ПАТРОН
CARTRIDGE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к патрону с патронной гильзой и со стаканом, который вставлен в патронную гильзу, изготовлен из искусственного материала и зажимает с геометрическим замыканием подкалиберный метательный снаряд, при этом стакан отделяет в патронной гильзе снаряд от порохового заряда и имеет вдоль своего корпуса осевые места разъединения.
Уровень техники
Для выстрела подкалиберными пулями, к примеру, из ствола ружья, помимо прочего, известно (US 4434718A), что снаряд, снабженный направляющим стабилизатором, вставляется в стакан, который вместе с пулей заключается патронной гильзой. Стакан имеет дно, укрепленное металлическим диском, и корпус, охватывающий пулю, который имеет заданное осевое место разъединения. Если загорается пороховой заряд, который расположен между дном гильзы и стаканом в патроне, размещенном в патроннике ружья, то возникший газ приводит в движение стакан с метательным снарядом в ствол ружья из гильзы и затем подкалиберная пуля направляется при помощи упомянутого стакана. При вылете из ствола ружья корпус стакана разжимается благодаря сопротивлению воздуха и отделяется от летящей далее пули. Недостатком у этого известного патрона является прежде всего то, что при заданной длине гильзы и при заданном количестве порохового заряда длина подкалибернной пули ограничена, что сказывается отрицательно на точности полета, несмотря на стабилизатор пули. К этому еще следует добавить то, что может возникать уплотняющая прокладка между стаканом и стволом ружья за счет уплотнительного кольца, образованного дном стакана, что приводит к наличию отклонений. Несмотря на направляющие ребра корпуса стакана, симметричные относительно оси, не всегда может обеспечиваться центральное направление пули в стволе ружья.
Раскрытие сущности изобретения
В основе изобретения лежит задача улучшения патрона представленного выше вида таким образом, что для метательного снаряда не только может обеспечиваться выгодная длина для стабилизации полета, не отражаясь на уменьшении массы порохового заряда, но и обеспечивается центральное направление метательного снаряда в стволе независимо от производственного допуска.
Изобретение решает поставленную задачу благодаря тому, что стакан имеет по крайне мере одну открытую выемку для размещения части порохового заряда, находящуюся в полости между метательным снарядом и гильзой или в полости метального снаряда напротив дна гильзы патрона.
Так как стакан образует по меньшей мере одну открытую выемку напротив дна гильзы патрона, которая простирается вдоль продольного участка метательного снаряда, часть порохового заряда может располагаться в этой выемке, так что пространство для размещения порохового заряда, необходимое между дном гильзы и пулей, уменьшается благодаря объему выемки стакана и образуется дополнительное место для удлинения метательного снаряда. Условием является полость, задаваемая независимо от метательного заряда, в которой может находиться выемка стакана. Полости могут изготавливаться разным способом и зависеть от конструкции метательного снаряда.
Особенно выгодные условия появляются в том случае, если выемка стакана находится между оперением стабилизатора метательного снаряда. Незаполненное пространство между оперением стабилизатора обеспечивает выемки, осесимметрично окружающие метательный снаряд и которые замыкаются радиально наружу через корпус стакана, так что давление газа давит на корпус стакана радиально наружу в направлении ствола, из которого производится выстрел пули. Это обеспечивает необходимое уплотнение стакана по отношению к стволу независимо от допуска на изготовление. Кроме того, благодаря давлению газа внутри выемок стакана, окружающих метательный снаряд, обеспечивается дополнительное центрирование метательного снаряда в стакане, что положительно сказывается на точности направления метательного снаряда. Кроме того, метательный снаряд соединяется с гильзой посредством стабилизатора с сопротивлением кручению, так что метательному снаряду при выстреле из нарезного ствола придается вращение, если пороховой газ поджимает корпус стакана в направлении протяжения ствола.
Другая возможность для создания места для выемки стакана в области метательного заряда состоит в том, что метательный заряд имеет центральную выемку в дне, в которой располагается выемка стакана. Несмотря на то, что при такой выемке на корпус стакана посредством пороховых газов не оказывают влияние силы, улучшающие эффект уплотнения, тем не менее достигается улучшение направления метательного снаряда, так как метательный снаряд центрируется с геометрическим замыканием по отношению к стакану в выемке.
