Пулеулавливатель
Полезная модель относится к устройствам для улавливания пуль и дробовых снарядов, а именно, к пулеулавливателям. При стрельбе пули/или их фрагменты рикошетируют от высокопрочных стальных листов нижнего и верхнего пулеотражателей 2 и 5, а также отражающего элемента 9 внутрь пулеприемной камеры 6, где они улавливаются для окончательного торможения и сбора. Углы наклона пулеотражателей 2 и 5 и отражающего элемента 9 выбраны из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов.
Полезная модель относится к устройствам для проведения учебно-тренировочных спортивных и боевых стрельб, а также для испытаний оружия, а именно, к устройствам для улавливания пуль и дробовых снарядов при стрельбе из стрелкового оружия.
В любом тире основную нагрузку при проведении стрельб испытывает пулеулавливатель, и его функционирование во многом определяет эксплуатационные возможности конкретного тира. Главную опасность при стрельбе в тире представляет неопределенный рикошет пуль или их фрагментов в сторону стрелка. Основной причиной возникновения неопределенного рикошета являются места стыковки частей, образующих пулеулавливатель, и выступающие крепежные элементы на поверхности пулеотражателей и пулеулавливателя. Обеспечение безопасности проведения стрельб, особенно на близких дистанциях, в значительной мере определяется конструкцией пулеулавливателя.
Выбор рациональной конструкции пулеулавливателя позволяет снизить объемы монтажно-сборочных работ, что имеет особо важное значения для тиров закрытого типа, которые, как правило, являются достаточно дорогостоящими, капитальными сооружениями, а также увеличить срок эксплуатации тира в целом.
Известны пулеулавливатели, включающие верхний пулеотражатель, нижний пулеотражатель, соединенные с горловиной пулеприемной камеры (US 3404887, F41J 1/12, 1968; US 3701532, F41J 1/12, 1972; US 5655775, F41J 1/12, 1997). Нижний пулеотражатель этих пулеулавливателей образован несколькими рядами соединенных между собой внахлест по направлению стрельбы листов. Такая конструкция пулеулавливателя сохраняет возможность рикошета назад фрагментов пуль при их попадании в область стыка листов. Кроме этого, в стыках будут накапливаться свинцовая пыль и фрагменты разрушенных пуль, что затрудняет обслуживание пулеулавливателя.
В настоящее время при проведении стрельб в закрытых тирах используются современные патроны стрелкового оружия, имеющие пули с твердыми сердечниками. При этом твердость сердечников этих пуль часто превосходит твердость материалов, применяемых в конструкциях пулеулавливателей, в частности, для изготовления таких элементов пулеулавливателя, как пулеотражатели. Известно, что живучесть пулеотражателя повышается при уменьшении угла встречи пули и пулеотражателя. Однако использование пулеотражателей с малыми углами встречи на практике
приводит к чрезмерному увеличению линейных размеров пулеулавливателя и, как следствие, требует увеличения протяженности тира.
Задачей настоящей полезной модели является создание пулеулавливателя, обладающего повышенной живучестью в условиях многократного ударно-импульсного нагружения и эффективной организацией процесса торможения пули, исключающей обратный рикошет, т.е. выброс пули или ее фрагментов в направлении стреляющего.
Решением указанной задачи является пулеулавливатель, содержащий верхний пулеотражатель с лицевой поверхностью, нижний пулеотражатель с лицевой поверхностью, отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, и пулеприемную камеру с горловиной, одна сторона образована отражающим элементом, а другая сторона - верхней частью нижнего пулеотражателя, при этом лицевая поверхность нижнего пулеотражателя выполнена с профилем в виде кривой, описываемой уравнением
где R - текущий радиус-вектор (м);
- угол текущего радиуса-вектора (рад);
R o - заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h0 над полом тира;
- угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°,
или с профилем в виде вписанной ломаной линии, аппроксимирующей указанную кривую линию, причем ломаная линия содержит не менее трех отрезков.
