CZ290180B6 - Vrhací prstenec s kontrolovanou separací segmentů pro podkaliberní projektily - Google Patents

Abstract

Vrhac prstenec (5) pro st°elivo s podkalibern m projektilem z n kolika separovateln²ch segment je uspo° d n na podkalibern m projektilu. V zadn sti prstence (5) je upravena st na, kter spolu s plochou podkalibern kulky (4) vytv ° vnit°n kruhovitou komoru (13), odd lenou od pohonn ho za° zen deformovatelnou nebo rozbitelnou p°ep kou (12), v ur it sti zten enou nebo opat°enou dr kou tak, aby se vytvo°ilo oslaben , a d le vn j prodlou en² l bek (9) o troj·heln kovit m °ezu, odd len² od vnit°n kruhovit komory (13) jednoduchou st nou.\

Description

Vrhací prstenec s kontrolovanou separací segmentů pro podkaliberní projektily

Oblast techniky

Vynález se týká střeliva pro zbraně malé, střední a velké ráže, zejména však zdokonaleného vrhací prstence s kontrolovanou separací segmentů pro střelivo s podkalibemím projektilem, zvláště pro lovecké zbraně.

Dosavadní stav techniky

U známých zbraní se používá různé střelivo s podkalibemím projektilem, kde je podkalibemímu projektilu přiřazen vrhací prstenec, jehož hlavní funkcí je udělit podkalibemímu projektilu požadovanou rychlost.

Současné techniky odpálení využívají již vrhací prstenec složený ze dvou nebo několika částí obklopujících podkaliberní projektil. Části vrhacího prstence spojené mezi sebou uzávěry mohou být vytvořeny z kovových slitin nebo z plastické hmoty. Po odpálení vyvolají aerodynamické síly působící na projektil při výstupu ze zbraně separaci částí prstence od předu směrem vzad, čímž se podkaliberní projektil uvolní. Tuto separaci je ještě možno dále urychlit tím, že se tomuto projektilu udělí rotace o malé rychlosti, která vzniká např. při využití zbraně s rýhovanou hlavní. Části prstence po separaci sledují každá svou vlastní dráhu a padají v různých vzdálenostech ze zbraně.

Např. u patentu FR-A-2 555 728 se popisuje střelivo pro loveckou zbraň se stabilizovaným podkalibemím projektilem a se zašpičatělou kulkou z hutné slitiny a s vrhacím prstencem z umělé hmoty.

Avšak tato technika separace vrhacího prstence od předu směrem vzad vykazuje ještě celou řadu nedostatků. Nejprve je nutno uvést, že balistika částí vrhacího prstence není nijak kontrolována a může tedy představovat značné riziko pro osoby, které se nalézají v blízkosti střelce. Dále může separace prstence narušit ještě dráhu podkalibemího projektilu tím, že se jednotlivé části srazí s tímto projektilem a v důsledku toho dojde ještě k dalšímu balistickému rozptylu projektilu.

Patenty FR-A-2 599 828 a FR-A-2 5606 500 popisují lovecké podkaliberní projektily a vrhací prstence sestavené z několika separovatelných částí. Zrovna tak patent FR-A-2 599 829 popisuje kulku s velkou stabilitou dráhy, která sice zaručuje velkou přesnost zásahu, ale na druhé straně se v určité vzdálenosti destabilizuje.

Patent FR-A-2 606 500 se týká střeliva, které vykazuje počáteční zvýšenou rychlost a omezuje rovněž prudkost zpětného rázu. Jde o podkaliberní kulku a vrhací prstenec o kalibru zbraně s otevřenou vnější kruhovitou komorou, která je od pohonného zařízení oddělena přepážkou, jež se může v důsledku působení plynů vyvolaných odpálením porušit a která je směrem ven vymezena stěnou pouzdra patrony. Toto zařízení má tu výhodu, že snižuje zpětný ráz pro střelce a současně zvyšuje počáteční rychlost projektilu.