Если метательный снаряд (пуля) сужается конически к своему дну, то можно использовать кольцевое пространство, остающееся свободным между коническим концом пули и корпусом стакана, для формирования выемки хранения в виде кольцевой камеры, посредством которой после воспламенения порохового заряда, с одной стороны, стакан герметизуется в стволе, а с другой стороны, пуля центрируется внутри стакана.
У стволов с сужением к дульному срезу нужно заботиться о в высокой степени свободном прохождении стакана через это сдавленное отверстие. Для этой цели стакан может иметь наружную поверхность, суживающуюся впереди и снабженную ребрами, распределенными по длине окружности, огибающая поверхность которых соответствует внешнему цилиндру стакана. Несмотря на наличие конической наружной поверхности, облегчающей прохождение через узкое отверстие, осуществляется хорошее направление стакана внутри ствола с помощью ребер, распределенных по длине окружности, которые переходят в коническую часть стакана, чтобы не разрушать герметизацию между стаканом и стволом по отношению к пороховым газам. Продольные ребра, предусмотренные по симметричному относительно оси участку боковой поверхности корпуса, могут в достаточной мере деформироваться вследствие наличия соответствующих расстояний между их сторонами с тем, чтобы оставалась возможность выхода стакана с пулей через узкое отверстие ствола.
Пуля может иметь у своей головки выступающий буртик, окружаемый стаканом, который не только обеспечивает надежную осевую фиксацию пули внутри стакана, но и вносит вклад для стабильности полета пули. Кроме того, корпус стакана может опираться на этот буртик, чтобы предотвратить деформацию сжатия стакана во время его вылета из ствола.
Если стакан снабжен по меньшей мере одной мембраной, закрывающей продувочный канал для пули и разрушающейся с помощью порохового газа, то пороховые газы из ствола могут достигать при выстреле дна пули, например для воспламенения трассирующего блока, предусмотренного в пуле, или для воспламенения порции замедления для заряда слезоточивого газа. Если пуля образует полость, находящуюся за продувочным каналом, то давление газа, возникающее во время вылета пули из ствола в этой полости, может применяться, чтобы быстрей отделить стакан от пули после вылета из ствола.
Как уже указывалось, форма стакана зависит от вида пули, которая может конструироваться по-разному. Так возможно для простого изготовления пули использовать такую конструкцию, в которой пуля образует полое тело, открытое в направлении стакана, который загнут к стабилизаторам, так что обработка пули резанием для образования стабилизаторов не требуется. Особенно выгодные условия для различного выполнения или подгонки пули к различным соотношениям достигаются, если пуля состоит из головки и оперения, вставленного в полую головку, при этом лопасти распространяются в области головки, то есть оперение (стабилизатор) может комбинироваться с различными конструкциями пули, при необходимости без обеспечения согласования стакана. Связь между головкой пули и оперением может достигаться преимущественно благодаря тому, что головка входит и фиксируется в клинообразной области между лопастями оперения.
Кроме того, пуля может иметь звездообразное поперечное сечение, отличающееся от тела вращения, которое делает ненужным придание специальной формы отдельному стабилизатору и обеспечивает бульшее пробивное действие. Это звездообразное поперечное сечение может изготовляться в особенно предпочтительном варианте благодаря тому, что пуля состоит из трубчатого тела, которое радиально сжимается с образованием параллельных оси лопастей (стабилизатора) осевой лопастью. Чтобы повысить вес пули, можно при таком исполнении образующуюся полость сжимаемого тела в виде трубы по меньшей мере частично заполнить металлом. Пулям со звездообразным сечением необходим стакан, выемка которого, расположенная между звездообразно расположенными лопастями пули, имеет дно, укрепленное при необходимости, чтобы можно было выдержать давление газа.
Для герметизации стакана по отношению к стволу стакан может иметь по крайне мере одно круговое уплотнительное кольцо, при этом такое выполнение требует обеспечения мест осевого разъединения корпуса стакана, находящихся в области уплотнения, потому что уплотнительное кольцо образует участки, проходящие у концевых частей этих мест разъединения.
Если внутренние стенки, ограничивающие выемки стакана по направлению к боевому заряду, переходят в заостренную опору, то проникновение стакана в пороховой заряд облегчается, если стакан с пулей вставляется в патронную гильзу, начиненную боевым зарядом. Кроме того, деформация этой заостренной опоры позволяет достичь осевого выравнивания допуска между пулей и гильзой.
