УСТРОЙСТВО УНИТАРНОГО ПАТРОНА

Изобретение относится к области механики (боеприпасы стрелкового и артиллерийского оружия) и может быть использовано при разработке новых пуль и снарядов серийных унитарных патронов стрелкового и артиллерийского оружия (пистолетов, карабинов, автоматов, пулеметов, пушек) с пулями и снарядами, обеспечивающими повышенные баллистические характеристики.

Создание унитарных патронов стрелкового и артиллерийского оружия, включающих в себя пули и снаряды, имеющие оптимальное баллистическое решение, является одним из перспективных и наиболее рациональных направлений повышения боевой эффективности стрелкового и артиллерийского комплекса.

Известны конструкции обыкновенных пуль для боевых патронов, не имеющих удобообтекаемую хвостовую часть (Аверин А.И. и др. Начальная военная подготовка. /Под ред. Ю.А. Науменко. - М.: Просвещение, 1985);Пуля к 7,62 мм патрону образца 1943 г. (черт. №4-27024) КШЗ, 1989 г.; Пуля СТ-М2 7,62 мм винтовочного патрона (черт. №4-27276), НЗНВА, 1980 г.

Также известны конструкции артиллерийских снарядов (Боеприпасы наземной артиллерии. Учебник. Военное издат. Минобороны СССР, 1970 г.).

Недостатком известных устройств боевых унитарных патронов является то, что как пули, так и снаряды не имеют удобообтекаемую хвостовую часть. Это приводит к образованию вихрей у хвостовой части при полете пули или снаряда и, следовательно, увеличению трения (Л. Элиот и У. Уилкокс - Физика, Наука, 1967, с.133).

Близким по технической сущности является оболочечная пуля с хвостовой частью, принимающей при полете пули удобообтекаемую форму, отличающаяся применением сердечника с удобообтекаемой задней частью, выдвигаемой из оболочки пули при ее полете под действием газов заряда в головной части пули на сердечник (авт. св. №65319, кл. 72d 15/02, 1941).

Недостатком известной конструкции пули является то, что хвостовая часть пули выдвигается после выстрела под действием небольшого заряда, помещенного в полости головной части пули, который воспламеняется позднее взрыва пороха в патроне и таким образом в процессе сложного комплекса причин приводит к непрогнозируемым эксплуатационным свойствам: несрабатываемость или запоздалая срабатываемость воспламенения порохового заряда, используемого для выдвижения хвостовой части пули, изменению настильности траектории, дальности полета, кувырканию при полете, уменьшение пробивного и убойного действия пули, ухудшение кучности стрельбы.

Наиболее близким по технической сущности является устройство патрона с пулей, содержащей головную часть, оболочку и разжимающуюся хвостовую часть удобообтекаемой формы, представляющую собой металлическую винтовую коническую пружину сжатия прямоугольного сечения с устроенным стабилизатором (Патент на изобретение RU №2502941, 2012 г.).

Недостатком известной конструкции является то, что хвостовая часть, придающая пуле в полете удобообтекаемую форму, в исходном сжатом состоянии фиксируется при помощи специального сцепа (крюка) и представляет собой сложный конструктивный элемент. Кроме того, применяемый пороховой заряд в традиционных патронах воспламеняется неравномерно по объему гильзы, что замедляет ускоренную и надежную подачу газа с высоким давлением в момент выстрела. Скорость горения бездымного пороха и качество выстрела в большей мере зависят от качества срабатывания капсюля. Капсюль должен образовывать факел пламени определенной длины, температуры и продолжительности действия, что представляет собой «форс пламени».

Известна конструкция унитарного патрона, в которой заряд содержит стержневую перфорированную трубку с воспламенительным составом, скрепленную с дном гильзы, и навеску пороха, размещенную вокруг трубки. Трубка выполнена длиной l, равной 0,62-0,76 длины гильзы L. Отверстия трубки выполнены с одинаковым диаметром, равным 0,23-0,28 внутреннего диаметра трубки. При выстреле «форс пламени» передается на стержневую перфорированную трубку с воспламенительным составом, что обеспечивает равномерное горение зерен заряда во всем объеме (Патент на изобретение RU 2100754 С1).

Недостатком данной конструкции является то, что применяемый воспламенительный состав через отверстия перфорированной трубки не изолирован от порохового заряда патрона, что способствует их взаимодействию и возможному ухудшению свойств.

Целью изобретения является улучшение баллистических характеристик пуль и снарядов, увеличение настильности траектории, дальности полета, пробивного и убойного действия пули, улучшение кучности стрельбы при одиночном и автоматическом огне, использование хвостовой части в качестве дополнительного поражающего элемента, простота фиксации сжатого положения головной и хвостовой частей пули в патроне, изоляция воспламенительного состава стержневой перфорированной трубки и порохового заряда патрона, надежная передача «форса пламени» от капсюля через воспламенительный состав стержневой перфорированной трубки на пороховой заряд патрона, простота в изготовлении, возможность применения в серийном производстве патронов.

