RU2189002C2

RU2189002C2 - Cartridge for smoothbore gun

Info

Publication number: RU2189002C2
Application number: RU2000109199/02A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Семенов; В.И. Яугонен
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный технический университет
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: ammunition, mainly for sporting gun. SUBSTANCE: the barrel-type weapon cartridge has a cartridge case. A primer cap is built in its base. The shell chamber accommodates the shell. A propellant charge and wads are positioned between the cartridge case base and the chamber. A cylinder-shaped sleeve-container is built inside the wad with a stop of the front end face against the wad base and a stop of the rear end face against the cartridge case base. A cylinder-shaped clearance is formed. Perforation is provided in the cylinder-shaped and rear walls of the sleeve container. The charge is placed inside the sleevecontainer. In the rear end wall of the latter provision is made for a hole for charge ignition. Thus, the sleeve-container is installed for axial motion behind the shell under the action of powder gases. The wad may be made in the form of a wad-container. At burning of the charge the powder gases, being throttled through the ducts, are gradually fed to the clearance. The gases throttled through the ducts in the rear end wall of the sleeve-container, facilitate formation and expansion of the clearance between the cartridge case end face and base. The skew ducts oriented backwards provide for a reactive effect. Inflow of powder gases from the sleeve-container through the perforation determines the dynamics of increase of the rear-shell space. The powder burns out completely. EFFECT: improved technical-and-economic indices. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к боеприпасам, конкретно - к патронам для гладкоствольного оружия, главным образом охотничьих ружей. The invention relates to ammunition, specifically to cartridges for smooth-bore weapons, mainly hunting rifles.

В большинстве известных патронов охотничьих и других гладкоствольных ружей пороховой метательный заряд размещен между основанием (донышком) гильзы, в котором установлен ударный капсюль-воспламенитель, и по крайней мере одним пыжом (пыжом-контейнером), отделяющим метательный заряд от пули или дробового заряда (Трофимов В.Н. Охотничьи боеприпасы и снаряжение патронов к охотничьим ружьям. - Мн.: ООО "СЛК", 1996. - 320 с. - С.269-296; FR 2487063, F 42 B 7/08, 1981). При этом резкое нарастание давления пороховых газов в заснарядном пространстве при воспламенении метательного заряда определяет значительное превышение скорости движения снаряда (пули, дробового или иного заряда) в гильзе и канале ствола над скоростью сгорания пороха и соответственно неполноту сгорания метательного порохового заряда, неэффективность его использования. In most known cartridges for hunting and other smooth-bore guns, a powder propellant charge is placed between the base (bottom) of the sleeve in which the shock igniter capsule is installed and at least one wad (wad-container) that separates the propellant from the bullet or shot charge (Trofimov VN Hunting ammunition and equipment for cartridges for hunting rifles. - Мн .: ООО "СЛК", 1996. - 320 pp. - С.269-296; FR 2487063, F 42 B 7/08, 1981). In this case, a sharp increase in the pressure of the powder gases in the projectile space during the ignition of the propellant charge determines a significant excess of the velocity of the projectile (bullet, shot or other charge) in the barrel and the bore of the barrel over the rate of combustion of the powder and, accordingly, the incompleteness of combustion of the propellant powder charge, and the inefficiency of its use.

В некоторых патронах метательный заряд изолируют со стороны пыжа (пыжа-контейнера) и цилиндрической стенки гильзы П-образным в сечении цилиндром (дополнительным пыжом), несколько ограничивающим давление воспламенителя (GB 2172967, F 42 B 7/08, 7/06, 1986). In some cartridges, the propellant charge is isolated from the wad (container wad) and the cylindrical wall of the liner with a U-shaped cylinder (additional wad), somewhat restricting the igniter pressure (GB 2172967, F 42 B 7/08, 7/06, 1986) .

