RU2153144C1

RU2153144C1 - Propellant charge

Info

Publication number: RU2153144C1
Application number: RU99126777A
Authority: RU
Inventors: А.А. Сулимов; М.К. Сукоян; Ю.М. Михайлов; В.П. Королев; А.В. Романьков; А.В. Хиникадзе
Original assignee: Сулимов Алексей Александрович; Сукоян Михаил Карапетович; Михайлов Юрий Михайлович; Королев Владимир Петрович; Романьков Александр Васильевич; Хиникадзе Александр Валерьянович
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2000-07-20

Abstract

FIELD: ammunition, in particular, equipment of fixed rounds of barrelled weapon. SUBSTANCE: charge has two components: the first component - pressed smokeless powder, the second component - grain smokeless powder in bulk, in which the first component is made in the form of a single block pressed of powder grains, whose surface has an inhibiting coating, the block porosity makes up 5 to 25%, and the block weight equals 75 to 95% of the charge total weight. The block may be inserted or pressed in the case. The inserted block may be composed of several blasting cartridges. The block may have a central duct with a diameter equal to 0.1 to 0.3 of the block diameter. EFFECT: essentially improved ballistic characteristics of round. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области боеприпасов, а именно к зарядам для снаряжения унитарных патронов для ствольного метания, и может быть использовано при конструировании и изготовлении новых видов вооружения, имеющих улучшенные баллистические характеристики. The invention relates to the field of ammunition, and in particular to charges for equipping unitary cartridges for barrel throwing, and can be used in the design and manufacture of new weapons with improved ballistic characteristics.

Известен метательный заряд для снаряжения унитарных патронов, который содержит два компонента: первый компонент - таблетки из спрессованного бездымного пороха и второй компонент - зерненый бездымный порох россыпью. Компоненты заряда однородно распределены (равномерно перемешаны) в объеме гильзы. [Патент США N 3938440, 1979, НКИ 102-38R, МКИ F 42 B 5/16 - прототип]. Known propellant charge for equipping unitary cartridges, which contains two components: the first component is tablets from compressed smokeless powder and the second component is granular smokeless powder in bulk. The components of the charge are uniformly distributed (evenly mixed) in the volume of the sleeve. [US patent N 3938440, 1979, NKI 102-38R, MKI F 42 B 5/16 - prototype].

По сравнению с обычным однокомпонентным зарядом, состоящим только из зерненого бездымного пороха (плотность не более 1.0 г/см³) смесевой заряд-прототип позволяет увеличить вес заряда, так как плотность спрессованных таблеток может достигать (по данным патента) значения до 1.4 г/см³. В формуле изобретения не оговорено соотношение (доля) компонентов, при такой конструкции заряда это соотношение не может существенно превышать единицу. Действительно, в лучшем из приведенных примеров (кривая Н) отношение веса первого компонента к весу второго компонента равно 1.07, или, доля первого компонента в общем весе заряда составляет 0.52, то есть возможность увеличения веса заряда крайне ограничена (из-за условия обеспечения равномерного перемешивания смеси).Compared with the usual single-component charge consisting only of granular smokeless powder (density no more than 1.0 g / cm ³ ), the mixed prototype charge allows increasing the charge weight, since the density of compressed tablets can reach (according to the patent) values up to 1.4 g / cm ³ . In the claims, the ratio (proportion) of the components is not specified, with this design of the charge, this ratio cannot significantly exceed unity. Indeed, in the best of the above examples (curve H), the ratio of the weight of the first component to the weight of the second component is 1.07, or, the proportion of the first component in the total charge weight is 0.52, that is, the possibility of increasing the charge weight is extremely limited (due to the condition of ensuring uniform mixing mixtures).

Кроме того, в конструкции заряда - прототипа не предусмотрены никакие меры для управления процессом газообразования в заряде, что не позволяет управлять величиной максимального давления выстрела. In addition, the design of the charge prototype does not provide any measures to control the process of gas formation in the charge, which does not allow you to control the maximum pressure of the shot.

Следует отметить, что в прототипе нет данных о пористости спрессованных таблеток, что важно для обеспечения полноты сгорания пороха. It should be noted that in the prototype there is no data on the porosity of the compressed tablets, which is important to ensure the completeness of the combustion of the powder.

