SK280301B6 - Vrhací prstenec s kontrolovanou separáciou segment - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka streliva do zbraní malého, stredného a veľkého kalibru, najmä však zdokonaleného vrhacieho prstenca s kontrolovanou separáciu segmentov na strelivo s podkalibrovým projektilom, najmä do poľovníckych zbraní.

Doterajší stav techniky

Pri známych zbraniach sa používa rôzne strelivo s podkalibrovým projektilom, kde je ku podkalibrovému projektilu priradený vrhači prstenec, ktorého hlavnou funkciou je dať podkalibrovému projektilu požadovanú rýchlosť.

Súčasné techniky odpálenia využívajú už vrhači prstenec zložený z dvoch alebo niekoľkých častí obklopujúcich podkalibrový projektil. Časti vrhacieho prstenca spojené medzi sebou uzávermi môžu byť vytvorené z kovových zliatin alebo z plastickej hmoty. Po odpálení vyvolajú aerodynamické sily pôsobiace na projektil pri výstupe zo zbrane separáciu častí prstenca odpredu smerom dozadu, čím sa podkalibrový projektil uvoľní. Túto separáciu je možné ešte ďalej urýchliť tým, že sa tomuto projektilu dá rotácia malej rýchlosti, ktorá vzniká napr. pri používaní zbrane s ryhovanou hlavňou. Časti prstenca po separácii sledujú každá svoju vlastnú dráhu a padajú v rôznych vzdialenostiach zo zbrane.

Napr. patent FR-A-2,555,728 opisuje strelivo do poľovníckej zbrane so stabilizovaným podkalibrovým projektilom a so zašpicatenou guľkou z hutnej zliatiny a s vrhacím prstencom z plastu.

Ale táto technika separácie vrhacieho prstenca odpredu smerom nazad má ešte celý rad nedostatkov. Najprv je potrebné uviesť, že balistika častí vrhacieho prstenca nie je nijako kontrolovaná a môže teda predstavovať značné riziko pre osoby, ktoré sú v blízkosti strelca. Ďalej môže separácia prstenca ešte narušiť dráhu podkalibrového projektilu tým, že sa jednotlivé časti zrazia s týmto projektilom a v dôsledku toho príde ešte k ďalšiemu balistickému rozptylu projektilu.

Patenty FR-A-2,599,828 a FR-A-2,606,500 opisujú poľovnícke podkalibrové projektily a vrhacie prstence zostavené s niekoľkých separovateľných častí. Takisto patent FR-A-2,599,829 opisuje guľku s veľkou stabilitou dráhy, ktorá síce zaručuje veľkú presnosť zásahu, ale na druhej strane sa v určitej vzdialenosti destabilizuje.

Patent FR-A-2,606,500 sa týka streliva, ktoré má počiatočnú zvýšenú rýchlosť a obmedzuje tiež prudkosť spätného rázu. Ide o podkalibrovú guľku a vrhači prstenec s kalibrom zbrane s otvorenou vonkajšou kruhovitou komorou, ktorá je od pohonného zariadenia oddelená priehradkou, ktorá sa môže v dôsledku pôsobenia plynov vyvolaných odpálením porušiť a ktorá je smerom von vymedzená stenou puzdra náboja. Toto zariadenie má tú výhodu, že znižuje spätný ráz pre strelca a súčasne zvyšuje počiatočnú rýchlosť projektilu.

Napriek tomu však vonkajšia kruhovitá komora neumožňuje modifikovať smer častí vrhacieho prstenca po separácii pri výstupe zo zbrane, ale naopak riziko narušenia dráhy guľky pri separácii jednotlivých častí vrhacieho prstenca môže byť v tomto prípade značné.

Patent USA-5,182,419 opisuje podkalibrový projektil s vrhacím prstencom do vojenských zbraní s drážkovanou hlavňou namontovanou na lietadle. Účelom tohto zariadenia je udržať vrhači prstenec na stabilnej dráhe a zabrániť tak akémukoľvek porušeniu reaktora lietadla.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je zariadenie pozostávajúce z vrhacieho prstenca s podkalibrovým projektilom, ktoré môže zaistiť počiatočnú zvýšenú rýchlosť a pritom tiež obmedziť spätný ráz; súčasne dochádza k separácň segmentov vrhacieho prstenca odpredu smerom dozadu, pričom sa zaručuje rýchle a kontrolované odhodenie všetkých segmentov vrhacieho prstenca spojeným účinkom aerodynamických síl a rozpínania plynov.

