СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАПСЮЛЕЙ ИЗ ГИЛЬЗ СТРЕЛКОВЫХ ПАТРОНОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
REMOVAL OF PRIMERS FROM RIFLE CARTRIDGE CASES AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов, в частности к технологии расснаряжения оружейных патронов стрелковых калибров.
Одной из важных задач при утилизации патронов стрелкового оружия является разборка системы «гильза-капсюль», т.е. извлечение неотстрелянных капсюлей-воспламенителей из гильз, предварительно освобожденных от пуль и пороха.
Известен способ извлечения отстрелянных капсюлей из гильз охотничьих и спортивных патронов /1/. Устройство для осуществления этого способа содержит толстостенный стакан-матрицу с отверстием в днище, размещаемые внутри стакана кондукторные элементы для обрабатываемой гильзы, устанавливаемую на резьбе на входе в стакан пробку-фиксатор с центральным отверстием и ударный поршень, диаметр рабочей части которого равен калибру дульца гильзы.
Для извлечения капсюля корпус гильзы помещают сначала во втулку-кондуктор, затем совместно с ней - в стакан-матрицу; посредством дополнительной втулки-кондуктора, одеваемой на дульце гильзы, осуществляют его центрирование в пробке-фиксаторе, устанавливаемой на резьбе на входе в стакан. Полость гильзы заполняют жидкостью, сквозь отверстие пробки в гильзу до соприкосновения с жидкостью вводят ударный поршень, и, наконец, путем удара по головке поршня получают в полости гильзы повышенное давление, необходимое для извлечения капсюля.
Импульс давления в жидкости воздействует сквозь запальные отверстия в донце гильзы на капсюль, капсюль извлекается.
Главным недостатком как данного способа, так и устройства для его осуществления является сложность механизации и автоматизации осуществляемого с его помощью процесса при необходимости расснаряжения большого количества патронов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ одновременного извлечения инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) и корпусов капсюлей из гильз патронов стрелкового оружия, подвергающихся промышленной утилизации /2/.
В соответствии с данным способом внутреннюю полость гильзы заполняют водой, а повышенное давление воды в полости гильзы, достаточное для экстракции инициирующего взрывчатого вещества совместно с корпусом капсюля, создают путем введения в эту полость через дульце гильзы цилиндрического поршня, прилегающего своей наружной поверхностью к внутренней поверхности дульца гильзы.
Также близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату - совокупности использованных в конструкции узлов и механизмов является устройство для осуществления вышеописанного способа /2/.
Данное устройство содержит:
- узел наполнения жидкостью в виде патрубка для заливки жидкости в полость гильзы;
- совмещенные механизмы фиксации и ориентированной подачи гильз в зону обработки в виде захватов для размещения гильз, в основании которых выполнены отверстия для прохождения извлекаемых ИВВ и капсюлей;
- механизм создания давления, представляющий собой подвижный в осевом направлении соосный гильзе поршень, наружный диаметр которого близок к внутреннему диаметру дульца гильзы;
- механизм удаления гильз из зоны обработки.
Механизмы фиксации и ориентированной подачи гильз в зону обработки, а также механизм удаления гильз из зоны обработки размещены на роторном устройстве, с которым сопряжены узел наполнения жидкостью и механизм создания давления.
В заданной позиции роторного устройства внутренняя полость гильзы заполняется водой. Затем путем введения в полость через дульце гильзы цилиндрического поршня, прилегающего своей наружной поверхностью к внутренней поверхности дульца, в ней создается повышенное давление воды, достаточное для экстракции ИВВ совместно с корпусом капсюля сквозь отверстия в основании механизма фиксации и ориентированной подачи.
Анализ условий осуществления способа-прототипа, принципа действия и работы данного устройства выявил следующие недостатки:
1) Ввиду того, что гильза в процессе обработки имеет свободную внешнюю поверхность, при заполнении всей полости гильзы водой и создания давления, необходимого для извлечения капсюля, возможна деформация стенок гильзы - вздутие и трещины.
2) Для наполнения жидкостью полости гильзы и последующей подачи в нее поршня необходимы, во-первых, синхронизация кинематически и механически не связанных отдельных механизмов устройства, а, во-вторых, - обеспечение строгой соосности поршня и дульца гильзы.
3) Осуществление способа и соответственно обеспечение полноценной работы устройства требует прилегания наружной поверхности поршня к внутренней поверхности дульца гильзы, что не всегда осуществимо, т.к. в предварительном процессе извлечения пули из патрона цилиндричность дульца может быть нарушена. А это перед применением способа потребует восстановления геометрии дульца, т.е. дополнительных трудозатрат.
