УСИЛЕННЫЙ ПАТРОН /ВАРИАНТЫ/ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F42B5/16 

Изобретение относится к патронам для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии для автоматов, пулеметов, а в основном для пистолетов и пистолетов-пулеметов.

Известен усиленный патрон, см. пат. №2438094. В нем в гильзе, диаметр которой больше калибра, имеются две пороховые шашки - неподвижная и подвижная. Это изобретение применимо и к пистолетным патронам. Однако здесь тот же результат может быть достигнут проще.

Задача и технический результат изобретения - упрощение конструкции патрона и повышение его мощности без изменения формы патрона и без изменения используемого оружия.

В пистолетном патроне применение двух шашек - подвижной и неподвижной - возможно только в конусном варианте, то есть внутренняя подвижная шашка должна сужаться к задней части, то есть - к донцу гильзы (здесь и далее все направления даны относительно направления выстрела). Тогда ее равномерно обожмет давлением и она начнет двигаться вперед целиком. Если шашка будет цилиндрическая, то большим давлением (больше ее прочности) ее прижмет к пуле и шашка потеряет прочность. Возможно, правда, что даже в этом случае патрон будет работоспособен - шашка ведь все равно сгорит. Однако в пистолетной гильзе, внутренний диаметр которой примерно равен калибру (он может быть разный в разных частях гильзы), возможно упрощение конструкции.

ВАРИАНТ 1. Для этого в полости гильзы расположены не две, а одна пороховая шашка, диаметр которой не больше калибра.

Смысл изобретения в том, что плотность шашки значительно больше плотности насыпного пороха и поэтому в таком виде в патрон уберется большее количество (по массе) пороха.

Порох с нужной скоростью горения известен и применяется на практике, см. безгильзовый патрон DM11 к германскому безгильзовому автомату HK G11K2.

Для затравки в гильзе около капсуля может иметься немного дисперсного пороха.

Шашка может иметь цилиндрическую или коническую сужающуюся к донцу гильзы форму.

Патрон с такой шашкой будет иметь не одно, а два преимущества: первое - больший заряд, то есть бо'льшая энергия пороховых газов. А второе - более позднее наступление момента газодинамического запирания в стволе оружия. Как известно, газы после сгорания пороха адиабатически расширяются и быстро теряют давление и температуру. А значит, скорость звука в газе (она же скорость распространения давления) резко падает. И при достаточной длине ствола может наступить такой момент, когда пуля будет двигаться в стволе быстрее газов и за пулей будет образовываться вакуум. Подвижная пороховая шашка кроме химической энергии, заключенной в порохе, будет иметь еще и кинетическую энергию своего движения, поэтому она будет дольше и сильнее толкать пулю (снаряд). То есть создаются условия для дальнейшего роста начальной скорости пули.

ВАРИАНТ 2. Больший по массе заряд пороха или другого метательного взрывчатого вещества при большой скорости горения может привести к чрезмерно большому давлению в стволе оружия. А при медленной скорости горения пороха - к неэффективному замедленному выстрелу. Для предотвращения этих явлений шашка может состоять из двух или более поперечных или концентрических слоев пороха с разной скоростью горения. Расположены они так - для цилиндрической шашки: сзади - более медленно горящий порох, а ближе к пуле (к снаряду) - более быстро горящий порох. А для конической шашки так: наружные концентрические слои - из более быстро горящего пороха, а чем ближе к продольной оси шашки - тем быстрее. Такой характер горения сгладит пик давления в стволе до безопасной величины.

Слои могут быть и комбинированными - концентричными, переходящими в поперечные.

ВАРИАНТ 3. Большим давлением выстрела шашка будет прижата к задней части пули и может потерять в этом месте прочность. Правда, это может никак не сказаться на работе патрона - шашка все равно сгорит. Но желательно приклеить шашку к задней части пули или сформовать шашку непосредственно на пуле.

ВАРИАНТ 4. Коническая шашка будет работать сравнительно стабильно, так как обжимается давлением со всех сторон равномерно. Хотя даже в этом случае возможен ее поперечный разрыв (необходима серия экспериментов), так как при выстреле шашка от ускорения испытывает растягивающее усилие. Если эксперименты покажут такое явление, то для стабильности результатов горения шашка должна иметь одну или несколько поперечных канавок для ее управляемого разрыва. Линейная скорость горения пороха при условии разрыва шашки должна быть ниже, чем при горении ее целиком, так как площадь горения будет значительно больше.

ВАРИАНТ 5. Или возможен другой вариант - шашка имеет продольные армирующие волокна, например модифицированный полиэтилен, углеволокно, вектран, дайнима, спектра, зайлон, капрон и т.п. (нежелательно стекловолокно). Так как большинство волокон горючие и очень тонкие, то шашка может содержать дополнительное количество окислителя, например нитрата бора, рассчитанное на сгорание этих волокон во время выстрела.

