ПАТРОН ДЛЯ ГЛАДКОСТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ

Полезная модель относится к боеприпасам для гладкоствольных, преимущественно, охотничьих ружей.
Известны патроны с капсюлями типа «Центробой», заряжаемые дымным порохом, например марки «Медведь» [В.Н.Трофимов. Охотничьи боеприпасы. Справочник. М., Издательство Рученькина, 1997, с.30-32]. Недостатком этих патронов является низкая скорость дроби (до 300 м/с на расстоянии 10 м при заряде 6 грамм) и связанная с этим недостаточная поражающая способность.
Значительно лучшими поражающими свойствами обладают патроны, заряженные бездымным порохом, например «Сокол» [Там же, с.32-37]. Они обеспечивают скорость дроби не менее 320 м/с на расстоянии 10 м от дульного среза при меньшем заряде (2,2 г). Однако для их снаряжения необходимы более мощные и более дорогие капсюли типа «Жевело». Кроме того, срок хранения таких патронов ограничен и составляет 4-10 лет.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является патрон для гладкоствольных ружей, содержащий гильзу с капсюлем, в которой размещены пороховой метательный заряд, состоящий по меньшей мере из двух различных порохов с разной скоростью горения, которые равномерно перемешены друг с другом (см. патент RU 111275 U1, опубликованный 10.12.2011).
Основным недостатком прототипа является то, что при его использовании невозможно достичь скоростей, значительно превосходящих скорости существующих скоростных охотничьих патронов. Это подтверждается результатами испытаний, приведенными в описании к прототипу. Из них следует, что даже при давлениях, близких к предельно допустимым для ружей с патронником 70 мм, не достигается скорость, характерная для современных скоростных патронов. При этом указанную в описании к прототипу скорость снаряда (370 м/с, достигнутую при максимальном давлении в патроннике равным 652 бар) можно получить при использовании одного типа пороха, например, марки «Сунар 42 Магнум», или пластинчатого пороха иностранного производства для патронов высокого давления.
2
Основной причиной, по которой с использованием прототипа невозможно получить результатов, превосходящих существующие образцы, является то, что для достижения таких результатов необходима значительная разница по скорости горения сочетаемых порохов, то есть, дополнительно, например, к обычным охотничьим быстрогорящим порохам необходимо использовать для сочетания медленно горящие пороха, значительно отличающиеся по скорости горения, например, можно было бы использовать медленно горящий охотничий крупнозернистый порох «Глухарь», но еще меньшая скорость горения у порохов для боеприпасов к артиллерийскому оружию и нарезному длинноствольному оружию. Такой порох при его использовании по назначению в необходимом для этого объеме создает в канале ствола оружия давление около 3000 кгс/см и более. Если снарядить патрон к гладкоствольному оружию с использованием только такого пороха, то выстрела не произойдет, поскольку у охотничьих капсюлей недостаточная мощность для инициирования такого пороха. Но если инициирование все же произойдет и в стволе будет достаточное давление для сгорания такого пороха, то это приведет к разрыву ствола. По этим причинам порох, предназначенный для патронов к нарезному оружию, всегда считался непригодным для снаряжения охотничьих патронов к гладкоствольному оружию. Однако, при использовании таких порохов в небольшом и правильно дозированном количестве как дополнительных, в сочетании с порохами для снаряжения дробовых охотничьих патронов, можно значительно повысить скорость дробовых и пулевых снарядов без превышения максимально допустимого давления. Но проводить такие экспериментальные работы необходимо с особой осторожностью и в самом начале работы использовать при сочетании порохов минимальные навески, постоянно контролировать соотношение «давление - скорость», находить верные варианты дальнейшей сочетаемости при постепенном увеличении навески порохов, выбирая их правильное соотношение. При этом необходимо исключать использование слишком быстрогорящих порохов, например, дымного пороха, поскольку это может привести к детонации медленно горящего пороха и разрыву ствола оружия.
Задачей настоящего предложения является создание патронов для гладкоствольных ружей, обеспечивающих скорость снаряда, превосходящую по скорости все или почти все известные аналоги скоростных патронов к гладкоствольному оружию без увеличения максимально допустимого давления пороховых газов в канале ствола.
