Сигнальный патрон
SIGNAL CARTRIDGE

Изобретение относится к пиротехническим патронам для формирования сигнальных огней при выстреле из гладкоствольного оружия.
Уровень данной области техники характеризует сигнальный патрон, описанный в патенте RU 2320950 С2, F42B 4/02, 2008 г., который содержит гильзу, капсюль-воспламенитель, воспламенительно-вышибной заряд пороха, несущий контейнер, состоящий из жестко связанных дном внешнего и внутреннего цилиндров, и пыж, на который закатано дульце гильзы.
Во внешнем цилиндре контейнера, несущем функциональное пиротехническое снаряжение, выполнены клиновидные прорези, образующие лепестки.
Внешний цилиндр состоит из верхней и нижней частей, соединенных между собой и с внутренним цилиндром ребрами в форме вертикальной решетки, выполняющей роль амортизатора, на которой установлен функциональный заряд, между продольными ребрами на внутренней поверхности лепестков, образующих каналы для прохода горячих пороховых газов, воспламеняющих снаряжение по всей поверхности.
В этом патроне достигается безотказное воспламенение функционального снаряжения, которое метается на высоту стрельбы, при незначительной отдаче на оружие.
Продолжением отмеченных достоинств описанного патрона является присущий недостаток, выражающийся в моментальной передаче при выстреле тепловой энергии от вышибного заряда к функциональному снаряжению, горение которого является пролонгированным, что ограничивает его применение в качестве сигнального патрона, действующего на дистанции полета снаряженного контейнера, через время задержки передачи огневого импульса на инициирование функционального заряда.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном сигнальном патроне по патенту RU 2567490 C1, F42B 4/02, 2015 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному патрону.
Известный сигнальный патрон включает гильзу с осевым донным электровоспламенителем, примыкающим к воспламенительно-вышибному заряду, сообщающемуся с функциональным снаряжением полимерного контейнера, выполненного в форме жестко связанных двух коаксиальных цилиндров и оснащенного пыжом.
Особенностью конструкции является то, что между воспламенительно-вышибным зарядом и закрытым крышкой контейнером сформирована расширительная камера, где размещен торец стопина (пиротехнического шнура с бронирующей оболочкой), который линейно горит по торцу.
Стопин закреплен в центральном цилиндре контейнера, а верхний конец которого помещен в середине функционального снаряжения, что обеспечивает временную задержку в передаче огневого фронта от вышибного заряда на инициирование функционального снаряжения, интенсивно горящего из центра во всем объеме.
Пыж, обтюрирующий объем наружного цилиндра контейнера, поджат к снаряжению посредством крышки, опирающейся на торец контейнера, что аккумулирует давление генерируемых газообразных продуктов горения для одномоментного их выброса в атмосферу на заданной высоте подъема патрона, обеспечив заданный сигнальный эффект, в частности акустический.
Расширительная камера над воспламенительно-вышибным зарядом необходима для того, чтобы сгладить пик давления пороховых газов при выстреле и аккумулировать энергию для своевременного выброса из гильзы снаряженного контейнера, исключив при этом несанкционированное его разрушение в гильзе при выстреле, предотвратив тем самым срабатывание снаряжения в оружии, что недопустимо.
Примыкание стопина открытым торцом к расширительной камере средства инициирования патрона обеспечивает огневую связь последнего с функциональным снаряжением контейнера.
Бронированный пиротехнический шнур стопина в огневой цепи патрона обеспечивает временную задержку инициирования функционального снаряжения контейнера для срабатывания после его метания для автономного полета на заданной дистанции.
Недостатками известного сигнального патрона являются следующие:
- малая высота подъема снаряженного контейнера при выстреле из-за большой потери метательного импульса на трение в плотном его примыкании к гильзе, чтобы сократить прорыв пороховых газов;
- низкая эффективность действия сигнала из-за размещения горящего снаряжения внутри контейнера, когда выход в атмосферу излучающего аэрозоля ограничен проходным сечением открытого (после вышибания головного пыжа) торца контейнера.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности сигнального патрона и эффективности его действия по назначению, в частности, в виде светового сигнала.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном сигнальном патроне, включающем гильзу с осевым донным электровоспламенителем, примыкающим к вышибному заряду, сообщающемуся посредством стопина с функциональным пиротехническим снаряжением несущего контейнера, коаксиально установленного с возможностью относительного продольного перемещения в гильзе, оснащенного пыжом и закрытого крышкой, согласно изобретению, пиротехническое снаряжение выполнено в форме шашки из пиротехнического состава, при горении излучающего в видимом диапазоне частот, которая оснащена утяжеленной головной частью и размещена над метательным пороховым зарядом на дне контейнера, помещенного в гильзе с кольцевым зазором во взаимосвязи с пыжом, опирающимся на ее вышибной заряд.
Отличительные признаки предложенного технического решения за счет автономного полета функциональной шашки в составе стрелочной пули, до-полнительно метаемой из несущего контейнера на заданной дистанции стрельбы, обеспечивают дополнительный подъем на высоту генерируемого при горении аэрозольного образования в форме светового яркого сигнала, хорошо видимого и различимого на удалении.
Выполнение пиротехнического снаряжения в виде компактной (спрессованной или литьевой) шашки, снабженной утяжеленной головной частью, в частности металлической, формообразует стрелочную пулю, которую возможно автоматически отделить от несущего контейнера дополнительным метательным импульсом.
