Бумажная гильза патрона охотничьего ружья
CARTRIDGE PAPER CASE OF HUNTING RIFLE

Изобретение относится к области охотничьих и спортивных боеприпасов, и касается составных бумажных гильз, для патронов гладкоствольных охотничьих ружей.
Патроны для охотничьих ружей имеют цилиндрическую гильзу из пластмассы, латуни, или бумаги, капсюль центрального боя, в качестве поражающего элемента используют специальные пули, дробь или картечь.
Составные бумажные гильзы с металлическим донцем (головкой), имеют ряд преимуществ перед остальными, такие гильзы прочно завоевали рынок боеприпасов. Их преимущества - дешевизна и простота изготовления, прочность.
Бумага достаточно хорошо выдерживает нагрузки в процессе выстрела, позволяя использовать при необходимости их неоднократно.
Бумажные гильзы с металлической головкой - это сборные гильзы, состоящие из бумажной трубки, бумажного или пластмассового донного пыжа и металлического основания (донца), обжатого на пыж и бумажную трубку. Металлическое основание имеет гнездо под КВ. Трубка, как правило, изготавливается из патронной бумаги.
В процессе выстрела гильзе принадлежит исключительно важная роль. У одних и тех же боеприпасов и при одинаковых условиях их снаряжения показатели внутренней и внешней баллистики значительно изменяются в зависимости от конструкции гильзы и более всего от прочности и эластичности материала, из которого она изготовлена.
Бумажные гильзы в наибольшей степени отвечают этим требованиям, так как их внутренний диаметр соответствует диаметру канала ствола большинства отечественных охотничьих ружей. Именно толщина стенок гильзы и соответствие ее сверловке патронника дает максимальную обтюрацию и существенным образом сказывается на бое ружья. Еще одним важным достоинством бумажных гильз является то, что их дульце легко завальцовывается.
Также достоинством бумажных гильз является низкая температура эксплуатации, до -50°С. Они обеспечивают большую надежность функционирования, чем пластмассовые.
Для повышения динамической прочности гильз особенно важно, чтобы бумага, применяемая для изготовления гильз, имела высокое удлинение при разрыве. Это вытекает из необходимости, чтобы гильзы без разрушения деформировались в патроннике ружья в радиальном направлении для выборки первоначального зазора между наружной стенкой гильзы и внутренней стенкой патронника ружья. Величина этого зазора, например, для гильз и ружей 12-го калибра, практически составляет около 0,25 мм.
Патроны, снаряженные в бумажные гильзы, особенно хорошо подходят для зимних охот, но лишь в тот период, когда нет высокой влажности и резких колебаний дневных температур от минуса в плюс. В противном случае, неподготовленные к влажной погоде, патроны в бумажных гильзах могут отсыреть, что чревато неполноценным выстрелом "плевком". А затяжной выстрел еще более опасен для охотника, если поспешивший стрелок не выждет несколько секунд и быстро попытается перезарядиться. Бывает, что неоднократно переснаряженные бумажные гильзы после выстрела, рвутся по шву в нестрогом патроннике, а также может происходит кольцевой отрыв донца ветхой гильзы.
Известна бумажная сборная гильза для спортивных и охотничьих патронов, состоящая из бумажной трубки, донного пыжа и металлического основания (В.Н. Трофимов "Охотничьи боеприпасы", М.: Рученькина, с. 20). Трубка этой гильзы образуется навивкой на веретено 6-7 полных витков патронной бумаги по ГОСТ 876-73.
Недостатком конструкции такой гильзы является ее недостаточная прочность для обеспечения безопасности стрельбы из современных гладкоствольных ружей, включая самозарядные, с размерами патронника, удовлетворяющими требованиям ПМК и ГОСТу Р 50530-93.
Неармированные бумажные трубки гильз охотничьих ружей под воздействием высокого давления в результате выстрела начинают менять свои размеры, начинают расширяться, что может привести к разрыву.
Также недостатком известного технического решения является и то, что внутренняя поверхность трубки гильзы имеет гладкую поверхность, что не позволяет плотно закрепить пыжи и прокладки снаряженного патрона. В результате этого дробовой заряд при выстреле, из-за свободного скольжения, не создает оптимального давления газов форсирования для одновременного загорания и максимально полного сгорания порохового заряда при выстреле.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и принятой за прототип является металлическая гильза патрона, которая включает корпус в виде тонкостенной трубки, донышко с гнездом под капсюль, закраинку для выбрасывателя. На наружной поверхности корпуса гильзы выполнен компенсатор деформации в виде полусферических пупырышек, расположенных в шахматном порядке, цокольный корпус гильзы выполнен цилиндрическим, со стороны дульца на краю корпуса гильзы выполнена обечайка, внутренняя поверхность корпуса гильзы имеет хромированное покрытие. Обечайка со стороны дульца корпуса и периферийная часть гильзы позволяют согласовать выходной размер гильзы со стволом и закрепить дробовой пыж и облегчить заряжание ружья. Технический результат заключается в улучшении качества выстрела и повышении надежности экстракции гильзы из патронника оружия (Патент РФ №2691044, F42B 7/00, 2018.07.04).
