Способ сборки артиллерийского унитарного патрона Российский патент 2023 года по МПК F42B5/02 F42B14/06 

Изобретение относится к артиллерийским унитарным патронам, а более конкретно, к технологии сосной сборки бронебойного подкалиберного снаряда со сгорающей гильзой, прикрепляемой консольно, причем несущий поддон (корпус) снаряда выполнен в форме катушки с базирующими в канале ствола поясками на калиберных ее утолщениях.

Уровень данной области техники характеризует способ сборки бронебойного подкалиберного снаряда, имеющего тяжелосплавный сердечник, лопастной стабилизатор, размещенный внутри сгорающей гильзы, снаряженной метательным пороховым зарядом (см., например, «Свинец» 3ВБМ20, https://pikabu.ru/story/proizvodstvo_podkaliberov_ dlya_tankov_6569981). Снаряд жестко связан с аксиальной сгорающей гильзой, которую устанавливают на базирующих выступах дополнительных пилонов, равнораспределенных на запоясковой части несущего корпуса, и приклеивают открытым торцом (дульцем) на цилиндрический хвостовик обтюратора, что формирует вторую опору базирования, геометрически обеспечивая соосность элементов собранного патрона.

Недостатком технологичной сборки указанного патрона является потребность в дополнительной калиберной опоре для технологического центрирования сгорающей гильзы, которую открытым торцом опирают на цилиндрический хвостовик обтюратора. Эту дополнительную опору вынужденно формируют в виде пилонов на запоясковой части корпуса снаряда, которые усложняют конструкцию и являются балластной массой относительно бронебойного сердечника.

Отмеченный недостаток устранен при выполнении несущего корпуса в форме катушки, донное утолщение которого используют в качестве совмещенной опоры снаряда и базы крепления на клею открытого торца сгорающей гильзы (см. Приложение, где изображен артиллерийский патрон США с подкалиберным снарядом М829, в котором сгорающую гильзу закрепляют консольно, базируя дульцем на цилиндрическом хвостовике корпуса).

При сборке указанного патрона гильзу упирают в донный выступ (утолщение) корпуса, центрируя на его цилиндрическом хвостовике, где дульце закрепляют посредством слоя отверждающегося герметика в функциональное единство в служебном обращении, при заряжании и выстреле, когда помещенный внутри метательный пороховой заряд (МПЗ) и собственно гильза сгорают, сообщая снаряду линейное ускорение возросшим давлением генерируемых при этом пороховых газов.

Горение МПЗ происходит интенсивно в объеме, так как он инициируется из центра с помощью воспламенительной трубки, передающей огневой импульс от капсюля-воспламенителя.

Однако, продолжением отмеченных преимуществ является присущий недостаток: несоосность консольного крепления гильзы на коротком ободке ее базирования, когда ось гильз без опоры устанавливается с произвольным угловым смещением относительно оси корпуса. При наклоненном положении сгорающей гильзы происходит смещение вектора приложения метательного импульса к снаряду, который в результате отклоняется от плоскости прицеливания, имеет повышенную нутацию на траектории полета, дальность и точность которого снижаются.

Технической задачей способа сборки известного патрона является усовершенствование технологии консольного крепления сгорающей гильзы дульцем на базирующем хвостовике корпуса, гарантированно обеспечив их соосность, и, следовательно, функциональность.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе сборки унитарного артиллерийского патрона, бронебойный подкалиберный снаряд которого, включающий продольно составной несущий корпус, имеющий два калиберных пояска, соосно состыковывают со сгорающей гильзой, снаряженной метательным пороховым зарядом, которую автономно центрируют, размещая дульце на хвостовике донного утолщения корпуса снаряда через слой анаэробно отверждающегося герметика в коаксиальном сочленении дульца гильзы с базирующим хвостовиком донного утолщения корпуса для монолитного их крепления, согласно изобретению, унитарный патрон собирают в инструментальном цилиндре, конформном каналу ствола орудия, где устанавливают снаряд, базируя на калиберных поясках, с упором его головного утолщения на перемычке, далее центрируют гильзу посредством технологического набора сменных обечаек-вкладышей, примыкающих изнутри к инструментальному цилиндру, причем толщину которых с наименьшей последовательно увеличивают на четверть поля допуска на диаметр сгорающей гильзы (шаг), определяя люфт между ними меньше шага, после чего сборку выдерживают до отверждения слоя клеящего герметика и затем удаляют центрирующую обечайку-вкладыш.

