ПАТРОН СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
SMALL ARMS CARTRIDGE

Изобретение относится к области вооружений, в частности к конструкциям патронов стрелкового оружия.
Известна «Патронная гильза и способ нанесения защитного покрытия на ее поверхность» (см. патент RU №2313058), состоящая из непосредственно стальной патронной гильзы с защитным покрытием, состоящим из последовательно нанесенных слоев - цинко-фосфатного слоя, выполняющего роль грунта, и полимерного слоя в виде полимер-полимерного комплекса на основе полимера полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом и модифицирующих его полимера и/или олигомера, образующих, по мнению авторов изобретения, с полиорганосилоксаном единую пространственно сшитую структуру полимерного покрытия.
К недостаткам известной гильзы с полимерным покрытием можно отнести возможность повреждения полимерного покрытия гильзы при установке в дульце пули с металлической наружной поверхностью, приводящей к контакту металла гильзы и металла пули, создающему электролитическую пару, приводящую в дальнейшем к коррозии металлов и разгерметизации пули с патроном.
Известен патрон стрелкового оружия, содержащий металлическую гильзу, бронебойную пулю, включающую оболочку, выполненную из биметалла, выполненного из стального срединного слоя и латунных наружных, свинцовую рубашку и твердосплавный сердечник, содержащий головную часть, передний участок которой выполнен в виде конуса, и хвостовую цилиндрическую часть, при этом головная часть сердечника выполнена с задним участком в виде усеченного конуса, непосредственно примыкающего к конусу переднего участка своим меньшим основанием, равным основанию конуса переднего участка, при этом длина конуса переднего участка равна (0,3-0,5)d, угол при его вершине равен 90-120°, длина усеченного конуса равна (0,6-0,8)d, угол наклона его образующей равен 5-15°, диаметр большого основания усеченного конуса равен диаметру хвостовой цилиндрической части сердечника, а общая длина сердечника равна (2-3)d, где d - калибр пули. См. патент РФ на изобретение №2357195, м.кл. F42B 12/06. - прототип.
К недостаткам известной пули можно отнести наличие обнажающегося при взаимодействии с нарезами канала ствола тонкого, упрочненного пластической деформацией металла латуни на поверхности биметаллической оболочки пули, приводящего к интенсивному износу канала ствола, созданию электрического потенциала (ЭДС) в месте контакта латуни оболочки пули с металлом гильзы при их сборке. Очаговые обнажения стали в оболочке пули вследствие контакта двух различных металлов с образованием между ними электрического потенциала приводят к возникновению коррозии в месте стыка пули и гильзы и его (стыка) разгерметизации во время хранения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности предотвращение создания ЭДС в местах контакта наружной поверхности пули с внутренней поверхностью дульца гильзы, и снижение износа канала ствола оружия.
Поставленный технический результат достигается сочетанием общих с прототипом известных признаков, состоящих из капсулированной гильзы с пороховым зарядом и пулей, и новых признаков, заключающихся в том, что на наружную биметаллическую поверхность пули и на стальную наружную и внутреннюю поверхности гильзы до их сборки электролитическим способом нанесены защитные слои из одного вида металла толщиной 3-6 мкм и твердостью не более 2,5 ГПа.
В качестве металла с твердостью не более 2,5 ГПа используют цинк, или медь, или никель, или латунь.
Слой цинка на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- содержание натра едкого от 100 до 120 г/л, белил цинковых сухих от 3 до 7 г/л, блескообразующей добавки «Экомет-Ц1» марки Б от 3 до 4 мл/л, с использованием анодов из цинка марки Ц0, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°C, с последующей промывкой в проточной воде с температурой от 40 до 60°C, осветлением в растворе азотной кислоты с концентрацией от 5 до 20 г/л при температуре до 25°C, пассивированием в растворе азотной кислоты от 4,5 до 5 мл/л с добавлением композиции «Экомет-ПЦ01 д» от 5 до 6 мл/л, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом.
Слой меди на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- меди цианид от 40 до 50 г/л, натрия цианид от 45 до 55 г/л, натрия карбонат от 10 до 15 г/л, натр едкий от 3 до 5 г/л, блескообразователь от 0.03 до 0.07 г/л с использованием анодов из меди марки M1, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора от 40 до 50°C, с последующей промывкой в непроточной воде (улавливание), проточной холодной воде, проточной горячей воде с температурой от 40 до 60°C и сушке горячим воздухом.
Слой латуни на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- содержание комплексной цианистой соли меди в пересчете на металл от 12 до 20 г/л, комплексной цианистой соли цинка в пересчете на металл от 3,5 до 8,0 г/л, цианида натрия (свободного) от 8,0 до 15 г/л, углекислого натрия (общее) от 20 до 100 г/л, с использованием анодов из латуни Л68, при плотности тока от 0.2 до 1,0 А/дм и температуре раствора от 15 до 30°C, с последующей промывкой сначала в холодной непроточной воде, а затем в холодной проточной воде, пассивированием в растворе, содержащем от 80 до 175 г/л хромового ангидрида с добавлением от 5 до 25 мл/л серной кислоты, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом.
