщением стенки) гильзы до диаметра ствола в казенной части, а также с переходом плоского среза дульца в коническую поверхность фаски.

Заявляемое техническое решение содержит один общий признак с гильзой Василия Михайловича Кириллова - дно как отдельная деталь.

Цели изобретения - повышение надежности системы боеприпас - оружие, в том числе и за счет повышения надежности обтюрации, а также снижение энергозатрат на изготовление системы, т.е. повышение энергоэффективности системы.

Поставленные цели достигаются тем, что в унитарном патроне с составной гильзой, содержащем капсюль-воспламенитель, поддон, который выполнен с возможностью обжатия корпусом и податливости в нем, метательный пороховой заряд, пулю, новым является то, что корпус выполнен с возможностью фиксации дна и кольца-дульца, а также и упругой деформации гофра-упора. Упругой деформацией ребра-гофра гильзы выбирается суммарный зазор, который складывается случайно из величин реальных допусков изготовленных деталей - нет необходимости нормировать и контролировать "зеркальный" зазор. В любом оружии, реализующем новую систему, затвор будет упирать патрон в коническую фаску патронника.

В новой системе боеприпас - оружие надежность обтюрации увеличена и за счет того, что кольцо-дульце обжато на среднем и хвостовом шарах с возможностью размещения в уширении ствола и вытяжки-калибровки через это уширение средним шаром пули, центрированной головным шаром по полям ствола. Пуля движется и средний шар, наибольший по диаметру, распрямляет дульце, выбирая начальный зазор между уширением канала ствола и дульцем. Затем, после контакта со стенками конического уширения, начинается пластическая деформация дульца (калибровка наружной поверхности) до его вытяжки на полную длину. В процессе прижатия дульца к уширению пуля центрирована по полям ствола головным шаром.

Надежная ориентация патрона в патроннике достигается тем, что кольцо-дульце выполнено с возможностью упора шаровой поверхностью, через корпус гильзы, в коническую фаску патронника. Фаску проще выполнить, следовательно, стоимость изготовления оружия снижается (энергозатраты уменьшаются).

Краткое описание чертежей.

ФИГ.1 - эскиз вида с разрезом унитарного патрона с составной гильзой (далее - патрон).

ФИГ.2 - эскиз вида с разрезом патрона с установленным в корпусе гильзы дном.

ФИГ.3 - эскиз вида пули [заявка №2011132540/20(047941)] со стороны хвостового шара.

ФИГ.4 - эскиз прототипа четырехлинейного патрона (без уплотнений на кольце-дульце).

На эскизах буквами обозначено:

А - стрелка направления взгляда на пулю - со стороны хвостового шара;

В - катет конической фаски патронника;

С - размер ствола по нарезам;

d - калибр пули;

α - угол наклона фаски.

На ФИГ.1 линией со штриховкой обозначен контур ствола с уширительной полостью и патронником.

На ФИГ.1 цифрами обозначено:

1 - пуля по заявке №2011132540; 2 - кольцо-дульце; 3 - корпус гильзы патрона; 4 - гофр-упор корпуса гильзы патрона (stop-crimpage).

На ФИГ.2 цифрами обозначено:

5 - пороховой заряд; 6 - элемент уплотнительный; 7 - дно гильзы; 8 - капсюль-воспламенитель.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.М.Кириллов. "Основания устройства и проектирования оружия. Свойства, баллистическое решение, патроны, стволы". Пенза, 1963.

2. В.М.Кириллов, В.М.Сабельников. "Патроны стрелкового оружия". М., 1982, 372 с.

3. В.И.Качеев, заявка №2011132540/20(047941) "Пуля".

Изобретение относится к области боеприпасов, в частности к унитарным патронам с составной гильзой. Унитарный патрон содержит капсюль-воспламенитель, поддон, метательный пороховой заряд и пулю. Поддон выполнен с возможностью обжатия корпусом гильзы и податливости в нем. Корпус выполнен с возможностью фиксации дна и кольца-дульца, а также и упругой деформации гофра-упора. Достигается повышение надежности системы боеприпас - оружие. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Унитарный патрон с составной гильзой, содержащий капсуль-воспламенитель, поддон, который выполнен с возможностью обжатия корпусом гильзы и податливости в нем, метательный пороховой заряд, пулю, отличающийся тем, что корпус выполнен с возможностью фиксации дна и кольца-дульца, а также и упругой деформации гофра-упора.

2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что кольцо-дульце обжато на среднем и хвостовом шарах с возможностью размещения в уширении ствола и вытяжки-калибровки через это уширение средним шаром пули, центрированной головным шаром по полям ствола.

3. Патрон по п.1, отличающийся тем, что кольцо-дульце выполнено с возможностью упора шаровой поверхностью, через корпус гильзы, в коническую фаску патронника.