Недостатком данного изобретения является то, что рифленая поверхность стенки гильзы в виде «пупырышек» выполнена в дробовой части по всей толщине трубки с внутренней и наружной стороны, и характерно для металлических гильз. Наружная сторона металлической трубки гильзы в зоне дробового заряда прилегает к каналу ствола через полусферические пупырышки и имеет просветы, в которые попадают газы после выстрела, что может привести к нарушению обтюрации - прорыву газов в механизм ружья.
Цель изобретения - повышение достижения оптимального давления газов форсирования для одновременного загорания и максимально полного сгорания порохового заряда патрона в металлопластиковой гильзе при выстреле, повышение прочности бумажной трубки гильзы, улучшение обтюрации и качества выстрела - кучности, резкости и дальности полета дробового снаряда.
Поставленная цель предлагаемого изобретения достигается сочетанием общих известных признаков, содержащихся в прототипе и в предложенном техническом решении, включающих составную гильзу с бумажной трубкой и металлической донной частью (головкой), закраиной, хромированной внутренней частью гильзы для размещения порохового заряда и новых признаков, заключающихся в том, что поверхность пластмассового донного пыжа гильзы выполнена хромированной, а сама бумажная трубка армирована. Кроме того, внутренняя поверхность бумажной трубки гильзы в зоне порохового заряда выполнена из алюминиевой фольги, а зона дробового заряда - рифленой, на бумажном основании вкладыша на клеевой основе.
Рифленая в зоне дробового заряда внутренняя поверхность бумажной трубки гильзы позволяет плотно закрепить пыжи и прокладки снаряженного патрона, создает оптимального давления газов форсирования для одновременного загорания и максимально полного сгорания порохового заряда при выстреле.
Хромированная поверхность пластмассового донного пыжа и покрытая отражающей металлической фольгой внутренняя поверхность бумажной трубки гильзы пороховой зоны обеспечивает более полное сгорание пороха и позволяет уменьшить ее нагрев в процессе выстрела за счет отражения тепловых лучей. Также сохраняет свойства пороха патрона на протяжении длительного срока, сглаживает температурные перепады за счет уменьшенного теплообмена с окружающей средой.
Кроме того, бумажная трубка снабжена армированной сеткой из углеродной (карбоновой) нити. Для армирования бумажной трубки гильзы можно использовать металлические, стеклянные, углеродные, органические, базальтовые, борные и другие нити. Ячейки сетки для армирования, как правило, имеют вид ромба или квадрата.
Армирующий элемент, общий для всех видов углепластика - углеродные нити, состоящие из волокон толщиной 0,005-0,010 мм, которые хорошо работают на растяжение, но имеют низкую прочность на изгиб, то есть они анизотропны, прочны только в одном направлении. Поэтому их использование оправдано в армировании бумажной гильзы патронов охотничьих ружей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена составная бумажная гильза патрона, которая содержит корпус 1 в виде армированной бумажной трубки, металлическую головку 2 и пластмассовый донный пыж основания гильзы 3. Бумажная трубка этой гильзы образуется навивкой на веретено 5-6 полных витков армированной патронной бумаги по ГОСТ 876-73. Патронная бумага представляет собой рулоны соответствующих по ширине размеров с наклеенной арматурной сеткой 4. Поверхность пластмассового донного пыжа со стороны порохового заряда имеет хромированную поверхность 5. На металлическом донышке головки гильзы имеется гнездо под капсюль 6 и бортик (закраина) 7 для выбрасывателя. С другой, дульной стороны корпус 1 открыт.Внутренняя поверхность бумажной трубки гильзы в зоне порохового заряда выполнена из алюминиевой фольги 8, а зона дробового заряда - из рифленой бумаги 9. На краю внутренней поверхности гильзы со стороны дульца устроен кольцевой ограничительный бортик 10 с плавным переходом от наружного диаметра корпуса d1 до диаметра 62, равного диаметру канала ствола. Наружные размеры гильзы соответствуют размерам патронника ружья. Армированная бумажная трубка гильзы заклинена с внутренней стороны в металлическую головку при помощи пластмассового пыжа, при этом ее край раскатан в полости закраинки, а с наружной стороны в зоне пластмассового донного пыжа - обжата пилообразной опрессовкой 11. Для опрессовки используются клещи с соответствующими насадками. Обжатие кольца должно быть равномерным по всему периметру без образования складок, вмятин и других видимых дефектов. Пилообразная опрессовка увеличивает контактную площадь сцепления бумажной трубки с металлической головкой гильзы. Край металлической головки 12 гильзы завальцовывается в бумажную трубку. Такие крепления позволяют надежно соединить бумажную трубку с