ТРАВМАТИЧЕСКИЙ ПАТРОН ДЛЯ БЕССТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
TRAUMATIC CARTRIDGE FOR TUBELESS WEAPON

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к унитарным патронам для бесствольного оружия ограниченного поражения нелетального действия, применяемого для самообороны.
Уровень данной области техники характеризует описанный в патенте RU №2079087 C1, F41C 3/00, 1997 г. иммобилизирующий боеприпас ударного действия, содержащий гильзу с винтовыми выступами на внутренней поверхности стенки со стороны среза, средство воспламенения, обтюрирующее устройство и размещенные в камере гильзы метательный заряд и деформирующийся ударный элемент.
Особенностью боеприпаса является то, что деформирующийся ударный элемент представляет собой полый цилиндрический корпус с закрытыми торцами, выполненный из упругого материала, в котором расположена эластичная оболочка с вязкотекучим или сыпучим наполнителем.
На наружной боковой поверхности корпуса выполнены винтовые нарезы, ответные винтовым выступам на внутренней поверхности гильзы и параллельные винтовым нарезам разрезы, не доходящие до заднего торца корпуса и выходящие на его передний торец.
Камера гильзы разделена поперечной перегородкой с одним или более дроссельными отверстиями на две части, одна из которых предназначена для размещения метательного заряда, а другая - для размещения деформирующегося ударного элемента и обтюрирующего устройства. При этом дроссельные отверстия со стороны метательного заряда закрыты разрывной мембраной.
Недостатком описанного боеприпаса является сложность конструкции, нетехнологичной в изготовлении и сборке, что ограничивает практическое использование. Кроме того, останавливающее действие ударного элемента при самообороне недостаточное для оказания на правонарушителя травматического воздействия, вызывающего болевой шок.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном травматическом патроне по патенту RU 2179700 C1, F42B 5/073, 08, 2002 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.
Известный травматический патрон бесствольного оружия содержит ступенчатую алюминиевую гильзу, в донной части которой смонтирован электрический капсюль-воспламенитель, взаимодействующий с пороховым метательным зарядом газогенератора, запрессованного в камеру меньшего диаметра полости гильзы.
Оболочка газогенератора закатана на хвостовик резиновой пули для предотвращения ее извлечения с целью переделки под боевой боеприпас.
Внутри резиновой пули помещен стальной сердечник, повторяющий внешние очертания пули.
Калиберная головная часть резиновой пули, большего диаметра, чем у хвостовика, примыкает к поверхности гильзы за ступенью ее стенки.
Головная часть пули с хвостовиком монолитно связаны посредством перемычки.
В хвостовике и центральном металлическом стержне выполнен осевой канал для балансировки пули, чтобы ее центр масс располагался в геометрическом центре пули, создав тем самым стреловидную форму пули для большей устойчивости на траектории полета.
Продолжением отмеченных достоинств травматического патрона являются присущие недостатки.
Аэродинамическая форма головной части пули снижает торможение на полете, но не исключает ее рикошета при встрече с целью под большим углом, что вероятно из-за неосевого ориентирования на траектории при размещении центра масс в геометрическом центре пули, создающем продольную неустойчивость пули.
Это резко уменьшает кинетическое воздействие на правонарушителя, не вызывая болевого шока от травмы, то есть не оказывает необходимого останавливающего эффекта, его обездвиживания и замешательства.
Кроме того, при движении пули в гильзе ее хвостовик получает люфт относительно направляющей камеры гильзы большего диаметра, что служит причиной возникновения его колебаний по отношению продольной оси.
На внешней траектории полета эти колебания хвостовика вызывают рыскание головной части и пули в целом, что значительно снижает точность стрельбы и ее прицельную дальность.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченных недостатков для продольной стабилизации композитной пули на траектории полета и причинения правонарушителю травмы нелетального действия, вызывающей болевой шок и оказывающей останавливающее действие, необходимые для его захвата и нейтрализации.
