Пуля патрона стрелкового оружия
Владельцы патента RU 2502940:
Закрытое акционерное общество "Барнаульский патронный завод" (RU)
Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, в частности к конструкциям пуль. Пуля патрона стрелкового оружия состоит из сердечника, смонтированного в оболочке. На наружной поверхности пули или ее элементов (оболочка, сердечник), включая их торцовые поверхности, выполненные из одного вида металлов, электролитическим способом выполнено композиционно-цинковое покрытие толщиной 4-6 мкм.
Первоначально на поверхности пули и/или ее элементов, для лучшего сцепления наносимого покрытия, путем травления создан разрыхленный слой. На разрыхленный слой наносят композицию, состоящую из цинка и блескообразующих добавок, наружную поверхность которой путем пассивации выполняют сглаженной. Граница контакта металлов на торцовых поверхностях пули и ее элементов плотно закрыта композиционно-цинковым покрытием. Достигается снижение износа ствола при стрельбе. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, в частности к конструкциям пуль и ее элементов.
Известна конструкция 7,62-мм патрона стрелкового оружия образца 1943 года, содержащего гильзу с капсюлем, пороховой заряд и пулю, состоящую из оболочки, сердечника и свинцовой рубашки, выполненной по форме стаканчика. Сердечник выполнен с цилиндрической ведущей частью и притупленной передней частью в виде усеченного конуса, при этом головная часть сердечника выполнена длиной не менее 1,4 калибра пули и с диаметром притупления, не превышающим 0,35 ее калибра. Сердечник изготавливается из конструкционной стали и предназначен для поражения живой силы противника, не обладающей средствами защиты.
К недостаткам пули известного патрона можно отнести наличие частично открытых на торце пули трех видов металлов стали (сердечник), свинца (рубашка) и биметалла - сталь и латунь (оболочка), которые при контакте с атмосферой до момента сборки пули с гильзой, а также после сборки патрона при контакте с пороховым составом - окисляются. К тому же во время выстрела, при мгновенном воздействии высокой температуры пороховых газов на торец свинцового сердечника происходит образование паров свинца, которые вредно влияют на здоровье специалистов, занимающихся стрельбой в тирах, на испытаниях и в закрытых помещениях.
Для предотвращения контакта металлов пули с атмосферой и пороховым зарядом, а также для предотвращения испарений свинца во время воздействия высоких температур при выстреле, тыльную сторону пули необходимо закрыть. Сложности, например, нанесения химического покрытия на торец пули заключаются в том, что каждый вид металла пули, для того чтобы на него можно было нанести качественное покрытие, требует своей подготовки поверхности, присущей только для конкретного вида металла. Все металлы (свинец, оболочка, состоящая из биметалла - сталь+латунь) находятся на торце пули и подготовить отдельно каждую из этих поверхностей металлов известными способами сложно. К тому же следует добавить, что во время операций вытяжки оболочки пули из биметалла наружный и внутренние ее латунные слои становятся тонкими и во время выстрела при прохождении пули по нарезам канала ствола происходит вскрытие латунного слоя и стальная часть оболочки начинает скользить по стали канала ствола, что приводит к повышенному его износу.
Известен электролит цинкования по заявке №94045204 от 27.12.1994 года, при помощи которого осуществляется нанесение цинкового покрытия на поверхность одного вида металла гальваническим способом. Щелочной электролит цинкования содержит, г/л: окись цинка 8-12, гидроокись натрия 80-120, органическую добавку 5-20, при этом органическая добавка представляет собой продукт взаимодействия гексаметилентетраамина с 1,2-эпокси-3-(N-этилфениламино) пропаном при малярном соотношении (0,8-1,2): (0,7-1,3). Из электролита осаждают прочносцепленные цинковые покрытия на изделия из алюминия и его сплавов в диапазоне плотностей тока 0,2-10 А/дм2. В качестве органической добавки может быть использован продукт взаимодействия уротропина с 1,2-эпокси-3-(N-этилфениламино) пропаном при их молярном соотношении (0,8-1,2):(0,7-1,3).