Přesto však vnější kruhovitá komora neumožňuje modifikovat směr částí vrhacího prstence po separaci při výstupu ze zbraně, ale naopak riziko narušení dráhy kulky při separaci jednotlivých částí vrhacího prstence může být v tomto případě značné.

Patent US-5 182 419 popisuje podkaliberní projektil s vrhacím prstencem pro válečné zbraně s drážkovanou hlavní namontované na letadle. Účelem tohoto zařízení je udržet vrhací prstenec na stabilní dráze a zabránit tak jakémukoli porušení reaktoru letadla.

-1 CZ 290180 B6

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je zařízení sestávající zvrhacího prstence s podkalibemím projektilem, 5 které může zajistit počáteční zvýšenou rychlost a přitom rovněž omezit zpětný ráz; současně dochází k separaci segmentů vrhacího prstence od předu směrem vzad, přičemž se zaručuje rychlé a kontrolované odhození všech segmentů vrhacího prstence spojeným účinkem aerodynamických sil a rozpínání plynů.

Vrhací prstenec podle vynálezu je určen pro střelivo s podkalibemím projektilem, zejména pak podkalibemí kulkou. Vrhací prstenec sestává z několika separovatelných segmentů a ve své zadní části má stěnu, která tvoří spolu s plochou podkalibemího projektilu vnitřní kruhovitou komoru oddělenou od pohonného zařízení deformovatelnou nebo rozbitelnou přepážkou.

Zařízení podle vynálezu má tyto výhody:

- separace segmentů vrhacího prstence nikterak nepoškozuje podkalibemí kulku, jelikož se segmenty prstence neopírají o podkalibemí kulku;

- balistický rozptyl podkalibemí kulky je daleko menší a přesnost zásahu je tedy zdokonalena;

- separace nebo odhození segmentů vrhacího prstence je ovládána a kontrolována, což zaručuje bezpečnost;

- segmenty vrhacího prstence se nikterak nekříží se stabilizačním zařízením podkalibemí kulky při separaci.

Zařízení podle vynálezu lze využít u všech typů střeliva a to o malé, střední a velké ráži s podkalibemím projektilem, zejména podkalibemí kulkou a s vrhacím prstencem sestaveným 30 nejméně ze dvou separovatelných segmentů a to u loveckých, sportovních nebo válečných zbraní, s výhodou však především u zbraní loveckých.

Toto zařízení představuje celek ve formě patrony, která se skládá z těchto částí:

- pouzdra s roznětkou, náplně se střelných prachem a

- kompletní kulky s kalibrovaným vrhacím prstencem a podkalibemí kulkou.

Vrhací prstenec je složen z několika separovatelných segmentů, s výhodou ze dvou kruhovitých segmentů, které se alespoň částečně přizpůsobují vnější formě podkalibemí kulky. Když jsou segmenty sestaveny na podkalibemí kulce, pak k sobě těsně přiléhají a vytvářejí válec, který doléhá alespoň jednou stranou své vnější plochy k pouzdru s roznětkou. Každý z těchto segmentů 45 vrhacího prstence může být ještě rozdělen do několika menších prvků podle podélné osy kulky.

Vrhací prstenec může být vytvořen podle klasické techniky z kovové slitiny nebo z plastické hmoty, která vykazuje požadované fyzikální vlastnosti, např. z nylonu.

Podkalibemí kulka je s výhodou vytvořena jako šípková kulka známého typu, stabilizovaná křidélkem a vyrobená z kovu nebo kovové slitiny nebo organokovové slitiny nebo ještě z vyztužené plastické hmoty, a to v případě munice pro výcvik střelby.

-2CZ 290180 B6

Vnitřní kruhovitá komora podle vynálezu v zadní části vrhacího prstence je s výhodou uzavřená, když jsou segmenty sestaveny na podkalibemí kulce. Podle jednoho způsobu provedení může být vnitřní kruhovitá komora částečně otevřena a její otvor může být směrován k zadní části kulky.

