Результат интеллектуальной деятельности: ТРАВМАТИЧЕСКИЙ ПАТРОН ДЛЯ БЕССТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания для гладкоствольного оружия, то есть патронам, включающим гильзу с метательным зарядом и пулю, в которых имеется вспомогательный запирающий элемент, и может быть использовано для бесствольного оружия самообороны.

Уровень данной области техники характеризует травматический патрон, описанный в патенте RU 2348892 CI, F42B 5/02, 2007 г., который содержит сферической формы метаемый травматический элемент из эластичного материала, размещенный в гильзе и закрепленный круговой деформацией ее открытого торца (дульца гильзы).

В гильзе размещен пороховой метательный заряд, инициируемый донным капсюлем-воспламенителем.

В этом патроне оптимизировано соотношение геометрических параметров, в частности степень сжатия деформируемой части и длина поражающего элемента при снаряжении в гильзу, радиус закругления торца обжимаемой гильзы.

Указанному патрону присущи следующие недостатки: большой разброс начальной скорости поражающего элемента и невысокая кучность стрельбы из-за остаточной деформации функционального элемента при длительном хранении и нестабильном разделении с гильзой, что определяет большое рассеивание траекторий; неудовлетворительная обтюрация пули, относительное положение которой в гильзе жестко не фиксируется; доступность порохового метательного заряда атмосферной влаге, что снижает функциональную надежность изделия.

Кроме того, низкая масса эластичной пули не обеспечивает при функционировании достаточного уровня травматического и останавливающего эффектов.

Отмеченные недостатки устранены в травматическом патроне по патенту RU 2271512 CI, F42B 5/087, 2006 г., содержащем комбинированную резиновую пулю с калиберной головной частью и усиленным металлической арматурой хвостовиком, на который завальцован открытый торец гильзы.

В донной части гильзы установлено воспламенительное устройство, к которому примыкает пороховой метательный заряд, помещенный в центральной полости хвостовика.

На фланце гильзы закреплена выполняющая функции ствола направляющая трубка, к которой примыкает головная часть пули, связанная с хвостовиком разрушаемой при выстреле перемычкой.

Этот патрон характеризуется конструктивной и технологической сложностью: балластная масса хвостовика снижает энергетику пули из-за потери метательного импульса на их разделение посредством разрушения перемычки при выстреле, наличие дополнительной трубчатой направляющей для разгона пули и армирование хвостовика металлическим сердечником, необходимое для его упрочнения при динамическом нагружении.

Более прогрессивным является выбранный в качестве наиболее близкого аналога, по технической сущности и числу совпадающих признаков предложенному, травматический патрон для бесствольного оружия самообороны, описанный в патенте RU 2179700 CI, F42B 5/073, F42B 5/08, F42B 30/02 2001 г.

Известный патрон содержит композитную пулю, включающую металлический сердечник, покрытый литьевой резиной, которая имеет аэродинамического профиля головную часть и профильный хвостовик, размещенный в газогенераторе.

Тонкостенная стальная оболочка газогенератора завальцована на хвостовике, образуя монолит в служебном обращении.

В металлическом сердечнике и дне резинового хвостовика пули выполнена осевая камора, которая служит в качестве ресивера для пороховых газов, генерируемых при горении метательного порохового заряда, размещенного на дне оболочки газогенератора, который запрессован в гильзе и удерживается внутри гильзы при выстреле.

Метательный пороховой заряд примыкает к осевой электрокапсюльной втулке, установленной во фланце гильзы с экстракторной канавкой.

При выстреле, когда давление пороховых газов превышает усилие геометрического замыкания хвостовика в оболочке газогенератора, происходит автоматическое распатронирование пули, которая, ускоряясь, продольно перемещается по открытой части гильзы и направленно вылетает с заданной начальной скоростью автономного полета к цели.

Калибр пули, ее масса, кинетическая энергия (58±7) Дж подобраны таким образом, чтобы исключить нанесение тяжелых телесных повреждений на дистанции от 1 м и гарантировать получение останавливающего и болевого эффектов на расстоянии до 10 м.

Средняя скорость полета пули травматического патрона на расстоянии 1 м от среза гильзы составляет 120±10 м/с и обеспечивается подбором навески пороха метательного заряда.

Выполнение гильзы патрона с электровоспламенителем позволило применять его в бесствольном оружии самообороны, исключая возможность криминального применения.

Однако продолжением отмеченных достоинств известного патрона являются присущие недостатки конструкции.

Из практики применения этого патрона широко известны случаи тяжелых травм при попадании в жизненно важные органы человека даже со смертельным исходом.

Вероятность тяжелых поражений определяется наличием металлического стержня внутри пули, твердая резина покрытия которой не демпфирует в достаточной степени ее кинетическую энергию при выстреле, чтобы гарантированно предотвратить тяжелые ранения тканей и органов, причиняющих значительный вред здоровью.

В известном патроне неэффективно используется развиваемый метательный импульс, который тратится на отгибание завальцованного на хвостовике пули торца стального корпуса газогенератора и на сухое кинематическое трение резиновой пули при разгоне от взаимодействия с плотно примыкающей поверхностью гильзы.