Стрелочная форма пули, при смещении ее центра масс вперед от центра давления, обеспечивает продольную ориентацию при автономном полете с минимальным аэродинамическим торможением, в результате чего излучение аэрозольного образования происходит на большей высоте подъема горящего функционального снаряжения.
Аэрозольное образование при горении пиротехнического состава шашки излучает в видимом диапазоне частот с формированием светового облака, хорошо видимого и различимого на удалении в темное и светлое время суток, которое используется в качестве светового сигнала.
Размещение функциональной шашки на метательном заряде, который установлен на дне контейнера, необходимо для придания дополнительного линейного ускорения стрелочной пуле относительно несущего контейнера на заданной дистанции подъема, в результате чего она отделяется для автономного полета, при сопутствующем воспламенении ее пиротехнического состава.
Коаксиальное расположение контейнера с кольцевым зазором в гильзе исключает торможение трением при его вышибании давлением пороховых газов, аккумулируемых под обтюрирующим пыжом, что повышает, сравнительно с прототипом, начальную скорость снаряженного контейнера и, соответственно, высоту его подъема при выстреле.
Установка контейнера на пыже исключает потери метательного импульса при выбрасывании из гильзы стрелочной пули, обеспечивая тем самым расчетную высоту ее подъема для максимальной видимости и различимости генерируемого светового сигнала.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть требуемый в изобретении технический результат достигается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного патрона поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы, где изображен общий вид сигнального патрона в продольном разрезе.
Предложенный сигнальный патрон включает коаксиально установленные в сборке полимерную гильзу 1 и стрелочную пулю в составе металлической головной части 2, примыкающей к шашке 3 из пиротехнического состава, который при горении генерирует аэрозоль, излучающий в видимом диапазоне частот.
Пиротехническая шашка 3 установлена на дне несущего контейнера 4, где примыкает к метательному пороховому заряду 5, при этом контейнер 4 в гильзе 1 размещен с кольцевым зазором 6 для свободного продольного перемещения, а положение стрелочной пули 2-3 фиксируется в контейнере 4 посредством кружковой заглушки 7, приклеенной в упор по торцу изнутри к контейнеру 4.
Контейнер 4 опирается на пыж 8, который плотно примыкает к внутренней поверхности гильзы 1 по посадке с гарантированным натягом, чем обеспечена обтюрация газообразных продуктов горения вышибного заряда 9, на котором установлен пыж 8.
В соосных центральных отверстиях пыжа 8 и дна контейнера 4 расположен стопин 10 (огнепроводный шнур торцевого горения в бронированной оболочке), который коммутирует вышибной заряд 9 с метательным зарядом 5, выполняя в работе функции пиротехнического временного замедлителя.
В донной части 11 гильзы 1 установлен осевой электрический капсюль-воспламенитель 12, связанный с ее токопроводящим металлическим колпачком 13.
Свободный верхний конец гильзы 1 завальцован вовнутрь на крышку 14, уложенную на торце контейнера 4, чем осуществляется его силовое замыкание с обтюрирующим пыжом 8 и патрона в целом в монолитную конструкцию.
Функционирует патрон по изобретению следующим образом.
При выстреле электрическим импульсом с оружия инициируется капсюль-воспламенитель 12, форсом пламени с которого поджигается метательный пороховой заряд 9, при динамичном горении которого образуется большое количество газообразных продуктов, в результате чего в объеме гильзы 1 под обтюрирующим пыжом 8 резко вырастает давление.
При этом воспламеняется с нижнего торца пиротехнический шнур стопина 10, фронт которого линейно перемещается вверх, а метательным импульсом давления пороховых газов снаряженный контейнер 4 совместно с пыжом 8 выталкиваются из гильзы 1.
Под действием перемещения крышки 14 отгибается завальцовка открытого торца гильзы, освобождая проход контейнеру 4, который с ускорением движется по направлению прицеливания вверх.
Длина стопина 10 и скорость горения его пиротехнического шнура выбираются, чтобы обеспечить временную задержку для выхода фронта горения на верхний край, когда контейнер достигает заданной дистанции подъема на высоту.
Когда фронт горения стопина 10 выходит на верхний открытый его конец, воспламеняется порох метательного заряда 5, который практически мгновенно сгорает, образуя скачок давления пороховых газов, которым стрелочная пуля 3-2 метается из контейнера, получая дополнительный импульс линейного ускорения, а пиротехнический состав шашки 3 воспламеняется и горит по всей поверхности.
При этом металлической головной частью 2 отрывается по периметру кружок заглушки 7, которая вышибается из контейнера 4 движением стрелочной пули 3-2, продолжающей ориентированный автономный подъем вверх на дополнительную высоту, где при горении функциональной шашки 3 образуется аэрозольное облако, раскаленная конденсированная фаза которого излучает в видимом диапазоне частот и формирует яркое свечение - световой сигнал.
Опытные образцы предложенного сигнального патрона успешно прошли стендовые испытания и натурные стрельбы. Что позволяет рекомендовать технологичную конструкцию для серийного изготовления по заказам потребителей.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия патрона не являются очевидными для специалиста по гладкоствольному стрелковому оружию, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов предложенного патрона в их взаимосвязи возможно осуществлять серийно на действующем пиротехническом производстве с использованием штатных комплектующих.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.