НАКОНЕЧНИК ГАРПУНА
HARPOON POINT

Наконечник гарпуна
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к подводному спорту, а именно к гарпунным ружьям для подводной охоты.
Уровень техники
Известен наконечник гарпуна, включающий в себя, как правило: корпус, связанный с поражающей частью наконечника разъемным резьбовым или неразъемным соединением, поражающая часть выполнена в виде конуса или многогранной пирамиды с основанием, ответным сечению корпуса. В центральной части корпуса выполнена проточка для установки откидных флажков, а в тыльной части выполнен резьбовой или иной канал, ответный штоку гарпуна. При попадании в крупную рыбу с прочной эластичной чешуей значительная часть энергии гарпуна расходуется на формирование (наклеп) отверстия в чешуе, ткани цели, до сечения корпуса. Кроме того, не исключается фиксация чешуи в проточке, выполненной для установки флажков наконечника за счет упругости растянутого отверстия, что увеличивает сопротивление гарпуна при проникновении и снижает эффективность использования энергии выстрела (1, 2, 3).
Известен гарпун с улучшенными характеристиками кучности стрельбы, выполненный в виде многогранной призмы с углом поворота оснований по длине, грани которого направлены по винтовой линии вдоль оси. При выстреле гарпун проворачиваясь от действующего на него крутящего момента, как бы ввинчивается в воду (вода выполняет роль нарезного ствола) и в случае незначительного искривления гарпуна (что присутствует всегда) не уводится по параболе от оси прицеливания, а движется по спирали с центром оси прицеливания, что улучшает кучность стрельбы. Кроме того, при вращении гарпуна, обратном рабочему направлению резьбы гнезда наконечника, при выстреле обеспечивается самопроизвольное подкручивание наконечника на шток гарпуна, что снижает вероятность самопроизвольного свинчивания наконечника во время охоты. К недостаткам следует отнести сложность изготовления как гарпуна, так и стабилизатора (2).
Известен клинок кинжального типа с обоюдоострой заточкой, лезвия которого представляют собой ребра с острыми углами сопряженных граней заточек, стягивающимися в острие. Боковые поверхности клинка выполнены симметричными относительно центральной плоскости клинка, а лезвийная поверхность представляет собой поверхность, образованную движением прямой вдоль лезвий клинка, перпендикулярной к центральной оси. С целью увеличенной поражающей способности острие клинка выполнено в виде ребра, сопряженного под острым углом гранями заточек боковых сторон клинка (3).
Известен наконечник гарпуна, снабженный клинком кинжального типа с обоюдоострой заточкой с шириной клинка, в 1,1 - 3 раза превышающей диаметр наконечника. При попадании в цель клинок прокалывает и одновременно подрезает чешую, ткань по ширине клинка, что ослабляет силу прилегания чешуи и тканей к поверхности поражающей части наконечника, обеспечивая проникновение с меньшим сопротивлением и потерей энергии. Кроме того, разрез тканей по ширине клинка увеличивает поражение нервных окончаний, что, в свою очередь, повышает вероятность обездвиживания цели (4) - прототип.
Причины, препятствующие получению технического результата, которые обеспечиваются изобретением:
1. При проникновении не обеспечивается натяжение тканей перед подрезанием лезвиями клинка, что снижает эффективность режимов резания, и как следствие эффективность использования энергии гарпуна.
2. Для минимизации сопротивления при проникновении, минимальная ширина клинка должна как минимум в 1,6 раза превышать диаметр наконечника, так как периметр разреза должен быть равен или превышать периметр диаметра корпуса наконечника с учетом откидных флажков.
3. Конструкция не обеспечивает прочностные характеристики клинка в совокупности с эффективностью режимов резания. При увеличении прочностных характеристик за счет увеличения толщины клинка снижается эффективность режимов резания.
4. При поражении костных, хрящевых тканей цели эффективность использования лезвий клинка наконечника также снижается.
5. В случае незначительного искривления гарпуна (что присутствует всегда) гарпун уводится по параболе от оси прицеливания, что снижает кучность стрельбы.
6. Не исключено самопроизвольное скручивание наконечника с резьбового штока гарпуна во время охоты, что снижает эксплуатационные характеристики наконечника.
6. При поломке острия клинка наконечник не подлежит ремонту в полевых условиях, что снижает эксплуатационные характеристики наконечника.
Раскрытие изобретения
Задачи изобретения:
1. Повысить эффективность использования энергии гарпуна, в том числе при поражении костных и хрящевых тканей цели.
2. Снизить до минимума ширину клинка, не снижая эффективности его использования.
