Травматический патрон для оружия самообороны
Полезная модель относится к боеприпасам, а более конкретно, к унитарным патронам для бесствольного оружия ограниченного поражения нелетального действия. Травматический патрон для оружия самообороны содержит композитную пулю с плоскими торцами, сердечник которой покрыт резиной, установленную внатяг в камере ступенчатой тонкостенной гильзы, несущей донную электровоспламенительную втулку, наполненную беспороховым метательным зарядом, сообщающуюся с камерой сгорания. Новым является то, что электровоспламенительная втулка совмещена с камерой сгорания и примыкает к периметру монолитного полимерного хвостовика пули, перемычкой связанного с ее головной частью, сопряженные с большим диаметром металлической гильзы, причем открытый торец электровоспламенительной втулки расположен выше ступени перехода к камере сгорания. Предложенное техническое решение обеспечило повышение показателей назначения травматического патрона, а именно: вдвое увеличена прицельная дальность полета пули при снижении разброса ее энергетических параметров.
Полезная модель относится к боеприпасам, а более конкретно, к унитарным патронам для бесствольного оружия ограниченного поражения нелетального действия.
Уровень данной области техники характеризует травматический патрон для бесствольного оружия, описанный в патенте RU 2492408 C1, F42B 5/00, 30/02, 2012 г., который содержит алюминиевую гильзу со ступенчатой полостью, электрический капсюль-воспламенитель, обрезиненную пулю с металлическим сердечником.
Электрический капсюль-воспламенитель инициирует горение вышибного порохового заряда, запрессованного в гильзу газогенератора.
Головная часть и полимерный хвостовик пули, жестко связанные продольной перемычкой меньшего диаметра, сопряженно примыкают к полости гильзы.
Пуля хвостовиком опирается на мембрану, установленную на уступе стенки гильзы, отделяя камеру сгорания с газогенератором, который примыкает к донному капсюлю-воспламенителю.
В хвостовике выполнено глухое донное поднутрение, которое предназначено для снижения аэродинамического торможения пули на траектории полета, где пуля продольно стабилизируется за счет смещения центра масс к голове от центра давления.
Геометрическая форма хвостовика пули служит в качестве ее аэродинамического стабилизатора на полете, что повышает точность стрельбы.
Поперечная мембрана, несущая пулю, выполняет функции обтюрирующего пыжа, распределенно передающего метательный импульс давления, развиваемого газообразными продуктами горения вышибного заряда газогенератора.
Недостатком описанного патрона является высокая потребительская стоимость из-за сложности изготовления порохового снаряжения вышибного наполнения газогенератора по многопереходной технологии перемешивания прецизионных навесок для оптимизации развиваемого метательного импульса при его сгорании.
Кроме того, приготовление порохового заряда производят в специально оборудованном помещении, что ограничивает серийное производство травматических патронов самообороны.
Нестабильность горения пороховых зарядов, как следствие широкого диапазона развиваемых давлений генерируемых газообразных продуктов горения, дает большой разброс начальных скоростей пуль в серии выстрелов и дестабилизирует энергетические показатели, которые являются определяющими для оружия самообороны нелетального действия.
Отмеченные недостатки устранены в травматическом патроне по патенту RU 2453797 C1, F42B 5/00; 02, 2012 г., который содержит пластиковую гильзу, капсюль-воспламенитель, метательный заряд и эластичную пулю, выбранном по технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога предложенному патрону.
Пластиковая гильза выполнена в форме цилиндрического тонкостенного стакана с экстракторной донной канавкой, при этом трехступенчатая стенка гильзы формирует три последовательных камеры: для крепления посредством обтюрирующих поясков пули, опирающейся на уступ перехода к камере сгорания, сопряженной уступом с камерой меньшего диаметра - с донным сквозным отверстием, где смонтирована втулка, несущая капсюль-воспламенитель, над которым размещен метательный заряд.
Донный фланец пластмассовой гильзы покрыт токоведущей прослойкой для осуществления функций электроконтакта с капсюлем-воспламенителем при выстреле.