Для лучшего сцепления шашки с пулей или для лучшего крепления армирующих волокон к пуле задняя поверхность пули может иметь петлю (петли) или шурупообразный (выступ) выступы.

ВАРИАНТ 6. Внутренняя поверхность пистолетной гильзы обычно не цилиндрическая, а сужается к донцу. Но все же, если одна из существующих гильз или гильза, спроектированная специально под данное изобретение, будет иметь внутренняя цилиндрическую поверхность, то работа такой шашки будет иметь некоторые отличия от конической шашки. Цилиндрическая шашка будет впрессовываться большим давлением не только в пулю, но и в стенки ствола оружия. Чтобы уменьшить здесь трение и чтобы предотвратить горение шашки по боковой поверхности, в частности ее зажигание от трения, шашка должна иметь бронирование (покрытие негорючим или медленно горючим веществом) по боковой поверхности и/или спереди. Такими веществами могут быть коллоксилин, кремнийорганический лак, и т.п. Наиболее подходящим веществом для этого был бы Фторопласт-4, но это технологически затруднено, так как он не плавится и не растворяется ни в каких растворителях.

ВАРИАНТ 7. Способ изготовления патронов по варианту 6 с фторопластовым бронированием. Он заключается в том, что сначала прессуют из фторопласта-4 тонкостенную трубку для пороховой шашки, затем вставляют ее в матрицу, стенки которой имеют много мелких отверстий, затем соединяют эти отверстия с источником вакуума и затем прессуют или формуют пороховую шашку в этой матрице, после чего вакуум отключают и вынимают пороховую шашку.

Возможен вариант, когда в матрицу вставляют сначала пулю и формуют шашку непосредственно на задней части пули.

Работает патрон так: при воспламенении капсуля воспламеняется задний торец бронированной пороховой шашки (любой формы), или воспламеняется вся поверхность шашки, или сначала воспламеняется затравка из дисперсного пороха. Пороховые газы толкают пулю с шашкой на задней части или пулю и отдельно расположенную шашку вперед. Скорость горения пороха или скорость горения слоев пороха, если шашка сделана из слоев пороха с разной скоростью горения, подбирается так, чтобы на графике давления в стволе в районе допустимого максимума образовалась более или менее ровная площадка с постоянным давлением. Разумеется, желательно, чтобы давление нарастало максимально быстро, чтобы обеспечить многократное расширение газов теплового двигателя, которым по сути является ствол и пуля или снаряд в нем.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к усиленным патронам и способам их изготовления. Усиленный патрон содержит пулю, гильзу, шашку и капсюль. Шашка состоит из двух или более поперечных слоев пороха с разной скоростью горения. В другом варианте шашка приклеена к задней части пули или сформована непосредственно на пуле. В другом варианте шашка имеет одну или несколько поперечных канавок для ее управляемого разрыва. В другом варианте шашка имеет бронирование по боковой поверхности и/или спереди. Способ изготовления патронов с пороховой шашкой с фторопластовым бронированием заключается в том, что сначала прессуют из фторопласта-4 тонкостенную трубку для пороховой шашки, затем вставляют ее в матрицу, стенки которой имеют много мелких отверстий, затем соединяют эти отверстия с источником вакуума и затем прессуют или формуют пороховую шашку в этой матрице, после чего вакуум отключают и вынимают пороховую шашку. Достигается повышение огневой мощности патрона. 5 н. и 3 з.п. ф-лы.

1. Усиленный патрон, содержащий пулю, гильзу и капсюль, отличающийся тем, что шашка состоит из двух или более поперечных слоев пороха с разной скоростью горения.

2. Усиленный патрон, содержащий пулю, гильзу и капсюль, отличающийся тем, что шашка приклеена к задней части пули или сформована непосредственно на пуле.

3. Усиленный патрон, содержащий пулю, гильзу и капсюль, отличающийся тем, что шашка имеет одну или несколько поперечных канавок для ее управляемого разрыва.

4. Патрон по п.3, отличающийся тем, что шашка содержит дополнительное количество окислителя, например нитрата бора, рассчитанное на сгорание этих волокон.

5. Патрон по п.3, отличающийся тем, что задняя поверхность пули имеет петлю (петли) или шурупообразный (выступ) выступы.

6. Усиленный патрон, содержащий пулю, гильзу и капсюль, отличающийся тем, что шашка имеет бронирование по боковой поверхности и/или спереди.

7. Способ изготовления патронов по п.6, с пороховой шашкой с фторопластовым бронированием, заключающийся в том, что сначала прессуют из фторопласта-4 тонкостенную трубку для пороховой шашки, затем вставляют ее в матрицу, стенки которой имеют много мелких отверстий, затем соединяют эти отверстия с источником вакуума и затем прессуют или формуют пороховую шашку в этой матрице, после чего вакуум отключают и вынимают пороховую шашку.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в матрицу вставляют сначала пулю и формуют шашку непосредственно на задней части пули.