Результат интеллектуальной деятельности: СБОРНАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ ГИЛЬЗА

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции сборных артиллерийских гильз с пластмассовым корпусом, и может найти широкое применение при производстве артиллерийских выстрелов раздельно-гильзового и унитарного заряжания.

В настоящее время ведутся работы по совершенствованию артиллерийских выстрелов, направленные на увеличение дальности, улучшение кучности стрельбы и повышение эксплуатационных характеристик.

В связи с этим к артиллерийским гильзам предъявляются повышенные требования по обеспечению прочности и целостности конструкции, герметичности порохового заряда, надежной экстракции и возможности изготовления из недорогих и широко распространенных конструкционных материалов.

Особенность этих гильз состоит в том, что они применяются для комплектации выстрелов к мощным орудиям крупных калибров, работающих при значительных давлениях.

Одни из основных требований, предъявляемые к сборным артиллерийским гильзам с пластмассовым корпусом - это обеспечение прочности дна гильзы и корпуса при выстреле, ее надежная экстракция полуавтоматикой орудия и многократность повторного использования. Особенность этих гильз состоит в том, что они применяются для комплектации выстрелов к мощным орудиям крупных калибров, работающих при значительных давлениях в канале ствола.

Известна металлическая цельнотянутая гильза, содержащая корпус, сосок, очко, фланец и дно (см. БСЭ. М.: 1971 г., издание 3-е, том 6, с.522).

Такие гильзы нашли широкое применение для артиллерийских систем унитарного и раздельно-гильзового заряжания всех калибров.

Недостатком этого технического решения, как показывает практика, является сложность обеспечения надежной экстракции стреляной гильзы полуавтоматикой орудия, работающего при достаточно высоких давлениях в канале ствола, вследствие образования значительных конечных натягов между корпусом гильзы и стенками каморы. Кроме того, с экономической точки зрения металлические гильзы также нерациональны. На их массовое производство идет много дорогостоящих и дефицитных латунных сплавов и специальных сталей, технология производства цельнотянутых гильз сложна и требует специального прессового оборудования.

Задачей данного технического решения являлось создание металлической цельнотянутой гильзы для выстрелов к артиллерийским системам всех калибров без предъявления требования по надежной экстракции стреляной гильзы полуавтоматикой орудия с высокими рабочими давлениями в канале ствола.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией артиллерийской гильзы является наличие корпуса, фланца и дна.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является сборная артиллерийская гильза с пластмассовым корпусом, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, крепежное кольцо, гайку и резиновую прокладку (см. патент РФ №2148241), принятая авторами за прототип.

Как видно из этого технического решения применение пластмассы в качестве конструкционного материала для корпуса позволяет избежать образования значительных конечных натягов между корпусом и каморой орудия, что значительно облегчает ее экстракцию полуавтоматикой орудия после выстрела, а применение обычных материалов в конструкции гильзы - пластмасс и конструкционных сталей позволяет вести производство без применения тяжелого прессового оборудования и обеспечить, тем самым, высокие технико-экономические показатели.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известной гильзы, принятой авторами за прототип, относится то, что гарантируемая экстракция и целостность конструкции гильзы обеспечивается за счет применения пластмассового корпуса, скрепленного с поддоном при помощи крепежного кольца и гайки, но при этом, как показывает практика отработки сборных гильз с пластмассовым корпусом к артиллерийским системам крупных калибров не обеспечиваются: необходимая прочность пластмассового корпуса гильзы по срезу поддона в момент выстрела; прочность дна пластмассового корпуса в момент максимального давления в каморе орудия; надежная герметизация собранной гильзы.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией артиллерийской гильзы является наличие пластмассового корпуса, металлического поддона, гайки, крепежного кольца и резиновой прокладки.

