пуля "волан" и патрон для гладкоствольного оружия

Формула изобретения

1. Пуля подкалиберная стрелочного типа стабилизации, содержащая головную и хвостовую части, отличающаяся тем, что:

- пуля выполнена из твердого свинцового сплава монолитной в виде последовательно сопряженных двух конических тел вращения, направленных вершинами в сторону движения, и содержит:

- головную часть, образованную последовательным сопряжением полусферического головного обтекателя с диаметром основания полусферы, равным 0,4-0,5 диаметра канала ствола, и тела головной части пули, образованного сочетанием конического, цилиндрического и опорного сферического участков, имеющих максимальный диаметр в цилиндрической своей части, равный 0,5-0,8 диаметра канала ствола;

- хвостовую часть, образованную последовательным сопряжением начального цилиндрического участка хвостовой части пули и конической юбки-стабилизатора, при этом угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора составляет 20-40° при вершине, и юбка со стороны основания снабжена глухой конической полостью, глубина которой равна протяженности юбки;

и при этом:

- полная длина пули составляет 2,8-4,0 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;

- максимальный диаметр основания конуса хвостовой части пули равен 1,0-1,08 величины максимального диаметра цилиндрического участка головной части пули,

- а угол раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули превышает угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора на 4-10°.

2. Патрон для гладкоствольного оружия, содержащий размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и метательный снаряд, имеющий опорно-обтюрирующую систему тянущего типа и пулю подкалиберную стрелочного типа стабилизации, отличающийся тем, что:

- в качестве метательного снаряда содержит поддон тянущего типа и пулю подкалиберную стрелочного типа стабилизации, выполненную из твердого свинцового сплава монолитной в виде последовательно сопряженных двух конических тел вращения, направленных вершинами в сторону движения,

и содержащую:

- головную часть, образованную последовательным сопряжением полусферического головного обтекателя с диаметром основания полусферы, равным 0,4-0,5 диаметра канала ствола, и тела головной части пули, образованного сочетанием конического, цилиндрического и опорного сферического участков, имеющих максимальный диаметр в цилиндрической своей части, равный 0,5-0,8 диаметра канала ствола;

- хвостовую часть, образованную последовательным сопряжением начального цилиндрического участка хвостовой части пули и конической юбки-стабилизатора, при этом угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора составляет 20-40° при вершине, и юбка со стороны основания снабжена глухой конической полостью, глубина которой равна протяженности юбки,

и при этом:

- полная длина пули составляет 2,8-4,0 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;

- максимальный диаметр основания конуса хвостовой части пули равен 1,0-1,08 величины максимального диаметра цилиндрического участка головной части пули,

- а угол раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули превышает угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора на 4-10°;

- указанный поддон выполнен в виде двух секторных полуподдонов тянущего типа, охватывающих конический, цилиндрический и опорный сферический участки головной части и начальный цилиндрический участок хвостовой части пули, причем полуподдоны изготовлены из полимерных материалов и приспособлены для отделения от вложенной в них пули после выхода из ствола под воздействием на них воздушного потока и струи пороховых газов, при этом:

- указанные полуподдоны внутренними поверхностями повторяют обводы тела пули от основания головного обтекателя и до начального цилиндрического участка хвостовой части пули, а на начальном участке секторных полуподдонов, на центрирующей их поверхности, имеющей длину, равную половине диаметра канала ствола, выполнены продольные канавки глубиной до половины величины дульного сужения ствола,

- а центральная часть указанных полуподдонов симметрично в обе стороны от цилиндрического участка головного тела пули на длине, равной 0,4-0,5 диаметра канала ствола, выполнена цилиндрической с диаметром, равным диаметру канала ствола, и отделена от начального и хвостового участков полуподдонов кольцевыми компенсационными канавками глубиной не менее половины дульного сужения ствола;

- длина поддона составляет 1,5 диаметра канала ствола, а диаметр его составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола;

- при снаряжении патрона пуля размещена в гильзе погружением юбки хвостовой части пули непосредственно в пороховой заряд с поджатием пороха указанным поддоном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охотничьим боеприпасам, а именно к пулевым патронам с подкалиберной пулей стрелочного типа стабилизации, предназначенным для использования в охотничьих ружьях с любым дульным сужением ствола.