Свободный объем электровоспламенительной втулки (форкамера) сообщается с камерой сгорания, чем обеспечивается полное сжигание продуктов горения метательного заряда и выравнивание давления на хвостовик пули.
Особенностью известного патрона является выполнение метательного заряда без пороха, из любой пиротехнической композиции, способной по своим характеристикам выполнять эти функции, в частности, из состава, включающего роданид свинца, перхлорат калия и хромат свинца, который стабильно воспламеняется и характеризуется устойчивым режимом горения, обеспечивая тем самым стабильность скорости полета пули и заданную кинетическую энергию.
Пуля имеет коэффициент формы близкий к единице и выполнена с плоскими торцами, что обеспечивает хорошую аэродинамику и соответственно исключает рикошет при попадании в цель.
Недостатком известной конструкции травматического патрона является нестабильность величины метательного импульса из-за локального действия остро направленного концентрированного форса продуктов горения метательного заряда из втулки, выходное сечение которой значительно меньше торца пули, что служит причиной резкого снижения усилия извлечения и, следовательно, начальной скорости ее движения.
Остро направленный форс продуктов сгорания, который вариативно воздействует на торец пули, определяет переменные значения извлекающего усилия и внутрибаллистических параметров ее движения.
При этом возникает несоосность пули относительно гильзы, что повышает трибодинамические потери при разгоне пули.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является улучшение показателей назначения травматического патрона для оружия самообороны, в частности, увеличение динамических характеристик его пули по кинетической энергии и начальной скорости, при заданной точности поражения цели.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном травматическом патроне для оружия самообороны, содержащем композитную пулю с плоскими торцами, сердечник которой покрыт резиной, установленную внатяг в камере ступенчатой тонкостенной гильзы, несущей донную электровоспламенительную втулку, наполненную беспороховым метательным зарядом, сообщающуюся с камерой сгорания, по предложению авторов, электровоспламенительная втулка совмещена с камерой сгорания и примыкает к периметру монолитного полимерного хвостовика пули, перемычкой связанного с ее головной частью, сопряженные с большим диаметром металлической гильзы, причем открытый торец электровоспламенительной втулки расположен выше ступени перехода к камере сгорания.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение показателей назначения травматического патрона, а именно: вдвое увеличена прицельная дальность полета пули при снижении разброса ее энергетических параметров.
Совмещение электровоспламенительной втулки с камерой сгорания позволило кратно увеличить массу беспорохового метательного заряда, имеющего торцевую поверхность горения, соизмеримую с калибром пули, то есть стабилизировать усилие извлечения от действия оптимизированного метательного импульса и ее внутрибаллистические характеристики.
Распределение давления газообразных продуктов горения метательного заряда на весь торец пули исключает векторные аномалии приложения метательного импульса к пуле, что стабилизирует ее энергетические характеристики.
Примыкание открытого торца электровоспламенительной втулки к периметру хвостовика пули обеспечивает ее базирование в гильзе над ступенью перехода, с гарантированным кольцевым зазором, в который при выстреле завальцовывается торец втулки, фиксируясь в ней, чем предотвращается выброс металла из ствола оружия.
Выполнение хвостовика пули полимерным и его связь перемычкой меньшего диаметра с металлическим сердечником головной части (то есть выполнение пули в форме катушки) обеспечило смещение вперед центра масс относительно центра давления для аэродинамической продольной стабилизации пули на траектории полета.
При этом в торце выполненного монолитным хвостовика пули исключено поднутрение, потому что на дозвуковых скоростях полета эффект снижения задонного разряжения не возникает.
Предложенная конструкция травматического патрона обеспечила упрощение технологии изготовления цельнометаллической гильзы вытяжкой на прессовом оборудовании и формования беспорохового метательного заряда повышенной массы, стабильное горение которого, в сочетании с кольцевым базированием пули в гильзе по двум разнесенным опорам (головной частью и хвостовиком), дало удвоение прицельной дальности и точности стрельбы.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.