Корпус стакана может не простираться по всей осевой длине стакана. Для того чтобы предоставить в распоряжение больший объем для порохового заряда, внутренние стенки, ограничивающие выемку стакана, могут выступать в осевом направлении по корпусу стакана ко дну гильзы. Но такая конструктивная форма стакана имеет более короткую центрирующую длину для стакана, что проявляется особенно отрицательно при вылете из ствола. По этой причине внутренние стенки, ограничивающие выемку стакана, могут иметь в направлении протяженности корпуса осевые направляющие ребра, которые обеспечивают соответствующую центрирующую длину для стакана.
С тем что давление порохового газа передается через стакан на пулю, пуля в осевом направлении может опираться посредством демпфирующих элементов предпочтительно на дно стакана, так что при нагружении стакана давлением газа начинается затухающая передача давления посредством деформации этих ребер. Эти демпфирующие элементы могут состоять из демпфирующих ребер, выступающих в направлении пули, предусмотренных на дне стакана. Кроме того, демпфирующие ребра могут быть необходимы для осевого выравнивания допуска между стаканом и пулей. Но также затухающая передача давления от стакана к пуле может осуществляться через демпфирующую массу, частично заполняющую выемки стакана.
Краткое описание чертежей
На чертеже в виде примера изображен объект изобретения, при этом показано:
фиг.1 - патрон согласно изобретению в упрощенном продольном разрезе;
фиг.2 - упрощенный вид сбоку стакана с пулей для патрона по фиг.1;
фиг.3 - сечение фиг.2 по линии III-III;
фиг.4 - сечение фиг.3 по линии IV-IV;
фиг.5 - изображение, соответствующее фиг.4, варианта осуществления стакана с соответствующей пулей;
фиг.6 - упрощенное продольное сечение следующего варианта осуществления стакана с соответствующей пулей;
фиг.7. - изображение, соответствующее фиг.4, дополнительного варианта осуществления пули со стаканом;
фиг.8 - продольное сечение, соответствующее фиг.4, следующего варианта конструкции пули в стакане;
фиг.9 - продольное сечение следующего варианта пули с соответствующим стаканом;
фиг.10 - сечение фиг.9 по линии X-X;
фиг.11 - продольное сечение следующего варианта осуществления пули с соответствующим стаканом;
фиг.12 - сечение фиг.11 по линии XII-XII;
фиг.13 - вид сбоку, разделенный на части, пули со стабилизатором;
фиг.14 - сечение по линии XIV-XIV на фиг.13 пули по фиг.13;
фиг.15 - осевое сечение следующего варианта пули со стаканом;
фиг.16 - сечение по линии XVI-XVI на фиг.15.
Путь осуществления изобретения
Согласно примеру осуществления изобретения по фиг.1-4 патрон включает в себя гильзу 1 с дном 2 и с капсюлем 3, расположенным в дне 2, также стакан 4 для размещения подкалиберной пули 5, выполненный из искусственного материала (пластмассы). Стакан 4 связан геометрическим замыканием с пулей 5, которая имеет сужающийся к заднему концу корпус 6 пули с оперением 7, выполненным в виде радиально отходящих направляющих лопастей 8, при этом в промежуточном пространстве между направляющими лопастями 8, направленными ко дну 2 гильзы 1 патрона, образованы открытые выемки 9, которые с одной стороны ограничены корпусом 10 стакана 4 и с другой стороны - внутренними стенками 11, при этом последние прилегают к пуле 5 и отделяют пулю от порохового заряда, который расположен в гильзе 1 патрона между дном 2 и стаканом 4, а также заполняет выемки 9. Этот пороховой заряд не изображен на чертеже для упрощения изображения. Чтобы стакан 4 мог лучше входить в пороховой заряд при запрессовке в гильзу 1, внутренние стенки 11, ограничивающие выемки 9, переходят в заостренную опору 12.
