ПАТРОН ДЛЯ БЕССТВОЛЬНОГО СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ НЕЛЕТАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2016 года по МПК F42B5/02 F42B5/08 

Группа изобретений, связанных единым замыслом, относится к боеприпасам, а более конкретно, к унитарным патронам для бесствольного стрелкового оружия ограниченного поражения нелетального действия.

Уровень данной области техники характеризует травматический патрон для бесствольного оружия по патенту RU 2179700 C1, F42B 5/073, 5/08, 30/02/ 2002 г., который содержит гильзу, пороховой заряд, воспламенительный элемент, электрический капсюль-воспламенитель и газогенератор, запрессованный в гильзу.

Травматический элемент выполнен в виде резиновой пули с металлическим сердечником.

Пуля состоит из двух частей: головной калиберной и хвостовой, соединенных перемычкой меньшего диаметра, в которую завальцована оболочка газогенератора.

Наличие в конструкции патрона газогенератора обусловлено необходимостью на короткой длине гильзы, выполняющей функции стрельбового ствола, разогнать пулю до заданной начальной скорости. В газогенераторе практически мгновенно сгорает весь пороховой заряд, газообразные продукты горения которого создают повышенное давление в ресивере гильзы с одномоментной передачей метательного импульса на пулю.

Описанная пуля на дистанции от 1 м не должна нанести тяжелых телесных повреждений, а на дистанции до 10 м обеспечивает останавливающий эффект.

Однако, как показала практика, недостатком описанного травматического патрона является возможность проникающего действия пули, обусловленного аэродинамической формой ее головной части, которое сопряжено с тяжелыми повреждениями тканей, скелета и органов.

Кроме того, пуля продольно не ориентирована на полете из-за колебаний хвостовика, который при выстреле получает поперечные биения, потому что не базируется в направляющей гильзе. В результате пуля на траектории полета заметно отклоняется от линии прицеливания, происходит ее рыскание и возможно кувыркание, что определяет произвольное ориентирование пули при встрече с целью и непредсказуемость поражающего действия.

В частности, при встрече с целью под большим углом резко снижается кинетическое воздействие на правонарушителя, не вызывая болевого шока от травмы (возможен рикошет), то есть при этом не образуется необходимый останавливающий эффект для его обездвиживания и замешательства.

Отмеченные недостатки устранены в более совершенном травматическом патроне для бесствольного оружия по RU 2492408 C1, F42B 5/02; 30/02, 2012 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному патрону.

Известный патрон содержит гильзу со ступенчатой полостью, электрический капсюль-воспламенитель, взаимодействующий с вышибным пороховым зарядом в газогенераторе, запрессованном в ресивер гильзы, и обрезиненную пулю с металлическим сердечником.

Головная часть и полимерный хвостовик (основание) пули, связанные перемычкой меньшего диаметра, примыкают к гильзе.

Пуля размещена на мембране, установленной на уступе гильзы, автономно от газогенератора, что позволило базировать пулю с дополнительной опорой хвостовиком, исключая его поперечные биения при выстреле и осевые перекосы пули на полете.

Мембрана выполняет функции обтюрирующего пыжа и распределение воспринимает полный метательный импульс от развиваемого давления пороховых газов в ресивере гильзы при сгорании вышибного заряда газогенератора.

Массивный металлический сердечник в головной части составной пули и донное коническое поднутрение в полимерном ее основании смещают центр масс от центра аэродинамического давления, что обеспечивает осевое ориентирование пули на траектории полета для кучной стрельбы в цель.

Продолжением отмеченных достоинств известного патрона являются присущие недостатки.

Свободно установленная на уступе гильзы мембрана вышибается при выстреле вслед за пулей, представляя собой опасный поражающий элемент.

Кроме того, в качестве дополнительных осколков могут служить части тонкостенной оболочки газогенератора, которые отрываются при его импульсном раскрытии давлением пороховых газов вышибного (метательного) заряда.

Пороховые газы, заполняющие объем над перемычкой меньшего диаметра между базирующими фланцами пули, в качестве аэродинамического противодавления тормозят разгон, снижая ее начальную скорость.

На траектории полета над перемычкой происходит срыв приграничного слоя набегающего потока с образованием завихрений и турбулентности, в результате чего пуля отклоняется и тормозится.

