RU2060442C1

RU2060442C1 - Cartridge of special mission

Info

Publication number: RU2060442C1
Application number: RU94039149A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Борисов; Л.А. Вылегжанин; Б.И. Дрождин; Н.Н. Кузин; Л.Е. Лейферов; В.А. Петров; В.А. Рудницкий; В.В. Торопов; А.А. Фетисов; А.В. Хиникадзе; В.В. Шустов
Original assignee: Акционерное общество "Кировский завод "Маяк"; Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-20
Also published as: RU94039149A

Abstract

FIELD: small. SUBSTANCE: cartridge of special mission is designed in particular for noiseless shooting with jets of fluid, loose substances, fluid with loose substances, ampules containing liquid or loose substances. Cartridge includes case, percussion cap and leak-proof container with propelled mass. Case is composed of body, bottom with percussion cap and stopping member with hole to accommodate firing pin of shooting device. Case body integrates all elements of cartridge by its flaring out /and stands duty as barrel with cartridge chamber while shooting from no-barrel shooting device. Internal space of container has shoulder in front part to form nozzle creating jet propelled at target. Container bottom Is manufactured in the form of piston-obturator and front part of container can be opened with some effort. For prevention of unauthorized use of cartridge with large power charge case body has wall thinning in zone of maximal gas pressure during shooting. EFFECT: enhanced operational efficiency and reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к патронам стрелкового оружия, в частности к специальным патронам, предназначенным для временного вывода из строя живой силы или для нанесения красящего вещества на цель. The invention relates to cartridges of small arms, in particular to special cartridges intended for temporary incapacitation of manpower or for applying a coloring matter to a target.

Известен ряд патронов такого назначения, которые при стрельбе выбрасывают на цель струю жидкости, сыпучее вещество или газ. A number of cartridges of this purpose are known which, when fired, throw a stream of liquid, granular substance or gas onto a target.

Известен револьверный патрон с метаемой жидкостью, содержащей бромацетофенон, хлорацетофенон, и помещенный в оболочку, выполненную из пластмассы (желатина, целлулоида). Стенка, образующая передний конец оболочки, сравнительно тонкая, так что она легко разрушается при попадании в тело человека, а жидкость, проникая в глаза, нос, на язык, делает человека беспомощным. Known turret cartridge with a missile liquid containing bromoacetophenone, chloroacetophenone, and placed in a shell made of plastic (gelatin, celluloid). The wall that forms the front end of the shell is relatively thin, so that it easily collapses when it enters the human body, and the liquid, penetrating the eyes, nose, tongue, makes a person helpless.

Известен патрон, содержащий контейнер из сгораемого материала, закрытый с обоих концов. В контейнере размещено химическое вещество. При выстреле контейнер сгорает, химическое вещество нагревается и полностью газифицируется в патроне. Газы, образующиеся из химического вещества, под действием продуктов сгорания выбрасываются на траекторию стрельбы к цели. Known cartridge containing a container of combustible material, closed at both ends. The container contains a chemical. When fired, the container burns out, the chemical is heated and completely gasified in the cartridge. Gases generated from a chemical under the influence of combustion products are emitted on the trajectory of firing towards the target.

Известен патрон, в котором в гильзу помещают слезоточивое вещество. Это вещество отделено от метательного заряда с помощью прокладки, а сверху прикрыто другой прокладкой, которая находится у открытого конца гильзы и удерживается от выпадения как и другие элементы патрона обжимом (завальцовкой) кольца гильзы. A cartridge is known in which a tear substance is placed in a sleeve. This substance is separated from the propellant charge by means of a gasket, and on top is covered by another gasket, which is located at the open end of the sleeve and is prevented from falling out like other elements of the cartridge by crimping (rolling) the sleeve ring.