Корпус 10 стакана 4 имеет наружную поверхность 13, сужающуюся вперед, которая снабжена продольными ребрами 14, распределенными по окружности, огибающая поверхность которых соответствует внешнему цилиндру стакана, так что они плавно переходят в концевую часть корпуса 10, как можно видеть на фиг.2. Благодаря этим продольным ребрам 14 обеспечивается хорошее направление стакана 4, вылетающего с помощью порохового газа из ствола, к примеру ружья, несмотря на наружную поверхность 13, сужающуюся впереди, которая облегчает прохождение стакана 4 и пули 5 через отверстие дульного среза ствола, также при необходимости сужающегося. Так как после вылета стакана 4 из ствола стакан 4 должен отделиться от пули, летящей дальше, в корпусе 10 стакана 4 предусмотрены места 15 разъединения, размещенные по окружности в виде осевых шлицов, так что корпус 10 после вылета из ствола разжимается и тормозится вследствие сопротивления воздуха. Эти места 15 разъединения, которые также могут, при необходимости, конструироваться как заданное место разрыва, могут, разумеется, не ухудшать уплотнение между корпусом 10 стакана 4 и стволом, так как сила выстрела зависит от этого уплотнения. Если места разъединения 15 удлиняются снаружи симметрично назад с помощью предусмотренного уплотнения 16, как это показано на фиг.2-4, то нужно предусмотреть окружающие задние концы мест 15 разъединения осевые уплотнительные участки 17 для обеспечения замкнутого уплотнения по окружности.
Пуля 5 образует на своей головке 18 выступающий круговой буртик 19, который окружается корпусом 10 стакана 4. За счет этого пуля 5 устанавливается симметрично оси в стакане 4 и может устанавливаться вместе со стаканом 4 в гильзе 1. Фиксация стакана 4 вместе с пулей 5 в гильзе 1 осуществляется по традиционному способу - с помощью загибающейся кромки 20 гильзы 1 (завальцовка), как это можно увидеть на фиг.1. Но осевая опора корпуса 10 стакана 4 на буртик 19 головки 18 пули служит не только для осевой фиксации пули 5 внутри стакана 4, но и способствует разгрузке корпуса 10 от осевых сил давления, которые при вылете пули 5 оказывают влияние на корпус 10 через стакан 4, нагруженный давлением порохового газа. В связи с этим следует принимать во внимание, что корпус 10 должен обеспечить минимальные деформации для того, чтобы улучшить уплотнительный эффект между корпусом 10 и стволом с помощью эффективного давления газа в области выемки 9.
Для того чтобы давление газа могло передаваться с нужным демпфированием через стакан 4 к пуле 5, пуля 5 может опираться в осевом направлении посредством демпфирующих элементов 21 на дно стакана 4. На фиг.1 и 4 эти демпфирующие элементы 21 изображены в виде демпфирующих ребер 22, которые проходят поперечно к лопастям 8 пули 5.
Конструктивный вариант по фиг.5 отличается от варианта на фиг.1-4 прежде всего тем, что корпус 10 стакана 4 распространяется, по существу, по всей длине стакана 4, что по сравнению с внутренними стенками 11, выступающими по осям корпуса 10, согласно примеру по фиг.1-4, предполагает недостаток в виде незначительного объема для порохового заряда, но имеет и преимущество в том, что направляющая стакана 4, проходящая по осевой длине стакана 4, сохраняется в стволе, не предусматривая для этого дополнительных конструктивных мер. На фиг.1-4 для этой цели внутренние стенки 11 снабжены в осевом направлении направляющими выступами 23, выступающими за корпус 10, для удлинения корпуса 10. Эти направляющие выступы 23 служат также в представленной конструкции как уплотнительные участки 17. Пуля 5, соответствующая фиг.5, оснащена стабилизатором 7, сформированным в виде лопасти 8. Осевая установка пули 5 в стакане 4 осуществляется с помощью выпуклой головки 18 и вогнутой внутренней перегородки 24 корпуса 10 стакана.
Пуля 5 на фиг.6 имеет трассирующий блок 25, но по существу в остальном соответствует пуле по фиг.1-4. Для воспламенения трассирующего блока 25 стакан 4 имеет выпускной канал 27 для газа, закрытый мембраной 26, который при нагружении стакана 4 давлением пробивает мембрану 26 и необходим для воспламенения трассирующего блока 25.
