Сборка стволов с трубчатыми снарядами для огнестрельного оружия - RU2336488C2

Чертежи

Показать все 10 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к боеприпасам и огнестрельному оружию. Настоящее изобретение, в частности, применимо к сборке стволов, имеющей множество снарядов, уложенных по оси в стволе вместе с отдельными выборочно воспламеняемыми метательными зарядами, предназначенными для продвижения снарядов до последовательного выстрела снарядов через дульный срез ствола. Такие сборки стволов будут в дальнейшем называться сборки стволов "описанного типа".

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к боеприпасам и огнестрельному оружию, в частности, описанного типа, раскрытых в более ранних международных патентных заявках PCT/AU94/00124 и PCT/AU96/00459, зарегистрированных на имя настоящего изобретателя.

Хотя трубчатые снаряды уже используются в некоторых специальных областях применения типа сверхзвуковых снарядов, заявителю неизвестны какие-либо трубчатые снаряды, подходящие для укладки в стволе с выборочно воспламеняемыми метательными зарядами и, в частности, не известны трубчатые снаряды, подходящие для сборок стволов описанного типа.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Желательно создать сборки стволов для боеприпасов и огнестрельного оружия, управляемого с помощью электроники, в частности, описанного типа, которые предназначены для выстрелов снарядами трубчатого типа, и создать трубчатые снаряды для этой цели.

Согласно одному варианту настоящего изобретения, создана сборка стволов описанного типа, содержащая:

ствол, имеющий дульный срез;

множество трубчатых снарядов, уложенных по оси в стволе с возможностью оперативного плотного контакта со стволом;

запорное средство, расположенное между трубчатыми снарядами для оперативного закрытия ствола между трубчатыми снарядами; и

выборочно воспламеняемые метательные заряды, размещенные в каждом снаряде и воспламеняемые для выброса смежного переднего снаряда и соответствующего запорного средства через дульный срез ствола.

Предпочтительно трубчатые снаряды расположены впритык друг к другу, хотя они могут быть разделены метательным зарядом; также предпочтительно, чтобы каждый снаряд включал бы трубчатый корпус, имеющий запорное средство, связанное, по меньшей мере, с задним торцом корпуса.

Запорное средство может также закрывать задний торец снаряда. Альтернативно, может быть использовано отдельное запорное средство для переднего и заднего торцов каждого снаряда с тем, чтобы запорное средство для переднего торца не работало бы при воспламенении заряда в стволе, чтобы не мешать продуктам сгорания выбросить передний снаряд из ствола.

Запорное средство может быть размещено отдельно от трубчатого корпуса или оно может быть прикреплено к переднему трубчатому корпусу. Трубчатые снаряды могут быть сформированы так, чтобы иметь нужные аэродинамические характеристики. Форма внутренней поверхности трубчатого корпуса, когда он используется с запорным средством, может действовать, как осевой стабилизатор при полете снаряда. Альтернативно, вес трубчатого корпуса может быть распределен таким образом, что один его торец тяжелее другого торца.

Запорное средство представляет собой элемент уплотнения стенки ствола, размещенный между смежными частями трубчатого корпуса. Каждый элемент уплотнения стенки может расширяться и создавать плотный контакт со стволом. Альтернативно, трубчатые снаряды могут иметь дополнительные внешние части торцевой стенки, которые упираются друг в друга, а элемент уплотнения стенки зажат между внутренними торцевыми частями стенки.

В упомянутой первой конфигурации элемент уплотнения стенки может быть размещен между торцами смежных трубчатых снарядов. Элемент уплотнения стенки может иметь форму, которая не деформируется в рабочем режиме. Альтернативно, периферийная часть элемента уплотнения стенки может быть сформирована таким образом, что она расширяется наружу между смежными трубчатыми снарядами до оперативного плотного контакта со стволом усилием осевого сжатия, приложенного к торцевым поверхностям. Для области применения с низким давлением такая деформация для осуществления плотного контакта со стволом не является необходимой.

Торцевые поверхности смежных трубчатых снарядов могут расширяться радиально по отношению к стволу или торцевые поверхности смежных трубчатых снарядов могут быть сформированы с расчетом сцепления с соответствующими дополнительными клиновыми поверхностями на периферийной части зажатого элемента уплотнения стенки.

