Металлическая гильза патрона охотничьего ружья
METAL CARTRIDGE CASE OF A HUNTING GUN

Изобретение относится к области охотничьих боеприпасов и касается металлических гильз для патронов гладкоствольных охотничьих ружей.
Патроны для охотничьих ружей имеют цилиндрическую гильзу из латуни, бумаги или пластмассы, капсюль центрального боя, в качестве поражающего элемента используют специальные пули, дробь или картечь. Как правило, все эти элементы безоболочечные, изготовлены из свинца. Некоторые пули к гладкоствольному оружию способны стабилизироваться в полете. Дробь и картечь имеют низкую эффективную дальность стрельбы, не более 40-60 метров.
Металлические гильзы более экономичны, так как могут перезаряжаться много раз и воспламеняются дешевым капсюлем "Центробой». Кроме того, в металлическую гильзу заряжают как слабые заряды на мелкого зверя и птицу, так и заряды типа «Магнум» на крупного зверя. Металлические гильзы прочны, влагостойки, хранятся десятки лет без ухудшения качества, тогда как бумажные и пластмассовые легко деформируются, разрываются при выстреле, хранятся всего несколько лет.
В патронах используются различные прокладки и пыжи для исключения попадания пороха в дробь или высыпания дроби из патрона. Материал прокладок и пыжей картон, бумага и т.п. Также в патронах используются обтюраторы из полиэтилена и картона для предотвращения прорыва пороховых газов и увеличения тем самым скорости полета снаряда. В современных патронах заводского изготовления в основном используется полиэтиленовые пыж-контейнеры, отлитые как единое целое и состоящие из обтюратора, амортизатора и контейнера, вмещающего дробь или картечь. Данный способ зарядки позволяет немного улучшить кучность выстрела дробью, также позволяет организовать снаряжение патронов на автоматической линии.
В процессе выстрела гильзе принадлежит исключительно важная роль. У одних и тех же боеприпасов и при одинаковых условиях их снаряжения показатели внутренней и внешней баллистики значительно изменяются в зависимости от конструкции гильзы и более всего от прочности и эластичности материала, из которого она изготовлена.
Необходимость модернизировать патрон связана с тем, чтобы уйти от проблем, связанных с разрывом и заеданием гильзы в патроннике при ее подаче и экстрагировании. При этом формы и размеры патронника определяются формой и размерами гильзы. Между стенками гильзы и патронника делают зазор, который обеспечивает свободное вкладывание патрона и при наличии в патроннике пыли или слоя смазки.
Известны конструкции патронов, металлические гильзы которых представляют собой цельнотянутую с тонкой стенкой трубку с дном, имеющим закраинку (бортик) и центрально посадочное гнездо с выштампованной наковаленкой под KB центрального боя (ЦБО). В капсюльном гнезде имеются затравочные отверстия для прохода форса пламени от КВ к пороху.
Также известны конструкции патронов имеющие металлическую гильзу с гнездом без наковаленки под КВ типа «Винчестер», «Жевело» или КВ-21. Основным достоинством металлических гильз для патронов является возможность их многократного использования в диапазоне температур воздуха (±50°С) с различными типами пороховых зарядов.