Пули 5 могут разнообразно конструироваться в зависимости от различных условий, как это показано на отдельных примерах осуществления на фиг.7-16. Стакан 4 при этом может согласовываться с формой пули. Так на фиг.7 изображена пуля 5, которая образована из полого тела вращения и осуществляет свое направление в полете благодаря пазам корпуса 29, идущим от торца оболочки пули 28 со стороны дна и через которые проходят выемки 9 стакана 4. Кроме того, в полость пули со стороны дна выступает насадка 31 стакана 4 с выпускным каналом 27, который выходит в полость 30 пули 5. Так как выпускной канал также закрыт мембраной 26, мембрана 26 пробивается при нагружении давлением стакана 4 с помощью пороховых газов, так что в полости 30 во время вылета пули из ствола может образоваться избыточное давление, которое способствует после вылета стакана 4 из ствола отсоединению стакана от пули, летящей дальше.
На фиг.8 представлена цилиндрическая пуля 5 в своей основной форме, которая имеет центральную выемку 32 в дне пули, в которой располагается выемка 9 стакана 4. Дно выемки 9 имеет выпускной канал 27, закрывающийся мембраной 26, который выходит в полость 30 пули 5, примыкающую к выемке 32, чтобы использовать давление, возникшее в полости 30 после разрушения мембраны 26, для отделения стакана 4 от пули, как только стакан 4 с пулей 5 вылетает из ствола. Так как из-за цилиндрической оболочки пули 5 существует фрикционное замыкание между корпусом 10 стакана 4 и пулей 5 в направлении обхвата, которое не достаточно для передачи вращения от стакана 4 пуле 5, пуля 5 может иметь симметричное оребрение, распространяющееся по ее периферии.
На фиг.9 и 10 изображен вариант исполнения пули 5, которая имеет звездообразное поперечное сечение, которое показывает стабилизатор, проходящий по всей длине пули. Выемки 9 стакана 4 располагаются соответственно в клинообразной области между звездообразными лопастями 33 пули 5. Дно выемки 34 выполнено укрепленным, чтобы усилие нагрузки от газа могло восприниматься стаканом 4, который может крепиться только концевой частью к звездообразным лопастям 33 пули 5.
Пуля на фиг.11 и 12 отличается от пули на фиг.9 и 10 прежде всего тем, что она имеет корпус в виде трубы, у которой радиальным сжатием выполнены осевые лопасти 33, как это можно увидеть на фиг.12. Внешний вид пули 5 соответствует пуле на фиг.9 и 10, при этом соответствующий стакан 4 выполнен так же. Для того чтобы повысить вес пули 5, состоящей исключительно из сжатого трубчатого корпуса, образующиеся полости трубчатого корпуса могут заполняться металлом 35.
При изготовлении пули с оперением 7 в виде лопастей 8 можно исходить из заготовки в виде открытого полого тела, сжимаемого согласно фиг.13 и 14 со стороны стакана 4, для образования лопастей 8, а именно, в примере осуществления, трех лопастей 8. На фиг.14 изображены эти лопасти 8, причем внутренние стенки 11 стакана 4, ограничивающие выемку 9, изображены штрихпунктирной линией. Особенно простой оказывается конструкция, у которой пуля изготавливается не целой, а состоит из головки 18 и оперения 7, вставленного в полую головку, лопасти 8 оперения располагаются в области головки, как это показано на фиг.4-6. Для соединения головки 18 с оперением 7 нужно поместить и закрепить головку 18 в клинообразной области между лопастями 8, причем лопасти 8 проходят в направлении от головки пули 18 к оперению 7. Это выполнение пули 5 из двух частей позволяет применять различные головки 18 пули с подходящим оперением (стабилизатором) 7.
Если при выполнении пули отказаться от стабилизатора и использовать коническую пулю, сужающуюся ко дну, в соответствии с фиг.15 и 16, то можно использовать кольцевую камеру, полученную между этой пулей 5 и корпусом 10 стакана 4, в качестве выемки 9 заполнения для приема части порохового заряда. Эта кольцевая камера может разделяться благодаря осевым шлицам мест разъединения 15, как это приведено на фиг.16. Выемка 9 не может иметь в области корпуса 10 выходы наружу. Такая пуля 5 делает возможным центральную полость 37 с сопоставимым объемом для того, чтобы обеспечить долетание метательного снаряда до цели.
Чтобы стакан 4 мог легче отделиться от пули 5, можно отказаться от проходящей плоской опоры корпуса пули на корпусе стакана 4 и у стакана 4 предусмотреть осевое оребрение 36, как это показано на фиг.15 и 16.