ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ РУЖЕЙНЫЙ ПАТРОН
FUNCTIONAL RIFLE CARTRIDGE

Изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольных ружей и, в частности, может быть использовано для формирования на дистанции полета звукового эффекта в виде свиста высокого тона.
Уровень данной области техники характеризует патрон, описанный в патенте RU 2171444 C1, F42B 4/02, 04; 12/36/, 2001 г., который включает гильзу, капсюль-взрыватель, вышибной заряд дымного ружейного пороха, картонный и войлочный пыжи и звездку из осветительного пиротехнического состава, покрытую пыжом с металлическим кружком.
Недостатками описанного патрона являются:
- возможные отказы воспламенения функциональной звездки при малой контактной поверхности;
- неудовлетворительная обтюрация, снижающая высоту подъема звездки;
- относительно большая отдача при выстреле из-за жесткого пыжа.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном сигнальном ружейном патроне по патенту RU №2320950 C2, F42B 4/02; F42B 7/08, 2008 г., который по числу совпадающих признаков и технической сущности выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному патрону.
Известный функциональный патрон включает штатную гильзу, капсюль-воспламенитель, вышибной пороховой заряд, полимерный пыж-контейнер, состоящий из коаксиально скрепленных внутреннего сквозного и внешнего цилиндров, при этом во внешнем цилиндре, где размещен функциональный заряд из пиротехнического состава, выполнены клиновидные прорези, образующие лепестки.
Особенностью известного патрона является то, что внешний цилиндр контейнера состоит из двух частей, соединенных между собой и внутренним цилиндром ребрами, образующими вертикальную коническую решетку, выполняющую роль амортизатора, на которой установлена звездка, а снаружи нижней части внешнего цилиндра выполнен кольцевой выступ.
Из недостатков известного патрона можно отметить следующие.
Ограниченная дальность стрельбы при неполной передаче метательного импульса вышибного заряда на контейнер из-за прорыва пороховых газов через прорези его внешнего цилиндра и установочные зазоры функционального заряда в ресивер внутри картонной трубки под покрывающей перемычкой, которая в результате преждевременно извлекается из гильзы, образуя дренаж.
Невозможность дистанционного инициирования функционального снаряжения автономно летящего контейнера из-за наличия прямого его коммуникационного сообщения с вышибным пороховым зарядом через сквозной внутренний цилиндр, что определяет срабатывание изделия практически сразу после выстрела. Это ограничивает область применения патрона с различным по назначению снаряжением.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности ружейного патрона и расширение области его применения при снаряжении различного действия.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном функциональном ружейном патроне, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, вышибной пороховой заряд, полимерный пыж-контейнер, составленный из двух коаксиально скрепленных цилиндров, внешнего с картонной трубкой, несущего пиротехническое снаряжение, и внутреннего сквозного, и покрытый поперечиной, на которую завальцован открытый торец гильзы, согласно изобретению пыж-контейнер, внешний цилиндр которого выполнен цельным и примыкает к гильзе внатяг, установлен на картонной трубке, формообразующей расширительную форкамеру, а его внутренний цилиндр заполнен огнепроводным шнуром, взаимодействующим с насыпным пиротехническим составом снаряжения звукового действия, уплотненным покрывающей поперечиной, выполненной в виде ступенчатой крышки, геометрически замкнутой с контейнером.
Другой особенностью предложенного ружейного патрона звукового действия является то, что проходное сечение внутреннего сквозного цилиндра пыж-контейнера составляет полтора диаметра его запального отверстия, примыкающего к функциональному снаряжению внешнего цилиндра.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили расширение технических возможностей, в частности для создания звукового эффекта на заданной дистанции полета снаряженного контейнера, простой и технологичной конструкции, при повышении дальности стрельбы.
Примыкание цельного внешнего цилиндра к гильзе внатяг, установленного посредством пластичной смазки ЦИАТИМ, обеспечило надежное обтюрирование пороховых газов, образующихся при сгорании вышибного заряда, что позволило полностью использовать метательный импульс для максимальной дальности полета снаряженного контейнера.
Размещение картонной трубки между вышибным пороховым зарядом гильзы и пыжом-контейнером направлено на аккумулирование генерируемых пороховых газов в сформированной внутри трубки форкамеры, выполняющей функции ресивера, где газы накапливаются и перемешиваются, повышая давление, которым осуществляется метание снаряженного контейнера на расчетную дальность полета.
Наполненный пороховыми газами под давлением объем картонной трубки, размещенной между пыж-контейнером и вышибным зарядом, служит газодинамическим амортизатором, демпфируя усилие отдачи при выстреле.
Размещение внутри центрального сквозного цилиндра пыж-контейнера огнепроводного шнура направлено на изолирование при выстреле функционального снаряжения в объеме внешнего его цилиндра от взаимодействия с горячими продуктами горения вышибного заряда. Этим образуется временная задержка инициирования снаряжения контейнера на начальной дистанции полета, что необходимо для его функционирования по назначению на заданном удалении от места выстрела, в частности, для создания звукового эффекта на высоте полета птиц на аэродроме или внутри несанкционированной толпы правонарушителей, которых требуется рассредоточить.
Послойное линейное горение огнепроводного шнура, воспламеняемого тепловой энергией пороховых газов, заполняющих расширительную форкамеру внутри трубки, позволяет точно рассчитать время его горения и тем самым обеспечить временную задержку до передачи огневого импульса на инициирование примыкающего с противной стороны функционального снаряжения контейнера.