Трубчатые корпуса смежных снарядов могут перекрывать друг друга, чтобы обеспечить телескопическое соединение между смежными снарядами. Для этой цели снаряды могут включать внешние части торцевой стенки, которые перекрывают внутренние части торцевой стенки смежного снаряда, и элементы уплотнения стенки могут быть зажаты между дополнительными частями внутренних торцевых стенок телескопических снарядов.

Если желательно, телескопические части смежных снарядов могут включать тонкостенную часть, которая может либо расширяться наружу до плотного контакта со смежной частью телескопического снаряда, чтобы предотвратить утечку метательных газов в ствол, либо вставлена в смежный метательный заряд. Альтернативно, внешняя телескопическая часть может расширяться наружу, чтобы увеличить плотный контакт снаряда со стволом до того, как он будет выброшен из ствола.

Каждый зажатый элемент уплотнения стенки может также реагировать на давление метательного заряда на его передний торец, чтобы герметизировать торец замыкающего снаряда и предотвратить воспламенение заряда смежного замыкающего снаряда. Такое реактивное уплотнение может также иметь место между смежными торцами снарядов и/или между передним снарядом и элементом уплотнения стенки.

Воспламенение метательных зарядов может быть осуществлено, как описано в моих предыдущих международных заявках. Для этой цели каждый выборочно воспламеняемый метательный заряд может включать электрический капсюль, соединенный с двумя отдельными кольцевыми контактами, окружающими снаряд и входящими в контакт с соответствующими электрическими контактами, проходящими через ствол и соединенными со средством электронного управления.

Запорное средство может быть составной частью снаряда и может включать подвижные сегменты стенки или стенки, которая может расширяться из закрытого положения в открытое положение, в основном соответствуя конфигурации ствола. В закрытом положении сегменты стенки могут реагировать на воспламенение переднего метательного заряда, чтобы поддерживать или увеличивать эффект уплотнения ствола запорным средством.

Каждый снаряд со своим метательным зарядом подготавливается до загрузки в ствол, но при желании ствол может быть загружен, последовательно вставляя круглый трубчатый корпус, имеющий открытый передний торец, затем метательный заряд, сопровождаемый закрытием открытого торца, либо как отдельное действие, либо в результате размещения следующего круглого трубчатого корпуса в нужное положение.

Другой целью изобретение является разработка снаряда для выстрела из сборки стволов огнестрельного оружия, при этом указанный снаряд включает:

трубчатый корпус с открытым торцом, предназначенный для загрузки в ствол сборки стволов и для создания плотного оперативного контакта со стволом;

элемент уплотнения стенки, вставляемый между указанным трубчатым корпусом и трубчатым корпусом смежного снаряда для осуществления оперативного закрытия ствола между выстрелами; и

выборочно воспламеняемый метательный заряд в трубчатом корпусе между смежными снарядами, при этом метательный заряд воспламеняется для выброса трубчатого корпуса указанного снаряда через дульный срез ствола.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение далее описывается со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых показаны типичные варианты этого изобретения, и на которых:

Фигуры 1A-1D - вид в разрезе одного варианта изобретения и его рабочий режим;

Фигуры 2А-20 - вид в разрезе еще одного варианта изобретения и рабочие режимы;

Фигура 3 - перспективное изображение, показывающее один снаряд варианта, показанного на фигурах 2А-20;

Фигура 4 - вид в разрезе другого варианта изобретения, и

Фигура 5 - вид в разрезе еще одного варианта изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

В варианте, показанном на фигурах 1A-1D, сборка стволов 10 имеет множество снарядов 11, уложенных по оси впритык друг к другу в стволе 12, которые предназначены для выстрела с помощью электрических или других средств в определенной последовательности, как описано в поданных ранее международных патентных заявках или, как это описано в известных источниках.

Каждый снаряд содержит трубчатый корпус и уплотнительный элемент ствола 14, расположенный между трубчатыми корпусами 13а, 13b, 13с и 13d и отделяющий их друг от друга, и также содержит метательный заряд 15, размещенный за уплотнительным элементом 14. Метательный заряд 15а, например, размещается в заднем трубчатом корпусе 13b между соответствующими уплотнительными элементами 14а и 14b. В данном варианте дополнительный метательный заряд 15d размещается в задней части сборки стволов для перемещения последнего трубчатого корпуса 13d.