Vrhači prstenec podľa vynálezu je určený na strelivo s podkalibrovým projektilom, najmä však podkalibrovou guľkou. Vrhači prstenec pozostáva z niekoľkých separovateľných segmentov a vo svojej zadnej časti má stenu, ktorá tvorí spolu s plochou podkalibrového projektilu vnútornú kruhovitú komoru oddelenú od pohonného zariadenia deformovateľnou alebo rozbiteľnou priehradkou.

Zariadenie podľa vynálezu má tieto výhody:

- separácia segmentov vrhacieho prstenca nijako nepoškodzuje podkalibrovú guľku, nakoľko sa segmenty prstenca neopierajú o podkalibrovú guľku;

- balistický rozptyl podkalibrovej guľky je ďaleko menší a presnosť zasahuje teda zdokonalená;

- separácia alebo odhodenie segmentov vrhacieho prstenca je ovládaná a kontrolovaná, čo zaručuje bezpečnosť;

- segmenty' vrhacieho prstenca sa nijako nekrižia so stabilizačným zariadením podkalibrovej guľky pri separácii.

Zariadenie podľa vynálezu je možné využiť na všetky druhy streliva a to malého, stredného a veľkého kalibru s podkalibrovým projektilom, najmä podkalibrovou guľkou a s vrhacím prstencom zostaveným z najmenej dvoch separovateľných segmentov a to pri poľovníckych, športových alebo vojenských zbraniach, výhodne však predovšetkým pri zbraniach poľovníckych.

Toto zariadenie predstavuje celok vo forme náboja, ktorý sa skladá z týchto častí:

- puzdro s roznetkou,

- náplň so strelným prachom a

- kompletná guľka s kalibrovaným vrhacím prstencom a podkalibrovou guľkou.

Vrhači prstenec je zložený z niekoľkých separovateľných segmentov, výhodne z dvoch kruhovitých segmentov, ktoré sa aspoň čiastočne prispôsobujú vonkajšej forme podkalibrovej guľky. Keď sú segmenty zostavené na podkalibrovej guľke, potom na seba tesne priliehajú a vytvárajú valec, ktorý dolieha aspoň jednou stranou svojej vonkajšej plochy k puzdru s roznetkou. Každý z týchto segmentov vrhacieho prstenca môže byť ešte rozdelený na niekoľko menších prvkov podľa pozdĺžnej osi guľky.

Vrhači prstenec môže byť vytvorený podľa klasickej techniky z kovovej zliatiny alebo z plastickej hmoty, ktorá má požadované fyzikálne vlastnosti, napr. z nylonu.

Podkalibrová guľka je výhodne vytvorená ako šípová guľka známeho typu, stabilizovaná krídelkami a vyrobená z kovu alebo kovovej zliatiny, alebo organokovovej zliatiny, alebo ešte z vystuženej plastickej hmoty a to v prípade munície na výcvik streľby.

Vnútorná kruhovitá komora podľa vynálezu v zadnej časti vrhacieho prstenca je výhodne uzatvorená, keď sú segmenty zostavené na podkalibrovej guľke. Podľa jedného spôsobu prevedenia môže byť vnútorná kruhovitá komora čiastočne otvorená a jej otvor môže byť smerovaný k zadnej časti guľky.

Ako sme už uviedli, vnútorná kruhovitá komora je v zadnej časti vymedzená deformovateľnou alebo rozbiteľnou priehradkou, ktorá ju oddeľuje od prachovej náplne. Táto priehradka je vytvorená tak, že je deformovateľná ale bo rozbiteľná v dôsledku pôsobenia hnacích plynov ihneď po odpálení. Tohto výsledku je možné dosiahnuť celkom jednoducho redukciou hrúbky priehradky v určitej zóne alebo vytvorením vhodnej drážky' tak, aby priehradka bola takto oslabená.