Если пули содержат твердые сердечники, угол определяется по формуле
где HDпо - динамическая твердость материала нижнего пулеотражателя (Н/м2);
HDсп - динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м2);
сп - плотность материала сердечника пули (кг/м3);
V - скорость пули в момент удара (м/с).
Верхний пулеотражатель пулеулавливателя расположен с обеспечением угла наклона его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости, равного 0°-15°.
Высота нижнего пулеотражателя составляет (0,7-0,9) высоты тира.
Отражающий элемент расположен под углом 
=(0,75-1,0)* к горизонтали, при этом
где * - угол касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя к горизонтали;
* - угол радиус-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.
Пулеприемная камера выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d - калибр оружия (м).
Пулеприемная камера может быть выполнена в виде цилиндрических сегментов или вписанных в них многогранных сегментов.
Радиус цилиндрических сегментов пулеприемной камеры равен предпочтительно (25-50)d.
Ширина входа в горловину пулеприемной камеры по горизонтали составляет 0,150-0,450 м.
Верхний и нижний пулеотражатели, отражающий элемент и пулеприемная камера выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц.
Сущность пулеулавливателя показана на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 - показан пулеулавливатель в разрезе согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 - другой пример пулеулавливателя в разрезе согласно настоящему изобретению;
на фиг.3 - кривая, описывающая профиль лицевой поверхности нижнего пулеотражателя;
на фиг.4 - общий вид пулеулавливателя (рама, элементы крепления и пулесборники условно не показаны).
Пулеулавливатель 1 содержит верхний пулеотражатель 2, монтируемый на независимых опорах 3, и установленные на пространственной раме 4 нижний пулеотражатель 5 и пулеприемную камеру 6 с пулесборниками 7, оснащенными контейнерами 8 для сбора и удаления пуль и их фрагментов. Пулеприемная камера 6 имеет горловину, одна сторона которой образована отражающим элементом 9, примыкающим к верхнему пулеотражателю 2, а другая сторона - верхней частью нижнего пулеотражателя 5.
Как показано на фиг.1, 3 и 4, лицевая поверхность нижнего пулеотражателя 5 имеет профиль в виде кривой, описываемой уравнением
где R - текущий радиус-вектор (м);
- угол текущего радиуса-вектора (рад);
R o - заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h0 над полом тира;
- угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°.
Такая форма лицевой поверхности нижнего пулеотражателя 5 (фиг.3) не только предотвращает обратный рикошет пуль и/или их фрагментов, но и обеспечивает условия одинакового нагружения при соударении пули с любой точкой нижнего пулеотражателя 5, что способствует повышению живучести пулеулавливателя 1.
Угол при стрельбе пулями с твердыми сердечниками определяется по формуле:
где HDпо - динамическая твердость материала главного пулеотражателя (Н/м2 );
HDсп - динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м2);
сп - плотность материала сердечника пули (кг/м3);
V - скорость пули в момент удара (м/с).
При таком значении угла практически исключаются условия появления обратного рикошета при ударном взаимодействии пуль, имеющих твердые сердечники, с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя 5 и обеспечивается ее минимальный износ.
Для упрощения конструкции нижнего пулеотражателя 5 кривая, описывающая профиль его лицевой поверхности, может быть аппроксимирована вписанной в нее ломаной линией, содержащей не менее трех отрезков (фиг.2).
В обоих случаях нижний пулеотражатель 5 изготавливают из высокопрочных стальных листов, соединенных путем сварки встык со стороны тыльной поверхности нижнего пулеотражателя 5.
Высота нижнего пулеотражателя 5 составляет 0,7-0,9 высоты тира, в этом случае более 90% попаданий приходится на нижний пулеотражатель 5, и пули или их фрагменты попадают в пулеприемную камеру 6 непосредственно после первого рикошета.