Известный патрон характеризуется высокой трудоемкостью изготовления сложной по конструкции многозвенной пули, в которой необходимо жестко связать три структурные части из разнородных материалов (полимер, металл, резина) в специальном оборудовании с оснасткой прецизионной точности, что затруднительно применить в серийном производстве.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченных недостатков для повышения функциональной надежности травматического патрона и улучшения показателей назначения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном патроне для бесствольного оружия нелетального действия, содержащем составную пулю, на несущем полимерном основании которой, оснащенном донным поднутрением конической формы, закреплена резиновая головная часть с металлическим наполнением, и гильзу, снабженную электровоспламенителем, взаимодействующим с метательным пороховым зарядом газогенератора, размещенного в ресивере гильзы, согласно изобретению, головная резиновая часть с плоскими торцами, наполнение которой выполнено в виде распределенного металлического порошка, закреплена на центральном рифленом стержне полимерного основания, выполненного цилиндрическим для примыкания к гильзе, а газогенератор оснащен ребрами жесткости, где сформировано дросселирующее осевое отверстие, причем диаметр конического поднутрения полимерного основания составляет не менее 0,7 калибра.

Другой особенностью варианта выполнения патрона для бесствольного оружия нелетального действия, содержащего обрезиненную пулю с металлическим наполнением, в основании которой выполнено донное поднутрение конической формы, и гильзу с электровоспламенителем, примыкающим к метательному пороховому заряду в газогенераторе, установленного в ресивере гильзы, по предложению авторов, монолитная цилиндрическая пуля с плоскими торцами выполнена из резины, в объеме которой распределен металлический порошок, а газогенератор оснащен ребрами жесткости, где сформировано дросселирующее осевое отверстие, причем диаметр конического поднутрения полимерного основания составляет не менее 0,7 калибра.

Отличительные признаки предложенного технического решения повысили функциональную надежность патрона, пуля которого имеет простую и технологичную конструкцию, обеспечивающую в применении останавливающее действие без тяжелых ранений и улучшение показателей ее назначения, в частности, по прицельной дальности стрельбы: среднее отклонение 60 мм и 120 мм на дистанции 10 м и 25 м соответственно.

При этом полностью исключено образование сопутствующих осколков от мембраны, которая отсутствует, и оболочки газогенератора.

Цилиндрический профиль составной или монолитной металлонаполненной резиновой пули, примыкающий к гильзе, на внутренней баллистике позволяет максимально использовать метательный импульс, обтюрируя пороховые газы, а на внешней траектории полета - стабилизирует ее аэродинамическое обтекание набегающими потоками, исключая их турбулизацию в ступенчатом занижении перемычки по прототипу, в результате чего достигнуто повышение дальности полета пули.

Крепление резиновой головной части внатяг на рифлях центрального стержня полимерного основания, которые при этом сопрягаются плоскими торцами, образует конструктивный и функциональный монолит составной пули.

Выполнение пули из резины, в объеме которой распределен металлический порошок, цилиндрической формы с плоскими торцами, монолитной является технологичным и конструктивно наиболее простым.

Цельная резиновая пуля по варианту выполнения (п. 2 формулы) имеет те же массогабаритные характеристики, что и составная пуля с пластмассовым хвостовиком (основанием), и развивает практически равную начальную скорость для достижения заданной прицельной стрельбы на повышенной дальности.

Эта пуля по определению характеризуется более высокой функциональностью, потому что выполнена монолитной, исключая в принципе рассоединение на части, которых нет, в отличие от известных аналогов.

Упругая резина головной части при силовой сборке кинематически замыкается в рифлениях несущего стержня основания, образуя замковое их соединение, которое обеспечивается силой трения по развитой поверхности смыкания.

Плоский торец пули значительно увеличивает останавливающий эффект при встрече с целью, без проникающего действия, что соответствует условиям травматического поражения.

При этом на малых дозвуковых скоростях полета плоская форма торца головной части пули не оказывает значимого торможения.

Тонкостенная оболочка газогенератора, оснащенная ребрами жесткости с дросселирующим отверстием между ними для выхода пороховых газов, обеспечивает полное сгорание расчетной навески метательного заряда для сообщения пуле максимального ускоряющего импульса. При функционировании газогенератор заметно не раздувается и гарантированно не дробится на поражающие осколки.