Патрон фирмы ERMA WERKE содержит гильзу, в которой в донной части размещены капсюль-воспламенитель и метательный заряд. Метательный заряд прикрыт прокладкой. С дульного конца в гильзу вставлена пластмассовая оболочка, выполненная в виде стакана, дно которого имеет толщину несколько меньшую, чем толщина стенки и обращено к дульцевой части гильзы. В оболочке размещено раздражающее вещество, обычно это CN, CS или CR. На дне оболочки выполнены места ослабленного сечения в виде лепестковых надрезов, по которым происходит разрыв дна. Все элементы удерживаются в гильзе путем обжима ее дульцевой части. The ERMA WERKE cartridge contains a sleeve in which an igniter capsule and a propellant charge are placed in the bottom part. The throwing charge is covered by a gasket. From the muzzle end, a plastic shell is inserted into the sleeve, made in the form of a glass, the bottom of which has a thickness slightly less than the wall thickness and faces the muzzle part of the sleeve. An irritant is placed in the shell, usually CN, CS or CR. At the bottom of the shell, places of weakened cross-section are made in the form of petal notches along which the bottom breaks. All elements are held in the sleeve by crimping its muzzle.

Недостатком этого патрона является то, что газы с активно действующим кристаллическим веществом значительно рассеиваются после выхода из оружия. Дальность стрельбы этим патроном незначительна 0,5.2 мм. Кроме того, выброс облака вещества из этого патрона происходит со звуковым эффектом. The disadvantage of this cartridge is that gases with an active crystalline substance are significantly dispersed after exiting the weapon. The firing range of this cartridge is negligible 0.5.2 mm. In addition, the release of a cloud of matter from this cartridge occurs with a sound effect.

В качестве прототипа изобретения выбрано средство самообороны, содержащее закрытый контейнер с жидкостью, который вставляется в переднюю часть ствола оружия. Этот передний конец ствола закрыт сопловым блоком. В заднем конце ствола находится патрон, подобный холостому, имеющий капсюль-воспламенитель и средство активизации жидкости, которым может быть, например, щелочной металл. As a prototype of the invention, a means of self-defense was selected, containing a closed container with liquid, which is inserted into the front of the weapon barrel. This front end of the barrel is closed by a nozzle block. At the rear end of the barrel is a single cartridge, having an igniter capsule and a means of activating a liquid, which may be, for example, an alkali metal.

После срабатывания капсюля-воспламенителя щелочной металл, продвигаясь вперед, взаимодействует с водой и вызывает химическую реакцию, при которой происходит нагрев воды и выделение водорода. Сжатая горячая смесь жидкости с водородом и пороховыми газами от холостого патрона выбрасывается через сопло. Размеры сопла обеспечивают получение сплошной жидкой струи на дистанции от стреляющего по крайней мере только до 1,8 м. After triggering the igniter capsule, the alkali metal, moving forward, interacts with water and causes a chemical reaction in which the water is heated and hydrogen is released. A compressed hot mixture of liquid with hydrogen and powder gases from a blank cartridge is discharged through a nozzle. The dimensions of the nozzle provide a continuous liquid stream at a distance from the firing at least only 1.8 m.

По другому варианту изобретения жидкость непосредственно помещают в ствол, на переднем конце которого закреплен колпачок, являющийся сопловым блоком и имеющий отверстие, закрытое в нормальных условиях чувствительной к температуре пробкой. In another embodiment of the invention, the liquid is directly placed in the barrel, at the front end of which a cap is fixed, which is a nozzle block and has a hole closed under normal conditions with a temperature-sensitive plug.

Недостатком этих конструкций является небольшая дальность стрельбы жидкостью, а также высокая трудоемкость изготовления данного устройства из-за наличия в нем отдельного соплового блока, холостого патрона и других деталей и узлов. Кроме того, стрельба этими патронами сопровождается звуковым демаскирующим эффектом. The disadvantage of these designs is the small range of liquid firing, as well as the high complexity of manufacturing this device due to the presence of a separate nozzle block, a blank cartridge and other parts and assemblies. In addition, the firing of these cartridges is accompanied by a sound unmasking effect.