К недостаткам известного цинкового покрытия, нанесенного на поверхность металла, можно отнести недостаточную плотность покрытия, не обеспечивающую закрывание поверхности металла от доступа к нему окружающей среды, приводящей к коррозии, при длительном хранении, а также его неровную поверхность, не позволяющую придать покрытию блестящий вид. При этом известное цинковое покрытие нанесено на поверхность одного вида металла: алюминия или его сплавов. Поскольку тыльная торцовая сторона пули и ее элементов выполнена, по меньшей мере, из одного вида металла, а каждый из металлов для нанесения на него какого-либо покрытия требует специально предназначенной для этого металла подготовки поверхности, то возникают затруднения с подготовкой поверхности одного и более металлов, для того чтобы покрытие плотно легло на поверхность всех находящихся на торце пули и ее элементов металлов.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание конструкции пули и ее элементов, исключающих непосредственный контакт стальных элементов пули с внутренней поверхностью канала ствола, снижающих его износ и исключающих испарение свинца при воздействии на него высоких температур и коррозию металлов на торцах пули и ее элементов с несколькими видами металлов (например, свинцовый сердечник, биметаллическая оболочка, или стальной сердечник - свинцовая рубашка - биметаллическая оболочка).
Решение о нанесении на наружную поверхность пули цинкового покрытия было принято в связи с тем, что цинк как металл является более активным, чем металл биметаллической оболочки, и до тех пор, пока цинковое покрытие не разрушится, пуля и ее элементы будут защищены от коррозии.
Поставленная изобретением задача достигается сочетанием известных признаков, таких как наличие сердечника, смонтированного в оболочке, и новых признаков, заключающихся в том, что на наружной поверхности пули и/или ее элементов (оболочка, сердечник), включая их торцовые поверхности, выполненные, по меньшей мере, из одного вида металлов, электролитическим способом выполнено композиционно-цинковое покрытие толщиной 4-6 мкм, при этом первоначально на поверхности пули и/или ее элементов для лучшего сцепления наносимого покрытия путем травления создают разрыхленный слой, на который наносят композицию, состоящую из цинка и блескообразующих добавок, наружную поверхность которой путем пассивации выполняют сглаженной, при этом граница контакта металлов на торцовых поверхностях пули и ее элементов плотно закрыта композиционно-цинковым покрытием.
Торцовая поверхность пули, включающая торец сердечника и торец оболочки, может быть в вариантном исполнении выполнена вогнутой, плоской или выпуклой.
При нанесении цинкового покрытия в состав электролита введена блескообразующая композиция, в следующем соотношении, г/л:
| оксид цинка | 5-6 |
| гидроксид натрия | 110-120 |
| блескообразующая композиция «ЭКОМЕТ-Ц1» марки Б | 2,5-4,0, |
а затем в процессе сглаживания поверхности в электролит введены блескообразующие композиции ЭКОМЕТ-ПЦ01 и ЭКОМЕТ-ПЦ01д, при следующем содержании, г/л:
| азотная кислота | 4,0 - 5,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01д» | 5,0 - 6,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01» | 35,0 - 65,0 |
Новизной предложенного технического решения является наличие на наружной поверхности пули, или на одном из ее элементов (оболочка, сердечник, рубашка), включая их торцовые поверхности, выполненные, по меньшей мере, из одного вида металлов, электролитическим способом выполнено композиционно-цинковое покрытие толщиной 4-6 мкм, при этом первоначально на поверхности пули и/или ее элементов для лучшего сцепления наносимого покрытия путем травления создают разрыхленный слой, на который наносят композицию, состоящую из цинка и блескообразующих добавок, наружную поверхность которой путем пассивации выполняют сглаженной, при этом граница контакта металлов на торцовых поверхностях пули и ее элементов плотно закрыта композиционным покрытием.