Другой особенность способа является то, что зазор между сгорающей гильзой и центрирующим вкладышем-обечайкой контролируют щупом, толщина которого равна шагу толщины вкладышей-обечаек, а при установке гильзы в инструментальном цилиндре внутри нее размещают лопастной стабилизатор тяжелосплавного сердечника.

Отличительные признаки предложенного технического решения по заявленному изобретению позволили технически осуществлять соосную сборку корпуса подкалиберного бронебойного снаряда, который базируют внутри макета ствола орудия на двух калиберных поясках, с консольно установленной в продольном примыкании к его торцу сгорающей гильзой, обеспечив соосность элементов патрона в сборе за счет последовательного дискретного углового смещения оси последней к центру простыми технологическими приемами и мерными механическими средствами.

Гильзу, которую дульцем опирают на хвостовик корпуса снаряда, центрируют в инструментальном цилиндре, конформном каналу ствола последовательно размещая в нем сопрягаемые обечайки-вкладыши разной толщины, начиная с меньшей, подбирая тем самым минимальный зазор между ними, что свидетельствует о практической соосности элементов сборки.

Толщина технологических обечаек-вкладышей из набора разнится на четверть поля допуска на диаметр сгорающей гильзы, чем определяется шаг углового пооперационного смещения ее продольной оси, при условии начала процесса центрирования с обечайки-вкладыша минимальной толщины и при последовательной смене на обечайку-вкладыш, толщина которого больше на шаг (четверть поля допуска на диаметр сгорающей гильзы).

Шаг (Δ) увеличения толщины технологических обечаек-вкладышей определен экспериментально из условия практического совмещения в итоге манипуляций пространственной соосности положения гильзы, ось которой ориентируется на торцевом хвостовике корпуса снаряда за счет последовательного углового смещения ее свободного (дистального) конца.

Смену инструментальных обечаек-вкладышей прекращают когда люфт в технологическом зазоре с поверхностью сгорающей гильзы будет меньше шага приращения толщины следующей обечайки-вкладыша, что контролируют мерным щупом, толщину которого устанавливают равной Δ.

Сгорающую гильзу в установленном аксиальном снаряду положении выдерживают на время отверждения клеящего герметика в соединительном слое контакта ее дульца с хвостовиком корпуса снаряда, после чего извлекают технологический обечайку-вкладыш и затем патрон в сборе снаряда с гильзой из инструментального цилиндра.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым синергетическим эффектом суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.

На чертеже изображены:

- на фиг. 1 - технологический центратор;

- на фиг. 2 - схематично набор инструментальных обечаек-вкладышей.

Предложенный способ сборки подкалиберного бронебойного снаряда 1 со сгорающей гильзой 2 реализуется с помощью предложенного технологического центраторе 3 (фиг. 1).

Цилиндрический центратор 3 имеет внутреннюю поверхность, конформную каналу ствола орудия, и перемычку 4 для опоры снаряда, продольно устанавливаемого внутри, передним торцом головного калиберного его утолщения 5.

Снаряд 1 базируют в центраторе 3 на двух калиберных поясках 6 и 7, соответственно опорном на утолщении 5 и ведущем на донном утолщении 8.

Затем в центратор 3 помещают открытым торцом вперед сгорающую гильзу 2, снаряженную метательным пороховым зарядом (условно не показан) на хвостовик снаряда 1 до упора в обтюратор 9 из литьевой резины, приклеенный к торцу донного утолщения 8.

При этом сгорающую гильзу 2 дульцем устанавливают на покрытый слоем 10 отверждающегося герметика (клея) хвостовик снаряда 1.

Снаряд 1 посредством примыкающих к центратору 3 эластичного опорного пояска 6 и ведущего полиамидного пояска 7 автоматически центрируется.

Верхний по чертежу конец сгорающей гильзы 2 геометрически не зафиксирован в центраторе 3 и поэтому гарантированно не обеспечивается аксиальность элементов сборки.

Согласно изобретению для достижения соосности сгорающей гильзы 2 со снарядом 1 используют сменные кольцевые вкладыши-обечайки 11 (фиг. 2), которые устанавливаются в сопряжении изнутри в центратор 3, на тождественную каналу ствола поверхность, и перекрывают зазор - поле допуска на диаметр гильзы 2.

Поле допуска на диаметр сгорающей гильзы 2 делят на четыре части, в прецизионном соответствии с которыми устанавливают толщину обечаек-вкладышей 11, последовательно увеличивая их толщину, с учетом того, что наружный диаметр (d) обечаек-вкладышей 11 остается неизменным и равен базовому диаметру центратора 3 (калибру ствола).