Относительно известных патронов-аналогов необходимо отметить, что разработаны они под стрелковое оружие со стволом и патронником, загрязняющимися в процессе стрельбы выбрасываемым веществом. Regarding the well-known analogue cartridges, it should be noted that they are designed for small arms with a barrel and a chamber, contaminated during firing with the ejected substance.

Кроме того, конструкция известных патронов-аналогов предполагает крепление капсюля-воспламенителя путем его запрессовки и кернения, трудноподдающихся контролю качества крепления, что пригодно для ствольного оружия, где патронная часть препятствует вылету капсюля-воспламенителя. Патрон для бесствольного оружия самообороны, не защищенный патронником, должен иметь конструкцию, исключающую возможность вылета капсюля-воспламенителя и травмирования стреляющего. In addition, the design of the known analogue cartridges involves fastening the igniter capsule by pressing and punching it, which are difficult to control by the quality of the attachment, which is suitable for barrels where the cartridge part prevents the igniter capsule from flying out. The cartridge for a barrelless self-defense weapon, not protected by a chamber, should have a design that excludes the possibility of the igniter capsule flying out and injuring the shooter.

Недостатком конструкции всех известных газовых и парожидкостных патронов является возможность переделки патронов оружия самообороны под более мощный заряд для метания тел, способных нанести тяжелые травмы при несанкционированной переделке патрона. A design flaw of all known gas and vapor-liquid cartridges is the possibility of altering self-defense weapon cartridges for a more powerful charge for throwing bodies capable of causing serious injuries during unauthorized alteration of the cartridge.

Целью изобретения является создание безопасного патрона для бесствольных стреляющих устройств самообороны, обеспечивающего повышение дальности стрельбы, улучшение технологичности изготовления, а также исключение возможности переделки патрона под более мощный заряд для метания тел, способных нанести тяжелые травмы. The aim of the invention is to create a safe cartridge for barrelless self-defense shooting devices, providing increased firing range, improved manufacturing technology, as well as eliminating the possibility of altering the cartridge under a more powerful charge for throwing bodies that can cause serious injuries.

Указанная цель достигается тем, что в патроне, содержащем гильзу, капсюль-воспламенитель и герметичный контейнер с метаемой массой, гильза выполнена составной в виде корпуса для размещения контейнера и дна с капсюлем-воспламенителем, при этом полость контейнера выполнена с уступом в передней части, образующим сопло, а дном контейнера является поршень-обтюратор, приводимый в действие газами, образующимися при срабатывании капсюля-воспламенителя, а при недостаточной его мощности и газами, образующимися при горении метательного заряда, расположенного в полости поршня-обтюратора. При выстреле поршень-обтюратор при своем движении вытесняет метаемую массу из контейнера. Передняя часть контейнера выполнена с возможностью ее вскрытия при определенном усилии. На дне гильзы установлен стопорный элемент с отверстием под боек стреляющего устройства, а корпус гильзы выполнен с ослабленным сечением в зоне действия максимального давления газов, перемещающих поршень-обтюратор. Дно с капсюлем-воспламенителем и стопорным элементом жестко закреплены в корпусе известным способом, например, завальцовкой последнего. This goal is achieved by the fact that in the cartridge containing the sleeve, the igniter capsule and the sealed container with the missile mass, the sleeve is made integral in the form of a housing for placing the container and the bottom with the igniter capsule, while the container cavity is made with a ledge in the front part, forming the nozzle, and the bottom of the container is a piston-sealer, driven by gases generated during the operation of the igniter capsule, and with insufficient power and gases generated by the burning of the propellant charge, located in the cavity of the piston-seal. When fired, the piston-sealer during its movement displaces the missile mass from the container. The front part of the container is made with the possibility of opening it with a certain effort. At the bottom of the sleeve there is a stop element with an opening for the firing pin striker, and the sleeve body is made with a weakened cross-section in the zone of action of the maximum pressure of the gases moving the piston-seal. The bottom with the igniter capsule and the locking element are rigidly fixed in the housing in a known manner, for example, by rolling the latter.