Известен ряд боеприпасов для гладкоствольного оружия с калиберными пулями стрелочного типа - пулями «Диаболо», в частности с пулей «Диаболо» Т.Горбантса, пуля которого состоит из двух частей: массивной головной части, имеющей низкий конус с цилиндрическим центрирующим пояском в основании конуса головной части пули, и пустотелой конусной юбки - стабилизатора в хвостовой части пули (Трофимов В.Н., Трофимов А.В. «Современные охотничьи боеприпасы для гладкоствольного оружия. Пули. Пулевые патроны». Справочник - М.: «Издательский Дом Рученькиных», 2007).

Эта пуля практически представляет собой увеличенную до размеров 12-го калибра широко известную пулю калибра 4,5 мм «Диаболо» для спортивного пневматического оружия (SU, 614316). Калиберные пули «Диаболо» имеют достаточно хорошую кучность боя, но основным их недостатком является значительное аэродинамическое сопротивление, ограничивающее дистанцию их применения не далее средней.

Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению являются патроны для гладкоствольного ружья с подкалиберной пулей Келли Мак-Элвина и аналогичной ей пулей «Кировчанка» (тот же Справочник; US, 3726231, B; WO 91/13313).

По аэродинамической форме своей наружной поверхности указанные пули значительно отличаются от всех ружейных пуль и более всего соответствуют перевернутой хвостовой частью вперед подкалиберной пуле «Диаболо». Пуля Келли Мак-Элвина представляет собой соединенные вершинами: длинный конус с коротким цилиндрическим участком - головная часть пули, и короткий конус с пустотелым удлиненным цилиндрическим участком (юбкой-стабилизатором) хвостовая часть пули. Пули «Диаболо» имеют короткую массивную головную часть с цилиндрическим участком и удлиненную коническую облегченную пустотелую юбку-стабилизатор.

При поэлементном сравнении положений центров тяжести и центров аэродинамического давления пуль Келли Мак-Элвина и «Диаболо», приведенных к одному калибру удлинению и весу, выявлено незначительное преимущество пули «Диаболо» по величине расстояния между центром тяжести и центром приложения сил аэродинамического сопротивления (по аэродинамическому фокусу пули). Вместе с тем короткая массивная (компактная) головная часть пули «Диаболо» обладает значительно меньшим моментом инерции относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести пули, по сравнению с пулями Келли Мак-Элвина и «Кировчанка». Это означает, что амплитуда колебаний от любых траекторных возмущений у пуль «Диаболо» будет значительно меньше, да и затухание этих колебаний произойдет несравненно быстрее, чем у пуль Келли Мак-Элвина и «Кировчанка», а вместе с уменьшением колебаний пули на траектории снизятся аэродинамические потери и величина отклонения пули от точки прицеливания.

Принимая во внимание, что при снаряжении патрона пули «Кировчанка» и Келли Мак-Элвина вкладывают внутрь массивных полуконтейнеров длиной не менее длины пули и с торца пулю поджимают мощным набором пыжей - элементами поддона толкающего типа, то неизбежным следствием применения пыжа-поддона толкающего типа являются значительная деформация пули в момент выстрела, а при плохом качестве литья, и потеря пулей осесимметричности аэродинамической формы, а также значительный, более 20%, бесполезный с точки зрения доносимой пулей энергии до объекта поражения вес отделяющихся от пули опорно-ведущих элементов и пыжа-поддона толкающего типа, и связанные с ними непредсказуемые траекторные возмущения пули, вызываемые воздействием выстреливаемых вслед за пулей элементов пыжа-поддона толкающего типа, подталкивающих хвостовую часть пули, и, наконец, относительно слабая стрелочная стабилизация и "раскачка" пули на траектории (слабое демпфирование случайных возмущений). В целом это приводит к значительному снижению точности и кучности попадания в цель, а также к дополнительным аэродинамическим потерям кинетической энергии пули.

Задачей создания настоящего изобретения является повышение кучности и точности боя патрона, а также увеличение кинетической энергии пули у цели (повышение дальнобойности боеприпаса) как за счет снижения деформации первоначальной формы пули и устранения траекторных возмущений пули в момент вылета ее из ствола посредством применения опорно-обтюрирующей системы пули тянущего типа с исключением толкающих пулю сзади элементов и снижением паразитных масс опорно-обтюрирующей системы, так и за счет снижения аэродинамических потерь пули посредством улучшения стабилизации и устойчивости пули на траектории.