Podľa jedného prevedenia vynálezu môže byť výhodné vytvoriť v zadnej časti vrhacieho prstenca vonkajší predĺžený žliabok s trojuholníkovým rezom, ktorý je jednoduchou stenou oddelený od vnútornej kruhovitej komory.

Podľa variantu riešenia je možné kruhovitú vnútornú komoru podľa vynálezu kombinovať s externou kruhovitou komorou známeho typu, ako je opísané napr. v patente FR-A-2,606,600 a môže byť umiestnená v blízkosti kruhovitej vnútornej komory v zadnej časti vrhacieho prstenca.

Vo fáze vrhania po odpálení vytvárajú plyny narastajúci tlak na celú zadnú plochu kompletnej guľky a najmä na priehradku, ktorá oddeľuje vnútornú kruhovitú komoru. Keď tlak dosiahne hodnotu P, táto priehradka sa deformuje alebo sa rozbije v dôsledku redukcie hrúbky alebo prelomenia drážky a hnacie plyny preniknú do vnútornej kruhovitej komory.

Pri výstupe zo zbrane sú sily pôsobiace na podkalibrovú guľku a vrhači prstenec tieto:

- sily spustenia Pb vyvolané hnacími plynmi v kruhovitej komore medzi vonkajšou plochou podkalibrovej guľky a vrhacim prstencom pôsobia na odlúčenie segmentov vrhacieho prstenca odzadu dopredu;

- sily spojené s aerodynamickým tlakom Pa pôsobia na hlavu telesa guľky a majú tendenciu prelomiť segmenty vrhacieho prstenca spredu;

- sily spojené s aerodynamickým tlakom Pa pôsobia na hlavicu telesa guľky a majú tendenciu prelomiť segment vrhacieho prstenca spredu;

- aerodynamické sily Fa pôsobia na čelnú stranu segmentov vrhacieho prstenca, ktorého usporiadanie je také, že tieto sily majú tendenciu udržovať otvor pred segmentmi vrhacieho prstenca.

Sily spustenia Pb plynov v kruhovitej komore sú väčšie ako aerodynamické sily Fa a sily aerodynamického tlaku Pa dohromady, pričom separácia segmentov vrhacieho prstenca prebieha odzadu smerom dopredu.

Podľa výhodnej formy prevedenia je čelná strana situovaná pred segmentmi vrhacieho prstenca trochu vysunutá nad hlavicu podkalibrovej guľky. Z toho vyplýva, že pri separácii segmentov a podkalibrovej guľky dochádza k vychýleniu, ktoré tak uľahčuje rozstup zadných segmentov vrhacieho prstenca odzadu smerom dopredu.

Zariadenie podľa vynálezu má mnoho výhod oproti doterajšiemu stavu techniky.

Predovšetkým sú šoky pri separácii vrhacieho prstenca pri výstupe zo zbrane veľmi slabé, nakoľko sa segmenty vrhacieho prstenca neopierajú o podkalibrovú guľku v priebehu pohybu separácie. To potom umožňuje maximálne obmedziť rušenie, ktoré by mohlo pôsobiť na podkalibrovú guľku na začiatku dráhy.

Zariadenie podľa vynálezu zlepšuje balistický rozptyl podkalibrovej guľky. Prevedené skúšky ukázali, že toto obmedzenie rozptylu môže robiť asi 20 % pri šípovej guľke známeho typu, ako je opísané v patente FR-A-,2,555,728.

Na druhej strane ovládanie a kontrola separácie a/alebo vymrštenia segmentov vrhacieho prstenca uľahčujú reguláciu kužeľovitého otvoru týchto segmentov obvyklými prostriedkami. Napr. skúšky prevedené s guľkami vybavenými zariadením podľa vynálezu preukázali, že zmena síl aerodynamického tlaku Pa, aerodynamických síl Fa a síl vytvorených hnacími plynmi Pb vedie ku zmene kužeľovi tého otvoru segmentov vrhacieho prstenca medzi 10° až 15°.

Zariadenie podľa vynálezu umožňuje využitie, bez toho aby došlo k interferencii medzi prvkami vrhacieho prstenca a telesom krídelka pri separácii segmentov.

