ПАТРОН
CARTRIDGE

Изобретение относится к патронам, гранаты которых работают в режиме газогенераторов: их боевые заряды воспламеняются на заданном расстоянии (через заданное время после выстрела) замедлителем и выбрасываются в виде аэрозоля на полете гранаты и на цели в атмосферу через канал замедлителя.
Известны американские дымовые патроны М713, М715 и М716, описанные в «Janes Ammunition Handbook Edited by Terry J Cander and Charles Q Cutshaw Ninth Edition 2000-2001» на странице 572, любой из которых может быть аналогом для настоящего предлагаемого изобретения, т.к. они отличаются друг от друга только цветом создаваемого ими в полете факела и применяются для обозначения расположения отдельных объектов войск на местности.
Аналог состоит из гильзы с метательным зарядом и скрепленной с ней разрушаемой при выстреле связью гранаты.
Граната представляет собой газогенератор, образованный корпусом со стальным достаточно толстым дном и скрепленной с ним закаткой алюминиевой головной частью, в полости которых размещены три канальных пиротехнических элемента, образующих дымовой заряд гранаты.
В дне корпуса выполнено осевое отверстие, в котором закреплен замедлитель, проходящий в канал дымового заряда практически до его середины и образованный трубчатым корпусом. В значительный по диаметру и гладкий канал замедлителя запрессована пиротехническая композиция. Эта композиция при сгорании выделяет значительное количество газообразованных продуктов, которые выносят из канала замедлителя твердые продукты горения, открывая его для последующего истечения продуктов сгорания дымового заряда.
Пиротехническая композиция замедлителя поджигается при выстреле продуктами сгорания метательного заряда и поджигает дымовой заряд гранаты на удалении 15-45 м от огневой позиции, что при дульной скорости гранаты 76 м/с соответствует времени замедления от 0,2 до 0,6 с. С этого момента граната летит к цели, обозначенная факелом соответствующего цвета, образованным продуктами сгорания дымового заряда.
Недостатки аналога связаны со значительным диаметром канала его замедлителя, который, как правило, выбирается из условия обеспечения расчетного режима горения дымового заряда, при котором он создает хорошо различимый на фоне неба в солнечный день невооруженным глазом факел и продолжает гореть на цели на максимальной дальности стрельбы в 400 м в течение времени, необходимого для визуального обнаружения места падения гранаты.
Длина пиротехнической композиции в замедлителе определяется из условия ее не выталкивания давлением пороховых газов при выстреле, создаваемым метательным зарядом, из канала корпуса замедлителя, т.е.
<mrow><mi>l</mi><mo>≥</mo><mfrac><mrow><mi>D</mi><mo>⋅</mo><mi>P</mi><mi>max</mi></mrow><mrow><mn>4</mn><mi>R</mi></mrow></mfrac></mrow>
,
где l  - длина пиротехнической композиции, мм;
D  - диаметр канала корпуса замедлителя, мм;
2
Pmax - максимальное давление, создаваемое метательным зарядом при выстреле, кг/мм;
2
R - удельная прочность соединения пиротехнической композиции с поверхностью канала корпуса замедлителя, которая практически прямо пропорциональна давлению прессования, кг/мм.
Необходимо отметить, что скорость горения пиротехнической композиции и ее разброс обратно пропорциональны давлению ее прессования.
Из анализа приведенной формулы видно, что давление прессования пиротехнической композиции в замедлителе аналога незначительно и это подтверждается большой длиной замедлителя и разбросом времени ее горения от 0,2 до 0,6 с. Очевидно, что столь существенный разброс времени горения пиротехнической композиции будет сопровождаться соответствующим ему разбросом количества газов от сгорания композиции еще в стволе оружия и неизбежно приведет к увеличению разброса дульной скорости гранаты и, следовательно, к снижению точности стрельбы.
К другим недостаткам аналога, связанным с конструкцией его замедлителя, следует отнести наличие канала в дымовом заряде, необходимого для размещения замедлителя, массивной крышки корпуса, компенсирующей снижение массы дымового заряда из-за наличия в нем канала, и уменьшение времени его горения по этой же причине.
