RU2096726C1 - Unit-drawn artillery case - Google Patents
Unit-drawn artillery case Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096726C1 RU2096726C1 RU96103402A RU96103402A RU2096726C1 RU 2096726 C1 RU2096726 C1 RU 2096726C1 RU 96103402 A RU96103402 A RU 96103402A RU 96103402 A RU96103402 A RU 96103402A RU 2096726 C1 RU2096726 C1 RU 2096726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- tensile strength
- artillery
- case
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области боеприпасов, в частности к конструкции цельнотянутых артиллерийских гильз, и может найти широкое применение при производстве артиллерийских гильз из малоуглеродистой стали. The present invention relates to the field of ammunition, in particular to the design of seamless artillery shells, and can be widely used in the manufacture of artillery shells from mild steel.
Известна артиллерийская латунная гильза (А.Н. Латухин "Современная артиллерия", Москва, 1970 г. стр. 108, 109), имеющая дульце, корпус, фланец и дно. Known artillery brass sleeve (A.N. Latukhin "Modern Artillery", Moscow, 1970, p. 108, 109), having a barrel, body, flange and bottom.
С экономической точки зрения латунные гильзы дорогостоящие, т.к. на их изготовление идет много латунных сплавов. From an economic point of view, brass sleeves are expensive because many brass alloys are used for their manufacture.
Поэтому наиболее приемлемой гильзой является гильза, изготовленная из малоуглеродистой стали. Therefore, the most suitable sleeve is a sleeve made of mild steel.
В настоящее время известна наиболее близкая по технической сути и достигаемому эффекту к изобретению цельнотянутая артиллерийская гильза из малоуглеродистой стали (А. Н. Латухин, "Современная артиллерия, М. 1970 г. стр. 108, 109), содержащая дульце, корпус, фланец и дно, которые обладают заданными конструктором механическими свойствами, выбранная за прототип. Currently known the closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a seamless artillery shell made of mild steel (A. N. Latukhin, "Modern Artillery, M. 1970, p. 108, 109), containing a barrel, a body, a flange and the bottom, which have mechanical properties specified by the designer, selected for the prototype.
Однако известная гильза имеет существенный недостаток. Так, при стрельбе при отрицательных температурах (минус 60oC) на таких гильзах время от времени образовывались трещины, что может привести к выходу орудия из строя и тяжелым травмам расчета.However, the known sleeve has a significant drawback. So, when firing at negative temperatures (minus 60 o C), cracks formed on such shells from time to time, which can lead to the failure of the gun and serious calculation injuries.
Проведенное исследование показало следующее. The study showed the following.
Механические свойства гильзы являются неотъемлемым элементом ее конструкции, они всегда задаются конструктором, обеспечиваются технологией изготовления гильз и инструментом при их изготовлении. Гильза-прототип обладает механическими свойствами: предел прочности σв 70 90 кгс/см2, относительное удлинение δ 2 4% причем предел прочности корпуса гильз больше предела прочности его дна, т.е. предел прочности от дна к корпусу резко повышается, достигая максимума на расстоянии 30-50 мм от дна, затем равномерно снижается к дульцу. От них во многом зависят функционирование гильз после выстрела и обтюрация гильзой пороховых газов, т.е. корпус гильзы к орудиям патронного и раздельного заряжания должен иметь переменные механические свойства по длине: sв (предел прочности) вверху у дульца меньше, чем у дна гильзы. Это делается для того, чтобы гильза верхней частью своего корпуса, где σв меньше, обтюрировала пороховые газы, а нижняя часть корпуса обладала повышенной упругостью для уменьшения конечного натяга гильзы в камере после выстрела.The mechanical properties of the liner are an integral element of its design, they are always set by the designer, are provided with the technology for the manufacture of liners and tools in their manufacture. The prototype sleeve has mechanical properties: tensile strength σ of 70 90 kgf / cm 2 , elongation δ 2 4%, and the tensile strength of the sleeve body is greater than the tensile strength of its bottom, i.e. the tensile strength from the bottom to the hull rises sharply, reaching a maximum at a distance of 30-50 mm from the bottom, then evenly decreases to the dulce. The functioning of the sleeves after the shot and the obturation with the sleeve of powder gases, i.e. the shell of the sleeve to the guns of cartridge and separate loading should have variable mechanical properties along the length: s in (tensile strength) at the top of the barrel is less than at the bottom of the sleeve. This is done so that the sleeve with the upper part of its body, where σ is less, obturated the powder gases, and the lower part of the body has increased elasticity to reduce the final tightness of the sleeve in the chamber after the shot.