4) Устройство обладает сравнительно большой металлоемкостью, а его работа требует повышенных энергозатрат, связанных с необходимостью привода во вращение массивного ротора и периодической подачи жидкости в полость гильз.
5) В случае перехода на гильзы иного калибра потребуется достаточно трудоемкая переналадка оборудования - необходима замена механизма фиксации гильз, поршней, а также дополнительная регулировка величины их рабочего хода.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков способа-прототипа, а также устройства для его осуществления с возможностью создания гибкой автоматизированной системы расснаряжения патронов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе извлечения капсюлей из гильз стрелковых патронов, включающем операции заполнения внутренней полости гильзы рабочей жидкостью и последующего создания в ней повышенного давления, достаточного для экстракции инициирующего взрывчатого вещества совместно с корпусом капсюля, в соответствии с изобретением заполнение внутренней полости гильзы рабочей жидкостью осуществляют путем ее полного погружения в жидкость, а повышенное давление в полости гильзы создают посредством ее принудительного введения в заполненную той же жидкостью емкость, входная часть которой по геометрическому профилю совпадает с внешним профилем гильзы.
Так как способ предполагает перемещение гильзы в жидкой среде, повышенное давление в полости гильзы в данном случае будет достигаться за счет динамического напора жидкости и последующего гидравлического удара при полном введении гильзы в ответное отверстие емкости. Внешняя поверхность гильзы будет в итоге контактировать с совпадающей с ней по геометрическому профилю входной частью емкости, что предотвратит деформацию стенок гильзы.
Эффективность предложенного способа может быть повышена за счет получения более высокого давления в полости гильзы в процессе ее введения в емкость путем создания в емкости потока жидкости в направлении, противоположном движению гильзы. В этом случае динамический напор и характеристики гидравлического удара будут определяться суммой скоростей движения гильзы при ее введении в емкость и встречного потока жидкости в полости емкости.
Реализация предложенного способа, в свою очередь, достигается тем, что устройство для извлечения капсюлей из гильз стрелковых патронов, содержащее узел наполнения жидкостью полостей гильз, механизмы подачи гильз в зону обработки и их фиксации, механизм создания давления и механизм удаления гильз из зоны обработки в соответствии с изобретением выполнено в виде сборки стрелкового оружия с использованием в качестве механизма подачи гильз в зону обработки и их фиксации - сборку деталей затворной группы и патронника, в качестве механизма создания давления -затвора и закрытого канала ствола, в качестве механизма удаления гильз из зоны обработки - выбрасывателя, непосредственно соединенного с затвором, при этом одна из деталей затворной группы снабжена внешним приводом возвратно-поступательного перемещения, а узел наполнения жидкостью полостей гильз выполнен в виде ванны.
Устранение недостатков прототипа посредством использования предлагаемого устройства осуществляется за счет следующих факторов.
Стрелковое оружие в силу своей специфики обладает малой металлоемкостью и не содержит массивных элементов конструкции. Работа подвижных элементов конструкции синхронизирована с подачей патрона в патронник и последующим извлечением отстрелянной гильзы. Во многих моделях современного стрелкового оружия предусмотрено центрирование патрона скатом гильзы в скат патронника. Поэтому восстановление дульца гильзы при возможной нецилиндричности, приобретенной в ходе предварительных операций по расснаряжению патрона, не потребуется, т.к. дульце при досылке гильзы в патронник предварительно будет восстанавливать исходную цилиндрическую форму за счет взаимодействия с конической поверхностью ската патронника в условиях интенсивной смазки рабочей жидкостью. Использование в качестве узла наполнения ванны с рабочей жидкостью, в которой монтируется устройство, позволяет повысить безопасность процесса, т.к. экстракция ИВВ совместно с корпусом капсюля будет происходить под слоем жидкости, ИВВ будет погружаться на дно ванны. При предполагаемом вертикальном размещении устройства в ванне с рабочей жидкостью извлечение капсюлей из гильз и удаление гильз из зоны обработки происходят на разной высоте, что обеспечивает простую сепарацию данных элементов при извлечении их из ванны для последующей утилизации.
Внешний привод возвратно-поступательного перемещения одной из подвижных деталей затворной группы необходим для обеспечения непрерывного действия устройства по мере подачи в него расснаряжаемых гильз.
Гильзы различного калибра и длины могут обрабатываться или на устройствах, изготовленных на базе соответствующих им моделей стрелкового оружия, или путем замены патронника и соответствующей регулировки хода возвратно-поступательного перемещения деталей затворной группы.
В настоящее время на базах и арсеналах хранится большое количество как патронов для автоматического стрелкового оружия с истекшим сроком гарантийного хранения, так и непосредственно единиц оружия. Поэтому наиболее целесообразно использовать предлагаемый способ для утилизации гильз автоматического оружия, при этом одновременно утилизируя и само оружие, используя устройства, собираемые на его основе.