Так, наличие композиционно-цинкового покрытия на всей наружной поверхности пули, включая ее торец, или на наружной и внутренней поверхностях ее элементов предотвращает мгновенное частичное испарение свинца сердечника или свинцовой рубашки при выстреле в период воздействия на свинец высокой температуры пороховых газов. При движении пули по каналу ствола, при наличии композиционно-цинкового покрытия на наружной поверхности пули, снижается износ внутренней поверхности канала ствола за счет контакта более мягкого, чем сталь, металла покрытия. При этом наличие цинкового покрытия предотвращает воздействие атмосферы до и во время монтажа пули в гильзу и порохового заряда во время хранения патронов.
Создание разрыхленного слоя, на который в дальнейшем нанесен слой композиции цинка с блескообразующими добавками, обеспечивает более надежное сцепление цинкового покрытия с металлами пули или ее элементов. Сглаживание наружной поверхности покрытия путем пассивации позволяет в сочетании с вводимыми в электролит блескообразующими добавками получить ровную и блестящего вида поверхность. Наличие цинкового покрытия на торце пули плотно герметизирует границу контакта различных металлов торцовой поверхности пули.
Признаки выполнения торцовой поверхности пули, включающей торец сердечника и торец оболочки вогнутой, плоской или выпуклой, и ввод в электролит при нанесении слоя цинка блескообразующей композиции, г/л:
| оксид цинка | 5-6 |
| гидроксид натрия | 110-120 |
| блескообразующая композиция «ЭКОМЕТ-Ц1» марки Б | 2,5-4,0, |
а затем ввод в процессе выравнивания поверхности в электролит блескообразующих композиций ЭКОМЕТ-ПЦ01 и ЭКОМЕТ-ПЦ01д, при следующем содержании, г/л:
| азотная кислота | 4,0-5,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01д» | 5,0-6,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01» | 35,0-65,0, |
являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков, направленных на достижение поставленной предлагаемым изобретением задачи.
Согласно проведенному патентно-информационному поиску, признаки предлагаемой пули патрона стрелкового оружия являются новыми, обладают промышленной применимостью и имеют изобретательский уровень и направлены на получение результата, являющегося задачей предлагаемого в качестве изобретения технического решения.
На фиг.1 схематично представлена пуля, выполненная из биметаллической оболочки и свинцового сердечника, с нанесенным на ее наружную поверхность композиционно-цинковым покрытием.
На фиг.2 в вариантном исполнении представлена пуля, состоящая из стального сердечника, свинцовой рубашки и биметаллической оболочки, с нанесенным на ее поверхность композиционно-цинковым покрытием.
На фиг.3 представлены конструктивные варианты пули: а) - с вогнутым торцом, б) - с выпуклым торцом, в) - с плоским торцом.
На фиг.4 представлена конструкция оболочки с нанесенным на ее внутреннюю и наружную поверхности защитным композиционно-цинковым покрытием.
На фиг.5 представлен сердечник с нанесенным на его наружную поверхность защитным композиционно-цинковым покрытием.
Пуля патрона стрелкового оружия состоит из свинцового 1, или стального 2, или твердосплавного 3 сердечника и оболочки, выполненной из биметалла - стали 4 и латуни 5, или оболочки, выполненной только из стали. Некоторые виды пуль между сердечником и оболочкой содержат свинцовую рубашку 6.
На поверхностях оболочки, сердечника или на торце пули, состоящих, по меньшей мере, из одного вида металла, нанесено защитное композиционно-цинковое покрытие 7, закрывающее наружную поверхность оболочки, вогнутую 8, выпуклую 9 или плоскую 10 поверхности торца пули и границы перехода металлов.
Композиционно-цинковое покрытие на поверхность пули и ее элементов наносится следующим образом.