Отечественные стальные гильзы изготавливаются из малоуглеродистой стали. Известно, что сталь в условиях отрицательных температур теряет пластичность, приобретая повышенную хрупкость ("хладноломкость"). Опыт показывает, что чем больше предел прочности и меньше пластичность, тем меньшей ударной вязкостью обладает сталь, тем большую хрупкость приобретает она при отрицательных температурах. Разрушение гильзы происходит, как правило, по месту поверхностного дефекта на корпусе гильзы, каковыми являются царапины, забоины, вмятины. Указанные дефекты, являясь концентраторами напряжений, при сильно напряженном и высокодинамичном процессе (выстрел) приводят к возникновению трещин на корпусе гильзы в момент максимального давления. Domestic steel sleeves are made of mild steel. It is known that steel at low temperatures loses ductility, acquiring increased brittleness ("cold brittleness"). Experience has shown that the greater the tensile strength and less ductility, the lower the toughness of steel, the greater its brittleness at low temperatures. The destruction of the liner occurs, as a rule, at the place of a surface defect on the liner body, such as scratches, nicks, dents. These defects, being stress concentrators, during a highly stressed and highly dynamic process (shot) lead to cracks on the sleeve body at the moment of maximum pressure.
Указанные поверхностные дефекты неизбежны в условиях производства и эксплуатации артиллерийских гильз. Общие технические требования допускают незначительные царапины, забоины, вмятины на корпусе гильзы по контрольным образцам. Эти эталоны устанавливаются в процессе производства, и гильзы с эталонными дефектами подвергаются испытаниям стрельбой. Но контроль гильз на соответствие контрольному образцу осуществляется визуально. Так, например, глубину царапины или характер мелких гофр можно точно определить лишь по шлифу, а для этого необходимо разрезать гильзу. Совершенно очевидно, что не исключена в этом случае возможность попадания в годную продукцию гильз с недопустимым дефектом, который явится причиной разрушения гильзы при выстреле. These surface defects are inevitable in the conditions of production and operation of artillery shells. General technical requirements allow minor scratches, nicks, dents on the case body according to control samples. These standards are established during the manufacturing process, and thermowells with reference defects are tested by firing. But the control sleeve for compliance with the control sample is carried out visually. So, for example, the depth of the scratch or the nature of small corrugations can be precisely determined only by the thin section, and for this it is necessary to cut the sleeve. It is completely obvious that in this case, the possibility of getting into suitable products of cartridges with an unacceptable defect, which will cause the destruction of the cartridge case during firing, is not excluded.
Кроме того, поверхностные дефекты неизбежно возникают в процессе эксплуатации гильз (транспортировка, погрузка, разгрузка, случайные падения и т.д. ). Отсутствие эталонных образцов в частях не дает возможности сравнения полученных дефектов в условиях боевых действий с эталонными дефектами, что тоже может быть причиной разрушения гильз. In addition, surface defects inevitably arise during the operation of the sleeves (transportation, loading, unloading, accidental drops, etc.). The absence of reference samples in parts does not make it possible to compare the resulting defects in combat with reference defects, which can also cause the destruction of cartridges.
Очевидно, что разрушение гильз является следствие сочетания двух факторов, а именно резкого падения пластичности и ударной вязкости при отрицательных температурах и наличия на корпусе поверхностных дефектов. Задачей настоящего изобретения является снижение неблагоприятного влияния поверхностных дефектов корпуса гильзы, полученных в процессе изготовления и эксплуатации гильз, на их функционирование в условиях отрицательных температур до минус 60oC включительно.Obviously, the destruction of the sleeves is a consequence of a combination of two factors, namely, a sharp drop in ductility and toughness at low temperatures and the presence of surface defects on the case. The objective of the present invention is to reduce the adverse effects of surface defects of the sleeve body obtained during the manufacture and operation of the sleeve, on their functioning in freezing temperatures up to minus 60 o C inclusive.
Общими признаками прототипа с предлагаемой гильзой является наличие корпуса и дна. Common features of the prototype with the proposed sleeve is the presence of the body and bottom.