Однако эти металлические гильзы (Трофимов В.Н. Охотничьи боеприпасы (справочник), «Современное слово», Минск, 1997, с.. 1-28, рис. 1А), содержащие тонкостенный цилиндрический корпус и донышко с отверстием для капсюля и бортиком для выбрасывателя, имеют существенные недостатки:
- толщина стенки корпуса металлической гильзы составляет около 0,4 мм, тогда как бумажной и пластмассовой - около 1 мм. В результате внутренний диаметр dl металлической гильзы на 1,0-1,2 мм больше внутреннего диаметра бумажной и пластмассовой гильзы. Стволы современных ружей сверлят под бумажную и пластмассовую гильзы, но не под металлическую. В результате диаметр канала ствола, равный внутреннему диаметру бумажных и пластмассовых гильз d, оказывается на 1,0-1,2 мм меньше внутреннего диаметра металлических гильз d1 (Трофимов В.Н. Охотничье оружие. Устройство, неисправности, уход. Справочник. М., 1997, с. 45-47). Это рассогласование приводит к перекосам и деформации пыжей и снаряда при переходе из патрона в ствол, прорыву пороховых газов и как следствие к ухудшению качества боя - кучности и резкости;
- в них трудно удерживать дробовой снаряд дробовым пыжом, из-за этого зачастую не достигается оптимальное давление форсирования, что снижает качество боя. Плохое закрепление дробового пыжа в металлической гильзе, обусловленное цилиндрической формой внутренней поверхности корпуса. Это приводит к потере заряда на охоте, а также его вылету из патрона второго ствола при выстреле из первого за счет отдачи, что может привести к разрыву ружья. Кроме того, слабое закрепление дробового пыжа не позволяет создать нужного давления форсирования для одновременного загорания всего порохового заряда (снаряд начинает движение при самом начале поджига пороха), в результате чего медленно горящие бездымные пороха типа «Сокол» или «Сунар» не успевают сгореть в канале ствола, и выстрел получается слабым. Поэтому в металлических патронах с капсюлем «Центробой» рекомендуется использовать только дымные пороха как быстрогорящие. Бездымные пороха можно использовать только при специальных методах зарядки патронов (Трофимов В.Н. Охотничье оружие. Устройство, неисправности, уход. Справочник. М., 1997, с. 45-47) и специальных дробных пыжах (Шейнин С.М., Корнейчев И.П. Дробовой пыж для металлической гильзы. Авт. св. СССР 1101667, кл. F42B 7/04 от 25.10.82), прочно закрепляющих снаряд;
- при выстреле металлические гильзы хуже поддаются упругой деформации и не всегда плотно прилегают к стенкам патронника, что может привести к прорывам газов;
- после многократного использования гильзы с гнездом под КВ типа «Винчестер» капсюльное гнездо быстро разбивается, и гильза становится непригодной для дальнейшего снаряжения.
Для качественного выстрела внутренний диаметр гильзы должен как можно точнее сочетаться с диаметром канала ствола. Чем точнее совпадают диаметры, тем лучше бой, так как не происходит перестройки дробового снаряда и пыжей при переходе из гильзы в ствол.
Бумажные гильзы в наибольшей степени отвечают этим требованиям, так как их диаметр соответствует внутреннему диаметру большинства типов отечественных охотничьих ружей.
Также достоинством бумажных гильз является то, что их дульце легко завальцовывается или заделывается «звездочкой». При этом обеспечивается надежное крепление дробового снаряда прокладкой на дробь (дробовым пыжом) или вообще можно обойтись без них при заделке «звездочкой». Стабильное давление форсирования при этом обеспечивает выстрел хорошего качества.
Кроме того, стальные, плакированные цинком и медью (биметаллические) гильзы более подвержены остаточной деформации после выстрела. При усиленном заряде иногда появляются продольные трещины.
При стрельбе из многозарядного оружия возможны местные вздутия цоколя по заходам выбрасывателя, деформации закраины гильзы выбрасывателем, отражателем, подавателем, затвором оружия.
При применении некачественных материалов для трубки гильзы возможны разрывы дульца гильзы, и даже отрыв отдельных фрагментов по сгибам.
В малых охотничьих калибрах пыжи держатся в металлической гильзе лучше, от чего повышается давление форсирования. Кроме того, в оружии под такие патроны вообще допускается более высокое рабочее давление в патроннике. Поэтому характерным дефектом стреляной латунной гильзы обычно становится кольцевое раздутие нижней части трубки. Материалом для металлических гильз долгое время служила латунь, но сейчас наряду с латунью используется сталь с цинковым покрытием (конверсионная технология) и даже алюминий.
При длительном хранении латунные гильзы окисляются. Их рекомендуют чистить, а при перезарядке стреляной гильзы варить в каустической соде. Если сопоставить различные типы металлических гильз, то латунные обладают среди них несомненным преимуществом. Объясняется это более высокой ударной вязкостью латуни по сравнению с вязкостью стали и алюминия, что в свою очередь, позволяет латунной гильзе выдерживать большое количество выстрелов до растрескивания корпуса и дольше сохранять посадочные размеры капсюльного гнезда.
Недостатком известных патронов - бумажных, пластмассовых, металлических является неодинаковая скорость снаряда и кучность при одинаковых навесках пороха и дроби, что связано с неодинаковой силой закрепления дробового пыжа в разных патронах.
Известна конструкция патрона для гладкоствольных охотничьих ружей содержащего гильзу, капсюль-воспламенитель, метательный заряд, пыж и метательный элемент. Метательный заряд разделен на три части двумя диафрагмами с отверстиями. Для части метательного заряда, расположенной у капсюля-воспламенителя, и для средней части метательного заряда применена или одна марка пороха с одинаковой скоростью горения, или различные марки пороха с различными скоростями горения. Для третьей части применена другая марка пороха со скоростью горения, отличной от скорости горения марки пороха, примененной в части метательного заряда, расположенной у капсюля-воспламенителя, и в средней части метательного заряда, что повышает начальную скорость полета дробового снаряда без повышения давления пороховых газов при выстреле (патент РФ 2522753 С1 МПК F42B 7/02, 7/08).