Поставленная задача была решена созданием пули «Волан» стрелочного типа стабилизации, содержащей головную и хвостовую части, отличающейся тем, что:

- пуля выполнена из твердого свинцового сплава монолитной в виде последовательно сопряженных двух конических тел вращения, направленных вершинами в сторону движения, и содержит:

- головную часть, образованную последовательным сопряжением полусферического головного обтекателя с диаметром основания полусферы, равным 0,4-0,5 диаметра канала ствола, и тела головной части пули, образованного сочетанием конического, цилиндрического и опорного сферического участков, имеющих максимальный диаметр в цилиндрической своей части, равный 0,5-0,8 диаметра канала ствола;

- хвостовую часть, образованную последовательным сопряжением начального цилиндрического участка хвостовой части пули и конической юбки-стабилизатора, при этом угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора составляет 20°-40° при вершине, и со стороны основания юбки последняя снабжена глухой конической полостью, глубина которой равна протяженности юбки, и при этом:

- полная длина пули составляет 2,8-4,0 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули,

- максимальный диаметр основания конуса хвостовой части пули равен 1,0-1,08 величины максимального диаметра цилиндрического участка головной части пули, а угол раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули превышает угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора на 4-10°.

Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и метательный снаряд, снабженный опорно-обтюрирующей системой тянущего типа и пулей подкалиберной стрелочного типа стабилизации, отличающегося тем, что:

- в качестве метательного снаряда содержит поддон тянущего типа и пулю «Волан», и при этом:

- указанная пуля выполнена из твердого свинцового сплава монолитной в виде последовательно сопряженных двух конических тел вращения, направленных вершинами в сторону движения, и содержит:

- головную часть, образованную последовательным сопряжением полусферического головного обтекателя с диаметром основания полусферы, равным 0,4-0,5 диаметра канала ствола, и тела головной части пули, образованного сочетанием конического, цилиндрического и опорного сферического участков, имеющих максимальный диаметр в цилиндрической своей части, равный 0,5 - 0,8 диаметра канала ствола;

- хвостовую часть, образованную последовательным сопряжением начального цилиндрического участка хвостовой части пули и конической юбки-стабилизатора, при этом угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора составляет 20°-40° при вершине, и со стороны основания юбки последняя снабжена глухой конической полостью, глубина которой равна протяженности юбки, и при этом:

- полная длина пули составляет 2,8-4,0 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули,

- максимальный диаметр основания конуса хвостовой части пули равен 1,0-1,08 величины максимального диаметра цилиндрического участка головной части пули, а угол раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули превышает угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора на 4-10°;

- указанный поддон выполнен в виде двух секторных полуподдонов тянущего типа, охватывающих конический, цилиндрический и опорный сферический участки головной части и начальный цилиндрический участок хвостовой части пули, причем полуподдоны изготовлены из полимерных материалов и приспособлены для отделения от вложенной в них пули после выхода из ствола под воздействием на них воздушного потока и струи пороховых газов, при этом указанные полуподдоны внутренними поверхностями повторяют обводы тела пули от основания головного обтекателя и до начального цилиндрического участка хвостовой части пули, а на начальном участке секторных полуподдонов, на центрирующей их поверхности, имеющей длину, равную половине диаметра канала ствола, выполнены продольные канавки глубиной до половины величины дульного сужения ствола, а центральная часть указанных полуподдонов симметрично в обе стороны от цилиндрического участка головного тела пули на длине, равной 0,4-0,5 диаметра канала ствола, выполнена цилиндрической с диаметром, равным диаметру канала ствола, и отделена от начального и хвостового участков полуподдонов кольцевыми компенсационными канавками глубиной не менее половины дульного сужения ствола;

- длина поддона составляет 1,5 диаметра канала ствола, а диаметр его составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола;

- при снаряжении патрона пуля размещена в гильзе погружением юбки хвостовой части пули непосредственно в пороховой заряд с поджатием пороха указанным поддоном.

