RU2293940C2

RU2293940C2 - Nozzle to gas pistol

Info

Publication number: RU2293940C2
Application number: RU2004119089/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Голуб (RU); Виктор Владимирович Голуб; Андрей Леонидович Котельников (RU); Андрей Леонидович Котельников; Владислав Владимирович Володин (RU); Владислав Владимирович Володин; Владимир Петрович Ефремов (RU); Владимир Петрович Ефремов; Тать на Валериановна Баженова (RU); Татьяна Валериановна Баженова; Александр Александрович Чепрунов (RU); Александр Александрович Чепрунов
Original assignee: Институт теплофизики экстремальных состояний Объединенный институт высоких температур РАН
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2007-02-20
Also published as: RU2004119089A

Abstract

FIELD: means of individual protection and active self-defense, in particular, civil self-defense gas weapon of non-fatal action.

SUBSTANCE: the self-defense gas weapon has a barrel and a nozzle with an outlet duct of sprayed gas positioned coaxially with the barrel, communicating with the bore, an cross-section the nozzle outlet duct is cross-shaped, its cross-sectional area exceeds the cross-sectional area of the barrel bore.

EFFECT: reduced pressure loss, enhanced range of gas spray, enhanced efficiency of action.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и активной обороны, а именно к гражданскому газовому оружию самообороны нелетального действия, и может быть использовано для самозащиты и задержания оказывающих сопротивление лиц путем воздействия газа слезоточивого или раздражающего действия.The invention relates to personal protective equipment and active defense, namely to civilian gas non-lethal self-defense weapons, and can be used for self-defense and detention of resisting persons by exposure to tear or irritating gas.

Гражданские газовые пистолеты имеют малую дальность распыления газа (эффективная дальность стрельбы 4...6 м) при отсутствии мгновенного действия газа на правонарушителя /1/. В основу изобретения положена задача разработать устройство (насадку) для крепления на стволе газового пистолета с целью увеличения дальнобойности струи газа и повышения эффективности воздействия на правонарушителя за счет прицельного метания газа.Civil gas pistols have a short range of gas atomization (effective range of 4 ... 6 m) in the absence of instant gas action on the offender / 1 /. The basis of the invention is the task of developing a device (nozzle) for mounting on the barrel of a gas gun in order to increase the range of the gas jet and increase the effectiveness of the impact on the offender due to aimed throwing of gas.

Для увеличения дальности эффективной стрельбы струей газа используются газовые патроны с перфорированным мешком, повышающие скорость истечения газа (заявка №95109620, опубл. 10.06.1997), предлагаются газовые пистолеты, имеющие отверстие ствола переменного сечения для получения струей дополнительного ускорения: овальное в начале канала и круглое в дульной части или участки канала овального сечения у дульного среза в виде подвижной насадки - патент № RU 2086880 С1, опубл. 10.08.1997 (прототип).To increase the effective range of a gas jet, gas cartridges with a perforated bag are used to increase the rate of gas outflow (application No. 95109620, publ. 06/10/1997), gas pistols are offered that have a bore of a variable cross section for the jet to receive additional acceleration: oval at the beginning of the channel and round in the muzzle or portions of the channel oval section at the muzzle in the form of a movable nozzle - Patent No. RU 2086880 C1, publ. 08/10/1997 (prototype).

Недостаток прототипа заключается в том, что требуется сложное фигурное выполнение канала ствола при его изготовлении и предлагается решение для увеличения дальности струи газа только за счет внутренней баллистики пистолета, но не исключаются основные внешние потери давления в струе газа при выходе из торца газового пистолета. При выходе газового потока из торца пистолета происходит дифракция струи по краям выходного сечения канала, при этом наименьшие потери достигаются при геометрии течения, когда взаимодействие волн разряжения и уплотнения газа и воздуха приводит к уничтожению прямого скачка уплотнения в потоке (ликвидации диска Маха) /2/.The disadvantage of the prototype is that it requires complex shaped execution of the bore during its manufacture and a solution is proposed to increase the range of the gas stream only due to the internal ballistics of the gun, but the main external pressure losses in the gas stream when exiting the end of the gas gun are not excluded. When the gas stream exits the end of the gun, the diffraction of the jet occurs along the edges of the outlet section of the channel, while the smallest losses are achieved with the flow geometry, when the interaction of rarefaction waves and gas and air compaction leads to the destruction of the direct shock wave in the flow (elimination of the Mach disk) / 2 / .

Техническим результатом является организация течения газового потока таким образом, чтобы исключить возникновение прямого скачка уплотнения и тем самым уменьшить потери давления газа для увеличения дальнобойности струи, что позволит повысить эффективность воздействия (усилить действие газового потока) и иметь большее время на задержание правонарушителя.The technical result is to organize the flow of the gas stream in such a way as to eliminate the occurrence of a direct shock wave and thereby reduce the loss of gas pressure to increase the range of the jet, which will increase the impact efficiency (enhance the effect of the gas stream) and have more time to detain the offender.