Достижение указанной цели возможно при различном выполнении передней части контейнера, например, с местами ослабленного сечения или в виде пустотелого колпачка, вставленного дном в отверстие в передней части контейнера, при различной метаемой массе, такой как жидкость с наполнителем, сыпучее вещество и т.п. Achieving this goal is possible with different execution of the front of the container, for example, with places of weakened cross-section or in the form of a hollow cap inserted with the bottom into the hole in the front of the container, with a different throwing mass, such as a liquid with a filler, granular substance, etc.

Таким образом, в предлагаемом патроне осуществлен принцип вывода на траекторию метаемой массы не газами, как в прототипе, а поршнем-обтюратором. Благодаря этому сохраняется целостность выбрасываемой струи и за счет этого повышается дальность стрельбы. К тому же, при этом обеспечивается дополнительное преимущество бесшумность выстрела. Этому же способствует и дополнительное размещение метательного заряда между капсюлем-воспламенителем и поршнем-обтюратором. Образующиеся при воспламенении капсюля-воспламенителя, а также при горении метательного заряда газы действуют на поршень-обтюратор, а не на метаемую массу. Thus, in the proposed cartridge, the principle of outputting the propelled mass onto the trajectory is not carried out by gases, as in the prototype, but by a piston-seal. Due to this, the integrity of the jet being ejected is maintained, and due to this, the firing range is increased. In addition, this provides an additional advantage of silent shots. The additional placement of the propellant charge between the igniter capsule and the obturator piston also contributes to this. The gases generated during ignition of the igniter capsule, as well as during the propellant combustion, act on the piston-sealer, and not on the propelled mass.

Наиболее эффективное выбрасывание массы в предлагаемом патроне может осуществляться при определенном отношении наружного диаметра поршня-обтюратора к диаметру сопла, при котором поршень-обтюратор останавливается в патроне в конце выстрела, а не выбрасывается к цели. Это устраняет нанесение повреждений живой силе. The most effective ejection of the mass in the proposed cartridge can be carried out with a certain ratio of the outer diameter of the piston-sealer to the diameter of the nozzle, in which the piston-sealer stops in the cartridge at the end of the shot, and is not thrown to the target. This eliminates manpower damage.

Исключение из конструкции отдельного холостого патрона, соплового блока, закрепленного с помощью резьбовых соединений, повышает технологичность изготовления предлагаемого патрона. The exception from the design of a separate blank cartridge, nozzle block, fixed with threaded connections, increases the manufacturability of the proposed cartridge.

При относительно малых величинах давления газов, при которых производится выброс массы на траекторию, ствол и патронник не требуются. Это обеспечивает дополнительные преимущества по удобству и безопасности стрельбы для стреляющего, исключая загрязнение оружия метаемым веществом. At relatively small gas pressures at which mass is ejected onto the trajectory, the barrel and chamber are not required. This provides additional advantages in the convenience and safety of shooting for the shooter, eliminating contamination of the weapon with a missile.

Исключение ствола из оружия также увеличивает дальность стрельбы за счет уменьшения потерь метаемой массы в стволе, что повышает количество жидкости, доносимой до цели, а также размеры пятна жидкости на цели, плотность капель жидкости на предельно достижимой дальности стрельбы. При стрельбе через ствол (или через сопло большой длины) часть жидкости, таким образом, используется неэффективно. The exclusion of the barrel from the weapon also increases the firing range by reducing the loss of propelled mass in the barrel, which increases the amount of fluid delivered to the target, as well as the size of the fluid spot on the target, the density of liquid droplets at the maximum achievable firing range. When shooting through the barrel (or through a long nozzle), part of the liquid is thus used inefficiently.

Длина сопла влияет на количество помещенного в контейнер или в составную гильзу жидкого, сыпучего или другого вещества, что в итоге обеспечивает его определенную концентрацию у цели. The length of the nozzle affects the amount placed in the container or in the composite sleeve of a liquid, bulk or other substance, which ultimately ensures its specific concentration at the target.