Jak již bylo uvedeno, vnitřní kruhovitá komora je v zadní části vymezena deformovatelnou nebo rozbitelnou přepážkou, která ji odděluje od prachové náplně. Tato přepážka je vytvořena tak, že je deformovatelná nebo rozbitelná v důsledku působení hnacích plynů ihned po odpálení. Tohoto výsledku lze dosáhnou zcela jednoduše redukcí tloušťky přepážky v určené zóně nebo vytvořením vhodné drážky tak, aby byla přepážka takto oslabena.

Podle jednoho provedení vynálezu může být výhodné vytvořit v zadní části vrhacího prstence vnější prodloužený žlábek o trojúhelníkovitém řezu, který je jednoduchou stěnou oddělen od vnitřní kruhovité komory.

Podle varianty řešení lze kruhovitou vnitřní komoru podle vynálezu kombinovat s externí kruhovitou komorou známého typu, jak je popsáno např. v patentu FR-A-2 606 600 a může být umístěna v blízkosti kruhovité vnitřní komory v zadní části vrhacího prstence.

Ve fázi vrhání po odpálení vytvářejí plyny vzrůstající tlak na celou zadní plochu kompletní kulky a zejména na přepážku, která odděluje vnitřní kruhovitou komoru. Když tlak dosáhne hodnoty P, tato přepážka se deformuje nebo se rozbije v důsledku redukce tloušťky nebo prolomení drážky a hnací plyny proniknou do vnitřní kruhovité komory.

Při výstupu ze zbraně jsou síly působící na podkalibemí kulku a vrhací prstenec tyto:

- síly spouštění Pb vyvolané hnacími plyny v kruhovité komoře mezi vnější plochou podkalibemí kulky a vrhacím prstencem působí na odloučení segmentů vrhacího prstence odzadu dopředu;

- síly spojené s aerodynamickým tlakem Pa působí na hlavu tělesa kulky a mají tendenci prolomit segmenty vrhacího prstence zpředu;

aerodynamické síly Fa působí na čelní stranu segmentů vrhacího prstence, jehož uspořádání je takové, že tyto síly mají tendenci udržovat otvor před segmenty vrhacího prstence.

Síly spouštění Pb plynů v kruhovité komoře jsou větší než aerodynamické síly Fa a síly aerodynamického tlaku Pa dohromady, přičemž separace segmentů vrhacího prstence probíhá odzadu směrem vpřed.

Podle výhodné formy provedení je čelní strana situovaná před segmenty vrhacího prstence poněkud vysunuta nad hlavici podkalibemí kulky. Z toho vyplývá, že při separaci segmentů a podkalibemí kulky dochází k vychýlení, které tak usnadňuje rozestup zadních segmentů vrhacího prstence odzadu směrem vpřed.

Zařízení podle vynálezu má mnoho výhod oproti dosavadnímu stavu techniky.

Především jsou šoky při separaci vrhacího prstence při výstupu ze zbraně velice slabé, jelikož se segmenty vrhacího prstence neopírají o podkalibemí kulku během pohybu separace. To pak umožňuje maximálně omezit rušení, které by mohlo působit na podkalibemí kulku na začátku dráhy.

Zařízení podle vynálezu zlepšuje balistický rozptyl podkalibemí kulky. Provedené zkoušky ukázaly, že toto omezení rozptylu může činit asi 20 % u šípové kulky známého typu, jak je popisuje patent FR-A-2 555 728.

-3 CZ 290180 B6

Na druhé straně ovládání a kontrola separace a/nebo vymrštění segmentů vrhacího prstence usnadňují regulaci kuželovitého otvoru těchto segmentů obvyklými prostředky. Např. zkoušky provedené s kulkami vybavenými zařízením podle vynálezu prokázaly, že změna sil aerodynamického tlaku Pa, aerodynamických sil Fa a sil vytvořených hnacími plyny Pb vede ke změně kuželovitého otvoru segmentů vrhacího prstence mezi 10° až 35°.

Zařízení podle vynálezu umožňuje využití, aniž dojde k interferenci mezi prvky vrhacího prstence a tělesem křidélka při separaci segmentů.