Из фигуры 1А можно видеть, что передний кольцевой торец 18 каждого корпуса 13 проходит внутрь и назад, формируя частично коническую торцевую поверхность 19. Коническая торцевая поверхность взаимодействует с дополнительной частично конической поверхностью 22, сформированной вокруг периферийной задней части элемента уплотнения ствола 14, как показано на фигуре 1В. Дополнительная частично коническая передняя поверхность 23 формируется вокруг внешней кромки элемента уплотнения 14, как показано на фигуре 1С. Еще одна дополнительная частично коническая передняя поверхность 23 связана с возвратной поверхностью 24, чтобы создать углубление 25, в которое входит дополнительная задняя торцевая стенка 26 каждого трубчатого корпуса 13.

Отметим, что торцевая стенка 26 вогнута вовнутрь, тогда как остальная часть трубчатого корпуса 13 имеет постоянное трубчатое сечение, хотя, если это желательно, она может быть сформирована в виде трубки Вентури, проходящей через корпус 13.

Возвратная часть стенки 26 захватывается уплотнительным элементом 24 при выстреле переднего корпуса 13 из ствола, как показано на фигуре 1В. Как изображено на фигуре 1С, уплотнительный элемент 14 может быть выброшен из трубчатого корпуса 13 при полете в результате вращения корпуса 13 из-за резьбы, предусмотренной в стволе 12, или он может оставаться в корпусе 13 при полете, как показано на фигуре 1D. Для этой цели уплотнительный элемент 14 может быть прикреплен к корпусу 13 винтами, шпильками, склеиванием, обжимом или любым другим способом.

При использовании сборка стволов 10 заряжается снарядами 11, в которых пустой трубчатый корпус 13а является передним снарядом. Когда передний метательный заряд 15 а воспламеняется в следующем смежном корпусе 13b, результирующее давление газов будет действовать на передний и задний торцевые уплотнительные элементы 14а, 14b, закрывающие воспламененный метательный заряд. Под воздействием давления газа передний уплотнительный элемент 14а выбрасывается из ствола 12 вместе с передним корпусом 13 а. В то же время, давление газов прижимает задний уплотнительный элемент к заднему уплотнительному элементу 14b по направлению вдоль оси и к заднему корпусу 13b, вызывая радиальное расширение конической торцевой части 19 заднего корпуса.

Это приводит к заклиниванию переднего кольцевого торца 13 заднего корпуса 13b и обеспечивает плотный контакт со стволом 12, и заклинивает элемент уплотнения 14b до плотного контакта с конический частью торца 19, обеспечивая полное отсутствие утечки продуктов сгорания в метательный заряд последующего заряда 15b. Затем, как показано на фигуре 1В, пустой корпус 13b может быть выброшен из сборки стволов 10 воспламенением метательного заряда 15b в следующем заднем корпусе 13с.

В варианте сборки стволов, показанном на фигурах 2A-2D, каждый снаряд 30 имеет часть трубчатого корпуса 31, снабженную сходящимися наружу сегментами стенки 33, которые примыкают друг к другу или накладываются друг на друга для формирования соответствующих уплотнений для трубчатого корпуса 31. Эти сегменты 33 формируют центральные части 35, которыми упираются друг в друга, когда снаряды 30 размещены по длине ствола 36.

Предпочтительная форма сегментов стенки 33 - это противоположно расположенная пара сегментов, как показано на фигуре 3, расположенных между расширениями корпуса 38, имеющими торцевые стенки 39, которые примыкают друг к другу, когда они расположены в стволе 36.

Передние сегменты 33 свободно лежат по длине ствола 36 при воспламенении метательного заряда 37, находящегося в снаряде 30. При воспламенении заряда пороховые газы толкают передний снаряд 30, частично показанный на фигуре 2А. Это действие обеспечивает подачу следующего переднего снаряда 30 с трубчатьм корпусом 31 в стволе, причем корпус закрыт только с заднего торца задними уплотняющими сегментами 33, которые отклоняются назад, чтобы обеспечить контактную часть 35, как показано на фигуре 2В. Контактная часть 35 примыкает к контактной части 35, сформированной на передней стороне расходящихся внутрь сегментов 33 следующего смежного заднего снаряда 30.

Когда метательный заряд 37 в этом следующем смежном снаряде 30 воспламеняется, передние сегменты 33 откроются, чтобы давление продуктов сгорания было направлено на задние торцевые поверхности сегментов 33 у заднего торца переднего корпуса 31, в результате чего корпус выбрасывается из ствола 36. В процессе этой операции подготавливается к выстрелу следующий корпус.

