УНИТАРНЫЙ ПАТРОН С СОСТАВНОЙ ГИЛЬЗОЙ
COMPLETE ROUND WITH COMPOSITE CARTRIDGE

Унитарный патрон с составной гильзой предназначен для огнестрельного оружия, в частности боевого нарезного.
По данным авторов [2], первое боевое применение унитарного патрона было в североамериканской войне 1861-1865 гг. В России производство таких патронов началось в 1869 году.
Унитарный патрон (снаряд) содержит капсюль-воспламенитель, метательный заряд, пулю (снаряд), гильзу.
Принято в гильзе различать такие элементы: дно, корпус гильзы, скат и дульце.
Василий Михайлович Кириллов [1] исследовал патроны калибра 12,7×108 мм, в которых случались поперечные разрывы гильз, и нашел техническое решение, исключающее такой дефект - выполнение кольцевой канавки, пластически деформирующейся (распрямляющейся) при выстреле (стр. 212, рис. 134).
Как дальнейшее развитие конструкции им была предложена составная гильза с подвижным поддоном (стр. 212, рис. 135). Он считал возможным изготовление корпуса такой гильзы цилиндрическим.
Отличительный признак конструкции - определенная податливость поддона вдоль гильзы. Поддон не деформируется вместе с корпусом гильзы под воздействием пороховых газов, а смещается в корпусе на величину, бóльшую, чем деформация дна обычной гильзы. Обтюрация - за счет "раскрытия" (радиальной деформации стенок) поддона.
Раздельное изготовление элементов гильзы позволит применить технологии более производительные по сравнению с принятой технологией вытяжки. Например, потребуется меньше трудозатрат (времени) и расхода энергии на изготовление корпуса гильзы по технологии ротационной раскатки (ротационной вытяжки - metal spinning) из трубной заготовки.
Возможно, целесообразно сравнивать системы боеприпас - оружие по критерию энергоэффективность, т.е. по отношению энергии выстрела (начальной энергии пули) к величине общей энергии (кВт·ч, Дж), затраченной на изготовление системы.
Патрон с гильзой бутылочной формы упирается коническим скатом в коническую поверхность патронника, т.е. две поверхности одинаковой формы базируются одна под другой.
При таком способе упора необходимо изготавливать как гильзы, так и оружие с меньшими величинами допусков на размеры, что заведомо повышает стоимость изготовления всей системы боеприпас - оружие.
В оружии нормируется и контролируется "зеркальный" зазор.
Этот зазор гарантирует боеприпасу, после заряжания, свободное размещение ("болтанку") в патроннике - в пределах существующих зазоров, а пуле - вход в канал ствола под случайным пространственным углом.
В предлагаемой новой системе боеприпас - оружие реализованы иные принципы установки боеприпаса.
1. Патрон центрируется пулей по полям канала ствола.
2. Гильза, своей сферической поверхностью, упирается в коническую фаску патронника, т.е. применена система шар - конус, которая прекрасно зарекомендовала себя в гидравлике, например, для герметизации в предохранительных клапанах.
Известна гильза охотничьего патрона по патенту РФ №2199079 с уменьшением внутреннего канала (утолщением стенки) гильзы до диаметра ствола в казенной части, а также с переходом плоского среза дульца в коническую поверхность фаски.
Заявляемое техническое решение содержит один общий признак с гильзой Василия Михайловича Кириллова - дно как отдельная деталь.
Цели изобретения - повышение надежности системы боеприпас - оружие, в том числе и за счет повышения надежности обтюрации, а также снижение энергозатрат на изготовление системы, т.е. повышение энергоэффективности системы.
Поставленные цели достигаются тем, что в унитарном патроне с составной гильзой, содержащем капсюль-воспламенитель, поддон, который выполнен с возможностью обжатия корпусом и податливости в нем, метательный пороховой заряд, пулю, новым является то, что корпус выполнен с возможностью фиксации дна и кольца-дульца, а также и упругой деформации гофра-упора. Упругой деформацией ребра-гофра гильзы выбирается суммарный зазор, который складывается случайно из величин реальных допусков изготовленных деталей - нет необходимости нормировать и контролировать "зеркальный" зазор. В любом оружии, реализующем новую систему, затвор будет упирать патрон в коническую фаску патронника.
В новой системе боеприпас - оружие надежность обтюрации увеличена и за счет того, что кольцо-дульце обжато на среднем и хвостовом шарах с возможностью размещения в уширении ствола и вытяжки-калибровки через это уширение средним шаром пули, центрированной головным шаром по полям ствола. Пуля движется и средний шар, наибольший по диаметру, распрямляет дульце, выбирая начальный зазор между уширением канала ствола и дульцем. Затем, после контакта со стенками конического уширения, начинается пластическая деформация дульца (калибровка наружной поверхности) до его вытяжки на полную длину. В процессе прижатия дульца к уширению пуля центрирована по полям ствола головным шаром.
Надежная ориентация патрона в патроннике достигается тем, что кольцо-дульце выполнено с возможностью упора шаровой поверхностью, через корпус гильзы, в коническую фаску патронника. Фаску проще выполнить, следовательно, стоимость изготовления оружия снижается (энергозатраты уменьшаются).
Краткое описание чертежей.
ФИГ.1 - эскиз вида с разрезом унитарного патрона с составной гильзой (далее - патрон).
ФИГ.2 - эскиз вида с разрезом патрона с установленным в корпусе гильзы дном.
ФИГ.3 - эскиз вида пули [заявка №2011132540/20(047941)] со стороны хвостового шара.
ФИГ.4 - эскиз прототипа четырехлинейного патрона (без уплотнений на кольце-дульце).
На эскизах буквами обозначено:
А - стрелка направления взгляда на пулю - со стороны хвостового шара;
В - катет конической фаски патронника;
С - размер ствола по нарезам;
d - калибр пули;
α - угол наклона фаски.
На ФИГ.1 линией со штриховкой обозначен контур ствола с уширительной полостью и патронником.
На ФИГ.1 цифрами обозначено:
1 - пуля по заявке №2011132540; 2 - кольцо-дульце; 3 - корпус гильзы патрона; 4 - гофр-упор корпуса гильзы патрона (stop-crimpage).
На ФИГ.2 цифрами обозначено:
5 - пороховой заряд; 6 - элемент уплотнительный; 7 - дно гильзы; 8 - капсюль-воспламенитель.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.М.Кириллов. "Основания устройства и проектирования оружия. Свойства, баллистическое решение, патроны, стволы". Пенза, 1963.
2. В.М.Кириллов, В.М.Сабельников. "Патроны стрелкового оружия". М., 1982, 372 с.
3. В.И.Качеев, заявка №2011132540/20(047941) "Пуля".