Zariadenie podľa vynálezu je navyše kompatibilné so zariadením s externou otvorenou kruhovitou komorou opísanou v patente A-FR-2606,500; v tomto prípade dôjde k značnej redukcii spätného rázu pociťovaného strelcom, rovnako tak ako k zvýšeniu počiatočnej rýchlosti guľky pri rovnakom tlaku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Rôzne charakteristiky a výhody vynálezu budú zrejmé z nasledujúceho opisu výhodných prevedení vynálezu s odvolaním sa na tieto výkresy: obrázok 1 - polovičný rez kompletnou guľkou podľa vynálezu s podkalibrovou guľkou a vrhacim prstencom; obrázok 2 - polovičný rez znázorňujúci pozíciu vrhacieho prstenca umiestneného na podkalibrovej guľke; obrázok 3 - čelný pohľad na zadnú časť vrhacieho prstenca podľa obrázka 2;

obrázok 4 - nárys znázorňujúci pozíciu segmentu vrhacieho prstenca k podkalibrovej guľke pri separácii;

obrázok 5 - čiastočný rez prevedenia kruhovitej komory vrhacieho prstenca.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Nábojnica 1 znázornená na obr. 1 zahŕňa puzdro a rozbušku 2, prachovú náplň 3 a kompletnú guľku tvorenú podkalibrovou guľkou 4 a vrhacim prstencom 5 z dvoch identických segmentov usporiadaných symetricky na pozdĺžnu os guľky, ktoré je možné tiež pozdĺžne separovať.

Vrhači prstenec 3 je opatrený zárezmi 6 zapadajúcimi do okružných drážok 7 na povrchu podkalibrovej guľky 4, čo umožňuje umiestnenie vrhacieho prstenca a zaisťuje mechanickú súdržnosť celku v priebehu vrhania.

Na vonkajšej ploche vrhacieho prstenca 5 sú vytvorené prstencové žliabky 8 zaisťujúce tesnosť celku v priebehu vrhania v dôsledku zníženia tlaku. Tieto žliabky 8 tiež obmedzujú treciu plochu v hlavni a umožňujú využitie zbrani so značným zúžením vývrtu.

Ako je znázornené na obr. 2, vrhači prstenec má vo svojej zadnej časti vytvorený vonkajší predĺžený žliabok 9 trojuholníkového rezu, ktorý zaisťuje ohybnosť dielu 10 pri priechode zúžením hlavne.

Zadná časť vrhacieho prstenca 5 je opatrená priehradkou 12, ktorá spolu s dielom 10 a podkalibrovou guľkou 4 vymedzuje kruhovitú vnútornú komoru 13 lichobežníkového rezu.

V priehradke 12 sú vytvorené zóny zníženej hrúbky vo forme zaguľatených lunúl - pozri obr. 3. Tieto lunuly potom kladú menší odpor ako ostatné časti vrhacieho prstenca 5 a pri zvýšení tlaku hnacích plynov, ktoré prenikajú do kruhovej vnútornej komory 13, sa deformujú a prelamujú. Takto vytvorené sily pôsobia na vnútornú časť dielu 10 a majú tendenciu vytlačiť celok vrhacieho prstenca smerom von.

Predná časť 15 vrhacieho prstenca 5 znázornená na obr. 2 má obvodovú plochu 16 kolmo na os guľky 4. Vonkajšia časť 17 prstenca je kónická, stredová časť 18 je takisto kolmá na os guľky.

SK 280301 Β6

Podkalibrová guľka 4 tvorí teleso guľky 19 napr. zo zliatiny olova a stabilizačná časť 20, ktorá môže byť vyrobená z plastickej hmoty. Teleso 19 podkalibrovej guľky je opatrené okružnými drážkami 7 kolmými na os guľky 4 na zárezy 6 vrhacieho prstenca 5.

Hlavica 21 telesa guľky 19 má tvar dvoch protiľahlých kužeľov a ustupuje trochu zo stredovej časti 18 vrhacieho prstenca 5.