Сегменты могут представлять собой множество, в основном, треугольных сегментов, чьи основания расположены по периферии корпуса 31 и отходящие внутрь, образуя пирамидальное уплотнение.

При желании задние уплотнительные сегменты 33 могут быть прикреплены к трубчатому корпусу 31 с помощью шарнирного средства 32. Эти сегменты раскрываются при вылете из ствола под давлением воздуха, проходящего через трубчатый корпус 31, как показано на фигуре 20. Если желательно, эти сегменты 33 могут быть снабжены стабилизаторами или другими выступающими частями для стабилизации полета корпуса 31 или придания ему вращательного движения.

Из вышеописанного можно видеть, что высокое давление, возникающее при сгорании метательного заряда и перемещающее передний корпус 31, действует на заднюю часть замыкающего снаряда, прижимая его к передней кромке следующего снаряда и предотвращая нежелательное ударное воспламенение метательного заряда последующего снаряда, гарантируя, таким образом, последовательность выстрелов из этого оружия с желательной частотой.

При работе уплотнительные элементы ствола 14 могут свободно перемещаться и вести себя как отбрасываемые секции, отделяемые вращением трубчатого снаряда, если он выстреливается из нарезного ствола, или эти секции отделяются давлением воздуха в процессе полета снаряда. После отделения этих секций снаряд улучшает свои аэродинамические характеристики при полете на относительно длительное расстояние, когда стрельба ведется с самолета, или когда снаряд используется для перехвата ракеты, в частности, в оборонительной системе судна.

Однако в некоторых областях применения может оказаться целесообразным закрепить элементы уплотнения 14 на трубчатом корпусе 31. Например, закрытые снаряды могут выстреливаться из множества стволов для удара по скрытым в земле минам при разминировании. Такой снаряд будет действовать как ковш, забирающий землю в полость корпуса 31 и уносящий землю от места размещения мины. Такой эффект является дополнением к обычному кинетическому удару по земле и детонации заряда мин. Выстрел множества снарядов из множества стволов является, таким образом, потенциально улучшенным средством для открытия и/или нейтрализации наземных мин.

Снаряды, уложенные в ствол, контактируют друг с другом и находятся в заранее заданном положении. Фактически, снаряды используют гильзу патрона, которая также действует как снаряд.

В сборке стволов 40, показанной на фигуре 4, ствол 41 показан частично в разрезе в своей передней части или срезе ствола так, что показаны только два последних снаряда 42 и 43, после того, как передний снаряд (не показан) был выброшен из ствола. В этом варианте изобретения снаряды 42 и 43 являются телескопическими, когда внешняя часть переднего торца 44 заднего снаряда 43 выходит из внутренней торцевой части 45 промежуточного снаряда 47.

Все торцевые части - частично конические с соответствующими дополнительными внешними торцевыми поверхностями 46 и 47, которые примыкают друг к другу, а внутренние торцевые поверхности 45 и 49 разделены на некоторое расстояние друг от друга и примыкают к элементам уплотнения стенки 50. Элемент уплотнения стенки включает периферийную часть 52, также имеющую частично коническую торцевую поверхность 54. В этом варианте телескопические части стенки 44 и 45 являются относительно длинными и соединены фрикционной посадкой одна внутри другой.

В процессе выстрела при выбросе переднего снаряда (не показан) из ствола, давление продуктов сгорания действует на элемент уплотнения стенки 50 промежуточного снаряда 42, который содержит воспламененный метательный заряд. Это давление прижимает торец 54 элемента уплотнения стенки 50 к дополнительной внутренней торцевой поверхности 49 заднего снаряда 43. При выходе переднего снаряда из канала ствола давление действует на передние торцы 47, 49 заднего снаряда 43 и перемещает промежуточный снаряд 42 наружу и назад, заклинивая заднюю поверхность 46 по отношению к передней внешней поверхности 47, осуществляя уплотнение между ними. Направленное наружу давление также расширяет передний торец 51 передней внешней торцевой части 44 заднего снаряда 43 до контакта со стволом 41.