В отличие от прототипа, в предлагаемой авторами сборной артиллерийской гильзе с пластмассовым корпусом толщина стенки корпуса по месту среза поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками: наружный радиус сопряжения боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью выполнен равным 0,6-1,3 внутреннего радиуса поддона, гильза снабжена дополнительным крепежным кольцом, гильза снабжена устройством герметизации, устройство герметизации содержит пластмассовую крышку с одним или несколькими резиновыми уплотнениями и фиксатор, на корпус нанесено графитовое покрытие, гильза упакована в бумагу и размещена в транспортной таре.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предполагаемого изобретения является создание сборной гильзы с пластмассовым корпусом к артиллерийскому орудию с высокими рабочими давлениями в каморе с обеспечением ее надежного функционирования при выстреле и герметичности гильзы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной сборной гильзе, содержащей пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку, особенность заключается в том, что толщина стенки корпуса по срезу поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет выполнения толщины стенки пластмассового корпуса по срезу поддона не менее 1,9 толщины среза поддона - обеспечить необходимую прочность пластмассовой гильзы в момент выстрела. При толщине стенки корпуса менее 1,9 толщины среза поддона в момент достижения максимального давления в канале ствола происходит неравномерная радиальная деформация стенок корпуса и поддона. При этом пластмассовый корпус, имея меньшую жесткость по сравнению со стенками поддона, испытывает значительно большую деформацию чем стенки поддона, что приводит к демонтажу (обрыву корпуса гильзы) по месту среза и прорыву пороховых газов за казенный срез орудия. Это опасно для жизни боевых расчетов орудий, а разрушенная гильза в канале ствола надолго выводит орудие из строя, выполнения дна пластмассового корпуса толщиной, равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца, - обеспечить необходимую прочность дна в процессе экстракции, а также заданный объем гильзы для размещения метательного заряда требуемой массы. При толщине дна корпуса менее 0,6 толщины крепежного кольца - не обеспечивается экстракция гильзы, так как из-за недостаточной жесткости пластмассового дна происходит отрыв поддона с крепежным кольцом от корпуса гильзы и гильза остается в зарядной каморе орудия, что исключает возможность продолжения стрельбы. При толщине дна корпуса более 1,8 толщины крепежного кольца уменьшается внутренней объем, что приводит к уменьшению массы метательного заряда и уменьшению дальности стрельбы.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет выполнения наружного радиуса сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью, равным 0,6-1,3 внутреннего радиуса поддона, обеспечить надежную герметичность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном через резиновую прокладку. При выполнение радиуса сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью менее 0,6 внутреннего радиуса поддона резко уменьшается площадь контакта сопрягаемых радиусных поверхностей корпуса и поддона с резиновой прокладкой, в следствии чего обеспечить герметичность соединения корпус-поддон невозможно. При радиусе сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью более 1,3 внутреннего радиуса поддона площадь контакта сопрягаемых радиусных поверхностей корпуса и поддона с резиновой прокладкой значительно увеличивается. При этом обеспечить равномерную деформацию резинового уплотнения невозможно, что также приводит к нарушению герметичности соединения корпуса с поддоном, снабжения конструкции сборной гильзы дополнительным крепежным кольцом достигается повышенная надежность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном в орудиях с автоматической подачей боеприпасов, снабжения сборной гильзы устройством герметизации позволяет при длительном хранении защитить метательный заряд от воздействия внешних факторов, сохранив тем самым, неизменными его баллистические характеристики, выполнения устройства герметизации в виде пластмассовой крышки с резиновым уплотнением и фиксатором гарантируемо защищает метательный заряд от внешнего воздействия при крайне неблагоприятных условиях боевого применения, транспортировки и эксплуатации, нанесения на пластмассовый корпус слоя графита полностью исключается возможность накопления на нем зарядов статического электричества, которые при определенных условиях могут инициировать воспламенение метательного заряда, размещения сборной гильзы, упакованной в бумагу, в транспортной таре позволяет предохранить ее от воздействия внешних факторов при транспортировке и хранении.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизны".

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения заключается в том, что сборная артиллерийская гильза, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку, в отличие от прототипа, согласно изобретению имеет толщину стенки корпуса по месту среза поддона не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена сборная артиллерийская гильза, на фиг.2 изображена сборная артиллерийская гильза в частных случаях исполнения.

Предлагаемая сборная артиллерийская гильза содержит металлический поддон 1 резиновую прокладку 2, пластмассовый корпус 3, крепежное кольцо 4, гайку 5, срез поддона - А, толщина среза поддона - Тп, толщина пластмассового корпуса по срезу поддона - Тк, толщина дна пластмассового корпуса - Тдк, толщина крепежного кольца - Ткл, наружный радиус сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью - Rк, внутренний радиус поддона - Rп.

В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения, сборная артиллерийская гильза имеет дополнительное крепежное кольцо 6, пластмассовую крышку 7, резиновое уплотнение 8, фиксатор 9 пластмассовой крышки 7.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

Сборную гильзу размещают в каморе орудия. После срабатывания капсюльной втулки происходит воспламенение и полное сгорание метательного заряда. Давление пороховых газов, воздействуя на стенку пластмассового корпуса 3, вызывает его радиальную деформацию по срезу поддона А. При этом одновременно происходит деформация и среза поддона, тем самым обеспечиваются благоприятные условия взаимодействия поддона и корпуса с обеспечением поперечной прочности последнего.

В процессе экстракции дно пластмассового корпуса 3 обладает достаточной жесткостью, отрыв поддона 1 с крепежным кольцом 4 от корпуса гильзы 3 не происходит и гильза целиком экстрактируется из каморы орудия. Тем самым обеспечивается целостность конструкции сборной гильзы после экстракции и ведение стрельбы из орудия без задержек.

Выполнение сборной гильзы с пластмассовым корпусом в соответствии с изобретением повышает надежность ее функционирования в составе артиллерийского выстрела и, как следствие, эффективность стрельбы в целом.

Изобретение может быть использовано при разработке различного типа сборных артиллерийских гильз.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов гильз, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.