Стопорный элемент в виде закаленной шайбы с отверстием под боек стреляющего устройства обеспечивает надежное крепление капсюля-воспламенителя, исключающее его вылет при выстреле, что важно для предлагаемого патрона, разработанного для использования в безствольных стреляющих устройствах, когда существует возможность травмирования стрелка вырвавшимся при выстреле капсюлем. В известных патронах-аналогах, используемых в стрелковом оружии, проблемы вылета капсюля не возникает вследствие самой конструкции оружия (например, винтовка затвор). The locking element in the form of a hardened washer with an opening for the firing pin strips ensures reliable fastening of the igniter capsule, which prevents it from flying out when firing, which is important for the proposed cartridge, designed for use in barrelless firing devices when it is possible to injure the shooter with a capsule that burst when firing. In well-known analogue cartridges used in small arms, the problem of releasing the capsule does not arise due to the very construction of the weapon (for example, a rifle bolt).

Выполнение корпуса с ослабленным сечением в зоне действия максимального давления газов исключает возможность несанкционированного использования патронов оружия самообороны под более мощный заряд для метания тел, способных нанести тяжелые травмы при несанкционированной переделке патрона. Участок гильзы, подверженный действию максимального давления газов при выстреле, находится в нижней части корпуса гильзы и может быть определен с достаточной точностью теоретически или методами экспериментальной баллистики. The execution of the body with a weakened cross-section in the zone of maximum gas pressure excludes the possibility of unauthorized use of self-defense ammunition cartridges under a more powerful charge for throwing bodies that can cause serious injuries during unauthorized alteration of the cartridge. The section of the liner exposed to the maximum gas pressure during firing is located in the lower part of the liner body and can be determined with sufficient accuracy theoretically or by experimental ballistics methods.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Патрон содержит составную гильзу, состоящую из корпуса 1 и дна 2, капсюль-воспламенитель 3, при необходимости метательный заряд 4, герметичный контейнер 5 с метаемой массой 6, стопорный элемент 7 с отверстием под боек стреляющего устройства. Стопорный элемент может быть выполнен в виде плоской или рельефной шайбы из твердого материала, например, из закаленной стали. Элемент 7 устанавливается на наружной поверхности дна гильзы и обеспечивает надежное крепление капсюля-воспламенителя 3 в дне 2 гильзы. The cartridge contains a composite sleeve consisting of a housing 1 and a bottom 2, a primer 3, if necessary a propelling charge 4, a sealed container 5 with a propellant mass 6, a locking element 7 with an opening for the firing pin of the firing device. The locking element may be made in the form of a flat or embossed washer of solid material, for example, of hardened steel. Element 7 is installed on the outer surface of the bottom of the sleeve and provides reliable fastening of the igniter capsule 3 in the bottom 2 of the sleeve.

Дно 2 с капсюлем-воспламенителем 3 и стопорный элемент 7 крепятся завальцовкой корпуса, т.о. корпус гильзы соединяет все элементы патрона в единое целое и вместе с контейнером 5 выполняет при выстреле из бесствольного стреляющего устройства роль ствола с патронником. Для предотвращения несанкционированного использования патрона с большей, чем предусмотрено мощностью заряда и метаемой массы корпус гильзы имеет утонение стенок в зоне повышенного давления газов при стрельбе. Пик давления газов при стрельбе находится в плоскости, лежащей между дном 2 и поршнем-обтюратором 8, поэтому и концентратор напряжения стенок гильзы располагается в зоне А. Утонение стенок корпуса 1 в зоне А может быть выполнено как внутри, так и снаружи. The bottom 2 with the primer 3 and the locking element 7 are fastened by rolling the housing, i.e. the case body connects all the elements of the cartridge into a single unit and together with the container 5 performs the role of a barrel with a chamber when fired from a barrelless firing device. To prevent unauthorized use of a cartridge with a charge and throwing mass greater than that provided, the case body has thinning of the walls in the zone of high gas pressure during firing. The peak of the gas pressure during firing is in the plane lying between the bottom 2 and the piston shutter 8, therefore, the stress concentrator of the walls of the sleeve is located in zone A. The thinning of the walls of the housing 1 in zone A can be performed both inside and outside.

Для конкретного материала размеры поперечного сечения могут меняться в зависимости от его прочностных характеристик. Полость контейнера 5 выполнена сужающейся к передней части с образованием сопла. Передняя поверхность контейнера 5 имеет тарированную часть 9, расположенную в зоне сопла, которая вскрывается при определенном усилии и выполнена с местами ослабленного сечения, образованными, например, кольцевой проточкой Б. Может быть использована тонкая пленка, закрывающая сопло контейнера 5, элементы которого изготавливаются из полимерного материала и при сборке неразъемно соединяются сваркой или склеиванием. For a particular material, the cross-sectional dimensions may vary depending on its strength characteristics. The cavity of the container 5 is made tapering to the front with the formation of a nozzle. The front surface of the container 5 has a calibrated part 9 located in the zone of the nozzle, which is opened with a certain force and is made with places of weakened section formed, for example, by an annular groove B. A thin film can be used that covers the nozzle of the container 5, the elements of which are made of polymer material and during assembly are inseparably connected by welding or gluing.

При выстреле патрон функционирует следующим образом. When fired, the cartridge operates as follows.

Газы, образовавшиеся после срабатывания капсюля-воспламенителя 3 и при горении метательного заряда 4, если он используется, воздействуют на поршень-обтюратор 8 и при достижении определенного давления разрушают неразъемное соединение поршня-обтюратора с контейнером 5. Поршень-обтюратор 8, перемещаясь, воздействует на метаемую массу 6, вследствие чего увеличивается давление в полости контейнера 5, который при этом разрушается по месту Б ослабленного сечения тарированной части 9. Метаемая масса 6 через открывшееся сопло контейнера 5 выводится на траекторию полета к цели. Движение поршня-обтюратора 8 внутри контейнера 5 продолжается до встречи его с уступом в передней части контейнера. The gases generated after the operation of the igniter 3 and when the propellant charge 4 is burned, if used, act on the piston-sealer 8 and, when a certain pressure is reached, destroy the permanent connection of the piston-sealer with the container 5. The piston-sealer 8, moving, acts on the throwing mass 6, as a result of which the pressure in the cavity of the container 5 increases, which at the same time collapses in place B of the weakened section of the calibrated part 9. The throwing mass 6 is discharged through the opened nozzle of the container 5 on the flight path to the goal. The movement of the piston-shutter 8 inside the container 5 continues until it meets a ledge in front of the container.

В случае несанкционированной переделки патрона под большую, чем предусмотрено, мощность заряда и метаемой массы при выстреле происходит разрушение гильзы по месту А ослабленного сечения, рассчитанного на определенную величину давления. In the case of unauthorized alteration of the cartridge for a greater than prescribed power of the charge and the mass being thrown during firing, the sleeve is destroyed at location A of a weakened cross-section, designed for a certain pressure value.

После выстрела гильза с контейнером экстрактируется из стреляющего устройства. After the shot, the sleeve with the container is extracted from the firing device.

Предлагаемая конструкция патрона проверена стрельбой из бесствольного стреляющего устройства УДАР.000 ТУ. The proposed cartridge design is verified by firing from a barrelless firing device UDAR.000 TU.

Claims

A special-purpose cartridge containing a sleeve, an igniter capsule and a sealed container with a propellant, characterized in that the sleeve is made integral in the form of a housing for accommodating the container and the bottom with an igniter capsule, the cavity of the container is made with a ledge in the front to form a nozzle, the bottom the container is made in the form of a piston-sealer, and the front of the container is made with the possibility of opening it with a certain effort, while the sleeve is equipped with a locking element with an opening for the firing pin a device mounted on the bottom of the sleeve and rigidly fixed in the sleeve body, which is made with a weakened cross-section in the zone of action of the maximum pressure of the gases moving the piston-seal.