Требуемый технический эффект достигается тем, что в известном травматическом патроне для бесствольного оружия, содержащем алюминиевую гильзу со ступенчатой полостью, электрический капсюль-воспламенитель, взаимодействующий с вышибным пороховым зарядом запрессованного в гильзу газогенератора, и обрезиненную пулю с металлическим сердечником, головная часть и хвостовик которой связаны перемычкой, согласно изобретению, пуля размещена автономно от газогенератора и опирается на мембрану, установленную на уступе полости гильзы, а совмещенный с перемычкой полимерный хвостовик и головная часть пули адекватно примыкают к гильзе, наружный профиль которой выполнен с наклоном к открытому торцу на расстоянии 0,4-0,5 ее длины, причем в хвостовике выполнена глухая донная полость.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили увеличение прицельной дальности с 10 м до 25 м при повышении точности стрельбы усовершенствованными травматическими патронами в полтора-два раза, сравнительно с действующими штатными по прототипу.
Автономное от газогенератора размещение композитной пули, при адекватном примыкании головной части и хвостовика к поверхности общей ступени полости гильзы, обеспечило кратное повышение кучности стрельбы за счет принудительного соосного направления пули при метании и продольного ориентирования ее полета на траектории, где хвостовик служит в качестве аэродинамического стабилизатора, что повышает ее продольную устойчивость за счет смещения кзади центра давления.
При этом на пулю, примыкающую к поперечно установленной на уступе полости гильзы мембране, выполняющей функции обтюрирующего пыжа, распределенно передается метательный импульс давления, развиваемый при горении вышибного заряда газогенератора, запрессованного в донной камере гильзы, без потерь энергии от газовых проскоков.
Установка пули на поперечной мембране, изолированно от газогенератора, запрессованного в донной камере гильзы, позволила использовать хвостовик, диаметр которого сопоставим с диаметром головной части, в качестве дополнительной опоры взаимодействия с направляющей стенкой гильзы при метательном разгоне, что полностью исключило осевые перекосы и биения при выстреле.
Особенностью предложенной конструкции является выполнение хвостовика пули из полимерного литьевого материала, чем значительно повышены ее трибодинамические характеристики, так как конструкционный материал хвостовика обеспечивает аксиальное движение пули по гильзе без заметных потерь метательного импульса на трение.
Выполнение хвостовика, совмещенного с перемычкой, из полимерного материала дополнительно смещает центр масс к головной части пули, что способствует ее устойчивости на траектории полета к цели.
Выполнение хвостовика заодно с перемычкой, которая геометрически замкнута в проточке головной части, упрощает технологию изготовления монолитной несущей конструкции пули как автономной сборочной единицы.
Выполнение наружного профиля гильзы с коническим сужением к открытому торцу позволяет использовать ее для стрельбы из бесствольного пистолета, каналы многоместной кассеты которого сведены к центру осевым наклоном для кучного боя, за счет компенсации отдачи при выстреле из эксцентрично расположенных патронных ее каналов относительно продольной оси пистолета.
Диапазон сужения наружного профиля гильзы травматического патрона в размере 0,4-0,5 ее длины оптимизирован экспериментальными стрельбами по достижению максимальной кучности, получаемой за счет наклона патронных каналов к продольной оси оружия. Этим компенсируется радиальная отдача от момента силы, возникающего при стрельбе из каналов, размещенных с эксцентриситетом.
Глухая донная полость в хвостовике пули служит для снижения турбулезации воздушных набегающих потоков в задонном объеме, что предотвращает возникновение поперечных колебаний, отклоняющих пулю от траектории стрельбы, и уменьшает ее аэродинамическое торможение.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображен предложенный патрон. Чертеж имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.
В алюминиевой гильзе 1, полость которой имеет ступень 2, где установлена мембрана 3, разделяющая ее на две полости 4 и 5, нижнюю и верхнюю соответственно.
Наружный профиль гильзы 1 на расстоянии l=0,4-0,5 L (где L - общая длина патрона) от открытого торца гильзы 1 выполнен с коническим сужением под углом 40' наклона образующей к ее продольной оси.
Это позволяет использовать патрон для стрельбы из бесствольного пистолета, патронные каналы многоместной кассеты которого встречно наклонены под углом (35-80)' к продольной оси оружия, обеспечив тем самым их частичное совмещение на соизмеримом расстоянии, где отсутствует перегородка между патронными каналами.
В совмещенном объеме патронных каналов кассеты пистолета патроны предложенной геометрии наружного профиля примыкают своими коническими сужениями, расположенными параллельно, без механического взаимодействия при заряжании и выстреле.