Поверхность пули или ее элементов перед нанесением композиционно-цинкового покрытия подвергают в отдельных ваннах предварительной обработке, включающей обезжиривание, промывку, травление. После чего на поверхностях пули и/или ее элементов гальваническим способом наносят композиционно-цинковое покрытие.
Травление пули и/или ее элементов, обеспечивающее разрыхление поверхности, проводят в растворе серной кислоты, концентрацией 100-200 г/л и хлорида натрия в количестве 65-120 г/л в течение 2-6 минут, затем после промывки в холодной воде на наружную поверхность пули и/или ее элементов, включая их торцы с несколькими видами металлов, наносят композиционно-цинковое покрытие. При этом слой композиционно-цинкового покрытия выполняют до толщины 2-6 мкм в электролите содержащем блескообразующую композицию следующего состава, в г/л:
| оксид цинка | 5-6 |
| гидроксид натрия | 110-120 |
| блескообразующая добавка «ЭКОМЕТ-Ц1» марки Б | 3,5-4,0 |
при плотности тока в 0,2-1,0 А/дм2 в течение 30-40 минут.
Затем, в другой ванне нанесенный слой цинкового покрытия пассивируют в электролите в сочетании с блескообразующими композициями, в г/л:
| азотная кислота | 4,0-5,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01д» | 5,0-6,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01» | 35,0-65,0, |
в течение 10-30 сек, сглаживая поверхность цинкового покрытия и придавая ей блестящий вид.
Низкое содержание оксида цинка в 3 - 6 г/л при минимальной плотности тока в 0,2-1,0 А/дм2 позволяет нанести на поверхность пули и ее элементов мелкодисперсный плотный композиционно-цинковой слой. Пассивация позволяет сгладить поверхность покрытия, удалить из него не металлические включения и загрязнения и сделать его плотным, ровным и блестящим.
Выполнение композиционно-цинкового покрытия на торце пули позволяет надежно закрыть открытые торцы металлов и закрыть границы перехода одного металла элементов пули к другому.
В настоящее время на предлагаемое в качестве изобретения техническое решение на предприятии разработана техническая документация, изготовлена опытная партия пуль и ее элементов с композиционно-цинковым покрытием, которая проходит комплексные испытания. Предварительные результаты испытаний - положительные.
По окончании испытаний будет принято решение об организации производства пуль с композиционно-цинковым покрытием.
1. Пуля патрона стрелкового оружия, состоящая из сердечника, смонтированного в оболочке, отличающаяся тем, что на наружной поверхности пули или ее элементов (оболочка, сердечник), включая их торцовые поверхности, выполненные, по меньшей мере, из одного вида металлов, электролитическим способом выполнено композиционно-цинковое покрытие толщиной 4-6 мкм, при этом первоначально на поверхности пули и/или ее элементов для лучшего сцепления наносимого покрытия, путем травления создают разрыхленный слой, на который наносят композицию, состоящую из цинка и блескообразующих добавок, наружную поверхность которой путем пассивации выполняют сглаженной, при этом граница контакта металлов на торцовых поверхностях пули и ее элементов плотно закрыта композиционно-цинковым покрытием.
2. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что торцовая поверхность пули, включающая торец сердечника и торец оболочки, может быть в вариантном исполнении выполнена вогнутой, плоской или выпуклой.
3. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что при нанесении цинкового покрытия в состав электролита введена блескообразующая композиция, в следующем соотношении, г/л:
| оксид цинка | 5-6 |
| гидроксид натрия | 110-120 |
| блескообразующая композиция «ЭКОМЕТ-Ц1» марки Б | 2,5-4,0, |
а затем в процессе сглаживания поверхности в электролит вводят блескообразующие композиции ЭКОМЕТ-ПЦ01 и ЭКОМЕТ-ПЦ01д, при следующем содержании, г/л:
| азотная кислота | 4,0-5,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01д» | 5,0-6,0 |
| композиция «ЭКОМЕТ-ПЦ01» | 35,0-65,0 |
