Сборная артиллерийская гильза

 

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники, в частности к конструкции артиллерийских гильз, и может найти широкое применение при производстве сборных артиллерийских гильз с пластмассовым корпусом различного типа. Сборная артиллерийская гильза содержит пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку. Толщина стенки корпуса по месту среза поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца. Изобретение направлено на повышение надежности функционирования при выстреле и герметичности гильзы. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции сборных артиллерийских гильз с пластмассовым корпусом, и может найти широкое применение при производстве артиллерийских выстрелов раздельно-гильзового и унитарного заряжания.

В настоящее время ведутся работы по совершенствованию артиллерийских выстрелов, направленные на увеличение дальности, улучшение кучности стрельбы и повышение эксплуатационных характеристик.

В связи с этим к артиллерийским гильзам предъявляются повышенные требования по обеспечению прочности и целостности конструкции, герметичности порохового заряда, надежной экстракции и возможности изготовления из недорогих и широко распространенных конструкционных материалов.

Особенность этих гильз состоит в том, что они применяются для комплектации выстрелов к мощным орудиям крупных калибров, работающих при значительных давлениях.

Одни из основных требований, предъявляемые к сборным артиллерийским гильзам с пластмассовым корпусом - это обеспечение прочности дна гильзы и корпуса при выстреле, ее надежная экстракция полуавтоматикой орудия и многократность повторного использования. Особенность этих гильз состоит в том, что они применяются для комплектации выстрелов к мощным орудиям крупных калибров, работающих при значительных давлениях в канале ствола.

Известна металлическая цельнотянутая гильза, содержащая корпус, сосок, очко, фланец и дно (см. БСЭ. М.: 1971 г., издание 3-е, том 6, с.522).

Такие гильзы нашли широкое применение для артиллерийских систем унитарного и раздельно-гильзового заряжания всех калибров.

Недостатком этого технического решения, как показывает практика, является сложность обеспечения надежной экстракции стреляной гильзы полуавтоматикой орудия, работающего при достаточно высоких давлениях в канале ствола, вследствие образования значительных конечных натягов между корпусом гильзы и стенками каморы. Кроме того, с экономической точки зрения металлические гильзы также нерациональны. На их массовое производство идет много дорогостоящих и дефицитных латунных сплавов и специальных сталей, технология производства цельнотянутых гильз сложна и требует специального прессового оборудования.

Задачей данного технического решения являлось создание металлической цельнотянутой гильзы для выстрелов к артиллерийским системам всех калибров без предъявления требования по надежной экстракции стреляной гильзы полуавтоматикой орудия с высокими рабочими давлениями в канале ствола.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией артиллерийской гильзы является наличие корпуса, фланца и дна.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является сборная артиллерийская гильза с пластмассовым корпусом, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, крепежное кольцо, гайку и резиновую прокладку (см. патент РФ №2148241), принятая авторами за прототип.

Как видно из этого технического решения применение пластмассы в качестве конструкционного материала для корпуса позволяет избежать образования значительных конечных натягов между корпусом и каморой орудия, что значительно облегчает ее экстракцию полуавтоматикой орудия после выстрела, а применение обычных материалов в конструкции гильзы - пластмасс и конструкционных сталей позволяет вести производство без применения тяжелого прессового оборудования и обеспечить, тем самым, высокие технико-экономические показатели.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известной гильзы, принятой авторами за прототип, относится то, что гарантируемая экстракция и целостность конструкции гильзы обеспечивается за счет применения пластмассового корпуса, скрепленного с поддоном при помощи крепежного кольца и гайки, но при этом, как показывает практика отработки сборных гильз с пластмассовым корпусом к артиллерийским системам крупных калибров не обеспечиваются: необходимая прочность пластмассового корпуса гильзы по срезу поддона в момент выстрела; прочность дна пластмассового корпуса в момент максимального давления в каморе орудия; надежная герметизация собранной гильзы.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией артиллерийской гильзы является наличие пластмассового корпуса, металлического поддона, гайки, крепежного кольца и резиновой прокладки.

В отличие от прототипа, в предлагаемой авторами сборной артиллерийской гильзе с пластмассовым корпусом толщина стенки корпуса по месту среза поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками: наружный радиус сопряжения боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью выполнен равным 0,6-1,3 внутреннего радиуса поддона, гильза снабжена дополнительным крепежным кольцом, гильза снабжена устройством герметизации, устройство герметизации содержит пластмассовую крышку с одним или несколькими резиновыми уплотнениями и фиксатор, на корпус нанесено графитовое покрытие, гильза упакована в бумагу и размещена в транспортной таре.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