Недостатком известного патрона является то, что его конструкция сложна и предполагается применение разных марок пороха. Кроме того, к недостаткам известной патронной гильзы можно отнести недостаточную прочность корпуса стенки гильзы, приводящую к периодическим и непредвиденным ее разрывам при экстракции после выстрела.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и принятой за прототип является металлическая гильза патрона, включающая донную часть, проточку, конусообразный корпус, скат и дульце. На наружной поверхности корпуса гильзы выполнен компенсатор деформаций в виде полусферических пупырышек, расположенных в шахматном порядке, Устройство компенсатора деформаций в виде полусферических пупырышек позволяет повысить надежность экстракции гильзы из патронника (патент РФ №2562888 C1 МПК F42B 3/28).
Недостатком является то, что металлическая гильза прототипа предназначена для нарезного оружия. Применение гильз для патронов гладкоствольных охотничьих ружей требует конструктивных изменений. Кроме того, в этой конструкции отсутствует защитный пояс, предотвращающий возможное проникновение пороховых газов после выстрела в казенную часть патронника (нарушение обтюрации).
Известные металлические гильзы имеют острую кромку со стороны дульца, что приводит к зацеплению за любые неровности в ружье и препятствует их использованию в самозарядных ружьях.
Цель изобретения - устранение недостатков прототипа, приведение согласованности внутреннего диаметра металлической гильзы охотничьего ружья к диаметру канала ствола для широко используемых пластмассовых и бумажных гильз, повышение достижения оптимального давления газов форсирования для одновременного загорания и максимально полного сгорания порохового заряда патрона при выстреле, улучшение качества боя - кучности, резкости и дальности полета дробового снаряда, повышение надежности экстракции гильзы из патронника, облегчение подачи патрона в патронник, очистка патронника от возможного образования нагара пороховых газов, увеличение сроков хранения патронов.
Данный технический результат предлагаемого изобретения достигается сочетанием общих известных признаков, содержащихся в прототипе и в предложенном техническом решении, включающих металлическую капсюлированную гильзу с донной частью, закраиной, цилиндрическим корпусом на поверхности которого устроены компенсаторы деформации в виде полусферических пупырышек определенной густоты и расположенных в шахматном порядке, и новых признаков, заключающихся в том, что цокольный корпус гильзы имеет гладкую цилиндрическую форму. Кроме того, гильза со стороны дульца имеет обечайку в виде кольца.
Обечайка со стороны дульца корпуса и периферийная часть гильзы позволяют согласовать выходной размер гильзы со стволом и закрепить дробовой пыж, и облегчить заряжание ружья.
При зарядке патрона используют толстый (10 мм и более) пороховой пыж и дробовой пыж в виде тарелки донышком внутрь патрона. Боковые стенки дробового пыжа плотно упираются в утолщение гильзы, в результате чего снаряд не может выпасть из патрона при перекосе или выстреле из первого ствола.
Хромированная внутренняя поверхность корпуса гильзы обеспечивает более полное сгорание пороха и позволяет уменьшить ее нагрев в процессе выстрела за счет отражения тепловых лучей. Также сохраняет свойства пороха патрона на протяжении длительного срока, за счет уменьшенного теплообмена с окружающей средой и работает.
Гладкий цилиндрический цокольный корпус гильзы предотвращает проникновению пороховых газов после выстрела в казенную часть патронника, обеспечивает обтюрацию, при которой газы работают по назначению, что увеличивает эффективность и безопасность применения оружия.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из техники не следуют.