В частности предложенное устройство может быть выполнено на основе неполной сборки автомата Калашникова, например АКМ.
Изобретение поясняется следующей графической информацией.
Фиг.1 - фиг.3 - принцип создания повышенного давления в полости гильзы при осуществления способа.
Фиг.4 - основные части, используемые для сборки устройства на примере автомата Калашникова.
Фиг.5 - фиг.8 - постадийная демонстрация принципа действия устройства.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом (фиг.1). Гильза 1 с капсюлем 2 погружается в рабочую жидкость, где происходит заполнение ее полости, и перемещается в направлении помещенной в ту же жидкость емкости 3, входная часть которой по геометрическому профилю совпадает с внешним профилем гильзы. Для получения более высокого давления в полости гильзы в процессе ее ввведения в емкость, в емкости может быть создан поток жидкости в направлении, противоположном движению гильзы (фиг.2). Направления перемещения гильзы и встречного потока жидкости в емкости показаны стрелками. В первом случае повышенное давление в полости гильзы достигается за счет динамического напора жидкости и последующего гидравлического удара при полном введении гильзы в ответное отверстие емкости. Во втором случае динамический напор и характеристики гидравлического удара определяются суммой скоростей движения гильзы при ее введении в емкость и встречного потока жидкости в полости емкости.
На фиг.3 показана завершающая фаза набора давления - гильза введена в емкость практически полностью, внешняя поверхность гильзы контактирует с совпадающим с ней по геометрическому профилю входной части емкости, давление в полости гильзы достигло величины, достаточной для экстракции инициирующего взрывчатого вещества совместно с корпусом капсюля. Капсюль 2 извлекается из донца гильзы.
Фиг.4 иллюстрирует основные элементы предлагаемой сборки устройства на основе автомата Калашникова (ванна с заполняющей ее рабочей жидкостью и питающий механизм условно не показаны). Сборка содержит детали затворной группы - затворную раму 4 с поршнем, затвор 5, соединенный с ним выбрасыватель 6. Для облегчения перемещения затворной рамы на «рабочем» ходу устройства она соединяется с пружинным возвратным механизмом 7. Поршень затворной рамы входит в газовую трубку 8, соединяемую с газовой камерой 9. Газовая камера 9 посредством внутреннего отверстия сообщается с каналом ствола 10. В казенной части ствола расположен патронник 11. Посредством наружной резьбы на казенной части ствол соединен со ствольной коробкой 12. На дульной (выходной) части ствола закреплена крышка 13, герметично закрывающая канал ствола и препятствующая из него выходу рабочей жидкости. Затворная рама 4 снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения 14. Утилизируемые гильзы 1 с капсюлями 2 подаются в устройство питающим механизмом через отверстие в ствольной коробке 12, предназначенное для пристыковки магазина автомата.
Отверстие в затворе 5 рассверлено до диаметра, большего, чем диаметр колпачка капсюля.
Работа устройства осуществляется следующим образом (на фиг.5…8 показано взаимодействие основных подвижных деталей устройства с расснаряжаемой гильзой).
Собранное устройство монтируется в ванне, заполненной рабочей жидкостью, вертикально или с малым углом отклонения ствола от вертикальной оси таким образом, чтобы все его рабочие части, за исключением привода возвратно-поступательного перемещения механизма затвора, были полностью погружены, а гильзы, подаваемые питающим устройством, в процессе подачи полностью заполнялись рабочей жидкостью.
Перед началом работы устройства (фиг.5) затворная рама 4 с газовым поршнем и затвором 5 находятся в крайнем переднем по отношению к патроннику 11 положении, газовый поршень - в патрубке газовой камеры 8. Торцевая поверхность затвора 5 находится в контакте с казенной частью ствола 10 - патронника 11, входное отверстие патронника 11 «закрыто» затвором 5. Затвор повернут вокруг продольной оси таким образом, что его боевые выступы находятся в вырезах ствольной коробки 12 - затвор заперт.
Отверстие в ствольной коробке, сквозь которое осуществляется подача питающим устройством 15 гильз 1 на обработку, перекрыто.
Гильза 1 с капсюлем 2, подаваемая питающим устройством 15 на обработку, упирается в затворную раму 4.
При приведении устройства в действие (фиг.6) сначала происходит отвод затворной рамы 4 приводом возвратно-поступательного перемещения назад в направлении от патронника 11 на длину свободного хода; она, действуя передним скосом фигурного выреза на ведущий выступ затвора 5, поворачивает затвор таким образом, что боевые выступы затвора выходят из вырезов ствольной коробки - происходит его отпирание.