На чертеже изображен травматический патрон для оружия самообороны.
Патрон включает тонкостенную алюминиевую гильзу 1 со ступенчатой камерой, при последовательном утонении стенки от ее дна с экстракторной канавкой к открытому выходному торцу.
В камере гильзы 1 большего диаметра с открытого торца внатяг (со смазкой) установлена пуля 2, имеющая форму катушки: головная часть 3, включающая металлический обрезиненный сердечник (условно не показано) и полимерный хвостовик 4, связанные перемычкой 5 меньшего диаметра.
Оба торца пули 2 выполнены плоскими, монолитными.
Головная часть 3 и хвостовик 4 сопряжены со стенкой гильзы 1, при этом хвостовик 4 опирается на открытый торец электровоспламенительной втулки 6, совмещенной с камерой 7 сгорания и расположенной выше уступа 8, ее формирующего.
Электровоспламенительная втулка 6 наполнена беспороховым метательным зарядом 9 повышенной массы, что увеличивает энергетику патрона.
Внутренний объем втулки 6, свободный от метательного заряда 9, выполняет функции камеры 7 сгорания, диаметр которой соизмерим с калибром пули 2, то есть с примыкающим торцом хвостовика 4.
Ступенчатой формы электровоспламенительная втулка 6 запрессована в донном сквозном отверстии 11 гильзы 1, где размещен электрокапсюль 10.
Особенностью гильзы 1 является оснащение камеры 7 сгорания кольцевой рифлей 12 (второй ступенью гильзы 3), служащей для силового крепления электровоспламенительной втулки 6 при ее запрессовке в гильзу 1, предотвращая их несанкционированное рассоединение при выстреле.
Функционирует патрон следующим образом.
От электрического импульса с оружия самообороны инициируется капсюль-воспламенитель 10.
Форсом огня от капсюля-воспламенителя инициируется горение метательного заряда 9, генерируемые газообразные продукты которого заполняют свободный объем втулки 6 (камеры сгорания 7), развивая давление.
Под действием давления газообразных продуктов горения пиротехнического заряда 9 на всю торцевую площадь хвостовика 4 пуля 2 получает ускорение линейного движения и вылетает из гильзы со скоростью 100-120 м/с, которая определяется повышенным объемом метательного беспорохового заряда 9.
На траектории полета пуля 2 продольно стабилизирована аэродинамически за счет смещения центра масс вперед (к металлическому сердечнику) от центра давления, формируемого полимерными перемычкой 5 и хвостовиком 4, формообразующими аэродинамический стабилизатор пули на траектории полета к цели.
Пуля 2 предложенного патрона, согласно опытным стрельбам, характеризуется прицельной дальностью стрельбы на расстоянии 25 м с разбросом в круге диаметром 10 см (в прототипе пули на дистанции стрельбы 10 м имеют разброс в круге 20 см), что позволяет рекомендовать конструкцию на серийное производство для поставок заказчикам.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков полезной модели.
Предложенные отличия травматического патрона для оружия самообороны не являются очевидными для специалиста по боеприпасам стрелкового оружия, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов предложенного патрона в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем производстве, где изготавливается по существующей технологии модельный ряд травматических патронов для оружия самообороны.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии полезной модели условиям патентоспособности.
Травматический патрон для оружия самообороны, содержащий композитную пулю с плоскими торцами, сердечник которой покрыт резиной, установленную внатяг в камере ступенчатой тонкостенной гильзы, несущей донную электровоспламенительную втулку, наполненную беспороховым метательным зарядом, сообщающимся с камерой сгорания, отличающийся тем, что электровоспламенительная втулка совмещена с камерой сгорания и примыкает к периметру монолитного полимерного хвостовика пули, перемычкой связанного с ее головной частью, сопряженные с большим диаметром металлической гильзы, причем открытый торец электровоспламенительной втулки расположен выше ступени перехода к камере сгорания.
РИСУНКИ