Струйное истечение генерируемых при выстреле пороховых газов из дросселирующего отверстия, направленное в донное поднутрение пули, концентрирует усилие для ее страгивания и начального движения, что облегчает дальнейший разгон пули возросшим давлением в ресивере гильзы, заполняемым пороховыми газами из генератора.

Выполнение в составной пуле резиновой головной части, наполненной распределенным металлическим порошком (композитной), повышает ее массу и усиливает динамическое воздействие на цель, без проникания.

Композитная головная часть пули из металлонаполненной резины создает смещенный вперед центр масс, за центр аэродинамического давления, обеспечивая тем самым продольную стабилизацию составной конструкции на траектории полета.

Распределение металлического порошка в резине головной части пули или во всем ее монолитном объеме осуществляется простым смешиванием компонентов перед технологическим нагревом смеси для литья в форму, что высокопроизводительно и обеспечивает получение готового изделия точной формы.

Выполнение конического поднутрения в донном торце пули диаметром не менее 0,7 калибра, что выявлено экспериментально, формирует на полете задонное разрежение, снижающее аэродинамическое сопротивление, в результате чего увеличивается скорость и дальность полета пули.

Следовательно, каждый признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по патронам к бесствольному оружию нелетального действия, показал, что оно не известно, а с учетом практической возможности серийного изготовления травматических патронов на действующем в отрасли оборудовании, можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который служит чисто для иллюстрации и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.

На чертеже изображены:

на фиг. 1 - патрон для бесствольного стрелкового оружия нелетального действия;

на фиг. 2 - то же, вариант выполнения.

Предложенный травматический патрон содержит гильзу 1 с закрепленным в донной ее части электрическим капсюлем-воспламенителем 2, взаимодействующим с метательным пороховым зарядом 3, размещенным в газогенераторе 4, который запрессован в ресивере 5 гильзы 1.

Гильза 1 используется в качестве ствола при стрельбе из бесствольного оружия.

Тонкостенная оболочка 6 газогенератора 4 оснащена ребрами 7 жесткости, между которыми сформировано выходное дросселирующее отверстие 8.

На уступе 9 гильзы 1, над ресивером 5, расположена пуля 10, монолитная из металлонаполненной резины (фиг. 2) или составная пуля (фиг. 1) цилиндрической формы с плоскими торцами, причем в донном торце которых выполнено коническое поднутрение 11, диаметр основания которого составляет не менее 0,7 калибра пули.

Составная пуля (фиг. 1) состыкована из полимерного основания 12 и резиновой головной части 13, имеющих плоские торцы и жестко связанных между собой посредством центрального стержня 14 полимерного основания 12, снабженного рифлями 15.

Пуля 10 или 12-13 установлены в гильзе внатяг по пластичной смазке ЦИАТИМ.

В резине монолитной пули 10 по варианту выполнения (фиг. 2) и в головной части 13 пули по фиг. 1 диспергирован металлический порошок 16 в качестве функционального наполнителя для повышения кинетики пули и смещения вперед центра масс от центра аэродинамического давления, чем обеспечена продольная стабильность в полете.

Дульный срез гильзы 1 закрыт приклеенной бумажной перемычкой 17.

Функционирует патрон следующим образом.

При выстреле от электроконтакта оружия срабатывает капсюль-воспламенитель 2, форсом пламени которого инициируется пороховой заряд 3, сгорающий с образованием большого количества газообразных продуктов, заполняющих объем оболочки 6 газогенератора 4, где растет давление.

Генерируемые газообразные продукты через осевое дросселирующее отверстие 8 остронаправленной струей подаются в коническое поднутрение 11, оказывая импульсное давление, под действием которого пуля, преодолевая инерцию покоя и силу трения в плотном примыкании к внутренней поверхности гильзы 1, страгивается в направлении к открытому торцу гильзы 1.

Плотное примыкание к гильзе 1 цилиндрической пули 10 и полимерного основания 12 с резиновой головной частью 13 составной пули по фиг. 1 при этом обеспечивает надежную обтюрацию пороховых газов, которые накапливаются в поднутрении 11 и ресивере 5, где резко повышается давление.

