УЛЕТАЮЩАЯ ГИЛЬЗА (ВАРИАНТЫ)
FLYING SHELL (VERSIONS)

Изобретение относится к боеприпасам для стрелкового оружия - для автоматов, пулеметов, пистолетов, снайперских винтовок, и к малокалиберным артиллерийским боеприпасам.
Известен патрон с гильзой, см., например, пат. №2438094. Недостатком всех боеприпасов с гильзой является необходимость ее экстрактировать, что усложняет оружие и создает условия для его загрязнения.
Задача и технический результат изобретения - упрощение оружия, повышение грязестойкости оружия, использующего эти гильзы, повышение числа патронов в магазине при той же его длине.
ВАРИАНТ 1. Для этого гильза имеет диаметр, равный или меньший диаметру ствола, имеет на заднем конце (здесь и далее все направления даны относительно направления выстрела) объем, ограниченный донцем и цилиндрическими стенками, причем в донце имеются ослабления конструкции в виде выточек или выштамповок. См. фиг.1.
Упомянутые ослабления донца гильзы не должны при прорыве их газами оставаться в стволе, так как они могут заклинить следующую пулю. Чтобы ослабленные участки не вырывались целиком, желательно нанести на них звездообразные ослабляющие насечки, например, в виде 6 лучей. Желательно также, чтобы толщина ослабленных участков плавно уменьшалась к их центру. Площадь ослабленных участков следует подобрать экспериментально - слишком большая площадь слишком быстро выпустит пороховые газы, предназначенные для выталкивания гильзы, а при слишком малой площади ослабленных участков может быть сильно деформирована задняя часть гильзы, что может привести к ее заклиниванию.
Прочность ослабленных участков донца должна быть такой, чтобы они прорывались давлением газов раньше, чем будет вытолкнут из своего гнезда капсуль. Для этого, в частности, капсуль может быть прочно завальцован в своем гнезде. А сам капсуль может иметь звездообразные ослабляющие насечки, чтобы прорываться без образования осколков. В этом случае площадь капсуля следует включить в площадь ослабленных участков.
Технологически удобно выполнить гильзу составной - тонкостенная цилиндрическая часть, ограничивающая основной объем гильзы, приваривается контактной или иной сваркой к более толстостенному стаканчику, ограничивающему задний объем. Экстракционная канавка может быть отформована или на цилиндрической поверхности заднего объема, или она может быть получена в процессе приварки тонкостенного цилиндра основного объема гильзы к более толстостенному стаканчику, образующему задний объем, и находится на их стыке.
Для закрутки с целью стабилизации в полете гильза имеет ведущий поясок, расположенный или на цилиндрической поверхности заднего объема, или в кольцевой канавке на цилиндрической части основного объема гильзы. Скорость закрутки будет небольшая, поэтому толщина и ширина ведущего пояска могут быть минимальны.
Закрученная гильза после вылета будет лететь, сохраняя соосность стволу, и при скорострельности, допустим, 600 выстрелов в минуту, за 0,1 сек она под действием силы тяжести опустится примерно на 5 см. То есть следующая пуля не попадет в вылетевшую гильзу. И все же нежелательно давать очередь, опуская ствол вниз - может так совпасть, что пули, кроме первой, будут попадать в ранее вылетевшие гильзы.
Для предотвращения этого можно применить следующий способ - задний объем гильзы имеет в цилиндрической части вырез или отверстие с одного бока. Тогда вырывающиеся газы будут сильно отталкивать гильзу в непредсказуемую сторону, и попадание в вылетевшую гильзу будет маловероятно. При этом гильзу лучше не закручивать.
Чтобы гильзу не заклинило в стволе после раздутия желательно, чтобы цилиндрическая часть основного объема гильзы была выполнена из материала с большим пределом упругости, чем у материала ствола. А донце наоборот должно быть изготовлено из достаточно пластичного металла, чтобы ослабленные участки не отламывались, а загибались.
Чтобы гильза при вылете не портила ствол, желательно иметь на ее переднем конце округлую фаску.
Следует отметить одну особенность оружия, предназначенного для стрельбы патрона с этими гильзами - так как капсуль расположен довольно далеко от торца затвора, то боек должен иметь достаточную длину и должен быть выполнен из термостойкого материала.
Может оказаться, что при пороховых газах, скопившихся в заднем объеме, окажется недостаточно для выталкивания гильзы из ствола. Тогда в заднем объеме гильзы следует поместить (например, завальцевать или приклеить) прессованную пороховую шашку с отверстием в центре для прохода бойка.
Этот вариант гильзы предусмотрен для использования совместно с обычной цельнотельной пулей. Ее крепление в данной гильзе не вызывает никаких трудностей.
ВАРИАНТ 2. Для применения перспективной трубчатой пули с центральным или кольцевым соплом Вентури горловина гильзы должна иметь особую форму. Особенность этой формы в том, что нужно по отдельности крепить в гильзе саму трубчатую пулю и ее пыж.