Для достижения указанной цели необходимо, чтобы в газовом оружии самообороны, содержащем ствол и расположенную соосно стволу насадку с выпускным каналом распыляемого газа, сообщающимся со ствольным каналом, выпускной канал насадки должен в поперечном сечении иметь крестообразную форму, площадь сечения которого больше площади сечения ствольного канала, при этом насадка может быть выполнена в виде единого целого со стволом, а также насадка может быть выполнена съемной и соединена со стволом с помощью резьбового соединения, причем введение в геометрию канала ствола вогнутых углов (отверстие крестообразной формы) приведет к минимизации потерь давления в газовом потоке /2/.To achieve this goal, it is necessary that in a gas weapon of self-defense containing a barrel and a nozzle located coaxially with the barrel, a nozzle with an outlet channel of atomized gas in communication with the barrel channel, the nozzle outlet channel should have a cross-section in cross section, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area of the barrel channel, while the nozzle can be made in one piece with the barrel, and the nozzle can be made removable and connected to the barrel using a threaded connection, and introduced Concave angles in the geometry of the bore of the bore (cross-shaped hole) will minimize pressure loss in the gas stream / 2 /.

Максимальное увеличение дальнобойности газового пистолета происходит за счет использования насадки длиной, равной 5 диаметрам (калибрам) канала ствола с крестообразной формой отверстия, и отношением длины луча креста (а) к его ширине (b) k=a/b≈4. Газовый поток, встречая препятствие в виде зауженного крестообразного участка насадки, вызывает отраженные волны, поэтому, чтобы этого не происходило, площадь сечения цилиндрического отверстия ствола выбирается меньшей площади крестообразного отверстия. Целесообразно для уменьшения внутренних потерь газового потока из канала площадью сечения S₁ крестообразное отверстие площадью S₂ насадки выполнить в начале конусообразно расширяющимся для обеспечения условия S₁<S₂.The maximum increase in the range of the gas pistol occurs due to the use of a nozzle with a length equal to 5 diameters (calibers) of the barrel channel with a cross-shaped hole shape and the ratio of the length of the beam of the cross (a) to its width (b) k = a / b≈4. The gas flow, encountering an obstacle in the form of a narrowed cruciform section of the nozzle, causes reflected waves, therefore, so that this does not happen, the cross-sectional area of the cylindrical hole of the barrel is chosen smaller than the area of the cross-shaped hole. It is advisable to reduce the internal losses of the gas stream from the channel with a cross-sectional area S _{1, make a} cross-shaped hole with an area of S ₂ nozzles at the beginning to expand conically to ensure conditions S ₁ <S ₂ .

Предложенное изобретение поясняется, чертежом, где схематически показана реализация устройства, состоящего из общего вида газового пистолета с насадкой крестообразной формы в поперечном сечении, расположенной на срезе ствола газового пистолета (поз.1), и схемы струй газа без использования и с использованием насадки (поз.2). Видно, что сверхзвуковое течение из осесимметричного канала ствола тормозится на скачке уплотнения (диске Маха), что вызывает потери полного давления, а использование насадки крестообразной формы вызывает увеличение полного давления.The proposed invention is illustrated by a drawing, which schematically shows the implementation of a device consisting of a General view of a gas pistol with a cross-shaped nozzle in cross section located on a section of the barrel of a gas pistol (item 1), and gas jets without and using a nozzle (item .2). It can be seen that the supersonic flow from the axisymmetric bore of the barrel is inhibited at the shock wave (Mach disk), which causes a loss of full pressure, and the use of a cross-shaped nozzle causes an increase in total pressure.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем:The operation of the proposed device is as follows:

1. При нажатии на курок газового пистолета в ствольном канале 1 возникает давление газа от инициирования газового патрона, размещенного в рукоятке пистолета в качестве обоймы, которое передается из дула ствола в канал насадки.1. When you press the trigger of a gas gun in the barrel channel 1, gas pressure arises from the initiation of a gas cartridge placed in the handle of the gun as a clip, which is transmitted from the barrel to the nozzle channel.

2. При выстреле в стволе газового пистолета возникает давление, которое обеспечивает сверхзвуковую скорость истечения газа. В результате разности давлений между атмосферным и внутри канала насадки будет вырываться струя газа, пары которого обладают резким раздражающим действием на правонарушителя.2. When fired, a pressure arises in the barrel of the gas pistol, which ensures supersonic velocity of gas outflow. As a result of the pressure difference between the atmospheric and inside the nozzle channel, a jet of gas will escape, the vapor of which has a sharp irritating effect on the offender.