3. Повысить прочностные характеристики клинка наконечника.
4. Повысить прочностные характеристики острия клинка наконечника.
5. Улучшить кучность стрельбы.
6. Улучшить эксплуатационные характеристики наконечника.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования энергии гарпуна, в том числе при поражении костных и хрящевых тканей; снижение до минимума ширины клинка, не снижая эффективности его использования, улучшение кучности стрельбы и эксплуатационных характеристик наконечника.
Для достижения указанного технического результата в наконечнике гарпуна, включающем в себя корпус, связанный соосно с поражающей частью наконечника, выполненной в виде конуса или многогранной пирамиды с основанием, ответным корпусу, в тыльной части которого выполнен соосный резьбовой или иной канал, ответный штоку гарпуна, поражающая часть наконечника снабжена клинком кинжального типа с обоюдоострой заточкой с шириной в тыльной части, в 1,2 - 3 раза превышающей диаметр наконечника, лезвия клинка представляют собой ребра с острыми углами сопряженных граней заточек, стягивающимися в острие, острие выполнено в виде ребра сопряженных под острым углом сопряженных граней заточек, а боковые стороны клинка выполнены симметрично относительно центральной плоскости клинка, совмещенной с центральной осью наконечника, а лезвийная поверхность клинка представляет собой поверхность, образованную движением прямой вдоль лезвий клинка, перпендикулярной к центральной оси наконечника. С целью повышения прочностных характеристик клинка, снижения до минимума ширины клинка, улучшения режимов резания клинок максимальной шириной тыльной части установлен у основания конуса или многогранной пирамиды поражающей части наконечника, при этом конус или многогранная пирамида поражающей части наконечника выполняют роль ребер жесткости клинка и одновременно роль натяжителя тканей цели перед подрезанием лезвиями клинка. С целью увеличения эффективности использования энергии гарпуна и улучшения кучности стрельбы сопряженные грани заточек лезвий клинка выполнены под разными углами к центральной плоскости клинка и параллельны друг другу в поперечном сечении по противоположным сторонам клинка, при этом ребро острия выполнено под углом к центральной плоскости клинка и образовано сопряженными под острым углом противоположными гранями заточек лезвий, а лезвийная поверхность клинка представляет собой архимедову винтовую поверхность с направлением угла атаки, связанным с рабочим направлением резьбы гнезда корпуса. С целью повышения прочностных и эксплуатационных характеристик наконечника в передней части клинка лезвия стянуты к острию под углом 30- 45° к центральной оси наконечника, а клинок связан с поражающей частью наконечника разъемным соединением и выполняет роль сменных комплектующих наконечника, при этом сопряженные грани заточек лезвий клинка могут быть выполнены под равными углами к центральной плоскости клинка и параллельны друг другу в поперечном сечении по противоположным сторонам клинка, причем лезвийная поверхность совмещена с центральной плоскостью клинка.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен наконечник гарпуна с клинком кинжального типа, сопряженные грани заточек лезвий которого выполнены под разными углами к центральной плоскости клинка (вид сбоку).
На фиг. 2 изображена поражающая часть наконечника с клинком кинжального типа, сопряженные грани заточек лезвий которого выполнены под разными углами к центральной плоскости клинка (вид сверху).
На фиг. 3 изображена поражающая часть наконечника гарпуна с клинком кинжального типа, сопряженные грани заточек лезвий которого выполнены под равными углами к центральной плоскости клинка (вид сбоку).
На фиг. 4 изображено сечение клинка кинжального типа, сопряженные грани заточек лезвий которого выполнены под равными углами к центральной плоскости клинка (сечение N-N).
На фиг. 5 изображено совмещенное поперечное сечение клинка, сопряженные грани заточек лезвий которого выполнены под разными углами к центральной плоскости клинка (сечение В-В, С-С, D-D).
Осуществление изобретения
Наконечник гарпуна включает в себя: корпус 1, связанный соосно разъемным (условно не показано) или неразъемным (см. фиг. 1) соединением с поражающей частью 2. В центральной части корпуса установлены один или два откидных флажка, при этом с целью исключения фиксации чешуи по всей длине корпуса 1 исключено кольцевое занижение периметра (условно не показано). В тыльной части корпуса выполнен соосный резьбовой канал 3 или иной канал, ответный штоку гарпуна, с ограничением фиксации поворота относительно штока гарпуна (условно не показано). Поражающая часть 2 (см. фиг. 1, фиг. 3) выполнена в виде конуса или многогранной пирамиды с основанием, ответным корпусу, и снабжена клинком кинжального типа с обоюдоострой заточкой 4 с шириной клинка в тыльной части, в 1,1 - 3 раза превышающей диаметр основания поражающей части, ответной корпусу наконечника. Лезвия клинка (см. фиг. 4, фиг. 5) представляют собой ребра с острыми углами сопряженных граней заточек 5, 6, 7, 8 стягивающимися в острие R, боковые стороны клинка 9, 10 выполнены симметричными относительно центральной плоскости клинка Рс, которая совмещена с центральной осью наконечника. Как вариант исполнения, боковые стороны клинка 9, 10 выполнены параллельными (см. фиг. 4, фиг. 5).