Это позволяет считать, что заявляемое техническое решение обладает «новизной», «существенными отличиями» и «положительным эффектом», что соответствует изобретательскому уровню.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена гильза патрона. Гильза выполнена штамповкой и вытяжкой из плоской металлической ленты - латуни, меди, нержавеющей стали, биметалла и содержит корпус 1 в виде тонкостенной трубки, закрытой с одной стороны донышком 2. На донышке имеется гнездо под капсюль 3 и бортик (закраина) 4 для выбрасывателя. С другой, дульной стороны корпус 1 открыт, а на его краю поверхности сделана обечайка 5 с плавным переходом от наружного диаметра корпуса dl до диаметра d2, равного диаметру канала ствола. Ширина гильзы обечайки обечайки гильзы составляет 5 мм. Со стороны донышка корпус гильзы имеет цилиндрическую поверхность 6. Между цилиндрической поверхностью гильзы и обечайкой корпус имеет периферийную поверхность 7 из полусферических пупырышек - 8. Обечайка дульного конца гильзы закруглена, и служит для облегчения входа патрона в патронник ружья при его заряжании, особенном в случае самозарядных ружей, закреплению дробового пыжа в патроне и надежную подачу порохового газа с высоким давлением после выстрела между стенкой патронника и гильзой. Наружные размеры гильзы соответствуют размерам патронника ружья. На фигуре изображен шахматный порядок размещения полусферических пупырышек на поверхности гильзы патрона, диаметр и шаг зависят от калибра боеприпасов и подбираются экспериментальным путем. Для охотничьих ружей основного калибра 12 и 16 диаметр полусферических пупырышек составляет d1,5-2 мм, шаг b3,5-5 мм, высота h0,5-0,6 мм, а ширина обечайки со стороны дульца корпуса гильзы составляет с=3,0 мм. Внутренняя часть корпуса гильзы имеет хромированное покрытие 9. На фиг. 2 изображен снаряженный патрон, который включает в себя саму гильзу патрона, капсюль 10, пороховой заряд 11, пороховые пыжи 12, дробовой заряд 13, дробовые пыжи 14. На фиг. 3 изображен загнанный патрон в патронник ружья - 15. Между корпусом патронной гильзы и стенкой патронника существует зазор для свободного вкладывания патрона в патронник ружья. Учитывая, что полусферические пупырышки гильзы при подаче патрона в патронник ружья очищают при наличии в нем пыль и слой смазки, а также при экстракции гильзы после выстрела очищают патронник от нагара, зазор выполняется минимальным и составляет до 0,5 мм.
Работает устройство следующим образом. Перед выстрелом патрон загоняется в патронник, при этом обеспечивается свободное вкладывание патрона, и при наличии в патроннике пыли или слоя смазки, за счет наличия между стенкой корпуса гильзы и патронника зазора. При выстреле капсюль воспламеняет прилегающую к нему часть пороха и под давлением пороховых газов пороховой пыж и снаряд начинают движение. Однако этому движению препятствует дробовой пыж, упирающийся в обечайку и углубления полусферических пупырышек на внутренней части корпуса гильзы, обеспечивающих заклинку дробового заряда. Задержка выстрела снаряда способствует созданию в патроне повышенного давления и загоранию остальной массы пороха. Кроме того, хромированная часть внутренней поверхности гильзы, за счет отражения тепловых лучей, дополнительно способствует более полному сгоранию пороха в процессе выстрела, а также нагреву самой гильзы и патронника. В результате даже бездымный медленно горящий пороховой заряд успевает полностью сгореть за время движения снаряда по каналу ствола, чем обеспечивается необходимая резкость выстрела. Пороховой пыж плавно переходит из гильзы в согласованный с ней канал ствола без перекосов и прорыва пороховых газов, чем обеспечивается кучность боя. В случае использования предлагаемой металлической гильзы с дробовыми пыжами заводского изготовления обеспечиваются одинаковое усилие закрепления у всех патронов и однородность их выстрелов, так как при зарядке исключена операция закрутки (бумажные и пластмассовые патроны) или заливки воском (металлические патроны) дробового пыжа, приводящая к разбросу.
Преимуществом предложенной конструкции является то, что обечайка со стороны дульца корпуса и периферийная часть гильзы позволяют согласовать ее выходной размер со стволом и закрепить дробовой пыж, облегчить заряжание ружья. Хромирование внутренней поверхности корпуса гильзы обеспечивает минимальную передачу тепла на гильзу и патронник после выстрела, что снижает их нагрев и увеличивает живучесть ствола, положительно влияет на скорострельность многозарядных ружей, следовательно, обуславливает боевую эффективность оружия.
Периферийная поверхность гильзы в виде полусферических пупырышек придает ей жесткость и препятствует ее разрыву при выстреле, позволяет уменьшить ее толщину, а, следовательно, облегчить вес.
При этом конструкция гильзы проста в изготовлении и дает возможность применения в серийном производстве патронов, применима для существующего оружия.
Практическая реализация предложенного устройства гильзы патрона не вызывает сомнения, так как базируется на основе использования известных материалов, устройств, технических решений.