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

Задачей предполагаемого изобретения является создание сборной гильзы с пластмассовым корпусом к артиллерийскому орудию с высокими рабочими давлениями в каморе с обеспечением ее надежного функционирования при выстреле и герметичности гильзы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной сборной гильзе, содержащей пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку, особенность заключается в том, что толщина стенки корпуса по срезу поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет выполнения толщины стенки пластмассового корпуса по срезу поддона не менее 1,9 толщины среза поддона - обеспечить необходимую прочность пластмассовой гильзы в момент выстрела. При толщине стенки корпуса менее 1,9 толщины среза поддона в момент достижения максимального давления в канале ствола происходит неравномерная радиальная деформация стенок корпуса и поддона. При этом пластмассовый корпус, имея меньшую жесткость по сравнению со стенками поддона, испытывает значительно большую деформацию чем стенки поддона, что приводит к демонтажу (обрыву корпуса гильзы) по месту среза и прорыву пороховых газов за казенный срез орудия. Это опасно для жизни боевых расчетов орудий, а разрушенная гильза в канале ствола надолго выводит орудие из строя, выполнения дна пластмассового корпуса толщиной, равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца, - обеспечить необходимую прочность дна в процессе экстракции, а также заданный объем гильзы для размещения метательного заряда требуемой массы. При толщине дна корпуса менее 0,6 толщины крепежного кольца - не обеспечивается экстракция гильзы, так как из-за недостаточной жесткости пластмассового дна происходит отрыв поддона с крепежным кольцом от корпуса гильзы и гильза остается в зарядной каморе орудия, что исключает возможность продолжения стрельбы. При толщине дна корпуса более 1,8 толщины крепежного кольца уменьшается внутренней объем, что приводит к уменьшению массы метательного заряда и уменьшению дальности стрельбы.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет выполнения наружного радиуса сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью, равным 0,6-1,3 внутреннего радиуса поддона, обеспечить надежную герметичность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном через резиновую прокладку. При выполнение радиуса сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью менее 0,6 внутреннего радиуса поддона резко уменьшается площадь контакта сопрягаемых радиусных поверхностей корпуса и поддона с резиновой прокладкой, в следствии чего обеспечить герметичность соединения корпус-поддон невозможно. При радиусе сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью более 1,3 внутреннего радиуса поддона площадь контакта сопрягаемых радиусных поверхностей корпуса и поддона с резиновой прокладкой значительно увеличивается. При этом обеспечить равномерную деформацию резинового уплотнения невозможно, что также приводит к нарушению герметичности соединения корпуса с поддоном, снабжения конструкции сборной гильзы дополнительным крепежным кольцом достигается повышенная надежность соединения пластмассового корпуса с металлическим поддоном в орудиях с автоматической подачей боеприпасов, снабжения сборной гильзы устройством герметизации позволяет при длительном хранении защитить метательный заряд от воздействия внешних факторов, сохранив тем самым, неизменными его баллистические характеристики, выполнения устройства герметизации в виде пластмассовой крышки с резиновым уплотнением и фиксатором гарантируемо защищает метательный заряд от внешнего воздействия при крайне неблагоприятных условиях боевого применения, транспортировки и эксплуатации, нанесения на пластмассовый корпус слоя графита полностью исключается возможность накопления на нем зарядов статического электричества, которые при определенных условиях могут инициировать воспламенение метательного заряда, размещения сборной гильзы, упакованной в бумагу, в транспортной таре позволяет предохранить ее от воздействия внешних факторов при транспортировке и хранении.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизны".

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения заключается в том, что сборная артиллерийская гильза, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку, в отличие от прототипа, согласно изобретению имеет толщину стенки корпуса по месту среза поддона не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена сборная артиллерийская гильза, на фиг.2 изображена сборная артиллерийская гильза в частных случаях исполнения.

Предлагаемая сборная артиллерийская гильза содержит металлический поддон 1 резиновую прокладку 2, пластмассовый корпус 3, крепежное кольцо 4, гайку 5, срез поддона - А, толщина среза поддона - Тп, толщина пластмассового корпуса по срезу поддона - Тк, толщина дна пластмассового корпуса - Тдк, толщина крепежного кольца - Ткл, наружный радиус сопряжения образующей боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью - Rк, внутренний радиус поддона - Rп.

В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения, сборная артиллерийская гильза имеет дополнительное крепежное кольцо 6, пластмассовую крышку 7, резиновое уплотнение 8, фиксатор 9 пластмассовой крышки 7.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

Сборную гильзу размещают в каморе орудия. После срабатывания капсюльной втулки происходит воспламенение и полное сгорание метательного заряда. Давление пороховых газов, воздействуя на стенку пластмассового корпуса 3, вызывает его радиальную деформацию по срезу поддона А. При этом одновременно происходит деформация и среза поддона, тем самым обеспечиваются благоприятные условия взаимодействия поддона и корпуса с обеспечением поперечной прочности последнего.

В процессе экстракции дно пластмассового корпуса 3 обладает достаточной жесткостью, отрыв поддона 1 с крепежным кольцом 4 от корпуса гильзы 3 не происходит и гильза целиком экстрактируется из каморы орудия. Тем самым обеспечивается целостность конструкции сборной гильзы после экстракции и ведение стрельбы из орудия без задержек.

Выполнение сборной гильзы с пластмассовым корпусом в соответствии с изобретением повышает надежность ее функционирования в составе артиллерийского выстрела и, как следствие, эффективность стрельбы в целом.

Изобретение может быть использовано при разработке различного типа сборных артиллерийских гильз.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов гильз, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.

Формула изобретения

1. Сборная артиллерийская гильза, содержащая пластмассовый корпус, металлический поддон, гайку, крепежное кольцо и резиновую прокладку, отличающаяся тем, что толщина стенки корпуса по месту среза поддона составляет не менее 1,9 толщины среза поддона, при этом толщина дна корпуса выполнена равной 0,6-1,8 толщины крепежного кольца.

2. Гильза по п.1, отличающаяся тем, что наружный радиус сопряжения боковой поверхности корпуса с его донной поверхностью выполнен равным 0,6-1,3 внутреннего радиуса поддона.

3. Гильза по п.1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным крепежным кольцом.

4. Гильза по п.1, отличающаяся тем, что снабжена устройством герметизации.

5. Гильза по п.4, отличающаяся тем, что устройство герметизации содержит пластмассовую крышку с одним или несколькими резиновыми уплотнениями и фиксатор.

6. Гильза по п.1, отличающаяся тем, что на корпус нанесено графитовое покрытие.

7. Гильза по п.1, отличающаяся тем, что упакована в бумагу и размещена в транспортной таре.

РИСУНКИ