Внутренние поверхности 48, 49 также заклиниваются до плотного контакта с периферийной частью 52 элемента уплотнения стенки 50, предотвращая ударное воздействие от воспламенения метательного заряда на задний снаряд 43. Кроме того, давление продуктов сгорания будет стремиться расширить внутреннюю заднюю торцевую часть 45 промежуточного снаряда 42 в плотный контакт с внешней передней торцевой частью 44 заднего снаряда 43, чтобы свести к минимуму утечку газов в ствол 41.

Как показано на чертеже, капсюль 55 имеется в каждом выборочно воспламеняемом метательном заряде 56 и соединен с положительным и отрицательным токосъемниками 57, 58, расположенными на внешней периферии снарядов 42, 43. Ствол 41 снабжен соответствующими пружинными контактами, входящими в ствол и взаимодействующими с соответствующими токосъемниками 57, 58.

Предусмотрены соответствующие электронные средства для приведения в действие капсюля и воспламенения метательных зарядов 56. Указанные периферийные контакты 57, 58 используются во всех показанных на чертежах снарядах, в частности на фигуре 3.

Сборка стволов 60, показанная на фигуре 5, аналогична варианту, показанному на фигуре 4, при этом отличие снарядов 61 заключается в наличии кольцевой юбки в стволе 64. В варианте, показанном на фигуре 4, снаряды 42,43 имеют внутреннюю стенку, которая свернута внутрь по отношению к стенке 63, причем снаряды 61 при выстреле расширяются наружу. Предполагается, что такое устройство обеспечивает улучшенную аэродинамическую конфигурацию, но оно обеспечивает менее эффективное уплотнение, чем устройство, показанное на фигуре 4.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Сборка стволов и трубчатые снаряды по настоящему изобретению могут быть использованы в огнестрельном оружии пехоты, но они больше подошли бы для снарядов диаметром 20 мм и выше. Следует отметить, что каждое уплотнение ствола может взаимодействовать с передним круглым торцом смежного трубчатого снаряда, либо путем расширения кольцевого торца наружу до контакта с каналом ствола, заклинивая уплотнение ствола в плотный контакт со стволом или с передним круглым торцом, либо обеспечивая плотный контакт элемента уплотнения со стволом или с частично коническим внутренним торцом трубчатого снаряда, и без значительного расширения этого переднего торца для плотного контакта со стволом.

Это заклинивание может быть достигнуто, поддерживая углы заклинивания относительно крутыми, предусмотрев стопор переднего торца, который останавливает движение назад уплотнительного элемента в точке, в котором уплотнение между уплотнительным элементом и трубчатым снарядом уже достигнуто, но радиального расширения переднего торца трубчатого снаряда еще не произошло.

Альтернативно, передний торец может быть сделан достаточно прочным, чтобы сопротивляться направленному наружу расширению под влиянием эффекта заклинивания, созданного воздействием переднего снаряда. Такое уплотнение больше подходит для областей применения низкого давления при низкой начальной скорости снаряда.

Хотя на чертежах показаны снаряды, уложенные в ряд на месте в стволе, снаряды также могут подаваться в ствол индивидуально из внешнего магазина обычным образом. Для этой цели каждый снаряд может включать закрывающую стенку, соответственно прикрепленную к заднему торцу снаряда и затвором или тому подобным приспособлением для фиксации метательного заряда в снаряде.

Сборки стволов по настоящему изобретению, в которых используются открытые трубчатые снаряды, могут также быть полезными для ведения стрельбы из подводных объектов типа судов или подводных лодок или из скрытых наземных оборонительных сооружений. Например, подводные лодки могут использовать такие сборки стволов для самообороны, для разрушения подводных мин, торпед или реактивных снарядов.

Следует понимать, что описанное выше дается только в качестве иллюстративного примера изобретения, и возможные модификации и изменения этих устройств очевидны специалистам в данной области техники, что не выходит за пределы объема изобретения, охваченного формулой изобретения.

Реферат

Сборка ствола для огнестрельного оружия содержит множество трубчатых снарядов, уложенных по оси в стволе вместе с метательными зарядами. Снаряды включают трубчатые корпуса и запорное средство, вставляемое между трубчатыми снарядами, для обеспечения уплотнения между трубчатыми снарядами и плотного контакта со стволом. Метательные заряды размещены в каждом снаряде и выборочно воспламеняются для выброса смежного переднего снаряда и соответствующего запорного средства через дульный срез ствола. Обеспечивается расширение возможностей использования стволов в сборе. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула