RU2458315C1

RU2458315C1 - Supersonic cartridge

Info

Publication number: RU2458315C1
Application number: RU2011106959/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Харитонович Шеметов (RU); Олег Харитонович Шеметов
Original assignee: Олег Харитонович Шеметов
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-08-10

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: cartridge comprises a case with a cap, a charge and a bullet. The case at the side of the bullet exit is shaped as a Laval nozzle arranged in the form of two truncated cones coupled with narrow ends.

EFFECT: increased initial speed of bullet exit.

2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к сфере военной техники, к производству стрелкового вооружения и, в частности, может быть эффективно использовано для стрельбы из пистолетов, винтовок, автоматов, пулеметов и определенного вида пушек.The present invention relates to the field of military equipment, to the production of small arms and, in particular, can be effectively used for firing pistols, rifles, machine guns, machine guns and a certain type of guns.

Известен патрон, содержащий пулю, заряд и гильзу с капсюлем, выполненную из двух сочлененных цилиндров, один из которых с меньшим диаметром удерживает пулю, см. сайт http://www.shootirig-ua.com/arm-books/arm_book_33.htm.Known cartridge containing a bullet, charge and a sleeve with a capsule made of two articulated cylinders, one of which with a smaller diameter holds the bullet, see the website http://www.shootirig-ua.com/arm-books/arm_book_33.htm.

Однако известная конструкция крепления пули к гильзе со стороны второго из сочлененных цилиндров не обеспечивает максимально возможной скорости вылета пули.However, the known construction of mounting the bullet to the sleeve from the side of the second of the articulated cylinders does not provide the maximum possible speed of departure of the bullet.

Кроме того, известная конструкция патрона при стрельбе существенно нагревает гильзу, через которую производится нагрев материальной части стрелкового оружия. Иногда она нагревается до такой степени, что возникает необходимость охлаждения дополнительными техническими средствами.In addition, the well-known cartridge design when firing substantially heats the sleeve through which the material of the small arms is heated. Sometimes it is heated to such an extent that there is a need for cooling with additional technical means.

Целью создания настоящего изобретения является достижение технического результата по увеличению начальной скорости вылета пули и снижение степени нагрева.The aim of the present invention is to achieve a technical result by increasing the initial speed of departure of the bullet and reducing the degree of heating.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном патроне, содержащем пулю, заряд и гильзу с капсюлем, выполненную из двух сочлененных цилиндров, предлагается цилиндр крепления пули выполнить по форме сопла Лаваля, т.е. в виде двух усеченных конусов, сопряженных друг с другом узкими концами.The specified technical result is ensured by the fact that in the known cartridge containing a bullet, a charge and a sleeve with a capsule made of two articulated cylinders, it is proposed that the bullet fastening cylinder be made in the form of a Laval nozzle, i.e. in the form of two truncated cones, conjugated to each other with narrow ends.

Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг.1 показана конструкция патрона, на Фиг.2 показаны процессы, происходящие в выходном канале патрона.The invention is illustrated in graphic materials. Figure 1 shows the design of the cartridge, figure 2 shows the processes occurring in the output channel of the cartridge.

Предлагаемый сверхзвуковой патрон состоит из пули 1, заряда 2 и гильзы 3 с капсюлем, выполненной в виде двух сочлененных цилиндров соответственно 4 и 5.The proposed supersonic cartridge consists of a bullet 1, a charge 2 and a sleeve 3 with a capsule made in the form of two articulated cylinders 4 and 5, respectively.

При этом выходной цилиндр 5 имеет вид сопла Лаваля, представляющего сочленение двух усеченных конусов, сопряженных друг с другом узкими концами.In this case, the output cylinder 5 has the form of a Laval nozzle, representing the joint of two truncated cones, conjugated to each other with narrow ends.

Сверхзвуковой патрон работает следующим образом. При активировании заряда образуются горючие газы.Supersonic cartridge works as follows. When the charge is activated, combustible gases are formed.

По мере движения газа по соплу его абсолютная температура Т и давление Р снижаются, а скорость V возрастает.As the gas moves through the nozzle, its absolute temperature T and pressure P decrease, and the velocity V increases.

На сужающемся, докритическом участке сопла движение газа происходит с дозвуковыми скоростями. В самом узком, критическом сечении сопла локальная скорость газа достигает звуковой. На расширяющемся, закритическом участке газовый поток движется со сверхзвуковыми скоростями, ускоряясь.On a narrowing, subcritical section of the nozzle, the gas moves at subsonic speeds. In the narrowest critical section of the nozzle, the local gas velocity reaches sonic. In the expanding, supercritical section, the gas flow moves with supersonic speeds, accelerating.

Это ускорение происходит благодаря тому, что сопло Лаваля позволяет сформировать сжатый газовый поток с высокой скоростью истечения продукта сгорания, что способствует увеличению скорости пули.This acceleration is due to the fact that the Laval nozzle allows the formation of a compressed gas stream with a high rate of expiration of the combustion product, which contributes to an increase in the velocity of the bullet.

В этих условиях выполняется закон Бернулли. Как следствие этого, происходит полезная работа.Under these conditions, Bernoulli's law is fulfilled. As a result of this, useful work happens.

Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает (согласно закону Бернулли давление и температура должны упасть, а скорость возрасти, то есть потенциальная энергия давления и внутренняя тепловая энергия газа переходят в кинетическую энергию газового потока).Moving along the nozzle, the gas expands, its temperature and pressure fall, and the speed increases (according to Bernoulli’s law, pressure and temperature must fall, and the speed increase, that is, the potential pressure energy and the internal thermal energy of the gas transform into the kinetic energy of the gas stream).

Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД такого преобразования может превышать 70%.The internal energy of the gas is converted into the kinetic energy of its directed movement. The efficiency of such a conversion can exceed 70%.

Одним из способствующих этому факторов является то, что газ, проходя через сопло очень быстро, не успевает отдать заметное количество своей тепловой энергии через теплоотдачу стенкам сопла.One of the factors contributing to this is that the gas, passing through the nozzle very quickly, does not have time to give a noticeable amount of its thermal energy through heat transfer to the nozzle walls.

Таким образом, при использовании сопла Лаваля в патроне формируется газовый поток с высокой скоростью истечения продуктов сгорания, что способствует увеличению скорости пули 1. А этот фактор увеличивает дальность полета, ее точность и убойную силу.Thus, when using a Laval nozzle, a gas stream is formed in the cartridge with a high rate of expiration of the combustion products, which contributes to an increase in the velocity of bullet 1. And this factor increases the flight range, its accuracy and destructive force.

Кроме того, существенно снижается абсолютная температура Т газа, см. Фиг.2, что создает низкотемпературный, комфортный режим работы стрелкового оружия.In addition, the absolute temperature T of the gas is significantly reduced, see Figure 2, which creates a low-temperature, comfortable mode of operation of small arms.

Заявленная конструкция патрона в области стрелкового оружия является новой, ранее неизвестной, что говорит о ее соответствии критерию патентоспособности - новизна.The claimed design of the cartridge in the field of small arms is new, previously unknown, which indicates its compliance with the patentability criterion - novelty.

Заявленная конструкция может быть воспроизведена на промышленном предприятии оборонно-промышленного комплекса, что говорит о ее соответствии критерию промышленная применимость.The claimed design can be reproduced at the industrial enterprise of the military-industrial complex, which indicates its compliance with the criterion of industrial applicability.

Claims

A cartridge containing a sleeve with a capsule, a charge and a bullet, characterized in that the sleeve on the exit side of the bullet has the shape of a Laval nozzle made in the form of two truncated cones conjugated with narrow ends.