Однако известному патрону также присуща неполнота сгорания порохового метательного заряда, обусловленная недостаточно высокой скоростью горения порохового заряда, так как изолирующий элемент (дополнительный пыж) имеет свободу осевого перемещения. Это, в свою очередь, приводит к следующим последствиям: неоптимальность баллистики снаряда; относительно невысокие начальная скорость или необходимость уменьшения массы снаряда при заданной массе порохового заряда; усиленный разгар ствола несгоревшими частицами пороха (с биением пороховых частиц по стволу). В результате недоиспользуются возможности улучшения баллистических, технико-эксплуатационных и экономических характеристик комплекса "ружье - патрон". However, the well-known cartridge also has an incomplete combustion of the powder propellant charge due to the insufficiently high rate of combustion of the powder charge, since the insulating element (additional wad) has freedom of axial movement. This, in turn, leads to the following consequences: non-optimal projectile ballistics; relatively low initial velocity or the need to reduce the mass of the projectile for a given mass of the powder charge; reinforced barrel height with unburned particles of gunpowder (with beating of powder particles along the barrel). As a result, the opportunities to improve the ballistic, technical, operational and economic characteristics of the gun-cartridge complex are underutilized.

Наиболее близким к заявленному устройству по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является патрон для гладкоствольного оружия, содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, снаряд, изолирующие и обтюрирующие элементы, один из которых выполнен П-образным в продольном сечении и охватывает со стороны снаряда, с цилиндрическим зазором, стакан-контейнер с пороховым метательным зарядом и перфорацией (US 3687078, МПК⁷ F 42 B 7/02, 29.08.72, с. 1-3, фиг.1 - прототип).Closest to the claimed device for the intended purpose and the set of essential design features is a cartridge for smoothbore weapons, containing a sleeve with an igniter capsule, a projectile, insulating and obturating elements, one of which is made U-shaped in longitudinal section and covers from the side of the projectile, with a cylindrical the gap, a glass container with a propellant propellant charge and perforation (US 3687078, IPC ⁷ F 42 B 7/02, 08.29.72, pp. 1-3, figure 1 - prototype).

В нем стакан-контейнер закреплен на основании гильзы с образованием П-образного в продольном сечении зазора между гильзой с пыжом и стаканом-контейнером, а пороховой метательный заряд размещен полностью в стакане-контейнере, при этом перфорация предусмотрена только в передней торцевой стенке стакана-контейнера. In it, the container glass is fixed on the base of the sleeve with the formation of a U-shaped gap in the longitudinal section between the sleeve with the wad and the container glass, and the powder propellant charge is placed completely in the container glass, with perforation provided only in the front end wall of the container glass .

Устройство лишено перечисленного выше комплекса недостатков. The device lacks the above complex of disadvantages.

Однако и оно недостаточно совершенно: необходимость в специальной конструкции гильзы и сложность конструкции ее основания (донышка) обусловливают относительную нетехнологичность и повышенную стоимость патрона, а П-образность зазора снижает относительный объем порохового заряда. Практическая невозможность многократного использования гильз в еще большей мере снижает экономические показатели. However, it is not perfect enough: the need for a special design of the sleeve and the complexity of the design of its base (bottom) determine the relative low technology and the increased cost of the cartridge, and the U-shaped gap reduces the relative volume of the powder charge. The practical impossibility of reusing cartridges further reduces economic performance.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение технико-эксплуатационных и экономических показателей за счет повышения технологичности и снижения стоимости патрона за счет унификации, облегчения удаления отработавшего стакана-контейнера и возможности многократного использования гильзы. The problem to which this invention is directed, is to improve technical, operational and economic indicators by improving manufacturability and reducing the cost of the cartridge due to unification, facilitating the removal of the spent glass container and the possibility of reuse of the sleeve.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что в патроне для гладкоствольного оружия, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, снаряд, изолирующие и обтюрирующие элементы, по крайней мере один из которых выполнен П-образным в продольном сечении и охватывает со стороны снаряда, с цилиндрическим зазором, стакан-контейнер с пороховым метательным зарядом и перфорацией, перфорация выполнена, по крайней мере, в цилиндрической стенке стакана-контейнера, стакан-контейнер установлен с возможностью осевого перемещения за снарядом под действием пороховых газов и беззазорно связан с основанием упомянутого П-образного элемента. The solution to this problem is provided by the fact that in the cartridge for a smoothbore weapon containing a sleeve with an igniter capsule, a projectile, insulating and obturating elements, at least one of which is made U-shaped in longitudinal section and covers from the side of the projectile, with a cylindrical clearance, glass container with a propellant propellant charge and perforation, perforation is made at least in the cylindrical wall of the glass container, the glass container is mounted with the possibility of axial movement behind the projectile under action due to the presence of powder gases and is seamlessly connected with the base of the aforementioned U-shaped element.