В отличие от прототипа в предлагаемой цельнотянутой артиллерийской гильзе из малоуглеродистой стали металл корпуса выполнен с постоянной по длине величиной предела прочности, равной 0,52.0,91 от предела прочности металла дна, причем переходная зона изменения предела прочности расположена в месте сопряжения корпуса с дном. Unlike the prototype, in the proposed seamless artillery sleeve made of mild steel, the body metal is made with a constant value of the tensile strength equal to 0.52.0.91 of the strength of the bottom metal, and the transition zone of change of the tensile strength is located at the interface between the body and the bottom.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны. The indicated features, distinctive from the prototype and to which the requested scope of legal protection applies, are sufficient in all cases.
Предлагаемая конструкция гильзы имеет преимущества перед прототипом. Так, выполнение металла корпуса с постоянной по длине величиной предела прочности, равной 0,52.0,91 от предела прочности металла дна, с переходной зоной изменения предела прочности, расположенной в месте сопряжения корпуса с дном, повышает надежность функционирования гильзы при температурах до минус 60oC включительно.The proposed design of the sleeve has advantages over the prototype. So, the implementation of the metal of the body with a constant value of the tensile strength equal to 0.52.0.91 of the tensile strength of the bottom metal, with a transition zone of change in the tensile strength located at the interface between the body and the bottom, increases the reliability of the sleeve at temperatures up to minus 60 o C inclusive.
Вышеуказанные отличительные признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники при излучении патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна". The above distinguishing features that distinguish the claimed technical solution from the prototype, are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art when radiating patent studies, which allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружили, что заявляемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень". Studying the state of the art during a patent search on all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, we found that the claimed technical solution does not explicitly follow from the prior art, therefore, we can conclude that the claimed invention meets the criterion " inventive step ".
Сущность изобретения заключается в том, что цельнотянутая артиллерийская гильза из малоуглеродистой стали, содержащая корпус и дно, отличается тем, что металл ее корпуса выполнен с постоянной по длине величиной предела прочности, равной 0,52.0,91 от предела прочности металла дна, причем переходная зона изменения предела прочности расположена в месте сопряжения корпуса с дном, которые между собой обычно сопрягаются по радиусу, равному 8-12 мм. The essence of the invention lies in the fact that the seamless artillery sleeve made of mild steel, containing the body and the bottom, is characterized in that the metal of its body is made with a constant length tensile strength equal to 0.52.0.91 from the ultimate strength of the metal bottom, and transition zone changes in the tensile strength is located at the interface between the body and the bottom, which are usually mated with each other along a radius of 8-12 mm.
Изобретение поясняется чертежом, где на продольном разрезе гильзы, имеющей корпус 1 и дно 2, изображено штриховкой расположение зон с различными механическими свойствами:
к зона с минимальным пределом прочности металла в корпусе;
М переходная зона механических свойств от дна к корпусу располагается по сопряжению корпуса с дном;
д зона с повышенным пределом прочности в дне.The invention is illustrated by the drawing, where on a longitudinal section of a sleeve having a housing 1 and a bottom 2, the arrangement of zones with various mechanical properties is depicted by hatching:
k zone with a minimum tensile strength of metal in the housing;
M transition zone of mechanical properties from the bottom to the housing is located at the interface of the housing with the bottom;
d zone with a high tensile strength in the bottom.
Если корпус обладает пределом прочности (σвк) меньше, чем 0,52 предела прочности дна (σвк < 0,52 < σвд), корпус гильзы теряет жесткость. Это влечет за собой во-первых, снижение усилия распотронирования; во-вторых, опасность разгерметизации соединения снаряда с гильзой от тряски; в-третьих, при падении гильзы в составе выстрела на твердое основание (например, при поражении заряжающего) гильза может получить деформацию, которая воспрепятствует вхождению выстрела в зарядную камору орудия.If the case has a tensile strength (σ VK ) less than 0.52 of the bottom tensile strength (σ VK <0.52 <σ in ), the sleeve body loses its rigidity. This entails, firstly, a reduction in the effort of prisotronization; secondly, the danger of depressurization of the connection of the projectile with the sleeve from shaking; thirdly, if a cartridge case falls on a solid base (for example, when a loader is damaged), the cartridge case may become deformed, which will prevent the shot from entering the gun’s charging chamber.