Описанные усовершенствования, адаптирующие оружие и боеприпасы, позволили при стрельбе из эксцентрично расположенных каналов кассеты оружия компенсировать неизбежную отдачу до совмещения линии огня с линией прицеливания. Таким образом, упреждающий наклон патронов в каналах кассеты обеспечивает точную стрельбу в цель.
В донной части гильзы 1 смонтирован электрический капсюль-воспламенитель 6, составная часть запрессованного в камеру 4 газогенератора 7, содержащего пиротехнический вышибной заряд 8.
На мембрану 3 опирается композитная пуля, содержащая монолитно связанные между собой металлический сердечник 9, с демпфирующим покрытием 10 из резины, и полимерный хвостовик 11, который перемычкой 12 геометрически замкнут в кольцевой проточке 13 сердечника 9.
Мембрана 3 выполняет функции пыжа, предотвращая проскоки газообразных продуктов горения вышибного заряда 8, и служит для распределения нагрузки метательного импульса на поперечное сечение хвостовика 11.
Металлический сердечник 9 с резиновым покрытием 10 образует утяжеленную головную часть пули, центр масс которой смещен вперед.
В донной части облегченного полимерного хвостовика 11 выполнена донная глухая полость 14, что дополнительно служит смещению вперед центра масс пули для ее продольной аэродинамической стабилизации на полете к цели (при условии снижения массы хвостовика 11 и перемычки 12, выполненных заодно из конструкционной литьевой пластмассы).
Сопоставимые диаметры головной части (ее резинового покрытия 10 на металлическом сердечнике 9) и хвостовика 11 выбраны для совмещения с диаметром полости 5 гильзы 1, в которую пуля установлена внатяг на густой смазке, служащей в качестве герметизирующего средства.
Между газогенератором 7 и мембраной 3 сформирован свободный объем гильзы 1, служащий ресивером 15.
Травматический патрон предназначен для вооружения спецподразделений силовых структур, поэтому в нем не предусмотрены меры, препятствующие его переоснащению в боеприпас, предназначенный для причинения тяжких телесных повреждений, включая летальный исход.
Конструктивными особенностями предложенной композитной пули, технологичной в серийном производстве, являются смещение центра масс вперед, центра давления - назад, что автоматически на полете продольно аэродинамически стабилизирует пулю, обеспечивая заданную кучность стрельбы.
Функционирует предложенный патрон следующим образом.
При выстреле от электроконтакта оружия срабатывает капсюль-воспламенитель 6, форсом пламени которого инициируется пороховой заряд 8, от повышения давления газообразных продуктов горения заряда 8 внутри газогенератора 7 происходит раскрытие его завальцовки.
Газообразные продукты горения заряда 8 накапливаются в ресивере 15, где выравнивается давление, которое при достижении определенного уровня через мембрану 3 распределенно воздействует на хвостовик 11 пули.
Перемещаясь вдоль полости 5 гильзы 1, пуля ускоряется и продольно ориентируется по линии прицеливания пистолета, направленной на цель.
Пуля при этом базируется и направляется в камере 5 гильзы 1 на разнесенных опорах: хвостовике 11 и покрытии 10 головной части, что исключает угловые ее колебания, улучшая внутреннюю баллистику.
На траектории полета пуля продольно устойчива за счет утяжеленной головной части и аэродинамической стабилизации посредством выступающего хвостовика 11.
В донной камере 14 хвостовика 11 гасится турбулентность задонных воздушных потоков, чем снижается торможение пули.
Предложенная конструкция травматического патрона характеризуется повышенной кучностью стрельбы на 10 м: 60-80 мм против 120-160 мм у известного (при стрельбе из жестко закрепленного в баллистической установке патрона). При этом предложенный травматический патрон обеспечивает прицельную кучность на дистанции 25 м, составляющую 150-200 мм.
Таким образом, патрон по изобретению имеет повышенную прицельную дальность и кучность боя, что позволяет рекомендовать конструкцию на серийное производство для поставок заказчикам.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по оружию самообороны, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности серийного изготовления травматических патронов для бесствольного оружия на действующем производстве можно сделать вывод о его соответствии критериям патентоспособности.