Zařízení podle vynálezu je navíc kompatibilní se zařízením s externí otevřenou kruhovitou komorou popsanou v patentu FR-A-2 606 500, v tomto případě dojde ke značné redukci zpětného rázu pociťovaného střelcem, zrovna tak jako ke zvýšení počáteční rychlosti kulky při stejném tlaku.

Přehled obrázků na výkrese

Různé charakteristiky a výhody vynálezu budou zřejmé z následujícího popisu výhodných provedení vynálezu s odvoláním na tyto výkresy:

obr. 1 - poloviční řez kompletní kulkou podle vynálezu s podkalibemí kulkou a vrhacím prstencem;

obr. 2 - poloviční řez znázorňující pozici vrhacího prstence umístěného na podkalibemí kulce;

obr. 3 - čelní pohled na zadní část vrhacího prstence podle obr. 2;

obr. 4 - nárys znázorňující pozici segmentu vrhacího prstence k podkalibemí kulce při separaci;

obr. 5 - částečný řez provedení kruhovité komory vrhacího prstence.

Příklady provedení vynálezu

Patrona 1 znázorněná na obr. 1 zahrnuje pouzdro 2 s roznětkou, prachovou náplň 3 a kompletní kulku tvořenou podkalibemí kulkou 4 a vrhacím prstencem 5 ze dvou identických segmentů uspořádaných symetricky k podélné ose kulky, které lze rovněž podélně separovat.

Vrhací prstenec 5 je opatřen zářezy 6 zapadajícími do okružních drážek 7 na povrchu podkalibemí kulky 4, což umožňuje umístění vrhacího prstence 5 a zajišťuje mechanickou soudržnost celku během vrhání.

Na vnější ploše vrhacího prstence 5 jsou vytvořeny prstencové žlábky 8 zajišťující těsnost celku během vrhání v důsledku snížení tlaku. Tyto žlábky 8 rovněž omezují třecí plochu v hlavni a umožňují využití zbraní se značným zúžením vývrtu.

Jak je znázorněno na obr. 2, vrhací prstenec 5 má ve své zadní části vytvořen vnější prodloužený žlábek 9 o trojúhelníkovitém řezu, který zajišťuje ohebnost dílu 10 při průchodu zúžením hlavně.

Zadní část 11 vrhacího prstence 5 je opatřena přepážkou 12, která spolu s dílem 10 a podkalibemí kulkou 4 vymezuje kruhovitou vnitřní komoru 13 o lichoběžníkovitém řezu.

V přepážce 12 jsou vytvořeny zóny o snížené tloušťce ve formě zakulacených lunul 14 viz obr. 3. Tyto lunuly 14 pak kladou menší odpor než ostatní části vrhacího prstence 5 a při zvýšení tlaku

-4CZ 290180 B6 hnacích plynů, které pronikají do kruhové vnitřní komory 13 se deformují a prolamují. Takto vytvořené síly působí na vnitřní část dílu 10 a mají tendenci vytlačit celek vrhacího prstence 5 směrem ven.

Přední část 15 vrhacího prstence 5, znázorněná na obr. 2, má obvodovou plochu 16 kolmou na osu podkalibemí kulky 4. Vnější část 17 prstence je kónická, středová část 18 je rovněž kolmá na osu kulky.

Podkalibemí kulku 4 tvoří těleso 19 kulky, např. ze slitiny olova, a stabilizační část 20, která může být vyrobena z plastické hmoty. Těleso 19 podkalibemí kulky 4 je opatřeno okružními drážkami 7 kolmými na osu kulky 4 pro zářezy 6 vrhacího prstence 5.

Hlavice 21 tělesa 19 kulky má tvar dvou protilehlých kuželů a ustupuje poněkud ze středové části 18 vrhacího prstence 5.