Задача решается также за счет дополнительных отличительных конструктивных признаков. The problem is also solved by additional distinctive design features.

Во-первых, стакан-контейнер может быть закреплен в основании П-образного элемента. Firstly, the glass container can be fixed at the base of the U-shaped element.

Этим обеспечивается более надежное самоудаление отработавшего стакана-контейнера. This provides a more reliable self-removal of the spent glass container.

Во-вторых, перфорация цилиндрической стенки стакана-контейнера может быть выполнена в виде каналов, наклоненных в продольных плоскостях под острым углом к оси патрона в сторону капсюля-воспламенителя. Secondly, the perforation of the cylindrical wall of the container glass can be made in the form of channels inclined in longitudinal planes at an acute angle to the axis of the cartridge in the direction of the igniter capsule.

Это позволяет дополнительно облегчить движение стакана-контейнера вместе с П-образным элементом вслед за снарядом за счет использования реактивного эффекта. This allows you to further facilitate the movement of the glass container with the U-shaped element after the projectile due to the use of a reactive effect.

В-третьих, снаряд может быть размещен в пыже-контейнере, а П-образный элемент может быть выполнен в виде такого же пыжа-контейнера. Thirdly, the projectile can be placed in a wad container, and the U-shaped element can be made in the form of the same wad container.

За счет этого повышается экономичность устройства, ибо П-образный элемент новой конструкции ("непокупное" изделие) заменен на "покупной" пыж-контейнер, идентичный уже использованному по одному из указанных выше дополнительных признаков. This increases the efficiency of the device, because the U-shaped element of a new design ("non-purchase" product) is replaced by a "purchased" wad-container, identical to that already used for one of the above additional features.

На фиг. 1 изображено устройство патрона для гладкоствольного оружия (продольный разрез), вариант с оригинальным исполнением П-образного элемента; на фиг. 2 - то же, вариант с использованием дополнительного пыжа-контейнера в качестве П-образного элемента. In FIG. 1 shows a cartridge device for smooth-bore weapons (longitudinal section), a variant with the original design of the U-shaped element; in FIG. 2 - the same, the option of using an additional wad-container as a U-shaped element.

