артиллерийская гильза

Формула изобретения

Артиллерийская гильза, содержащая дульце, корпус, сопряженный с дном по радиусу, и фланец, отличающаяся тем, что в ней наружная поверхность корпуса на расстоянии от фланца, равном 9,8 6,4 радиуса сопряжения дна с корпусом, выполнена с антифрикционным покрытием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции артиллерийских гильз, и может найти широкое применение при производстве цельнотянутых артиллерийских гильз.

Известная артиллерийская гильза (А.Н.Латухин. Современная артиллерия. М. с.101-102, 108-109), имеющая дульце, корпус, дно и фланец, выбранная авторами за прототип.

Однако, известная гильза имеет следующий недостаток. Так, при стрельбе на давлениях 7000 кгс/см² и выше гильза не извлекается из каморы орудия после выстрела.

Проведенное исследование показало следующее.

Тенденция повышения эффективности артиллерийского вооружения на современном уровне связана с увеличением скорости и веса снаряда, что, как правило, требует резкого увеличения давления пороховых газов в канале ствола орудий до 7000 кгс/см² и более и, как следствие, особые требования к гильзам и орудиям.

При высоких давлениях для обеспечения прочности ствола и уменьшения их веса применяют сталь с высокой категорией прочности и, как следствие, последние имеют увеличенную величину упругой деформации, что приводит к увеличению защемления и к затруднениям по обеспечению надежной экстракции за счет полуавтоматики орудия.

Опыт отработки гильз при таких давлениях показывает, что гильзы, изготовленные из латуни, не обеспечивают требования по прочности из-за низких механических свойств металла, а применение гильз из малоуглеродистой стали сопряжено с решением сложных технологических задач по обеспечению надежности экстрактирования гильз из каморы после выстрела (усилие страгивания составляет порядка 20 тнс) и обеспечения гарантированной токопроводности покрытия.

В отличии от прототипа, в предлагаемой артиллерийской гильзе наружная поверхность корпуса на расстоянии от фланца, равном 9,8 6,4 радиуса сопряжения дна с корпусом выполнена с антифрикционным покрытием, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

Общим признаком известной гильзы с предлагаемой авторами является наличие дульца, корпуса, сопряженного с дном по радиусу и фланца.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Предлагаемая конструкция имеет преимущества перед прототипом. Так, наружная поверхность корпуса, выполненная на расстоянии от фланца, равном 9,8 6,4 радиуса сопряжения дна с корпусом с антифрикционным покрытием, снижает усилие страгивания при экстракции и обеспечивает надежный электроконтакт корпуса со стволом.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемыми техническими результатами, что соответствует критерию "изобретательский уровень".

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение усилия страгивания при экстракции гильзы из каморы орудия после выстрела при давлениях 7000 кгс/см² и выше с обеспечением надежного электроконтакта корпуса со стволом.

Сущность изобретения заключается в том, что артиллерийская гильза, содержащая дульце, корпус, сопряженный с дном по радиусу, и фланец, в отличие от прототипа имеет наружную поверхность корпуса, выполненную на расстоянии от фланца, равном 9,8 6,4 радиуса сопряжения дна с корпусом с антифрикционным покрытием.

Изобретение поясняется чертежом, где на продольном разрезе гильзы имеется дульце 1, корпус 2, фланец 3, дно 4, радиус r сопряжения дна 4 с корпусом 2 и "а" величина участка с антифрикционным покрытием.

Снижение усилия страгивания гильз после выстрела обеспечивается за счет антифрикционного покрытия (с низким коэффициентом трения). Однако эти покрытия обладают существенным недостатком они нетокопроводны, из-за чего их невозможно было применять для гильз, используемых в выстрелах для танковых пушек, в которых применяется электрозапальный механизм, при произвольном нанесении покрытия по длине корпуса гильзы.

Применение гильз с нетокопроводным, произвольно нанесенным покрытием приводит к снижению эффективности вооружения танков и БМП из-за уменьшения вероятного попадания в быстродвижущуюся цель при стрельбе с хода в связи с существенной разницей во времени воспламенения заряда ударным или электрозапальным механизмом, т.е. электровоспламенение заряда обладает несомненным преимуществом и время запаздывания выстрела с электрозапальным механизмом почти в 7 раз меньше по сравнению с механическим (ручным), что увеличивает вероятность поражения цели.

Длина участка корпуса, на котором размещено антифрикционное покрытие (от фланца 9,8 6,4 радиуса снаряжения дна с корпусом), установлено по результатам экспериментов, в процессе которых производилось определение участка поверхности гильзы с токопроводным покрытием для обеспечения гарантированного электроконтакта.

Эксперименты также показали, что наиболее защемленным является участок в нижней части корпуса гильзы и длина его определяется радиусом r (радиусом сопряжения дна и корпуса). Отсутствие антифрикционного покрытия в нижней части корпуса ("а" меньше 6,4 "r") недопустимо из-за неэкстракции гильз.

В случае нанесения антифрикционного покрытия от фланца более 9,8 "r" снижается надежность обеспечения электроконтакта между гильзой и стволом.

Антифрикционное покрытие выбирают с коэффициентом трения, равным порядка 0,01 0,12, исходя из условий максимального давления пороховых газов свыше 7000 кгс/см², конусности каморы ствола и упругой радиальной деформации ствола в месте расположения гильзы, т.к. от величины последней в основном зависит остаточная пластическая деформация корпуса гильзы и, в конечном итоге, усилие страгивания гильзы при экстракции после выстрела.

Антифрикционное покрытие с коэффициентом трения менее 0,01 не выпускается промышленностью для массового производства, а с коэффициентом трения более 0,12 не дает положительного эффекта по снижению усилия страгивания гильзы при экстракции.

Функционирование гильзы осуществляется следующим образом.

При заряжании орудия выстрелами, собранными с данными гильзами, происходит одностороннее прижатие гильзы к каморе ствола под действием собственного веса и обеспечивается контакт корпуса без антифрикционного покрытия со стволом.

При подаче напряжения на гальвано-ударную втулку получается замкнутая электрическая цепь через ствольную группу на электрозапал. Втулка срабатывает. В начальный период выстрела корпус гильзы деформируется пластически в пределах начального зазора, а затем вместе со стволом в пределах его упругой деформации.

При падении давления ствол возвращается к своим исходным размерам и защемляет гильзу, получившую пластическую деформацию.

Усилия страгивания экстрактируемой гильзы складываются из усилия защемления за счет пластической деформации и преодоления сил терния покрытия наружной поверхности гильзы по внутренней поверхности каморы ствола.

В данном случае для преодоления сил трения на защемленном участке гильзе требуется меньше усилия, так как гильза имеет покрытие с малым коэффициентом трения и тем самым обеспечивается надежная экстракция гильзы после выстрела.

Таким образом, совокупное использование технических решений и их размерных параметров позволило получить приращение (по сравнению с прототипом) положительного эффекта при эксплуатации.

Была изготовлена опытная партия предлагаемой артиллерийской гильзы и испытана с положительными результатами, на основании которых принято решение об использовании ее в массовом производстве.