Для этого гильза также имеет диаметр, равный или меньший диаметру ствола, имеет на заднем конце (здесь и далее все направления даны относительно направления выстрела) объем, ограниченный донцем и цилиндрическими стенками, причем в донце имеются ослабления конструкции в виде выточек или выштамповок, а горловина гильзы имеет наружное сужение с углом конусности, меньшим угла самоторможения, и имеет внутреннюю поверхность цилиндрической или расширяющейся вперед формы, причем в последнем случае - с углом, меньшим угла самоторможения.
Внутренняя поверхность горловины может быть получена завальцовкой стенок внутрь гильзы.
В остальном конструкция этой гильзы может быть такой же, как в варианте 1. То есть она может быть выполнена составной, иметь ведущий поясок, или задний объем гильзы может иметь в цилиндрической части вырез с одного бока.
Следует отметить, что именно применение трубчатых пуль может реализовать пользу вылетающих гильз. Действительно, трудно поместить в гильзу с наружным диаметром 5,45 мм достаточное количество пороха - иначе она получилась бы чрезмерно длинной. Если для получения достаточного объема гильзы увеличить ее диаметр, то такая пуля при массе, допустим, 5 г, очень быстро потеряет скорость из-за большого аэродинамического сопротивления. А вот применение трубчатых пуль позволяет получить пулю нужной небольшой массы, допустим, 5 г, при калибре 7,62 мм, 9 мм, и более. Это позволит поместить в гильзу нужное количество пороха, допустим, 1,5 г, и при этом пуля будет обладать минимальным аэродинамическим сопротивлением.
Способ изготовления таких гильз состоит в том, что заготовка из цилиндрической трубы в горячем состоянии обкатывается и вальцуется с образованием горловины, экстракционной канавки, канавки под ведущий поясок (если они предусмотрены на этой части гильзы) и отбортовки. Последняя приваривается контактной или иной сваркой к заднему стаканчику из более толстого материала. Причем донце может быть выполнено из другой марки стали.
При такой технологии при непроваре отбортовки к донцу возможно образование свищей. Поэтому для герметичности на место сварки изнутри или снаружи наносится клей или синтетическая смола, после чего, возможно, гильза подогревается до температуры снижения вязкости клея или смолы. Возможно применение анаэробного клея, используемого для заклейки трещин ветровых стекол автомобилей - некоторые его виды очень текучи и легко затекают в мельчайшие щели стекла. Возможно применение светоотверждаемого клея. Требуемое количество клея очень небольшое - менее 0,001 см куб.
Ослабление донца удобно выполнить торцевой фрезой с ограничительной тарелкой. То есть донце фрезеруется до соприкосновения ограничительной тарелки с поверхностью донца, и в результате глубина фрезерования будет постоянна и очень точно выдержана.
Достоинством улетающих гильз является цилиндрическая форма гильзы, что позволяет уменьшить ее максимальный диаметр и более того - сделать ее других пропорций - меньшего диаметра и большей длины. Это позволит в магазин той же длины вместить примерно в полтора раза большее количество патронов. Магазин при этом получится несколько шире, но несколько тоньше - и то, и другое не очень важно.
На эскизе показана в сечении вылетающая гильза в варианте для трубчатой пули (одна симметричная часть). Гильза состоит из тонкостенной цилиндрической части 1, имеющей сзади конусную часть, образующую экстракционную канавку 2, и отбортовку 3, и имеющей спереди обкатку в виде горловины 4 с наружной сужающейся частью с углом, меньшим угла самоторможения, и внутренней цилиндрической частью. Конусная часть предназначена для крепления методом натяга, желательно, с клеем, трубчатой пули 5. А внутренняя цилиндрическая часть предназначена для крепления с натягом и, тоже желательно, с клеем пыжа 6. Следует следить, чтобы клей не попал на соединение пули с пыжом.
Сзади к отбортовке 3 прикреплен контактной сваркой стаканчик 7, имеющий в канавке ведущий поясок 8, и имеющий ослабленный участок 9 (один или два-три). В капсульном гнезде стаканчика прочно завальцован капсуль 10. Внутри заднего объема, образованного этим стаканчиком, находится прессованная пороховая шашка 11.
Работает гильза так: удлиненный боек оружия (не показан) бьет по капсулю 10, порох внутри гильзы 1 воспламеняется, давление повышается, и ослабленный участок 9 лопается, пропуская пороховые газы в задний объем. В нем предусмотрена пороховая шашка 11, которая тоже воспламеняется (работоспособность гильзы без шашки следует проверить экспериментом). Давление в стволе резко поднимается, а затем начинает уменьшаться. Но давление в заднем объеме по-прежнему максимальное, и эта разница давлений начинает двигать гильзу к дулу еще до выхода пули из ствола. По мере того, как пуля приближается к дулу, давление становится все меньше, и гильза движется быстрее. После выхода пули из ствола давление резко падает, и давление в заднем объеме (а этот объем к этому времени уже увеличился в несколько раз) резко выталкивает гильзу из ствола.
По пути гильза закручивается в нарезах и вылетает из ствола продольно. Если же предусмотрен другой вариант - когда ведущего пояска 8 нет, а стаканчик 7 имеет сбоку вырез или отверстие, то газы на срезе дула выходят из этого выреза или отверстия и толкают гильзу в неопределенную сторону прочь от линии огня. Одновременное применение и ведущего пояска и выреза или отверстия в боковой стороне нецелесообразно.