Если корпус обладает σвк большем 0,91 σвд, то сохраняется опасность разрушения гильзы из-за малой пластичности и ударной вязкости металла корпуса. Кроме того, при подобных механических свойствах верхней части корпуса ухудшается обтюрация пороховых газов, т.к. из-за увеличения предела прочности корпус гильзы прилегает к каморе ствола при большем давлении, следовательно, возрастает и время прилегания корпуса гильзы к каморе, за которое пороховые газы могут успеть просочиться к затвору орудия через зазор между гильзой и каморой.If the housing has a σ VK greater than 0.91 σ vd , then there remains the danger of collapse of the liner due to the low ductility and toughness of the metal of the housing. In addition, with similar mechanical properties of the upper part of the housing, the obturation of the powder gases deteriorates, since due to an increase in the tensile strength, the sleeve body adheres to the barrel bore at higher pressure; therefore, the fitting time of the sleeve body to the chamber increases, during which powder gases can leak to the gun shutter through the gap between the sleeve and the chamber.
Переходную зону (М) изменения механических свойств необходимо располагать в месте сопряжения корпуса с дном в связи со следующим: переходная зона механических свойств характеризуется неравномерностью структуры металла. В зоне с большим пределом прочности (у дна) зерно мелкое и неравноосное ("наклепанная" структура), в зоне с меньшим пределом прочности (у корпуса) зерно крупнее и равнооснее ("вытянутая" структура). The transition zone (M) of the change in mechanical properties must be located at the interface between the body and the bottom in connection with the following: the transition zone of mechanical properties is characterized by uneven metal structure. In the zone with a large tensile strength (at the bottom), the grain is small and unequal (“riveted” structure), in the zone with a lower tensile strength (at the body), the grain is larger and equiaxial (“elongated” structure).
Очевидно, что под действием внутреннего давления пороховых газов зона с меньшим σв деформируется сильнее, чем зона с большим σв. В результате из-за различных величин допустимых деформацией в переходной зоне возможно образование межкристаллических дефектов (микротрещин), которые снижают прочность гильзы при повторном ее использовании.Obviously, under the influence of the internal pressure of the powder gases, a zone with a smaller σ in is deformed more strongly than a zone with a large σ in . As a result, due to various values allowed by deformation in the transition zone, the formation of intercrystalline defects (microcracks) is possible, which reduces the strength of the sleeve during its repeated use.
Для снижения этих неблагоприятных факторов переходную зону (M) целесообразно выполнять в месте, которое имеет больший запас прочности. Таким местом в гильзе и является зона сопряжения корпуса и дна, т.к. в этом месте стенка корпуса имеет максимальную толщину. To reduce these adverse factors, the transition zone (M) should be performed in a place that has a greater margin of safety. Such a place in the sleeve is the interface zone between the body and the bottom, because at this point the wall of the casing has a maximum thickness.
В предлагаемой гильзе предел прочности от дна уменьшается (в зоне радиуса сопряжения корпуса с дном), достигая минимума в нижней части корпуса гильзы, и остается постоянным по всей его длине или незначительно увеличивается (4-8%) к дульцу. In the proposed sleeve, the tensile strength from the bottom decreases (in the zone of the radius of the interface between the body and the bottom), reaching a minimum in the lower part of the sleeve body, and remains constant over its entire length or slightly increases (4-8%) to the dulc.
Функционирование гильзы осуществляется следующим образом. The functioning of the sleeve is as follows.
В орудие досылается снаряд, гильза с зарядом. Затем нажимают на спусковой механизм, срабатывает капсюльная втулка. Под действием давления пороховых газов деформируется корпус гильзы. В результате того, что 0,52σвд < σвк < 0,91 σвд устраняется влияние поверхностных дефектов корпуса на функционирование гильзы при температуре до минус 60oC включительно.A shell, a shell with a charge, is sent to the gun. Then they press the trigger, the capsule sleeve is triggered. Under the influence of the pressure of the powder gases, the liner body is deformed. As a result of the fact that 0,52σ tm <σ cr <0,91 σ tm eliminates the effect of surface defects in body shells operation at temperatures up to minus 60 o C, inclusive.
Повышенный предел прочности нижней части корпуса назначался для того, чтобы снизить усилие экстракции, однако, как показывает опыт, гильзы, обладающие малой упругостью и высокой пластичностью, легче экстрактируются после выстрела с давлением пороховых газов 4000-7000 кг/см2, т.к. гильза после радиальной деформации растяжения от воздействия максимального давления пороховых газов получает деформацию сжатия от стенок каморы орудия, которые возвращаются в свое первоначальное положение после спада давления в стволе. Кроме того, к настоящему времени накоплен большой опыт и есть много доступных и эффективных способов облегчения экстракции в случае возможного ухудшения ее при стрельбе со средним давлением пороховых газов (1500-3000 кгс/см2).An increased tensile strength of the lower part of the body was assigned in order to reduce the extraction force, however, as experience shows, liners with low elasticity and high ductility are more easily extracted after firing with a pressure of powder gases of 4000-7000 kg / cm 2 , because the sleeve after radial tensile deformation from the influence of the maximum pressure of the powder gases receives compression deformation from the walls of the gun chamber, which return to their original position after the pressure drops in the barrel. In addition, to date, much experience has been accumulated and there are many affordable and effective ways to facilitate extraction in the event of its possible deterioration when firing with an average pressure of powder gases (1500-3000 kgf / cm 2 ).