Слой никеля на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- никеля сульфат от 140 до 150 г/л, натрия хлорид от 5 до 10 г/л, борная кислота от 25 до 30 г/л, натрия сульфат от 40 до 50 г/л, магния сульфат от 25 до 30 г/л, pH электролита от 5.0 до 5.5, с использованием анодов из никеля марок НПАН, НПА1 и НПА2, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°C, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом.
Новизной предлагаемого в качестве изобретения технического решения является нанесение на наружную биметаллическую поверхность пули и на стальную наружную и внутреннюю поверхности гильзы до их сборки, электролитическим способом защитных слоев из одного вида металла толщиной 3-6 мкм и твердостью не более 2,5 ГПа.
Так, нанесение на наружную биметаллическую поверхность пули и на стальную наружную и внутреннюю поверхности гильзы до их сборки электролитическим способом одинаковых защитных слоев металла толщиной 3-6 мк и твердостью не более 2,5 ГПа снижает износ канала ствола, обеспечивает контакт поверхностей пули и гильзы одним более мягким металлом одной твердости, чем предотвращается контакт различных металлов друг с другом и предотвращает возникновение электрического между ними потенциала и коррозию, чем обеспечивает плотную, надежную и долговечную их герметизацию.
При толщине более мягкого слоя металла на поверхностях пули и гильзы менее 3-х мк и более 6 мк не дает ощутимого положительного результата, при этом при слое больше 6 мк возрастают материальные и энергетические затраты.
Использование в качестве металла для покрытий наружных поверхностей гильзы и пули с твердостью не более 2,5 ГПа цинка, или меди, или никеля, или латуни позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности использования указанных металлов в качестве средств, повышающих износостойкость канала ствола оружия.
Признаки нанесения слоя цинка на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- содержание натра едкого от 100 до 120 г/л, белил цинковых сухих от 3 до 7 г/л, блескообразующей добавки «Экомет-Ц1» марки Б от 3 до 4 мл/л, с использованием анодов из цинка марки Ц0, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°C, с последующей промывкой в проточной воде с температурой от 40 до 60°C, осветлением в растворе азотной кислоты с концентрацией от 5 до 20 г/л при температуре до 25°C, пассивированием в растворе азотной кислоты от 4,5 до 5 мл/л с добавлением композиции «Экомет-ПЦ01 д» от 5 до 6 мл/л, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом, нанесения слоя меди на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- меди цианид от 40 до 50 г/л, натрия цианид от 45 до 55 г/л, натрия карбонат от 10 до 15 г/л, натр едкий от 3 до 5 г/л, блескообразователь от 0.03 до 0.07 г/л с использованием анодов из меди марки M1, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора от 40 до 50°C, с последующей промывкой в непроточной воде (улавливание), проточной холодной воде, проточной горячей воде с температурой от 40 до 60°C и сушке горячим воздухом, нанесение слоя латуни на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- содержание комплексной цианистой соли меди в пересчете на металл от 12 до 20 г/л, комплексной цианистой соли цинка в пересчете на металл от 3,5 до 8,0 г/л, цианида натрия (свободного) от 8,0 до 15 г/л, углекислого натрия (общее) от 20 до 100 г/л, с использованием анодов из латуни Л68, при плотности тока от 0.2 до 1,0 А/дм и температуре раствора от 15 до 30°C, с последующей промывкой сначала в холодной непроточной воде, а затем в холодной проточной воде, пассивированием в растворе, содержащем от 80 до 175 г/л хромового ангидрида с добавлением от 5 до 25 мл/л серной кислоты, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом и нанесение слоя никеля на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы наносят электролитическим способом в электролите следующего состава:
2
- никеля сульфат от 140 до 150 г/л, натрия хлорид от 5 до 10 г/л, борная кислота от 25 до 30 г/л, натрия сульфат от 40 до 50 г/л, магния сульфат от 25 до 30 г/л, pH электролита от 5.0 до 5.5, с использованием анодов из никеля марок НПАН, НПА1 и НПА2, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°C, промывке в холодной до 25°C, а затем в горячей от 30 до 60°C воде и сушке горячим воздухом - являются признаками дополнительными, более подробно раскрывающими основные признаки предлагаемого изобретения, и позволяют создать на указанных поверхностях гильзы и пули плотный мелкодисперсный слой соответствующего металла, который при сборке пули с гильзой и во время движения по каналу ствола не повреждается на всю его толщину, при этом имеющиеся неровности на контактирующих поверхностях пули и гильзы выравниваются, незначительные впадины заполняются металлом и создается более плотный контакт поверхностей, способствующих длительному и надежному хранению патронов и улучшению баллистических характеристик стрелкового патрона.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям сочетания известных общих с прототипом и новых признаков в источниках научно-технической и патентной информации не обнаружено, что позволяет отнести их к обладающим новизной. Указанное сочетание известных и новых признаков не вытекает явным образом из существующего уровня техники, а следовательно, имеет изобретательский уровень. Сочетание признаков с описанием работы предлагаемого патрона позволяет отнести их к промышленно применимым.