3. Проходя крестообразное отверстие, газ получает дополнительное ускорение, производя шумовой эффект при одновременном продвижении к выходному отверстию насадки, и формирует на выходе конусообразный факел струи с меньшим углом в вершине конуса, чем это имело бы место в случае использования газового пистолета без насадки, при этом создается газо-пороховое облако в непосредственной близости от биологических объектов (людей, собак).3. Passing the cross-shaped hole, the gas receives additional acceleration, producing a sound effect while simultaneously moving the nozzle to the outlet, and forms a conical jet at the exit with a smaller angle at the top of the cone than would be the case if a gas gun were used without a nozzle, if This creates a gas-powder cloud in close proximity to biological objects (people, dogs).

Проведенные расчетно-экспериментальные оценки позволили установить, что дальнобойность струи увеличивается в 1,5...2 раза по сравнению с газовым пистолетом без специальной насадки, что позволит использовать этот вид гражданского оружия самообороны более эффективно на расстоянии 5...10 м. При моделировании процессов истечения газа из каналов круглой и крестообразной геометрии проведено сравнение силы действия нестационарного потока на преграду в зависимости от времени.The calculated and experimental estimates made it possible to establish that the range of the jet increases by 1.5 ... 2 times compared to a gas gun without a special nozzle, which will allow using this type of civilian self-defense weapon more efficiently at a distance of 5 ... 10 m. modeling the processes of gas outflow from channels of round and cross-shaped geometry, a comparison is made of the force of action of an unsteady flow on an obstacle depending on time.

При использовании канала крестообразного сечения интерференция волн разряжения и сжатия приводит к увеличению силы действия струи на преграду (воздействия) более чем в 20 раз по сравнению со случаем осесимметричного канала.When using a cross-shaped channel, the interference of rarefaction and compression waves leads to an increase in the force of action of the jet on the obstacle (impact) by more than 20 times compared with the case of an axisymmetric channel.

Предложенная конструкция насадки к газовому пистолету имеет высокий коэффициент усиления действия газовой струи, удобна для использования в гражданских газовых пистолетах и может выполняться как в виде единого целого со стволом пистолета, так и съемной с использованием резьбовой втулки на дульном срезе пистолета для технологичности сборки и центрирования насадки. С этой целью в стволе нарезается внутренняя резьба длиной до 10 см для присоединения конической или цилиндрической насадки (адаптера).The proposed design of the nozzle to the gas gun has a high gain of the gas jet, is convenient for use in civilian gas pistols and can be made as a whole with the barrel of the gun, or removable using a threaded sleeve on the muzzle of the gun for adaptability of assembly and centering of the nozzle . For this purpose, an internal thread up to 10 cm long is cut in the trunk to attach a conical or cylindrical nozzle (adapter).

Применение предлагаемой насадки исключает использование огнестрельных патронов, так как частично перекрывает канал ствола, то есть крестообразное отверстие не позволяет использовать газовый пистолет для стрельбы пулями, дробью. Варианты использования насадки в средствах для временного лишения активности биологических объектов путем применения газа могут быть разнообразными: газовые пистолеты, револьверы, специальные газовые устройства в виде механических распылителей, газовые дубинки или жезлы автоинспектора.The use of the proposed nozzle eliminates the use of guns, since it partially blocks the bore, that is, the cross-shaped hole does not allow the use of a gas gun for firing bullets, shots. Options for using the nozzle in tools for temporarily depriving biological objects of their activity through the use of gas can be various: gas pistols, revolvers, special gas devices in the form of mechanical sprays, gas batons or car inspector rods.

Таким образом, предложено устройство для усиления действия газовой струи и увеличения дальности эффективной стрельбы, что расширяет диапазон применения газового оружия. Устройство отличается простотой конструкции и надежностью работы, имеет небольшие размеры, относительно дешево и не требует специальных материалов.Thus, a device is proposed for enhancing the action of a gas jet and increasing the effective firing range, which expands the range of application of gas weapons. The device is simple in design and reliable in operation, has small dimensions, is relatively cheap, and does not require special materials.

Источники информацииInformation sources

1. Леонченко Н.В. Определение дистанции выстрела из газового оружия. Минск: Изд-во "Харвест", 2003.1. Leonchenko N.V. Determining the distance of a shot from a gas weapon. Minsk: Harvest Publishing House, 2003.

2. Авторское свидетельство №1137108, авт. Жигач С.И., Сизов A.M. и др.).2. Copyright certificate No. 1137108, ed. Zhigach S.I., Sizov A.M. and etc.).

Claims

1. A gas weapon of self-defense, comprising a barrel and a nozzle located coaxially with the barrel with an outlet channel for atomized gas in communication with the barrel channel, characterized in that the outlet channel of the nozzle is conical with a cross-shaped cross section.

2. The weapon according to claim 1, characterized in that the nozzle is made as a unit with the barrel.

3. The weapon according to claim 1, characterized in that the nozzle is removable and connected to the barrel using a threaded connection.