Поставленная цель достигается путем устройства унитарного патрона, в котором пуля или снаряд содержат головную часть, оболочку и разжимающуюся под действием сил упругости металлической конической пружины хвостовую часть удобообтекаемой формы. Металлическая винтовая коническая пружина, вставляемая в никелевую или какую-либо другую оболочку пули, в исходном положении находится в сжатом состоянии, все ее витки концентрично входят друг в друга. Коническая пружина устроена таким образом, что при разжимании основание находится у головной части пули. В результате этого центр тяжести пружины смещен в сторону головной части пули, что позволяет улучшить аэродинамические характеристики при полете. Хвостовая часть пули снабжена стержневым стабилизатором, который в патроне упирается в устроенную заглушку стаканной части стержневой перфорированной трубки с воспламенительным составом и придает пуле в исходном положении сжатое состояние. Отверстия перфорированной трубки с воспламенительным составом завернуты в тонкую полиэтиленовую пленку и таким образом изолированы от порохового заряда патрона. В исходном положении задний срез пули имеет удобную форму полости дна для восприятия давления пороховых газов в момент выстрела и при движении в стволе. После выстрела «форс пламени» передается на стержневую перфорированную трубку с воспламенительным составом, который прожигает тонкую полиэтиленовую пленку и обеспечивает равномерное горение зерен заряда во всем объеме патрона. В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и, вращаясь по нарезам ствола, продвигается к выходу с непрерывно возрастающей скоростью. При движении пули в стволе на ее хвостовую часть будут воздействовать пороховые газы под большим давлением, препятствующие ее разжиманию. По мере выхода пули из ствола и прекращения давления пороховых газов на дно находящаяся в оболочке хвостовая часть пули разжимается от головной за счет силы упругости конической пружины, что придает пуле удобообтекаемую форму. Для уменьшения трения разжимания головной и хвостовой частей пули на теле ее оболочки предусмотрен слой смазки (например, графита). Удобообтекаемая форма хвостовой части возникает у пули лишь после выстрела и вылета из ствола. При полете обтекаемая форма пули и устроенный у хвостовой части стабилизатор уменьшают образование вихрей, придают прямолинейность полету и, следовательно, сводят трение к минимуму. До этого момента полость дна пули имеет удобную форму для восприятия давления пороховых газов в момент выстрела и при движении в стволе.

Применяемые элементы в предложенной конструкции (головная и хвостовая части пули, коническая пружина, стержневой стабилизатор, перфорированная трубка с отверстиями) известны в технике, однако в предложенном сочетании их использование проявляется как новое техническое решение для фиксации пули в гильзе патрона. Кроме того, конструкция обладает иными баллистическими свойствами с приданием хорошей аэродинамической формы пуле или снаряду при полете, что обуславливает боевую эффективность стрелкового и артиллерийского оружия.

Реализация данного конструктивного решения позволяет улучшить баллистические характеристики пуль и снарядов, увеличить настильность траектории и дальность полета, использовать хвостовую часть пули или снаряда в качестве дополнительного поражающего элемента, фиксировать сжатое положение головной и хвостовой частей пули в патроне, изолировать воспламенительный состав стержневой перфорированной трубки и пороховой заряд патрона, обеспечивать надежную передачу «форса пламени» от капсюля через воспламенительный состав стержневой перфорированной трубки на пороховой заряд патрона. При этом конструкция проста в изготовлении и дает возможность применения в серийном производстве патронов. Кроме того, фиксация сжатого положения пули через упор стабилизатора хвостовой части о стаканную часть перфорированной трубки обуславливает возможность ее применения для пуль, включающих разжимающуюся хвостовую часть удобообтекаемой формы из металлической винтовой конической пружины сжатия прямоугольного сечения.

Такое устройство унитарного патрона отвечает по всем предъявляемым критериям на изобретение.

Сущность изобретения поясняется чертежами и заключается в следующем. В оболочку головной части пули, включающую в себя металлическую коническую пружину, устраивается хвостовая часть, которая в исходном положении находится в сжатом состоянии и фиксируется в патроне через стабилизатор о металлическую перфорированную трубку гильзы. После выстрела, вращаясь, пуля движется по каналу ствола, при этом под действием пороховых газов головная и хвостовая части ее находятся в сжатом положении. После выхода из ствола, под действием сил пружности конической пружины, головная и хвостовая части разжимаются, что придает пуле удобообтекаемую форму. В пространстве пуля вращательно двигается под действием сил инерции, при этом стабилизатор придает прямолинейность полета, препятствует ее кручению и кувырканию.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство унитарного патрона в разрезе до выстрела. На фиг. 2 показана стаканная часть перфорированной трубки для фиксации хвостовой части пули или снаряда в исходном сжатом состоянии, а также изоляция зарядов патрона, на фиг. 3 и 4 - виды пуль или снарядов в разжатом состоянии после выхода из ствола оружия.

На чертежах следующие обозначения: 1 - гильза унитарного патрона, 2 - пороховой заряд, 3 - стержневая перфорированная трубка с отверстиями, 4 - воспламенительный заряд перфорированной трубки, 5 - изоляция воспламенительного заряда перфорированной трубки и пороха патрона, 6 - отверстия перфорированной трубки для воспламенения пороха патрона, 7 - стакан с заглушкой стержневой перфорированной трубки для фиксации хвостовой части пули или снаряда в сжатом состоянии, 8 - головная часть пули или снаряда, 9 - хвостовая часть пули или снаряда, 10 - коническая пружина, 11 - стабилизатор пули или снаряда, 12 - завальцованная грань оболочки пули, 13 - фаска завальцовки хвостовой части пули в оболочке, 14 - обойма конической пружины.

Устройство унитарного патрона работает следующим образом. В исходном положении головная и хвостовая части пули находятся в сжатом состоянии. Под действием выстрела пороховые газы давят на хвостовую часть пули с усилием, преодолевающим силу упругости сжатой конической пружины. Двигаясь по нарезному каналу ствола, придающему вращательное движение пуле, под действием пороховых газов, ее хвостовая часть находится в сжатом положении. По мере выхода из ствола, коническая пружина разжимается и придает пуле удобообтекаемую форму. В пространстве пуля вращательно двигается под действием сил инерции, при этом стабилизатор придает прямолинейность полета, препятствует ее кручению и кувырканию.

Практическая реализация предложенного устройства унитарного патрона не вызывает сомнения, так как базируется на основе использования известных материалов, устройств, технических решений. По аналогии предложенной конструкции могут устраиваться снаряды для орудий.