Патрон для гладкоствольного оружия (ружья) содержит (см. фиг.1) гильзу 1, в основание (донышко) 2 которой встроен ударный капсюль-воспламенитель 3, снарядную камору 4, в которой размещен снаряд 5 в виде пули дробового или иного заряда (не показан), пороховой метательный заряд 6. Снаряд 5 отделен от заряда 6, в общем случае, изолирующими и обтюрирующими элементами. В представленном примере исполнения устройства эти функции выполняют пыж-контейнер 7 с П-образным продольным сечением и оппозитно расположенный за ним элемент (пыж) 8 также с П-образным продольным сечением. Последний может быть металлическим, неметаллическим или комбинированным. Внутрь элемента 8 встроен металлический стакан-контейнер 9 цилиндрической формы с упором переднего торца в основание (дно) элемента 8 (предпочтительно с фиксацией за счет трения, штифтового или иного соединения) и упором заднего торца в основание 2 гильзы 1 (не исключен вариант с вывешенным задним торцом). При этом за счет разности наружного диаметра стакана-контейнера 9 и внутреннего диаметра П-образного элемента 8 последний охватывает стакан-контейнер 9 с цилиндрическим зазором 10. В цилиндрической и задней торцевой стенках стакана-контейнера 9 предусмотрена перфорация в виде множества сквозных каналов 11 с суммарной площадью отверстий в пределах 1/3 площади поперечного сечения снарядной каморы 4. Заряд 6 размещен внутри металлического стакана-контейнера 9. В задней торцевой стенке стакана-контейнера 9 предусмотрено узкое центральное отверстие 12 для сообщения заряда 6 с капсюлем-воспламенителем 3. Таким образом, стакан-контейнер 9 установлен с возможностью осевого перемещения за снарядом 5 под действием пороховых газов. Зазор 13 между стаканом-контейнером 7 и П-образным элементом 8 в исходном состоянии практически нулевой (не считая рельефа этих поверхностей, в том числе выемок в пыже-контейнере 7). The cartridge for smooth-bore weapons (shotguns) contains (see Fig. 1) a sleeve 1, in the base (bottom) of which 2 there is a shock-igniter 3, a projectile chamber 4, in which a projectile 5 is placed in the form of a shot or other bullet (not shown), propellant propellant charge 6. Shell 5 is separated from charge 6, in the General case, insulating and obturating elements. In the presented embodiment of the device, these functions are performed by the wad-container 7 with a U-shaped longitudinal section and the element (wad) 8 opposite it, also with a U-shaped longitudinal section. The latter may be metallic, non-metallic or combined. Inside the element 8, a metal cup-container 9 of cylindrical shape with an emphasis of the front end in the base (bottom) of the element 8 (preferably with fixation due to friction, a pin or other connection) and a stop of the rear end in the base 2 of the sleeve 1 is built-in (the version with the posted back end). Moreover, due to the difference in the outer diameter of the container glass 9 and the inner diameter of the U-shaped element 8, the latter covers the container glass 9 with a cylindrical gap 10. Perforation in the cylindrical and rear end walls of the container glass 9 is provided in the form of a plurality of through channels 11 with a total the area of the holes within 1/3 of the cross-sectional area of the projectile chamber 4. The charge 6 is placed inside the metal glass container 9. In the rear end wall of the glass container 9 a narrow central opening is provided Article 12 for the communication of charge 6 with the igniter capsule 3. Thus, the glass container 9 is mounted with the possibility of axial movement behind the projectile 5 under the influence of powder gases. The gap 13 between the glass container 7 and the U-shaped element 8 in the initial state is practically zero (not counting the relief of these surfaces, including the recesses in the wad-container 7).