Предложенная гильза технологична. Заданный предел прочности дна (σвд 70 кгс/мм2) достигается за счет наклепа на операции "выдавливание дна", а требуемый предел прочности металла корпуса (σвк 44 кгс/мм2) обеспечивается за счет специального профиля штампового инструмента последней вытяжки (матрица и пуансон), который и рассчитывается исходя из заданных чертежом механических свойств корпуса, и термообработкой.The proposed sleeve is technological. The predetermined limit of the bottom of the strength (σ tm 70 kgf / mm 2) is achieved by hardening in step "squeezing bottom", and the required tensile strength metal body (σ cr 44 kgf / mm 2) is ensured by a special profile die tools last drawing (matrix and punch), which is calculated on the basis of the mechanical properties of the housing specified by the drawing, and heat treatment.
Таким образом, предлагаемая цельнотянутая артиллерийская гильза является промышленно применимой, так как она вполне удобна для использования при производстве артиллерийских гильз из малоуглеродистой стали. Thus, the proposed seamless artillery shell is industrially applicable, since it is quite convenient for use in the manufacture of artillery shells from mild steel.
Для реализации предлагаемой артиллерийской гильзы изготовлена их опытная партия, испытания которых прошли с положительными результатами. По результатам отработки принято решение о постановке предложенной артиллерийской гильзы на производство с последующей сдачей на вооружение, а также проработкой вопроса о патентовании ее в ряде зарубежных стран. To implement the proposed artillery shell manufactured their experimental batch, the tests of which passed with positive results. Based on the results of mining, it was decided to put the proposed artillery shell into production with subsequent commissioning, as well as to study the issue of patenting it in a number of foreign countries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103402A RU2096726C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Unit-drawn artillery case |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103402A RU2096726C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Unit-drawn artillery case |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2096726C1 true RU2096726C1 (en) | 1997-11-20 |
| RU96103402A RU96103402A (en) | 1998-02-27 |
Family
ID=20177212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96103402A RU2096726C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Unit-drawn artillery case |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096726C1 (en) |
-
1996
- 1996-02-20 RU RU96103402A patent/RU2096726C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Латухин А.Н. Современная артиллерия. - М.: 1970, с. 109. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220307805A1 (en) | Polymer cartridge with snapfit metal insert | |
| US9989343B2 (en) | Base insert for polymer ammunition cartridges | |
| KR20180035232A (en) | Gun cartridge and manufacturing method | |
| US4911060A (en) | Reduced weight gun tube | |
| US7493862B2 (en) | Jacket bullets | |
| US11493314B2 (en) | Shell case design utilizing metal injection molding | |
| EP3821199B1 (en) | Polymer cartridge with enhanced snapfit metal insert and thickness ratios | |
| US7963202B1 (en) | Superalloy mortar tube | |
| US8381655B2 (en) | Aluminum cartridge casing for rifles | |
| RU2096726C1 (en) | Unit-drawn artillery case | |
| WO2022067179A1 (en) | Boron steel high-pressure cartridge case | |
| US5297491A (en) | Casing bottom for a propelling charge casing | |
| US3918364A (en) | Bullet | |
| RU2229091C2 (en) | Cartridge case for propellant charge | |
| RU2815044C1 (en) | Multilayer paper cartridge case for smooth-bore gun cartridges | |
| WO2018083680A1 (en) | Cartridge case assembly and chamber | |
| RU2197703C2 (en) | Paper sectional case for cartridges of plain-barrel guns | |
| RU2100758C1 (en) | Composite artillery shell case | |
| US20030005846A1 (en) | Crimped-case cartridge | |
| RU2440550C1 (en) | Case for propellant charge | |
| RU2098742C1 (en) | Artillery shell case | |
| RU2397433C1 (en) | Propellant charge cartridge | |
| RU2148241C1 (en) | Built-up artillery shell case | |
| RU2406966C1 (en) | Case for propellant charge | |
| RU2409800C1 (en) | Assembled artillery case |