L
L
Лезвийная поверхность клинка Рпредставляет собой поверхность, образованную движением прямой вдоль лезвий клинка, перпендикулярной к центральной оси наконечника (см. фиг. 4, фиг. 5). С целью повышения прочностных характеристик клинка наконечника клинок максимальной шириной тыльной части установлен у основания конуса или многогранной пирамиды поражающей части (см. фиг. 1, фиг. 3), при этом конус или многогранная пирамида поражающей части выполняют роль ребер жесткости и одновременно роль натяжителя тканей цели перед подрезанием лезвиями клинка. Острие клинка (см. фиг.1, фиг.3) выполнено в виде ребра R длиной 0,1-3 мм. При равных углах сопряженных граней заточек лезвий клинка к центральной плоскости клинка (см. фиг. 3, фиг. 4) лезвийная поверхность Р совмещена с центральной плоскостью клинка Рс.
L
L(С-С)
L(В-В)
L(А-А)
С целью повышения проникающей способности наконечника, эффективности использования энергии гарпуна и повышения эксплуатационных характеристик сопряженные грани заточек 5, 6, 7, 8 лезвий клинка (см. фиг. 5) выполнены под разными углами к центральной плоскости клинка Рс и параллельны друг другу в поперечном сечении по противоположным сторонам клинка. Лезвийная поверхность Р, как поверхность, образованная движением прямой вдоль лезвий клинка, перпендикулярной к центральной оси наконечника, представляет собой архимедову винтовую поверхность с направлением угла атаки, связанным с рабочим направлением резьбы гнезда корпуса. Как вариант исполнения (см. фиг. 5) грань 5 выполнена под углом 45°, а грань 6 под углом 0° к центральной плоскости клинка Рс. При этом в поперечном сечении клинка А-А, В-В, С-С грань 5 параллельна грани 7, и ребру острия R, а грань 6 параллельна грани 8. След в сечении С-С лезвийной поверхности Р у основания поражающей части выполнен под углом α к центральной плоскости клинка. След в сечении В-В лезвийной поверхности Рна длине L2 поражающей части выполнен под углом β к центральной плоскости клинка. След в сечении А-А лезвийной поверхности Р, совмещенный с ребром острия, выполнен под углом γ к лезвийной плоскости клинка. Угол атаки (поворота) лезвийной поверхности на длине клинка равен разнице углов γ и α, при этом угол атаки лезвийной поверхности увеличивается при увеличении угла наклона лезвий клинка к острию. Острие R (см. фиг. 1, фиг. 5) выполнено под углом к центральной плоскости клинка и образовано сопряженными под острым углом гранями заточек 5, 7, выполненных под большим углом к лезвийной плоскости клинка, при этом ребро острия совмещено с лезвийной поверхностью клинка. Снижение длины ребра острия до минимума обеспечивается за счет граней заточек боковых сторон клинка, стянутых к центральной оси острия фиг.2 (показано пунктирными прямыми).
С целью повышения прочностных характеристик острия клинка лезвия на длине клинка L стянуты к острию с переменным углом наклона к центральной оси наконечника, так на длине L2 лезвия стянуты к острию под углом 15-20°, а в передней части клинка на длине L1 лезвия клинка стянуты к острию под углом 30-45°. При выстреле на клинке поражающей части возникает крутящий момент М (фиг. 5), величина которого зависит от скорости полета гарпуна, угла наклона лезвий клинка к центральной оси наконечника, угла сопряженных граней заточек лезвий клинка к центральной плоскости клинка. Направление крутящего момента связано с направлением резьбы гнезда наконечника (на закручивание).
Клинок крепится к поражающей части разъемным фиг. 1 или неразъемным соединением фиг. 3. При разъемном соединении клинок выполняет роль комплектующих наконечника. Как вариант разъемного соединения клинок устанавливается в соосный разрез поражающей части, ответный клинку, с фиксацией в тыльной части и стягивается винтом 11 с конусом поражающей части. При неразъемном соединении клинок крепится к поражающей части посредством заклепок, сварки или как единый элемент поражающей части методом литья или штамповки (условно не показано).