Stabilizační část 20 vzadu na tělese 19 kulky se skládá z křidélka 22 se čtyřmi lopatkami na tělese 23 křidélka 22. Těleso 23 křidélka 22 je opatřeno válcovým žebrem 24 o vnějším průměru, který odpovídá vnitřnímu průměru přepážky 12 s lunulami 14. Když se vrhací prstenec 5 umístí na podkalibemí kulce 4 v patroně 1, dosáhne se těsnosti mezi vrhacím prstencem 5 a vnitřní stěnou pouzdra 2 s roznětkou, jakož i mezi vrhacím prstencem 5 a podkalibemí kulkou 4 na rozhraní přepážky 12 a válcového žebra 24.

Vnější okružní vybrání 25 vpředu na žebru 24 v tělese 23 křidélka 22 umožňuje při tomto způsobu provedení zvětšit objem kruhovité komory 13. Na druhé straně je těleso 23 křidélka 22 ještě opatřeno druhým válcovým žebrem 26 s opěrou 27 pro první vnější zářez 28 vrhacího prstence 5.

Jak ukazuje obr. 5, přepážka 12 byla odsunuta hnacími plyny, segmenty vrhacího prstence 5 se oddělují od podkalibemí kulky 4, při výstupu ze zbraně vychýlením odzadu směrem vpřed v důsledku sil vytvářených hnacími plyny Pb v kruhovité komoře 13, které jsou větší než je souhrn aerodynamických sil Fa působících na přední část 15 vrhacího prstence 5 a sil aerodynamického tlaku Pa působících v dutině vytvořené hlavicí 21 kulky 4 a středovou částí 18 vrhacího prstence 5.

Varianta provedení na obr. 5 znázorňuje kombinaci vnitřní kruhovité komoiy 13 s vnější kruhovitou komorou 29. V tomto případě je přepážka 12 nižší a prodlužuje se ze zadního dílu 10 v druhou přepážku 30 a vymezuje tak vnější kruhovitou komoru 29. Tato komora 29 je otevřena směrem ven. Otvor je maskován stěnou pouzdra 2 s roznětkou před odpálením a poté vnitřní stěnou hlavně v první fázi vrhání. Přepážka 30 se prolamuje současně s přepážkou 12 tlakem hnacích plynů.

Přední segmenty vrhacího prstence 5 mohou mít jinou formu, než je znázorněno na obr. 2 v závislosti na požadovaných účincích.

Vynález byl popsán s odvoláním na loveckou kulku. Je možno jej však využít stejným způsobem u střeliva malé, střední i velké ráže.

Claims (8)

1. Vrhací prstenec pro střelivo s podkalibemím projektilem z několika separovatelných segmentů uspořádaný na podkalibemím projektilu, vyznačený tím, že v jeho zadní části je upravena stěna vytvářející s plochou podkalibemí kulky (4) vnitřní kruhovitou komoru (13) oddělenou od pohonného zařízení deformovatelnou nebo rozbitelnou přepážkou (12).

2. Vrhací prstenec podle nároku 1,vyznačený tím, že v jeho zadní části je vytvořena vnější kruhovitá komora (29).

3. Vrhací prstenec podle jednoho z nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že čelní část (18) umístěná před segmenty vrhacího prstence (5) nepatrně vyčnívá nad hlavicí (21) podkalibemí kulky (4).

4. Vrhací prstenec podle jednoho z nároků 1 a 2, vyznačený tím, že přepážka (12) oddělující kruhovitou komoru od pohonného zařízení je v určené části ztenčena nebo opatřena drážkou, čímž se vytváří oslabení přepážky.

5. Vrhací prstenec podle nároku 1, vyznačený tím, že jeho zadní část je vybavena vnějším prodlouženým žlábkem (9) odděleným od vnitřní kruhovité komory (3) jednoduchou stěnou.

6. Vrhací prstenec podle jednoho z předchozích nároků, vyznačený tím, že je podélně rozdělen do dvou segmentů symetrických k ose kulky.

7. Vrhací prstenec podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že vnitřní kruhovitá komora (13) je uzavřena, když je vrhací prstenec (5) nad podkalibemím projektilem.

8. Vrhací prstenec podle nároku2, vyznačený tím, že kruhovitá komora (13) je částečně otevřena.