Возросшим давлением в ресивере 5 пуля 10 или 12-13 разгоняется, получая линейное ускорение и, срывая перемычку 17, вылетает из гильзы 1 с заданной начальной скоростью, обеспечивающей полет на прицельную дальность 25 м.

Внутренняя баллистика улучшена базированием пули 10 и составной пули 12-13 по всей примыкающей к гильзе 1 поверхности, чем исключены угловые их колебания, которые усиливаются на траектории полета, вызывая кувыркание и произвольное ориентирование при встрече с целью.

При этом сохраняется монолитность сцепления резиновой головной части 13 составной пули на рифленом стержне 14 полимерного основания 12.

На траектории полета стреловидной пули 10 и 12-13 обеспечивается продольная устойчивость за счет смещения вперед центра масс от центра аэродинамического давления, смещенного кзади посредством донной пустоты, сформированной коническим поднутрением 11 в полимерном основании 12 и донном торце монолитной пули 10.

Экспериментально оптимизированный объем донного конического поднутрения 11 с диаметром относительно калибра пули как минимум 0,7 создает задонное разрежение при обтекании набегающим потоком на траектории полета пули, что заметно уменьшает ее аэродинамическое торможение.

В результате описанных конструктивных усовершенствований увеличивается скорость полета пули с минимальным отклонением от линии прицеливания пистолета, направленной на силуэт правонарушителя.

При нормальной встрече пули 10 с целью или плоским торцом массивной головной части 13 (фиг.1) исключается рикошет и происходит динамическое воздействие от передачи кинетической энергии при торможении пули, сопровождающееся травмированием тканей и органов, вызывая болевой шок и замешательство, то есть достигается останавливающий эффект, необходимый для обезвреживания правонарушителя.

Таким образом, патрон по изобретению для бесствольного оружия ограниченного поражения нелетального действия, применяемый как средство самообороны, имеет повышенную прицельную дальность кучного боя, что позволяет рекомендовать его на серийное производство для поставки заказчикам.

Группа изобретений к унитарным патронам для бесствольного стрелкового оружия ограниченного поражения нелетального действия. Патрон содержит пулю, на несущем полимерном основании которой, оснащенном донным поднутрением конической формы, закреплена резиновая головная часть с металлическим наполнением, и гильзу, снабженную электровоспламенителем, взаимодействующим с метательным пороховым зарядом газогенератора, размещенного в ресивере гильзы. Новым является то, что головная резиновая часть с плоскими торцами, наполнение которой выполнено в виде распределенного металлического порошка, закреплена на центральном рифленом стержне полимерного основания, выполненного цилиндрическим для примыкания к гильзе, а газогенератор оснащен ребрами жесткости, где сформировано дросселирующее осевое отверстие, причем диаметр конического поднутрения полимерного основания составляет не менее 0,7 калибра. По второму варианту пуля монолитная. Технический результат заключается в повышении функциональной надежности патрона. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Патрон для бесствольного оружия нелетального действия, содержащий составную пулю, на несущем полимерном основании которой, оснащенном донным поднутрением конической формы, закреплена резиновая головная часть с металлическим наполнением, и гильзу, снабженную электровоспламенителем, взаимодействующим с метательным пороховым зарядом газогенератора, размещенного в ресивере гильзы, отличающуюся тем, что головная резиновая часть с плоскими торцами, наполнение которой выполнено в виде распределенного металлического порошка, закреплена на центральном рифленом стержне полимерного основания, выполненного цилиндрическим для примыкания к гильзе, а газогенератор оснащен ребрами жесткости, где сформировано дросселирующее осевое отверстие, причем диаметр конического поднутрения полимерного основания составляет не менее 0,7 калибра.

2. Патрон для бесствольного оружия нелетального действия, содержащий обрезиненную пулю с металлическим наполнением, в основании которой выполнено донное поднутрение конической формы, и гильзу с электровоспламенителем, примыкающим к метательному пороховому заряду в газогенераторе, установленного в ресивере гильзы, отличающийся тем, что монолитная цилиндрическая пуля с плоскими торцами выполнена из резины, в объеме которой распределен металлический порошок, а газогенератор оснащен ребрами жесткости, где сформировано дросселирующее осевое отверстие, причем диаметр конического поднутрения полимерного основания составляет не менее 0,7 калибра.