Stabilizačná časť 20 vzadu na telese guľky 19 sa skladá z krídelka 22 so štyrmi lopatkami na telese krídelka 23. Teleso krídelka je opatrené valcovým rebrom 24 s vonkajším priemerom, ktorý zodpovedá vnútornému priemeru priehradky 12 s lunulami 14. Keď sa vrhači prstenec umiestni na podkalibrovej guľke 4 v nábojnici, dosiahne sa tesnosť medzi vrhači m prstencom 5 a vnútornou stenou puzdra s roznetkou 2, ako aj medzi vrhacim prstencom 5 a podkalibrovou gulkou 4 na rozhraní priehradky 12 a valcového rebra.

Vonkajšie okružné vybranie 25 vpredu na rebre 24 v telese krídelka 23 umožňuje pri tomto spôsobe prevedenia zväčšiť objem kruhovitej komory 13. Na druhej strane je teleso krídelka 23 ešte opatrené druhým valcovým rebrom 26 s oporou na prvý· vonkajší zárez 28 vrhacieho prstenca 5.

Ako ukazuje obr. 5, priehradka 12 bola odsunutá hnacími plynmi, segmenty vrhacieho prstenca 5 sa oddeľujú od podkalibrovej guľky 4 pri výstupe zo zbrane vychýlením odzadu smerom dopredu v dôsledku síl vytváraných hnacími plynmi Pb v kruhovitej komore 13, ktoré sú väčšie ako je súhrn aerodynamických síl Fa pôsobiacich na prednú časť 15 vrhacieho prstenca 5 a síl aerodynamického tlaku Pa pôsobiacich v dutine vytvorenej hlavicou 21 guľky 4 a stredovou časťou 18 vrhacieho prstenca 5.

Variant prevedenia na obr. 5 znázorňuje kombináciu vnútornej kruhovitej komory 13 s vonkajšou kruhovitou komorou 29 . V tomto prípade je priehradka 12 nižšia a predlžuje sa zo zadného dielu 10 na druhú priehradku 30, a vymedzuje tak vonkajšiu kruhovitú komoru 29 . Táto komora 29 je otvorená smerom von. Otvor je maskovaný stenou puzdra a roznetkou pred odpálením a potom vnútornou stenou hlavne v prvej fáze vrhania. Priehradka 30 sa prelamuje súčasne s priehradkou 12 tlakom hnacieho plynu.

Predné segmenty vrhacieho prstenca 5 môžu mať inú formu, ako je znázornené na obr. 2 v závislosti od požadovaných účinkov.

Vynález bol opísaný s odvolaním sa na poľovnícku guľku. Je možné ho však využiť rovnakým spôsobom pri strelive malého, stredného i velkého kalibru.

Claims (8)

1. Vrhači prstenec s kontrolovanou separáciou segmentov na podkalibrové projektily, vyznačujúci sa tým, že v jeho zadnej časti je upravená stena vytvárajúca s plochou podkalibrovej guľky (4) vnútornú kruhovitú komoru (13) oddelenú od pohonného zariadenia deformovateľnou alebo rozbiteľnou priehradkou (12).

2. Vrhači prstenec podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v jeho zadnej časti je vytvorená vonkajšia kruhovitá komora (29).

3. Vrhači prstenec podľa jedného z nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že čelná časť (18) umiestnená pred segmentmi vrhacieho prstenca nepatrne vyčnieva nad hlavicou (21) podkalibrovej guľky.

4. Vrhači prstenec podľa jedného z nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že priehradka (12) oddeľujúca kruhovitú komoru od pohonného zariadenia je v určitej časti stenčená alebo opatrená drážkou, čím sa vytvorí oslabenie priehradky.

5. Vrhači prstenec podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že jeho zadná časť je vybavená vonkajším predĺženým žliabkom (9) oddeleným od vnútornej kruhovitej časti (12) jednoduchou stenou.

6. Vrhači prstenec podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že je pozdĺžne rozdelený do dvoch segmentov symetrických k osi gulky.

7. Vrhači prstenec podľa jedného z nárokov 1 a 6, vyznačujúci sa tým, že vnútorná kruhovitá komora je uzatvorená, keď je vrhači prstenec nad podkalibrovým projektilom.

8. Vrhači prstenec podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že vnútorná kruhovitá komora je čiastočne otvorená.