Недостатки аналога в значительной степени устранены в известном австрийском патроне CS93 (Tear Gas), описанном в «Jane`s Ammunition Handbook Edited by Terry J Gander and Charles Q Cutshaw Ninth Edition 2000-2001» на странице 579 и принятым в качестве прототипа для настоящего предлагаемого изобретения.
Прототип состоит из двухкамерной гильзы с метательным зарядом и скрепленной с ней разрушаемой при выстреле связью гранаты. Граната представляет собой газогенератор, в котором в качестве боевого заряда используется пиротехническая рецептура ирританта CS, запрессованная без формирования в ней канала в тонкостенный контейнер. Это позволило увеличить массу боевого заряда за счет его торцевого горения увеличить время горения до 20 с и применить алюминиевую крышку корпуса гранаты.
Замедлитель гранаты образован гладким отверстием в дне корпуса, непосредственно в которое запрессована его пиротехническая композиция - это позволило также незначительно снизить влияние газообразных продуктов горения композиции на дульную скорость гранаты. Однако увеличение времени ее горения до 1 с при этом связано с вынужденным увеличением высоты столба композиции для противодействия ее разрушению давлением продуктов сгорания метательного заряда при выстреле. Это повлекло за собой существенный недостаток, заключающийся в том, что граната прототипа, имеющая дульную скорость 78 м/с, будет готова наносить надежное поражение на дальности только свыше 78 м. На меньших дальностях при встречи с твердыми преградами она может демонтироваться без воспламенения пиротехнической рецептуры ирританта.
Технической задачей настоящего предлагаемого изобретения является устранение недостатков известных патронов, содержащих гранаты в форме газогенераторов, а именно уменьшение длины замедлителя и уменьшение влияния продуктов сгорания его пиротехнической композиции на дульную скорость гранаты.
Решение поставленной технической задачи согласно настоящему предлагаемому изобретению достигается тем, что в известном патроне, содержащем двухкамерную гильзу с метательным зарядом и скрепленную с ней разрушаемой при выстреле связью гранату в форме газогенератора с боевым зарядом и замедлителем, смонтированным в дне гранаты и содержащим гладкий канал и запрессованную в него пиротехническую композицию торцевого горения, новым является то, что перед пиротехнической композицией замедлителя установлен предохранитель, препятствующий непосредственному воздействию на ее торец давления пороховых газов метательного заряда при выстреле.
В частных случаях возможны следующие решения:
- пиротехнический замедлитель утоплен в дно гранаты, а предохранитель выполнен в форме вкладной втулки, установленной с упором в корпус гранаты вокруг канала замедлителя и имеющей осевое отверстие, соответствующее свободному объему между втулкой и торцем пиротехнической композиции;
- пиротехнический замедлитель выполнен выступающим из дна гранаты в полость гильзы, при этом предохранитель образовывается вкладной ступенчатой заглушкой, установленной в канал замедлителя с упором в его корпус, и радиальными отверстиями, выполненными в корпусе замедлителя между пиротехнической композицией и вкладной заглушкой;
- пиротехнический замедлитель утоплен в дно гранаты, а предохранитель выполнен в форме полого конического колпачка с фланцем, установленного конической частью в канале замедлителя, а фланцем - с упором в его корпус вокруг канала и содержащего на конической части перпендикулярные ее поверхности отверстия, оси которых направлены в поверхность канала замедлителя, перед торцем его пиротехнической композиции;
- пиротехнический замедлитель утоплен в дно гранаты, а предохранитель выполнен в форме ступенчатой по наружному диаметру втулки, установленной ступенью меньшего диаметра в канале замедлителя, а торцем большей ступени с упором в поверхность корпуса вокруг этого канала, при этом отверстие во втулке выполнено меньше диаметра канала замедлителя и заполнено горючим составом, имеющим время торцевого горения превышающее время выстрела;
- при выполнении предохранителя в форме ступенчатой втулки ее отверстие со стороны пиротехнической композиции замедлителя может быть снабжено диаметральным расширением.
Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен в разрезе патрон по настоящему предполагаемому изобретению с одним из вариантов предохранителя, а на фиг.2-5 - другие варианты предохранителей.