металлической головкой гильзы, что предотвращает ее отрыву при выстреле и обеспечивает беспрепятственное заряжание патрона. На фиг. 2 изображен вкладыш внутренней поверхности бумажной трубки гильзы, состоящий из основания 13, представляющего собой виток патронной бумаги, на поверхности которого в зоне порохового заряда наклеена пленка из алюминиевой фольги 8, а в зоне дробового заряда бумажное основание имеет рифленую поверхность 9. Рифленая поверхность выполняется путем теснения по наклеенной с обратной стороны армосетки 14 имеющей ячейки ромба или квадрата. Размеры ячейки рифлености зависят от калибра боеприпасов и подбираются экспериментальным путем. Для охотничьих ружей основного калибра 12 и 16 стороны ячейки рифлености b=3-3,5 мм, высота h=0,25-0,3 мм. Высота кольцевого ограничительного бортика равна высоте ромбовидной рифлености и составляет h=0,25-0,3 мм. Кольцевой ограничительный бортик и рифленность стенки гильзы служит для более надежного закрепления дробового пыжа в патроне. На фиг. 3 изображен аналогичный вкладыш внутренней поверхности бумажной трубки гильзы с пустотелым 15 ребром рифлености без наклеенной с наружной стороны на основание бумаги армосетки. Рифленая поверхность такого вкладыша при выстреле деформируется, что обеспечивает соразмерность плавного перехода от внутреннего диаметра трубки гильзы патрона к диаметру канала ствола. На фиг. 4 изображен снаряженный патрон с бумажной гильзой, который включает в себя саму бумажную гильзу патрона, капсюль 16, пороховой заряд 17, пороховые пыжи 18, дробовой заряд 19, дробовые пыжи 20.
Работает устройство следующим образом. Перед выстрелом патрон загоняется в патронник. При выстреле капсюль воспламеняет прилегающую к нему часть пороха и под давлением пороховых газов пороховой пыж и снаряд начинают движение. Однако этому движению препятствует дробовой пыж, запрессованный и упирающийся в ограничительный бортик и рифленую поверхность гильзы, и заклинка дробового заряда в рифленой поверхности внутренней стенки бумажной гильзы. Задержка выстрела снаряда способствует созданию в патроне повышенного давления и загоранию остальной массы пороха. Кроме того, хромированная поверхность пластмассового пыжа и внутренняя поверхность гильзы пороховой зоны из алюминиевой фольги, за счет отражения тепловых лучей, дополнительно способствует более полному сгоранию пороха в процессе выстрела, а также уменьшению нагрева самой гильзы и патронника. В результате даже бездымный медленно горящий пороховой заряд успевает полностью сгореть за время движения снаряда по каналу ствола, чем обеспечивается необходимая резкость выстрела. Пороховой пыж плавно переходит из гильзы в согласованный с ней канал ствола без перекосов и прорыва пороховых газов, чем обеспечивается кучность боя. В случае использования предлагаемой бумажной гильзы с дробовыми пыжами заводского изготовления обеспечиваются одинаковое усилие закрепления у всех патронов и однородность их выстрелов.
Преимуществом предложенной конструкции является то, что рифленая внутренняя поверхность бумажной трубки гильзы и кольцевой ограничительный бортик позволяют плотно закрепить пыжи и прокладки снаряженного патрона, образовать заклинку дробового заряда. Это создает оптимального давления газов форсирования для одновременного загорания и максимально полного сгорания порохового заряда при выстреле. Хромированная поверхность пластмассового донного пыжа и внутренняя поверхность гильзы пороховой зоны из алюминиевой фольги обеспечивают более полное сгорание пороха, а, следовательно, увеличивают давление пороховых газов, и минимальную передачу тепла на гильзу и патронник после выстрела, что снижает их нагрев и увеличивает живучесть ствола, положительно влияет на скорострельность многозарядных ружей, следовательно, обуславливает боевую эффективность оружия. Армирование бумажной трубки препятствует ее разрыву в процессе выстрела, и обеспечивает надежную экстракцию гильзы после выстрела, особенно в многозарядном оружии.
2
При этом максимальное давление пороховых газов в стволах обычных ружей должно не превышать допустимый предел в 714 кгс/см. Превышение этой величины приведет к порче ружья, разрыву стволов.
Такая конструкция гильзы проста в изготовлении и дает возможность применения в серийном производстве патронов, применима для существующего оружия.
Практическая реализация предложенного устройства гильзы патрона не вызывает сомнения, так как базируется на основе использования известных материалов, устройств, технических решений.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из техники не следуют.
Это позволяет считать, что заявляемое техническое решение обладает «новизной», «существенными отличиями» и «положительным эффектом», что соответствует изобретательскому уровню.