Верхний пулеотражатель 2, также изготовленный из высокопрочного стального листа или высокопрочных стальных листов, соединенных сваркой встык, имеет наклон его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости 0°-15° для
предотвращения обратного рикошета пуль или их фрагментов после вторичного соударения с нижним пулеотражателем. Отражающий элемент 9 направляет пули, рикошетирующие от нижнего пулеотражателя 5, внутрь пулеприемной камеры 6. Для этого отражающий элемент 9 устанавливается под углом =(0,75-1,0)*. Угол * определяется касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя 5 к горизонтали.
где * - угол радиус-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.
Ширина входа по горизонтали «А» в горловину пулеприемной камеры 6 выбирается из условия, что траектория рикошета пули от нижней кромки нижнего пулеотражателя 5 будет проходить в пулеприемную камеру 6, минуя верхний пулеотражатель 2 и составляет 0,150-0,450 м. Для повышения прочности пулеприемная камера 6 выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d - калибр оружия (м).
Пулеприемная камера 6 выполнена в виде цилиндрических сегментов (поз.10, фиг.1) или вписанных в них многогранных сегментов (поз.11, фиг.2).
Радиус цилиндрического сегмента 10 равен предпочтительно (25-50)d, что способствует повышению прочности пулеприемной камеры 6.
Верхний 2 и нижний пулеотражатели 5, отражающий элемент 9 и пулеприемная камера 6 выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц, например, из термообработанной стали типа 30ХГСА.
В предлагаемой конструкции все элементы пулеулавливателя 1 монтируются встык, что практически исключает причины, приводящие к неопределенному рикошету.
Работоспособность конструкции подтверждена положительными результатами натурных испытаний с использованием различных систем стрелкового оружия.
1. Пулеулавливатель, содержащий верхний пулеотражатель с лицевой поверхностью, нижний пулеотражатель с лицевой поверхностью, отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, и пулеприемную камеру с горловиной, одна сторона которой образована отражающим элементом, а другая сторона - верхней частью нижнего пулеотражателя, при этом лицевая поверхность нижнего пулеотражателя выполнена с профилем в виде кривой, описываемой уравнением
,
где R - текущий радиус-вектор (м);
- угол текущего радиуса-вектора (рад);
R о - заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h0 над полом тира;
- угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°,
или с профилем в виде вписанной ломаной линии, аппроксимирующей указанную кривую линию, причем ломаная линия содержит не менее трех отрезков.
2. Пулеулавливатель по п.1, в котором, если пули содержат твердые сердечники, угол определяется по формуле
,
где HDпо - динамическая твердость материала нижнего пулеотражателя (Н/м2);
HDсп - динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м2);
сп - плотность материала сердечника пули (кг/м3);
V - скорость пули в момент удара (м/с).
3. Пулеулавливатель по п.1, в котором верхний пулеотражатель расположен с обеспечением угла наклона его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости, равного 0-15°.
4. Пулеулавливатель по п.1, в котором высота нижнего пулеотражателя составляет (0,7-0,9) высоты тира.
5. Пулеулавливатель по п.1, в котором отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, расположен под углом =(0,75-1,0)* к горизонтали, при этом
,
где * - угол касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя к горизонтали;
* - угол радиуса-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.
6. Пулеулавливатель по п.1, в котором пулеприемная камера выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d - калибр оружия (м).
7. Пулеулавливатель по п.1, в котором пулеприемная камера выполнена в виде цилиндрических сегментов или вписанных в них многогранных сегментов.
8. Пулеулавливатель по п.7, в котором цилиндрическая поверхность пулеприемной камеры имеет радиус, равный (25-50)d.
9. Пулеулавливатель по п.1, в котором ширина входа в горловину пулеприемной камеры по горизонтали составляет 0,150-0,450 м.
10. Пулеулавливатель по п.1, в котором верхний и нижний пулеотражатели, отражающий элемент и пулеприемная камера выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц.