Поставленная задача решается тем, что патрон для гладкоствольных ружей содержит гильзу с капсюлем, в которой размещены пороховой метательный заряд, дробовой или пулевой снаряд, при этом пороховой метательный заряд состоит по меньшей мере из двух различных порохов с разной скоростью горения, а средний объем зерна пороха с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда более чем в пять раз больше среднего объема зерна любого из остальных порохов метательного заряда.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемой полезной модели является повышение скорости полета снаряда без увеличения максимально допустимого давления пороховых газов в канале ствола.
Данный результат обусловлен тем, что при сочетании в метательном заряде медленногорящего пороха со значительно более крупными зернами, и быстрогорящего мелкозернистого пороха при выстреле давление в канале ствола возрастает не так резко, как при использовании двух мелкозернистых порохов с разной скоростью горения. Кривая в координатах давление - время становится более плавной и время действия высокого давления в канале ствола продлевается. При этом быстрогорящий порох расходует примерно такую же часть своей энергии как и без совмещения порохов на увеличение скорости снаряда, но без резкого скачка давления, а за счет медленногорящего пороха скорость дополнительно увеличивается из-за продления времени горения совмещенного метательного заряда и выделенной при этом дополнительной энергии. Кроме того, максимальное давление за счет наличия в пороховой камере крупнозернистого значительно медленнее горящего пороха зачастую даже снижается и это позволяет увеличивать навески пороха для достижения еще больших скоростей. При этом возможно некоторое увеличение давления, но оно остается в пределах нормы при правильно подобранном весовом соотношении сочетаемых порохов.
Это свойство медленногорящих крупнозернистых порохов позволяет создать более высокоскоростные патроны для гладкоствольных ружей, чем существующие в настоящее время, при этом достижение высоких скоростей осуществляется при гораздо меньших давлениях, чем в существующих образцах, что при увеличении эффективности боеприпасов обеспечивает также их безопасность, позволяя применять такие патроны для ружей с патронником 70 мм с достижением при этом скорости больше, чем в скоростных патронах для ружей с патронником 76 мм.
Предпочтительно, чтобы в качестве пороха с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда был использован специально подобранный и пригодной для данной задачи медленногорящий порох для патронов к нарезному оружию, например, боевой винтовочный порох, в частности, пироксилиновый порох марки 4/7ЦГР или 4/7Ц ГР, применяемый в патронах калибра 12,7 мм, а также в боеприпасах к авиационным пушкам калибра 23 мм. Такой порох оптимально сгорает при очень высоких давлениях, неприемлемых для гладкоствольных ружей, а его инициирование существующими капсюлями к охотничьим боеприпасам невозможно ввиду недостаточной мощности таких капсюлей. По этим причинам применение таких порохов для гладкоствольных ружей считалось нецелесообразным, а исследования по их использованию в качестве добавок к традиционным быстрогорящим охотничьим порохам не проводились.
В качестве пороха с максимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда может быть использован порох марки «Сокол».
Метательный заряд может состоять из трех порохов, в качестве одного из которых выбран порох марки «Сокол», а два других пороха имеют скорость горения больше и меньше, чем скорость горения пороха марки «Сокол».
Средний объем зерна пороха с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда больше среднего объема зерна любого из остальных порохов метательного заряда может быть более чем в (10-30) раз.
Порох с максимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда может быть расположен около дна гильзы, предпочтительно на дне гильзы.
В верхней части корпуса капсюля над наковаленкой может быть размещен дополнительный заряд пороха с максимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда.
Навеска пороха с максимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда соответствует норме ее применения для патронов соответствующего калибра, при этом навеска пороха с минимальной скоростью горения, например, пороха марки «4/7ЦГР» или «4/7Ц ГР» составляет 0,5-2 грамма.
На дне гильзы может быть размещена смесь порохов с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда и по меньшей мере одного любого из остальных порохов метательного заряда, при этом поверх указанной смеси расположена прокладка из сгораемого материала, например, бумаги, поверх которой размещен порох с максимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда.
Минимальная скорость горения пороха по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда меньше скорости горения любого из остальных порохов метательного заряда более чем в 1,5 раза, а еще лучше более чем в 3 раза.
В качестве пороха со скоростью горения большей, чем минимальная скорость горения, использован порох марки «Глухарь» мелкой и/или средней фракции, а в качестве пороха с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда использован, порох марки «Глухарь» крупной фракции.
В качестве пороха с минимальной скоростью горения по отношению к скоростям горения остальных порохов метательного заряда, использован порох, применяемый в боеприпасах к артиллерийскому оружию.