Кроме того, пуля известного патрона имеет неудовлетворительное останавливающее действие из-за ограничения кинетической энергии для предотвращения значительных травм массивным металлическим сердечником.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности и показателей назначения травматического патрона для бесствольного оружия.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном травматическом патроне для бесствольного оружия, содержащем армированную металлом резиновую пулю, смонтированную в ступенчатой гильзе, в которой запрессован газогенератор, включающий пороховой метательный заряд, примыкающий к осевой электрокапсюльной втулке, согласно изобретению пуля выполнена из композитной резины, в объеме которой диспергирован железный порошок в массовом соотношении 1:2, и закреплена в автономном обтюраторе из пластмассы, который опирается на уступ гильзы.

Другой особенностью патрона является то, что обтюратор оснащен распределенными по периферии дна аэродинамическими лопастями.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили безопасное (нелетальное) поражающее действие высокоэнергетической композитной пули, в объеме резины которой распределен высокодисперсный утяжелитель из металлического порошка.

Патрон боеприпаса самообороны предложенной конструкции характеризуется функциональной надежностью, имеет повышенную кучность стрельбы при сохранении начальной скорости полета.

Выполнение утяжеляющего наполнения композитной пули в виде распределенного в объеме резины железного порошка в экспериментально отработанном их массовом соотношении исключает концентрирование металла в форме монолитного сердечника, чем обеспечивается полная безопасность применения патрона по назначению.

Использование полимерного обтюратора, в котором закреплена композитная пуля, направлено на улучшение технологичности сборки патрона при максимальном снижении усилий трения сопрягаемой поверхности с гильзой, а главное, снижает потери метательного импульса при выстреле.

Кроме того, обтюратор увеличивает конструкционную прочность композитной пули с порошковым утяжелителем, предотвращая динамическое деформирование эластичной пули давлением пороховых газов при ее разгоне внутри гильзы.

Автономное размещение обтюратора, несущего пулю, на уступе гильзы, гарантированно обеспечивает достижение расчетных параметров независимого газогенератора для получения заданной энергии и начальной скорости полета пули.

Выполнение обтюратора с распределенными по периферии дна аэродинамическими лопастями обеспечивает продольную стабилизацию пули на полете при повышении кучности стрельбы.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть требуемый технический результат достигается не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено: на фиг.1 - предложенный патрон; на фиг.2 - композитная пуля с аэродинамической стабилизацией.

Травматический патрон для бесствольного оружия (фиг.1) содержит композитную пулю 1 плотностью 3,07 г/см, выполненную из резины марки НО-68 (ТУ 2517-046-00152081), армированной железным порошком ПЖВ по ГОСТ 9849-86, диспергированным в ее объеме, которая приклеена в полистирольном обтюраторе 2, формообразуя поражающий элемент как автономную сборочную единицу.

При сборке пуля устанавливается на уступе 3 гильзы 4, свободный объем которой служит в качестве направляющей для поражающего элемента при выстреле.

В гильзе 4 запрессован газогенератор 5, включающий пороховой (пироксилиновый) заряд 6, примыкающий к осевой электровоспламенительной втулке 7, закрепленной в донной части гильзы 4, оснащенной экстракторным фланцем 8.

По варианту выполнения пули 1 (фиг.2) донная часть обтюратора 2 снабжена аэродинамическими лопастями 9, распределенными по периферии, в границах калибра поражающего элемента.

Функционирует травматический патрон для бесствольного оружия следующим образом.

При выстреле электрическим сигналом с оружия инициируется электрокапсюльная втулка 7, форсом пламени которой воспламеняется порох метательного заряда 6 внутри газогенератора 5.

Возросшим давлением генерируемых газов при горении заряда 6 вскрывается обечайка генератора 5 и метательный импульс передается на дно обтюратора 2, который сталкивается с уступа 3 гильзы 4 и получает ускорение продольного перемещения относительно неподвижной гильзы 4, удерживаемой в казенной части оружия за фланец 8.

Невысокий коэффициент кинематического трения полистирола обтюратора 2 относительно алюминия гильзы 4 обеспечивает незначительную потерю метательного импульса, развиваемого при сгорании заряда 6, который полностью передается на композитную пулю 1, обеспечивая заданную начальную скорость.

При разгоне пули 1 происходит ее продольное ориентирование посредством плотно примыкающего к стенке гильзы 4 обтюратора 2, чем обеспечивается высокая точность стрельбы.

По варианту выполнения композитной пули (фиг.2) продольная стабилизация траектории полета дополнительно обеспечивается аэродинамическими лопастями 9 на дне обтюратора 2, которые смещают кзади центр давления от ее центра масс.

Испытания стрельбой предложенными патронами опытной партии показали, что композитная пуля равного калибра с прототипом массой 12,1 гр при скорости полета 100-122 м/с имеет кинетическую энергию не выше допустимой по закону «Об оружии для травматических боеприпасов» - 91 Дж, которая в 1,6 раз выше, чем у известной пули. Следовательно, пуля по предложенному патрону более эффективна в действии: по останавливающему и болевому эффекту, но без значительного травмирования органов и тканей человеческого организма.

Кучность стрельбы патроном по изобретению характеризует отклонение пули при стрельбе из баллистического ствола от линии прицеливания на расстоянии 10 м не более 90 мм.

Достигнутые показатели назначения позволяют рекомендовать описанный травматический патрон к серийному производству.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам нелетального действия, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного изготовления травматических патронов для бесствольного оружия на действующем производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.