На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый патрон стрелкового оружия с нанесенным на контактные и наружные поверхности пули и гильзы защитным металлическим слоем - слоем цинка, или слоем латуни, или меди, или никеля.
На фиг. 2 в увеличенном масштабе показано продольное сечение пули.
Предлагаемый патрон стрелкового оружия состоит из капсюлированной гильзы 1 с пороховым зарядом 2 и пулей со стальным сердечником 3 с биметаллической оболочкой 4, свинцовой рубашкой 5. На наружную поверхность оболочки 4 пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы 1 до сборки электролитическим способом нанесено защитное металлическое цинковое, или латунное, или медное, или никелевое покрытия 6.
Предлагаемый патрон стрелкового оружия собирается и работает следующим образом.
2
2
2
2
Первоначально на наружную и внутреннюю поверхности гильзы и на наружную поверхность биметаллической оболочки пули электролитическим способом наносят слои цинка в электролите следующего состава: - натра едкого от 100 до 120 г/л, белил цинковых сухих от 3 до 7 г/л, блескообразующей добавки «Экомет-Ц1» марки Б от 3 до 4 мл/л, с использованием анодов из цинка марки Ц0, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°С, с последующей промывкой в проточной воде с температурой от 40 до 60°С, осветлением в растворе азотной кислоты с концентрацией от 5 до 20 г/л при температуре до 25°С, пассивированием в растворе азотной кислоты от 4,5 до 5 мл/л с добавлением композиции «Экомет-ПЦ01 д» от 5 до 6 мл/л, промывке в холодной до 25°С, а затем в горячей от 30 до 60°С воде и сушке горячим воздухом, или в электролите следующего состава наносят слои меди: - меди цианид от 40 до 50 г/л, натрия цианид от 45 до 55 г/л, натрия карбонат от 10 до 15 г/л, натр едкий от 3 до 5 г/л, блескообразователь от 0.03 до 0.07 г/л с использованием анодов из меди марки M1, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора от 40 до 50°С, с последующей промывкой в непроточной воде (улавливание), проточной холодной воде, проточной горячей воде с температурой от 40 до 60°С и сушке горячим воздухом, или наносят слои латуни в электролите следующего состава: - содержание комплексной цианистой соли меди в пересчете на металл от 12 до 20 г/л, комплексной цианистой соли цинка в пересчете на металл от 3,5 до 8,0 г/л, цианида натрия (свободного) от 8,0 до 15 г/л, углекислого натрия (общее) от 20 до 100 г/л, с использованием анодов из латуни Л68, при плотности тока от 0.2 до 1,0 А/дм и температуре раствора от 15 до 30°С, с последующей промывкой сначала в холодной непроточной воде, а затем в холодной проточной воде, пассивированием в растворе, содержащем от 80 до 175 г/л хромового ангидрида с добавлением от 5 до 25 мл/л серной кислоты, промывке в холодной до 25°С, а затем в горячей от 30 до 60°С воде и сушке горячим воздухом, или наносят слои никеля - никеля сульфат от 140 до 150 г/л, натрия хлорид от 5 до 10 г/л, борная кислота от 25 до 30 г/л, натрия сульфат от 40 до 50 г/л, магния сульфат от 25 до.30 г/л, рН электролита от 5.0 до 5.5, с использованием анодов из никеля марок НПАН, НПА1 и НПА2, при плотности тока от 0,5 до 1,5 А/дм и температуре раствора до 30°С, промывке в холодной до 25°С, а затем в горячей от 30 до 60°С воде и сушке горячим воздухом.
После установки в донную часть гильзы капсюля, засыпки порохового заряда в дульце гильзы устанавливают пулю. При этом наружная поверхность оболочки пули, покрытая защитным слоем, например, цинка, при входе в гильзу взаимодействует с таким же защитным слоем цинка, выполненным на внутренней поверхности дульца гильзы.
Наличие контактирующих слоев цинка на наружной поверхности пули и на внутренней поверхности дульца гильзы позволяет плотно, надежно и герметично соединить пулю с гильзой. При хранении такого патрона в месте контакта пули с гильзой не создается ЭДС и не возникают условия для образования коррозии и нарушения герметичности патрона.
Точно также осуществляется сборка патрона с нанесенными на наружную поверхность пули и на наружную и внутреннюю поверхности гильзы защитными слоями меди, латуни, никеля и создается идентичный результат по герметичности, отсутствию электрического потенциала, связанной с ним коррозией и плотности контактируемых поверхностей.
Во время выстрела, при движении пули по каналу ствола, деформации в основном подвергается дополнительно нанесенный на оболочку пули защитный слой. В исключительных случаях частичной деформации подвергается и латунный слой оболочки пули. При этом не происходит контакта слоя стали, находящегося внутри биметаллической оболочки пули, о нарезы канала ствола, что соответственно положительно сказывается на износе канала ствола и увеличении срока его службы.
В настоящее время на предлагаемый патрон разработана конструкторско-технологическая документация, изготовлена опытная партия патронов, предварительные испытания которой показали положительные результаты.
По окончании комплексных испытаний будет принято решение о производстве предлагаемых патронов.