В подкалиберной пуле «Волан» согласно изобретению сочетанием тяжелой головной части пули с легкой стабилизирующей хвостовой частью, соединенных в виде направленных вершинами в сторону движения двух конических тел вращения, при отношении длины пули к ее максимальному сечению - удлинению пули, равном 2,8-4, с полусферическим обтекателем головной части и максимальным диаметром цилиндрического основания головной части пули, равным 0,5-0,8 диаметра канала ствола, в сочетании с хвостовой частью пули, выполненной в виде пустотелой юбки-стабилизатора с максимальным диаметром юбки пули, равным 1,0-1,08 максимального диаметра основания конуса головной части пули, и углом раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули, превышающим угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора, обеспечивается формирование подкалиберного монолитного обтекаемого устойчивого на траектории, аэродинамического тела пули.

Сочетанием пули «Волан» с патроном охотничьим для гладкоствольного ружья, согласно изобретению содержащим поддон тянущего типа, образованный секторными полуподдонами, достигнуто сохранение осесимметричности аэродинамической формы пули при выстреле, обеспечено улучшение условий выхода пули из ствола, в частности достигнуто уменьшение величины случайного возмущающего импульса от отделяемых элементов поддона и струи истекающих из ствола газов, снижена относительная паразитная масса отделяемых элементов тянущего поддона, повышена кинетическая энергия пули, как дульная за счет снижения паразитных масс, так и у объекта поражения за счет повышения устойчивости пули на траектории и снижения аэродинамических потерь, и в конечном итоге достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего патрона при существенном увеличении кинетической энергии пули и дальнобойности патрона.

При этом изготовление всех компонентов названного патрона и пули «Волан» базируется на хорошо известных специалистам материалах и технологиях.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его осуществления и прилагаемым чертежом Фиг.1, на котором показан патрон для гладкоствольного оружия согласно изобретению, снаряженный пулей «Волан» согласно изобретению.

Как показано на Фиг.1, снаряженный патрон содержит: гильзу 1, средство 2 воспламенения, пороховой заряд 3 и метательный снаряд, состоящий из пули 4 «Волан» и поддона 5 тянущего типа, образованного двумя секторными полуподдонами 6 с цилиндрическими закладными эластичными элементами 7 уплотнения плоскостей разъема секторных полуподдонов 6.

Закладные эластичные элементы 7 изготовлены из эластомеров. Секторные полуподдоны 6 поддона 5 тянущего типа выполнены из полимерных материалов, например из полиэтилена, капролона, полиэтилентерефталата или из композиций на их основе, и по наружной своей цилиндрической поверхности снабжены головным направляющим поясом 8 с продольными канавками 9 и гладкими центрирующим 10 и обтюрирующим 11 поясами, отделенными друг от друга кольцевыми компенсационными канавками 12 глубиной не менее половины величины максимального дульного сужения ствола, при этом внутренней своей стороной эти элементы полностью повторяют обводы наружной поверхности пули от основания сферического головного обтекателя 14 до места сопряжения головной части 13 с хвостовой частью 18.

Пуля 4 «Волан» содержит: головную часть 13, образованную головным полусферическим обтекателем 14, конической или оживальной формы телом 15 головной части 13, средним цилиндрическим участком 16 и задним сферическим участком 17; и хвостовую пустотелую стабилизирующую часть 18, образованную начальным цилиндрическим участком 19, конусной стабилизирующей юбкой 20 с торцевым срезом 21 пули и облегчающей юбку глухой конусной полостью 22. Пуля 4 «Волан» может быть выполнена, например, из твердого сплава свинца, олова и сурьмы.

Работает патрон следующим образом:

В считанные миллисекунды удара бойка ударно-спускового механизма ружья в донышко средства 2 воспламенения происходит воспламенение инициирующего состава средства 2 воспламенения и от него порохового заряда 3, а вмести с этим и первоначальный всплеск давления в зарядной камере, что ввиду значительности инерционной массы пули 4 влечет за собой первоначальное обжатие опорно-обтюрирующих секторных элементов 6 поддона 5 и медленную начальную подвижку метательного снаряда с вскрытием заделки дульца гильзы 1. С момента подвижки снаряда дальнейшее увеличение заснарядного объема происходит за счет перемещения снаряда к дульному срезу. В настоящем изобретении инерционная масса головной части пули 13, воздействующая на опорно-обтюрирующую систему, уменьшена за счет хвостовой части пули, ускорение которой осуществляется воздействием давления пороховых газов непосредственно на хвостовую часть без какой-либо деформации последней, что снижает инерционную нагрузку на опорный сферический участок 17 головной части пули 13 и препятствует ее деформации.