Патрон (фиг.1) состоит из пластиковой гильзы 1 с метательным зарядом 2 и гранаты 3, скрепленной с гильзой клеевым соединением, разрушаемым при выстреле давлением метательного заряда 2.
Корпус гранаты 3 образован тонкостенным металлическим стаканом 4, в котором запрессован боевой заряд 5, например дымовой или из пиротехнической рецептуры ирританта, и пластиковым дном 6 с ведущим пояском 7 и кольцевой канавкой 8 перед ведущим пояском, в которую закатан край стакана 4. По оси дна 6 выполнено сквозное отверстие 9, в котором установлен замедлитель 10, состоящий из корпуса 11 в форме втулки с наружным кольцевым выступом 12 и запрессованной в ее канал пиротехнической композиции 13. Перед пиротехнической композицией 13 установлен предохранитель, исключающий прямое воздействие на композицию давления пороховых газов метательного заряда 2 при выстреле.
Указанный предохранитель в зависимости от диаметра и длины канала замедлителя 10, времени его замедления (горения пиротехнической композиции 13) и давления пороховых газов метательного заряда 2 при выстреле может иметь несколько исполнений:
- если между торцем пиротехнической композиции 13 и торцем корпуса 11 с кольцевым выступом 12 имеется достаточный свободный объем, то предохранитель может быть выполнен в форме втулки 14 (фиг.1), установленной перед замедлителем 10 и имеющей диаметр канала 15, который совместно со свободным объемом с одной стороны обеспечивает в этом объеме допустимое с точки зрения прочности давление, а с другой - надежное поджигание пиротехнической композиции 13;
- если кольцевой наружный выступ 12 корпуса 11 выступает из дна 6 гранаты 3 (фиг.2) и установлен по ходовой посадке в камере высокого давления 21 гильзы 1, то предохранитель замедлителя 10 выполнен в форме заглушки 22, перекрывающей канал корпуса 11, и радиальных отверстий 23, выполненных в кольцевом выступе 12 и проходящих в зазор между заглушкой 22 и пиротехнической композицией 13. Это позволяет исключить воздействие максимального давления пороховых газов от метательного заряда 2, имеющего место при его сгорании в камере высокого давления 21 гильзы 1;
- в таких же условиях, но при значительном давлении пороховых газов и малом времени их действия при выстреле может быть применен предохранитель (фиг.3) в форме полого конического колпачка 16 с фланцем 17, установленного конической частью в канал корпуса 11 и с упором фланцем в сам корпус. В конической части колпачка выполнены перпендикулярные ей отверстия 18, направленные в стенку корпуса 11 перед торцем пиротехнической композиции 13, что значительно снижает динамическое воздействие струй пороховых газов от метательного заряда 2 на торец композиции 13 при выстреле;
- если свободный объем в корпусе 11 отсутствует, то предохранитель (фиг.4) может быть выполнен в форме ступенчатой по наружному диаметру втулки 19 с осевым отверстием малого диаметра, заполненным быстрогорящей пиротехнической композицией 20, имеющей время горения лишь не намного больше времени выстрела. В этом случае композиция 20 воспламеняет композицию 13, а метательный заряд 2 своим давлением на последнюю композицию не воздействует;
- если торца пиротехнической композиции 20 (см. фиг.4 и 5) для воспламенения пиротехнической композиции 13 недостаточно, то отверстие под нее может быть выполнено ступенчатым, со ступенью большего диаметра со стороны композиции 13. В этом случае также отсутствует какое-либо воздействие пороховых газов метательного заряда 2 на пиротехническую композицию 13;
Работа предлагаемого патрона аналогична работе аналога и прототипа. Работа при этом различных вариантов предохранителей приведена в описании их устройств.
Во всех случаях после воспламенения пиротехнической композиции 13 втулка 14 (фиг.1), заглушка 22 (фиг.2), конический колпачок 16 (фиг.3), втулка 19 (фиг.4 и 5) выбрасываются из канала корпусов 11 замедлителей 10 и гранаты улетают к цели с горящими композициями 13 и открытыми каналами корпусов 11 замедлителей 10.