При дальнейшем отведении затворной рамы 4 вместе с ней отходит назад затвор 5, открывая входное отверстие патронника 11 (канал ствола 10). Как только плоскость затворной рамы 4 пройдет окно ствольной коробки, предназначенное для присоединения магазина, гильза 1 посредством питающего устройства 15 перемещается в позицию, обеспечивающую ее последующее взаимодействие с затвором 5.
Затем (Фиг.7) привод возвратно-поступательного перемещения осуществляет обратный ход - подает затворную раму 4 с затвором 5 вперед в направлении патронника 11; затвор 5 начинает взаимодействовать с гильзой 1, перемещая ее в направлении патронника 11.
В завершение процесса (фиг.8) затворная рама 4 с затвором 5 продолжают движение в крайнее переднее положение в направлении патронника 11. Затвор 5 досылает гильзу 1 с капсюлем 2 в патронник и «закрывает» входное отверстие патронника 11.
При подходе затвора 5 к срезу отверстия патронника 11 зацеп выбрасывателя, соединенного с затвором, заскакивает в кольцевую проточку гильзы 1. Затвор под действием скоса левого выреза ствольной коробки на скос левого боевого выступа затвора, а затем под действием фигурного выреза затворной рамы на ведущий выступ затвора поворачивается вокруг продольной оси; боевые выступы затвора заходят за боевые упоры ствольной коробки - затвор запирается.
Очередная гильза 1 с капсюлем 2, подаваемая питающим устройством 15 на обработку, упирается в затворную раму 4.
Так как работа устройства осуществляется в жидкости при полном заполнении гильзы 1 и канала ствола 10, закрытого крышкой 13, при движении гильзы 1 в направлении патронника 11 в ее полости возникает повышенное давление за счет динамического напора. В процессе непосредственного введения гильзы 1 в патронник 11 сначала при наличии зазора между стенкой гильзы и поверхностью отверстия патронника осуществляется «выдавливание» части рабочей жидкости из канала ствола 10, затем по мере продвижения гильзы в патронник давление в ее полости с уменьшением зазора нарастает. Наконец, при практически нулевом значении зазора давление в полости гильзы достигает максимальной величины, т.к. при завершении введения гильзы 1 в патронник 11, т.е. при ее «остановке», происходит гидравлический удар.
Поршень, соединенный с затворной рамой 4, при перемещении внутри газовой трубки 8 создает поток жидкости, проходящий через газовую камеру 9, сквозь внутреннее отверстие, соединяющее ее с каналом ствола 10. Ввиду того, что выход канала ствола 10 перекрыт крышкой 13, поток жидкости, создаваемый поршнем, в итоге приобретает направление, противоположное движению гильзы. Динамический напор и характеристики гидравлического удара в системе гильза-ствол определятся суммой скоростей движения гильзы при ее введении в патронник и встречного потока жидкости в канале ствола.
Когда в полости гильзы 1 создастся импульс повышенного давления рабочей жидкости, достаточного для экстракции ИВВ совместно с корпусом капсюля 2 из донца гильзы 1, давление в жидкости воздействует сквозь запальные отверстия в донце гильзы на капсюль, капсюль 2 извлекается из донца и удаляется сквозь продольное отверстие в затворе 5.
При последующем перемещении затворной рамы 4 с затвором 5 назад от патронника 11 гильза 1, удерживаемая зацепом соединенного с затвором выбрасывателя, наталкивается на отражательный выступ ствольной коробки и выбрасывается наружу. В дальнейшем, по мере работы привода возвратно-поступательного перемещения, связанного с затворной рамой, работа частей устройства повторяется.
Из приведенного примера осуществления способа с использованием устройства на основе автомата Калашникова (АКМ) очевидно, что по подобной схеме может быть создано аналогичное устройство под любую гильзу, на основе соответствующего ей любого как автоматического (вне зависимости от принципа работы автоматики), так и неавтоматического оружия, т.к. процесс «перезаряжания» в устройстве осуществляется внешним приводом детали затворной группы.
Таким образом предлагаемые способ и устройство для его осуществления достаточно просты в реализации, не требуют больших материальных затрат и используемых производственных площадей и могут быть использованы при создании как гибких автоматизированных систем расснаряжения патронов стрелкового оружия, так и строго целевого назначения. Устройство может быть смонтировано в автомобильном кузове-фургоне и использоваться в мобильном варианте.
Одновременно использование предложенного устройства позволяет решить, по крайней мере, частично задачу утилизации морально устаревшего стрелкового оружия.
Источники информации, принятые во внимание при описании заявки:
1. Патент ФРГ №3428296, F42B 33/04, 1986 г.
2. Патент РФ №2422762, F42B 33/04, 2008 г. (прототип).