Работа наконечника гарпуна (при равных углах наклона сопряженных граней заточек лезвий к центральной плоскости клинка).
При попадании в цель ребро острия прорезает чешую, ткань и по мере проникновения в прямой разрез чешуи (ткани) вклинивается поражающая часть, при этом прямой разрез растягивается, обеспечивая натяжение чешуи, тканей перед подрезанием лезвиями клинка, что улучшает характеристики режимов резания. За счет размещения тыльной части клинка с максимальной шириной у основания конуса или многогранной пирамиды поражающей части (фиг. 1) периметр подрезанной ткани (чешуи) даже при минимальной ширине клинка всегда будет превышать периметр основания поражающей части, что обеспечивает снижение сопротивления при проникновении и исключение фиксации чешуи в проточках и на флажке наконечника, соответственно позволяет более эффективно использовать энергию гарпуна при поражении цели. При попадании в твердые ткани (костные, хрящевые) ребро острия надрезает (прорубает) наружную поверхность костной хрящевой ткани, поражающая часть расклинивает разрез, при этом эффективность использования лезвий клинка незначительна.
Работа наконечника гарпуна при разных углах наклона сопряженных граней заточек лезвий клинка к центральной плоскости клинка.
При выстреле на клинке поражающей части возникает крутящий момент М (фиг. 5). Направление крутящего момента связано с направлением резьбы гнезда наконечника (на закручивание). Учитывая инерционность гарпуна, происходит самопроизвольное подкручивание наконечника на шток гарпуна, что исключает самопроизвольное скручивание наконечника с резьбового штока гарпуна во время охоты. Наконечник с гарпуном при выстреле как бы ввинчивается в воду, передавая крутящий момент на гарпун. В случае искривления гарпуна (которое присутствует всегда) гарпун не уводится по параболе от оси прицеливания, а движется по спирали с центром оси прицеливания, что улучшат кучность стрельбы. При попадании в цель ребро острия прорезает чешую (ткань) с одновременным поворотом наконечника, при этом крутящий момент увеличивается за счет плотности ткани цели. По мере проникновения поражающая часть вклинивается в прямой разрез чешуи (ткани), при этом прямой разрез растягивается, обеспечивая натяжение чешуи, тканей перед подрезанием, что улучшает характеристики режимов резания, обеспечивая при этом эффективность обездвиживания цели за счет поражения (подрезания) нервных окончаний. За счет размещения тыльной части клинка с максимальной шириной у основания конуса или многогранной пирамиды поражающей части (фиг. 1), периметр подрезанной ткани (чешуи) даже при минимальной ширине клинка всегда будет превышать периметр основания поражающей части, что обеспечивает снижение сопротивления при проникновении и исключение фиксации чешуи в проточках и на флажке наконечника, соответственно позволяет более эффективно использовать энергию гарпуна при поражении цели. При попадании в твердые ткани цели (костные, хрящевые) ребро острия надрезает (прорубает) наружную поверхность костной хрящевой ткани и за счет увеличения угла наклона лезвий клинка к центральной оси наконечника поверхности на длине L1, плотности костной (хрящевой) ткани, по сравнению с плотностью тушки, инерционности гарпуна крутящий момент М на острие клинка резко возрастает, клинок проворачиваясь, раскалывает (расщепляет) костную или ввинчивается в хрящевую ткань, что обеспечивает эффективность использования клинка наконечника гарпуна при поражении костных и хрящевых тканей.
Применение изобретения позволит:
1. Повысить эффективность использования энергии гарпуна.
2. Улучшить кучность стрельбы.
3. Исключить самопроизвольное скручивание наконечника с резьбового штока гарпуна во время охоты.
4. Улучшить прочностные характеристики острия клинка.
5. Повысить эксплуатационные характеристики наконечника.
Источники информации, принятые во внимание.
1. Ежегодный каталог продукции фирмы «BEUCHAT»» -
2. Ж.: Мир подводной охоты. №2, 2009 г., Москва, ул. Краснобогатырская, д. 2, http://www.podvoh.ru.
3. Е.Г.Хорохорин. Подводная охота (справочник) ДАИРС. Издательский Дом Рученькиных, МОСКВА, 2002.
4. Патент РФ на изобретение №2321811, опубл. 10.04.2008.
5. НОЖИ МИРА, «АСТРЕЛЬ», ПРЕМЬЕРА», каталог 2003/2004 (129085, Москва, п. Ольминского, 3а, e-mail: mailto:Krugozor@astrel.ru).