Тогда внутренний диаметр вкладышей-обечаек 11 составит последовательно: d - Δ (11₁), d - 2Δ (1l₂), d - 3Δ (11₃), d - 4Δ (10₄), где Δ - шаг, равный четверти поля допуска на толщину инструмента, причем d и d - 4Δ соответствуют граничным значениям поля допуска на диаметр сгорающей гильзы 2.

Центрирование сгорающей гильзы 2 проводят последовательной установкой обечаек-вкладышей 11, начиная с наиболее тонкого, чтобы в итоге получить минимальный люфт в устанавливаемом зазоре, заметно меньше «Δ», когда ось сгорающей гильзы 2 практически совпадает с осью снаряда 1.

В выбранном угловом положении гильзу 2 выдерживают время до отверждения клеящего герметика в слое 10.

После этого обечайку-вкладыш 11 извлекают из центратора 3, а затем вынимают скрепленный унитарный патрон, который укладывают в тару арсенального хранения.

По настоящему изобретению разработана конструкторская документация, по которой изготовлен центратор для сборки подкалибернго бронебойного снаряда и крепления со сгорающей гильзой в аксиальном их совмещении.

Опытная партия патронов, собранных по изобретению, испытана стрельбой для определения соответствия практических показателей назначения заданным.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.

Отличия предложенного способа сборки подкалиберного бронебойного снаряда со сгорающей гильзой, который прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по артиллерийским боеприпасам.

Серийное изготовление патронов по технологии изобретения возможно на действующем в отрасли оборудовании.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии предложенного способа условиям патентоспособности.

Изобретение относится к технологии соосной сборки бронебойного подкалиберного снаряда со сгорающей гильзой. Бронебойный подкалиберный снаряд (1) артиллерийского унитарного патрона с продольно составным несущим корпусом, имеющим два калиберных пояска (6) и (7), соосно состыковывают со сгорающей гильзой (2), снаряженной метательным пороховым зарядом, которую автономно центрируют, размещая дульце гильзы (2) на хвостовике донного утолщения (8) корпуса снаряда (1) через слой анаэробно отверждающегося герметика в коаксиальном сочленении дульца гильзы (2) с базирующим хвостовиком донного утолщения (8) корпуса для монолитного их крепления. Унитарный патрон собирают в инструментальном цилиндре (3), конформном каналу ствола орудия. Снаряд патрона устанавливают, базируя на калиберных поясках (6) и (7), с упором головного утолщения (5) на перемычке (4). Центрируют гильзу (2) посредством технологического набора сменных вкладышей-обечаек (11), примыкающих изнутри к инструментальному цилиндру (3). Толщину вкладышей-обечаек (11), начиная с наименьшей, последовательно увеличивают на шаг - четверть поля допуска на диаметр сгорающей гильзы (2), определяя люфт между ними меньше шага. Сборку выдерживают до отверждения слоя анаэробно отверждающегося герметика и удаляют центрирующие вкладыши-обечайки. Обеспечивается усовершенствование технологии консольного крепления сгорающей гильзы дульцем на базирующем хвостовике корпуса с обеспечением их соосности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ сборки артиллерийского унитарного патрона, бронебойный подкалиберный снаряд которого, включающий продольно составной несущий корпус, имеющий два калиберных пояска, соосно состыковывают со сгорающей гильзой, снаряженной метательным пороховым зарядом, которую автономно центрируют, размещая дульце гильзы на хвостовике донного утолщения корпуса снаряда через слой анаэробно отверждающегося герметика в коаксиальном сочленении дульца гильзы с базирующим хвостовиком донного утолщения корпуса снаряда для монолитного их крепления, отличающийся тем, что унитарный патрон собирают в инструментальном цилиндре, конформном каналу ствола орудия, где устанавливают снаряд, базируя его на калиберных поясках, с упором его головного утолщения на перемычке, далее центрируют гильзу посредством технологического набора сменных вкладышей-обечаек, примыкающих изнутри к инструментальному цилиндру, толщину которых, начиная с наименьшей вкладыш-обечайки, последовательно увеличивают на шаг - четверть поля допуска на диаметр сгорающей гильзы, определяя люфт между ними меньше шага, после чего сборку выдерживают до отверждения слоя анаэробно отверждающегося герметика и затем удаляют центрирующие вкладыши-обечайки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зазор между сгорающей гильзой и центрирующими вкладышами-обечайками контролируют щупом, толщина которого равна шагу толщины вкладышей-обечаек.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при установке гильзы в инструментальном цилиндре внутри нее размещают лопастной стабилизатор тяжелосплавного сердечника.