Безгильзовый патрон

Полезная модель относится к боеприпасам, а именно к безгильзовым патронам, и может быть использована в спортивном и боевом малокалиберном огнестрельном оружии с калибром менее 5 мм.
Известен безгильзовый патрон, включающий корпус-оболочку с массивной передней частью, полость которого заполнена метательным зарядом с повышенной дульной энергией, и воспламенитель метательного заряда, выполненный в виде соответствующего капсюля (СН 678889, 1991 г.).
Известен безгильзовый патрон, выполненный в виде пули, представляющей собой полую камеру с утяжеленной носовой частью и с размещенным в камере метательным зарядом в виде пороха и воспламенителем метательного заряда, выполненным в виде капсюля (GB 2338283, 1999 г.). Известное техническое решение характеризуется увеличенной длиной пули, а капсюль прикреплен к камере с возможностью отделения и расположен таким образом, что при взрыве метательного заряда (пороха) внутри камеры утяжеленная носовая часть отделяется от капсюля.
Известен безгильзовый патрон, выполненный в виде пули, представляющей собой полый цилиндр с размещенным в нем метательным зарядом, воспламенителем метательного заряда, выполненным в виде капсюля, и мембраной-пыжом, размещенной за метательным зарядом (RU 2113686, 1998 г.). В известном техническом решении мембрана связана с воспламенителем метательного заряда с помощью штока, проходящего вдоль оси пули.
Общим существенным недостатком известных технических решений является конструкция безгильзовых патронов, не обеспечивающая возможности использования в огнестрельном оружии калибра менее 5 мм.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и назначению к заявляемому техническому решению является безгильзовый патрон, представляющий собой капсюль Жевело, включающий корпус-оболочку в виде цилиндрического стакана с шляпкой на глухом торце, внутреннюю наковальню, выполненную в виде плоской V-образной пластины, вершина которой направлена в сторону глухого торца стакана, а концы завальцованы в кромке стакана со стороны его открытого торца, метательный заряд, выполненный в виде пастообразного газогенерирующего состава, воспламенитель метательного заряда, выполненный в виде взрывчатого вещества, размещенного в полости стакана между его глухим торцом и вершиной V-образной пластины, и снаряд, размещенный на открытом торце стакана («Новые энергосиловые устройства, химические энергоносители и их применение в гиперзвуковых летательных аппаратах», журнал «Авиадвигатель», №4 (100), Москва, 2015 г., стр. 37-38). В известном техническом решении не раскрыто место размещения метательного заряда в корпусе-оболочке капсюля Жевело, а также не определено необходимое для обеспечения заданной дульной скорости пули количество метательного заряда.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении возможности использования многозарядного магазина для снарядов калибра менее 5 мм.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в увеличении дульной скорости снаряда калибра менее 5 мм.
з
Заявленный технический результат достигается тем, что безгильзовый патрон представляет собой капсюль Жевело, включающий корпус-оболочку в виде цилиндрического стакана со шляпкой на глухом торце, внутреннюю наковальню, выполненную в виде плоской V-образной пластины, вершина которой направлена в сторону глухого торца стакана, а концы завальцованы в кромке стакана со стороны его открытого торца, метательный заряд, выполненный в виде пастообразного газогенерирующего состава, воспламенитель метательного заряда, выполненный в виде взрывчатого вещества, размещенного в полости стакана между его глухим торцом и вершиной V-образной пластины, и снаряд, размещенный на открытом торце стакана, причем метательный заряд размещен в вершине V-образной пластины со стороны открытого торца стакана, а масса (m) метательного заряда определяется из соотношения:
с
где v - дульная скорость снаряда, м/сек;
с
K - аналитический параметр баллистического разгона, км/сек;
с
m - масса снаряда, грамм.
Существенность отличительных признаков технического решения подтверждается тем, что только совокупность всех конструктивных признаков, описывающая полезную модель, позволяет обеспечить решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, а именно:
размещение метательного заряда в вершине V-образной пластины со стороны открытого торца стакана обеспечивает возможность использования многозарядного магазина для снарядов калибра менее 5 мм за счет увеличения тепловой энергии метательного заряда, что позволяет увеличить дульную скорость снаряда на выходе из ствола малокалиберного оружия;
определение массы метательного заряда из заданного соотношения обеспечивает увеличение дульной скорости снаряда.
Полезная модель поясняется иллюстрацией, где на фигуре изображена схема безгильзового патрона.
На фигуре приняты следующие обозначения:
1 - цилиндрический стакан;
2 - шляпка стакана 1;
3 - V-образная пластина;
4 - метательный заряд;
5 - воспламенитель метательного заряда 4;
6 - шарик.
