СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОДЖИГА ПОРОХОВОГО ЗАРЯДА В ОГНЕСТРЕЛЬНОМ ОРУЖИИ
METHOD AND DEVICE FOR FIRING POWDER CHARGE IN SMALL ARMS

Изобретение относится к боеприпасам для охотничьего, спортивного, артиллерийского огнестрельного оружия и касается ударного воспламенения порохового заряда в патронах и снарядах.
В охотничьих ружьях для воспламенения порохового заряда применялся капсюль типа «Центробой» (ЦБО), представляющий собой латунный колпачок, на дне которого размещен закрытый фольгой слой ударного состава на базе гремучей ртути [1]. Поскольку капсюль не имеет наковаленки, о которую разбивается ударный состав при ударе бойка, для его использования необходимы металлические гильзы с наковаленкой в капсюльном гнезде. Это усложняет и удорожает патрон. Вторым недостатком капсюля «Центробой» является малая энергия взрыва, недостаточная для поджига современных медленно горящих бездымных порохов, таких как «Сокол», «Сунар», «Барс».
Известны более мощные капсюли типа «Жевело» и аналогичные ему КВ-21, КВ-22, КВ-24 [2]. Они представляют собой латунный корпус в форме стакана с нанесенным на дно ударным составом, над которым размещена наковаленка, закрепленная завальцовкой дульного края корпуса. Капсюли типа «Жевело» обеспечивают воспламенение применяемых в охотничьих боеприпасах бездымных порохов. Однако даже усиленный вариант «Жевело-М» (мощный) не обладает воспламеняющей способностью, необходимой для полного сгорания в канале ствола усиленных зарядов медленно горящих порохов. Кроме того, капсюль «Жевело» сложен в изготовлении и недостаточно надежен из-за возможности смещения наковаленки.
В последнее время разработан более простой и надежный капсюль-воспламенитель, представляющий собой латунный колпачок, подобный применяемому в капсюле «Центробой», на дне которого размещен герметизированный фольгой или лаком ударный состав, а поверх него запрессована конусообразная наковаленка с запальными отверстиями [3] - прототип. Наковаленка удерживается в корпусе за счет своей упругой деформации, возникающей при запрессовке.
Основным недостатком последнего капсюля является то, что он не обеспечивает полного сгорания в гладкоствольном и короткоствольном оружии медленно горящих бездымных боевых порохов. Такие пороха, как например 4-7-с-грост В84-2232-85, обладают повышенной мощностью и значительно большим сроком хранения (50 лет по сравнению с 4 годами у «Сокола») и поэтому не требуют замены патронов каждые 4-5 лет. Кроме того, этот капсюль рассчитан на работу при температурах от -20 до +50°С, тогда как бывает необходимость стрельбы и в интервале от - 20 до -50°С.
Основной недостаток известных капсюлей связан с используемым способом воспламенения порохового заряда. При деформации бойком донышка капсюля происходит воспламенение ударного состава. Пламя от его горения через запальные отверстия попадает в пороховой заряд и поджигает тонкий прилегающий слой пороха. После этого за счет теплопроводности реакция горения распространяется на весь заряд. Процесс распространения довольно медленный и составляет для разных составов пороха от десятых долей до сотен миллиметров в секунду. Скорость горения сильно зависит от давления [4]. В нарезном оружии, где давление газов высоко и составляет около 3000 атмосфер, в стволе успевает сгореть даже медленно горящий порох. Однако в гладкоствольном оружии давление значительно ниже (максимально допустимое в охотничьих ружьях 12-го калибра равно 660 атмосфер). Аналогичная ситуация в короткоствольном артиллерийском оружии, например в мортирах. Поэтому в таком оружии наиболее качественные медленно горящие пороха не успевают сгореть в канале ствола за время вылета снаряда. Для обеспечения полного сгорания таких порохов необходимо увеличение давления и мощности поджига.
Целью изобретения является ускорение поджига порохового заряда.
Задача решается тем, что поджиг осуществляется в два этапа: сначала ударным капсюлем воспламеняется инициирующий пороховой заряд, размещенный в закрытом контейнере, а затем взрывом контейнера поджигается основной метательный заряд. При взрыве контейнера в гильзе возникает высокое давление и выделяется большая тепловая энергия, что приводит к ускоренному горению даже самых медленно горящих порохов.