Эта временная задержка после выстрела позволяет автономно летящему снаряженному контейнеру преодолеть заданную дистанцию удаления, где происходит его срабатывание и действие по назначению.
Функциональное пиротехническое снаряжение контейнера может быть различным, но в изобретении рассматривается звуковое действие: создание при горении пиротехнического состава снаряжения свиста высокого тона, который отпугивает птиц или создает замешательство и панику в толпе правонарушителей.
Выполнение покрывающей поперечины в виде ступенчатой крышки, геометрически замкнутой с контейнером, формообразует монолитную конструкцию автономно метаемого автоматически срабатывающего изделия, при сборке которого насыпной пиротехнический состав функционального снаряжения уплотняется, заполняя пустоты, что обеспечивает стабильное горение состава и продольное ориентирование контейнера на полете.
Выполнение внутреннего сквозного цилиндра пыж-контейнера в форме диффузора, при соотношении его проходного сечения к запальному отверстию, примыкающему к функциональному снаряжению во внешнем цилиндре, равным полутора, сообщает ему свойства ревербератора, в котором при струйном истечении газообразных продуктов горения пиротехнического снаряжения генерируется свист высокого тона - дополнительный звуковой эффект, как новое качество боеприпаса.
Следовательно, каждый признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где изображен ружейный патрон звукового действия, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объемы притязаний совокупности признаков формулы.
Патрон содержит гильзу 1, в донном основании 2 которой закреплен центральный капсюль-воспламенитель 3, взаимодействующий с вышибным пороховым зарядом 4 под перкалевой прокладкой 5.
На основании 2 гильзы 1 размещена картонная трубка 6, формообразующая расширительную форкамеру 7, выполняющую функции ресивера.
На трубку 6 опирается полимерный пыж-контейнер 8, выполненный литьем из жестко скрепленных коаксиальных цилиндров 9 и 10, соответственно внешнего и внутреннего сквозного, в котором закреплен огнепроводный шнур 11.
Цилиндр 9 полимерного контейнера 8 установлен в гильзе 1 внатяг посредством пластичной смазки ЦИАТИМ, чем обеспечивается надежная обтюрация пороховых газов пыж-контейнепром 8 при выстреле.
Объем цилиндра 9 наполнен функциональным пиротехническим составом 12, примыкающим к огнепроводному шнуру 11 в цилиндре 10.
Значение коэффициента дросселирования в диффузоре, в форме которого выполнен цилиндр 10 (отношение его проходного сечения к диаметру запального отверстия, примыкающего к снаряжению 12), равное полутора, выбрано экспериментально из условия гарантированного формирования, при струйном истечении газообразных продуктов горения пиротехнического состава снаряжения 12, звукового эффекта в виде свиста высокого тона.
На цилиндре 9 пыж-контейнера 8 установлена в геометрическом замыкании ступенчатая крышка 13, на которую завальцован открытый торец гильзы 1, конструктивно формообразуя ружейный патрон.
При этом ступенчатая крышка 13 при сборке уплотняет насыпной пиротехнический состав снаряжения 12, который заполняет ее полость, примыкая к огнепроводному шнуру 11 с противной стороны.
Функционирует ружейный патрон по изобретению следующим образом.
При выстреле из ружья срабатывает капсюль-воспламенитель 3, форсом пламени которого инициируется порох вышибного заряда 4, генерирующий при горении газообразные продукты, заполняющие объем ресивера трубки 6, где происходит динамичный рост давления, выталкивающего снаряженный пыж-контейнер 8 из гильзы 1.
Горячие пороховые газы поджигают при этом огнепроводный шнур 11 в цилиндре 10, послойное линейное горение которого формирует временную задержку в передаче теплового импульса на снаряжение 12 в цилиндре 9 контейнера 8.
При поступательном ускоренном движении контейнера 8 крышкой 13 отгибается завальцованный торец гильзы 1, освобождая проход для контейнера 8.
На заданной дистанции полета контейнера 8 догорает шнур 11 в сквозном цилиндре 10, тепловой энергией которого воспламеняется примыкающий пиротехнический состав насыпного снаряжения 12. При горении пиротехнического снаряжения 12 образуется большое количество газообразных продуктов, стремительно истекающих через свободный цилиндр 10, который представляет собой диффузор с коэффициентом дросселирования 1,5, что создает в нем, как в ревербераторе, звуковой эффект в виде свиста высокого тона с резким хлопком разрыва, суммарно имитируя звуковой эффект взрыва боеприпаса.
Струйное истечение газообразных продуктов горения снаряжения 12 образует дополнительную тягу реактивного движения контейнера 8, который аэродинамически продольно стабилизируется на полете струей из цилиндра 10, что увеличивает дальность стрельбы.
Сравнение предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники не определило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия ружейного патрона звукового действия не являются очевидными для специалиста по пиротехническим боеприпасам, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов функционального патрона по изобретению в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем пиротехническом производстве.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Испытания стрельбой опытных образцов предложенных ружейных патронов подтвердили надежность его функционирования в заданной последовательности, при стабильном инициировании функционального снаряжения через расчетную временную задержку, когда на дистанции удаления автономного полета снаряженного контейнера возникает звуковое сопровождение в виде свиста высокого тона, устойчиво действующего до полного выгорания пиротехнического состава.