В одном из возможных частных вариантов конструктивного исполнения устройства (см. фиг.2) снаряд 5 размещен в пыже-контейнере 7, а П-образный элемент 8 выполнен в виде такого же пыжа-контейнера (см. поз.8). При этом для адаптации к "стандартному" ("покупному") пыжу-контейнеру 8 предусмотрено фиксирующее кольцо 14. In one possible private embodiment of the device (see figure 2), the projectile 5 is placed in the wad of the container 7, and the U-shaped element 8 is made in the form of the same wad of the container (see pos.8). Moreover, to adapt to the "standard" ("purchased") wad-container 8, a locking ring 14 is provided.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Срабатывание ударного капсюля 3 вызывает (посредством отверстия 12) воспламенение и горение заряда 6. Пороховые газы, дросселируясь через каналы перфорации 11, постепенно поступают в кольцевой зазор 10. Газы, дроссилирующиеся через каналы в задней торцевой стенке стакана-контейнера 9, способствуют образованию и расширению зазора между указанным торцом и основанием (донышком) 2 гильзы 1. По мере нарастания давления пороховых газов в зазоре 10 элементы 7, 8 со снарядом 5 перемещаются сначала в гильзе 1, а затем в стволе, расширяя заснарядное пространство. Косые, ориентированные назад каналы 11 обеспечивают появление реактивного эффекта с усилением "тяги" стакана- контейнера 9. Фиксация последнего в основании П-образного элемента 8 способствует синхронному движению обеих указанных деталей 8, 9. Максимальное давление поддерживается на уровне допустимого по условиям прочности конструкции. Давление в зазоре 10, являющееся в отличие от давления в стакане-контейнере 9 рабочим давлением в заснарядном пространстве, нарастает медленнее, чем у аналогов, и примерно так же, как у прототипа. Приток пороховых газов из стакана-контейнера 9 через перфорацию 11 определяет динамику увеличения объема заснарядного пространства. В момент вылета снаряда 5 из ствола порох успевает сгореть полностью, что обеспечивает полноту использования энергии порохового метательного заряда 5. После самоудаления стакана-контейнера 9 за счет эжекционного эффекта на заключительной стадии выстрела возможно повторное (многократное) использование гильзы 1. The operation of the shock capsule 3 causes (through the hole 12) ignition and combustion of the charge 6. The powder gases, throttled through the perforation channels 11, gradually enter the annular gap 10. The gases throttled through the channels in the rear end wall of the container glass 9 contribute to the formation and expansion the gap between the specified end and the base (bottom) 2 of the sleeve 1. As the pressure of the powder gases in the gap 10 increases, the elements 7, 8 with the projectile 5 move first in the sleeve 1, and then in the barrel, expanding the projectile space the state. Oblique, backward oriented channels 11 provide a reactive effect with increased “traction” of the container glass 9. Fixing the latter at the base of the U-shaped element 8 facilitates the synchronous movement of both of these parts 8, 9. The maximum pressure is maintained at the level of structural strength permissible under the conditions. The pressure in the gap 10, which, in contrast to the pressure in the glass-container 9, is the working pressure in the projectile space, increases more slowly than that of the analogues, and approximately the same as that of the prototype. The influx of powder gases from the glass container 9 through the perforation 11 determines the dynamics of increasing the volume of the projectile space. At the time of the projectile 5’s departure from the barrel, the gunpowder has time to burn completely, which ensures the full use of the energy of the propellant propellant charge 5. After self-removal of the container glass 9 due to the ejection effect in the final stage of the shot, it is possible to reuse (repeatedly) the sleeve 1.

Использование изобретения позволяет улучшить технико-эксплуатационные и экономические показатели за счет повышения технологичности и снижения стоимости патрона за счет унификации, облегчения удаления отработавшего стакана-контейнера и возможности многократного использования гильзы. The use of the invention allows to improve technical, operational and economic indicators by increasing manufacturability and reducing the cost of the cartridge due to unification, facilitating the removal of the spent glass container and the possibility of reuse of the sleeve.

Возможны другие варианты конкретного исполнения устройства в рамках заявленной совокупности существенных конструктивных признаков. There are other options for a specific implementation of the device within the claimed combination of essential design features.

Claims

1. A cartridge for a smoothbore gun containing a sleeve with an igniter capsule, a projectile, insulating and obturating elements, at least one of which is made U-shaped in longitudinal section and covers a glass-container with a powder propellant charge from the side of the projectile with a cylindrical gap and perforation, characterized in that the perforation is made at least in the cylindrical wall of the container glass, the container glass is mounted with the possibility of axial movement behind the projectile under the influence of powder gases and without Horno connected to the base of said U-shaped member.

2. The cartridge according to claim 1, characterized in that the glass container is fixed at the base of said U-shaped element.

3. The cartridge according to claim 1, characterized in that the perforation of the cylindrical wall of the container glass is made in the form of channels inclined in longitudinal planes at an acute angle to the axis of the cartridge in the direction of the igniter capsule.

4. The cartridge according to claim 1, characterized in that the projectile is placed in a wad container, and the U-shaped element is made in the form of the same wad container.