з
Безгильзовый патрон представляет собой капсюль Жевело, включающий корпус-оболочку в виде цилиндрического стакана 1 со шляпкой 2 на глухом торце и внутреннюю наковальню, выполненную в виде плоской V-образной пластины 3, вершина которой направлена в сторону шляпки 2 на глухом торце стакана 1. Концы V-образной пластины 3 завальцованы в кромке стакана 1 со стороны открытого торца стакана 1. В вершине V-образной пластины 3 со стороны открытого торца стакана 1 размещен метательный заряд 4, выполненный в виде пастообразного газогенерирующего состава (ПГГС), который характеризуется большей энергоемкостью, плотностью и температурой горения по сравнению с штатными пороховыми зарядами. В полости стакана 1 между его глухим торцом (шляпкой 2) и вершиной V-образной пластины 3 размещен воспламенитель 5 метательного заряда 4. Воспламенитель 5 выполнен в виде заряда взрывчатого вещества, например пироксилина. На открытом торце стакана 1 размещен снаряд (пуля), выполненный в виде шарика 6. При этом масса (m) метательного заряда 4 определяется из соотношения:
где:
с
v - дульная скорость снаряда, м/сек;
с
K - аналитический параметр баллистического разгона, км/сек;
с
m - масса снаряда, грамм.
Пример осуществления полезной модели. Экспериментальным путем рассмотрена возможность баллистического разгона пули, выполненной в виде шарика, с использованием химического энергоносителя малой массы при конечном адиабатическом расширении продуктов горения ПГГС в качестве метательного заряда. В качестве безгильзового патрона использовался штатный капсюль Жевело (KB 21) со следующими характеристиками:
диаметр фланца капсюля 7,26-7,29 мм;
высота капсюля 7,6 мм.
В качестве метательного устройства (стрелкового оружия) калибра менее 5 мм использовался штатный пневматический газобаллонный пистолет модели МР-654К со следующими характеристиками:
паспортная дульная скорость пули (шарика) на выходе из ствола 70 м/с;
диаметр шарика (калибр пистолета) 4,5 мм;
длина ствола 100 мм;
масса снаряда (шарика) 0,4 г.
0
0
п
3
Часть объема капсюля заполнена взрывчатым веществом - воспламенителем метательного заряда. Оставшийся свободный объем капсюля фактически является объемом цилиндрической каморы баллистического метательного устройства (МУ), диаметр (d) которой составил 3 мм, а высота (h) - 4 мм. Объем канала ствола МУ (пистолета) является максимальным объемом адиабатического расширения продуктов сгорания пастообразного топлива (ПТ). Свободный объем был заполнен ПГГС с плотностью (γ), равной 1,7 г/см.
з
При этом масса (m) метательного заряда, размещенного в вершине V-образной плоской пластины, с учетом свободного объема пластины, представляющего собой конус, должна составлять не более:
з
с
Масса (m) метательного заряда с учетом ожидаемой дульной скорости (v) снаряда (шарика) в конце ствола МУ определяется соотношением баллистического разгона вида:
c
где аналитический параметр баллистического разгона (K) для переносного огнестрельного оружия (пистолета) равен 1,4 км/сек.
Исходя из соотношений (1) и (2) определяется ожидаемая дульная скорость снаряда (шарика) в конце ствола пистолета:
Полнота сгорания ПГГС в капсюле зависит от прочности запрессовки шарика с капсюлем. Для МУ с калибром 4,5 мм и существующих отечественных составов ПТ значения температуры продуктов горения ПТ равно 3000-3600 К в течение микросекунд по сравнению с температурой баллонного газа, равной 300 К, при этом отсутствуют проблемы теплозащиты для очередного капсюля, расположенного в обойме.
При проведении экспериментов выстрел из опытного демонстратора МУ с калибром 4,5 мм и с приклеенным к капсюлю шариком пробил деревянный брус толщиной 80 мм «на вылет» с расстояния 5,0 м.
Малый достаточный объем безгильзового патрона на основе капсюля Жевело подтверждает возможность разработки многозарядного магазина на 10-16 патронов с высокой дульной скоростью на выходе из ствола.
Таким образом, размещение ПГГС, масса которого определяется в соответствии с заданным соотношением, в вершине V-образной пластины со стороны открытого торца корпуса-оболочки капсюля Жевело позволяет обеспечить увеличение дульной скорости снаряда на выходе из ствола малокалиберного оружия за счет увеличения тепловой энергии метательного заряда.