Устройство для реализации способа представляет собой устанавливаемый в капсюльное гнездо гильзы контейнер в виде стакана, в который засыпан инициирующий заряд пороха, а с открытого конца запрессован капсюль с ударным составом и наковаленкой.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, где показан разрез патрона с установленным в нем устройством поджига. На фиг.2 дана зависимость давления p в гильзе от времени t для прототипа (кривая 1) и предлагаемого способа(кривая 2).
Патрон огнестрельного оружия содержит гильзу 1, внутрь которой засыпан метательный пороховой заряд 2 и с дульной стороны вставлен снаряд 3 (снаряд орудия, пуля или дробь ружья). В капсюльное отверстие на донышке гильзы 1 запрессовано предлагаемое устройство поджига. Устройство представляет собой контейнер 4 в виде цилиндрического стакана с буртиком 5, препятствующим его провалу в гильзу. Контейнер штампуется из латунной фольги, пластика или другого подходящего материала. В контейнер 4 засыпан инициирующий пороховой заряд 6, а с открытого конца запрессован ударный капсюль 7 типа «Жевело» [2] или предложенного в прототипе [3], содержащий корпус с ударным составом 8 и наковаленку 9.
Принцип действия изобретения заключается в следующем. Удар бойка оружия создает вмятину на донышке капсюля и сжатие ударного состава, находящегося между донышком и острием наковаленки. В результате сжатия ударный состав воспламеняется. Его пламя через запальные отверстия в наковаленке вырывается в инициирующий пороховой заряд 6 и поджигает его. Горение инициирующего заряда вызывает рост давления в контейнере 4, что приводит к его разрыву. Взрыв контейнера создает в гильзе 1 высокую температуру и давление, а также рой разлетающихся осколков. Это приводит к быстрому возгоранию большого объема метательного порохового заряда 6, выталкиванию снаряда 3 и выстрелу оружия.
1
Предлагаемый двухстадийный поджиг порохового заряда, несмотря на задержку зажигания на время взрыва контейнера t, дает более ранний выстрел по сравнению с известным поджигом от ударного капсюля. Это обусловлено тем, что максимальное давление пороховых газов в канале ствола устанавливается быстрее (кривые 1 и 2 на фиг.2). Быстрое достижение максимального давления увеличивает скорость горения и обеспечивает полное сгорание метательного заряда.
Оптимальная энергия взрыва предлагаемого устройства поджига для каждого вида оружия и состава пороха устанавливается подбором количества и состава инициирующего заряда 6, а также прочности контейнера 4. При этом может быть достигнуто полное сгорание даже самых медленно горящих порохов, в том числе при температурах ниже -20°С, при приемлемом давлении в канале ствола.
Дополнительным достоинством предлагаемого устройства является то, что ударный капсюль 7 может быть единым для разных видов огнестрельного оружия - от винтовок и ружей до артиллерийских орудий. В особо мощных орудиях может использоваться «матрешка» из нескольких предлагаемых контейнеров, вставленных друг в друга. В связи с пониженными требованиями к мощности капсюля количество ударного состава может быть снижено в несколько раз, что уменьшит его разрушающее действие на ствол. В качестве ударных составов можно использовать недефицитные и безвредные вещества.
Применение предлагаемого способа и устройства поджига позволит использовать в гладкоствольном охотничьем оружии мощные медленно горящие военные пороха, обладающие на порядок большим сроком хранения. Кроме того, появляется возможность возрождения короткоствольного артиллерийского оружия типа мортир и замены им применяемых сейчас минометов, мощность снаряда которых на порядок ниже.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ДОКУМЕНТЫ
1. Справочник охотника. Смоленское книжное издательство, 1961, с 47-49.
2. ГОСТ 24579-81. Капсюль-воспламенитель «Жевело».
3. Пат. РФ №2094752. Заявл. 1996, опубл. 1997.
4. Трофимов В.Н. Охотничьи боеприпасы и снаряжение патронов к охотничьим ружьям (Справочник). Минск, ООО СЛК, 1996, с.40.