Вследствие того что длина опорно-обтюрирующей системы снаряда превосходит величину диаметра канала ствола, при диаметре тянущего поддона 5, согласно изобретению, равном или несколько превосходящем величину диаметра канала ствола, прохождение снарядом/пулей 4 конусного перехода патронника от внутреннего диаметра гильзы к внутреннему диаметру канала ствола осуществляется без перекосов оси пули 4 относительно оси канала ствола.

Дальнейшее движение снаряда/пули 4 в канале ствола происходит с самоцентрированием снаряда в канале ствола по названным выше причинам.

Такое исполнение опорно-обтюрирующей системы снаряда/пули 4 обеспечивает дальнейший соосный вход снаряда/пули в дульное сужение канала ствола и выход пули 4 из дульного сужения в строго соосном с каналом ствола направлении, так как до момента прохождения тянущим поддоном 5 среза дульного сужения ствола пуля 4 жестко центрируется относительно оси канала ствола, а секторные полуподдоны 6 поддона 5 под действием остаточного давления сносятся струей газов, истекающих из канала, образованного в момент выхода пули из ствола внутренней поверхностью дульного сужения ствола и боковой поверхностью юбки 20 пули 4 с осевого направления ствола без какого-либо контакта с покинувшей ствол пулей. Такое прохождение пулей дульного среза сводит к минимуму вероятные первоначальные возмущения как по направлению полета пули, так и по положению ее продольной оси относительно линии прицеливания, что улучает кучность и точность стрельбы.

При движении пули на траектории любые возмущения полета пули приводят к выходу из аэродинамической тени юбки-стабилизатора хвостовой части 18 и при сравнительно небольших моментах инерции компактной головной части 13 и облегченной юбки-стабилизатора относительно главных осей центра тяжести пули быстро возвращают продольную ось пули 4 на направление линии прицеливания, при хорошем демпфировании возникших от этого возмущения колебаний продольной оси пули.

В подкалиберной пуле 4 «Волан» согласно изобретению сочетанием тяжелой головной части 13 и легкой стабилизирующей хвостовой части 18, соединенных вместе в виде направленных вершинами в сторону движения двух конических тел вращения, при отношении длины пули к ее максимальному сечению, равном 2,7-4, с полусферическим обтекателем 14 головной части 13 при максимальном диаметре цилиндрического основания 16 головной части пули, равном 0,5-0,8 диаметра канала ствола, в сочетании с хвостовой частью пули, выполненной в виде пустотелой юбки-стабилизатора 20, с максимальным диаметром юбки, равным 1,0-1,08 максимального диаметра основания конуса головной части пули, и углом раскрытия внутреннего конуса хвостовой части пули, превышающим на 4-10° угол раскрытия наружного конуса юбки-стабилизатора 20, формируется монолитное подкалиберное обтекаемое тело пули.

В патроне охотничьем для гладкоствольного ружья с пулей 4 «Волан», согласно изобретению содержащем опорно-обтюрирующую систему тянущего типа, образованную секторными полуподдонами 6 поддона 5 тянущего типа, достигнуто снижение деформаций, в частности сохранение осесимметричности аэродинамической формы пули 4, обеспечено улучшение условий выхода пули 4 из ствола, в частности достигнуто уменьшение величины случайного возмущающего импульса от отделяемых элементов поддона и от струи истекающих из ствола газов, снижена относительная паразитная масса отделяемых полуподдонов 6 тянущего поддона 5, повышена кинетическая энергия пули, как дульная за счет снижения паразитных масс, так и у объекта поражения за счет повышения устойчивости пули на траектории, обеспечено снижение аэродинамических потерь и в конечном итоге достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего патрона при существенном увеличении кинетической энергии пули у объекта поражения, то есть увеличена дальнобойность патрона. Круговое вероятное отклонение не ниже, а кинетическая энергия пули «Волан» на 10% выше, чем у пули «Келли Мак-Элвина», и значительно, при высокой стабильности боя, выше аналогичных показателей Кировчанки.

При этом изготовление всех компонентов названного патрона, в том числе и пули «Волан», базируется на хорошо известных специалистам материалах и технологиях.