Задачей настоящего изобретения является создание более совершенного метательного заряда, конструкция которого позволит увеличить вес заряда, повысить прогрессивность его горения и увеличить скорость метания при неизменном уровне максимального давления выстрела. The present invention is the creation of a more perfect propellant charge, the design of which will increase the weight of the charge, increase the progressiveness of its burning and increase the speed of throwing at a constant level of maximum shot pressure.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым метательным зарядом для унитарных патронов ствольного оружия, содержащим два компонента: первый компонент - спрессованный бездымный порох, второй компонент - зерненый бездымный порох в виде россыпи, в котором первый компонент выполнен в виде одного блока, спрессованного из пороховых зерен, на поверхность которых нанесено ингибирующее покрытие, пористость блока составляет 5-25%, а вес блока составляет 75-95% от полного веса заряда. The solution to this problem is achieved by the proposed propellant charge for unitary cartridges of a barreled weapon containing two components: the first component is compressed smokeless powder, the second component is granular smokeless powder in the form of a placer, in which the first component is made in the form of a single block pressed from powder grains, on the surface of which is applied an inhibitory coating, the porosity of the block is 5-25%, and the weight of the block is 75-95% of the total charge weight.

Блок может быть выполнен вкладным или запрессованным в гильзу. The block can be made loose or pressed into the sleeve.

Вкладной блок может быть составлен из нескольких шашек. The insert block may be composed of several checkers.

Блок может иметь центральный канал с диаметром, равным 0,1-0,3 диаметра блока. The block may have a central channel with a diameter equal to 0.1-0.3 of the diameter of the block.

Главными отличиями предлагаемого заряда от известного являются: а) нанесение на поверхность зерненого пороха, идущего на изготовление первого компонента, ингибирующего покрытия; б) изготовление первого компонента в виде одного блока; в) создание в этом блоке пористости 5-25%; г) увеличение доли первого компонента (блока) в общем весе заряда до 75-95%. The main differences between the proposed charge and the known one are: a) applying to the surface of the granular powder, going to the manufacture of the first component, the inhibitory coating; b) the manufacture of the first component in the form of a single block; c) the creation in this block of porosity of 5-25%; g) an increase in the proportion of the first component (block) in the total weight of the charge up to 75-95%.

В системе "боеприпас - оружие" большинство параметров, от которых зависит дульная скорость, являются константами: калибр и длина ствола, вес пули(снаряда), объем гильзы. После выбора этих характеристик на величину дульной скорости может оказывать влияние только вес заряда и его энергетика, а также - максимальное давление выстрела. Прирост дульной скорости может быть получен за счет увеличения веса заряда или за счет увеличения максимального давления выстрела, однако в последнем случае это приведет к снижению живучести и срока службы оружия, что недопустимо. Поэтому в баллистике является правилом, чтобы при любых изменениях, вносимых в состав и конструкцию заряда, максимальное давление выстрела оставалось неизменным. Задача увеличения дульной скорости для каждой конкретной системы должна решаться созданием для нее нового заряда (как правило, имеющего больший вес). In the "ammunition - weapons" system, most of the parameters on which the muzzle velocity depends are constants: caliber and barrel length, bullet (projectile) weight, and cartridge case volume. After choosing these characteristics, only the charge weight and its energy, as well as the maximum shot pressure can affect the muzzle velocity. The increase in muzzle velocity can be obtained by increasing the weight of the charge or by increasing the maximum pressure of the shot, however, in the latter case, this will lead to a decrease in survivability and service life of the weapon, which is unacceptable. Therefore, in ballistics it is a rule that, with any changes made to the composition and design of the charge, the maximum shot pressure remains unchanged. The task of increasing the muzzle velocity for each particular system should be solved by creating for it a new charge (as a rule, having more weight).

Чтобы увеличение веса заряда не привело к возрастанию максимального давления выстрела, необходимо регулировать (замедлить) процесс его конвективного воспламенения. Это приводит к постепенности включения заряда в горение и увеличению поверхности горения во времени, что оказывает благоприятное влияние на прогрессивность горения и приводит к увеличению заполнения индикаторной диаграммы давления и к появлению "плато" на кривой давления. В результате проведенных экспериментальных исследований предлагается регулировать процесс конвективного воспламенения за счет нанесения на поверхность пороховых зерен ингибирующего покрытия из инертного материала (полимерного пленочного, флегматизирующего и др.) и за счет увеличения размеров первого компонента при выполнении его в виде одного блока. To increase the charge weight does not lead to an increase in the maximum shot pressure, it is necessary to regulate (slow down) the process of convective ignition. This leads to the gradual inclusion of the charge in combustion and to an increase in the surface of combustion over time, which has a beneficial effect on the progressivity of combustion and leads to an increase in the filling of the pressure indicator diagram and to the appearance of a "plateau" on the pressure curve. As a result of experimental studies, it is proposed to regulate the convective ignition process by applying an inhibitory coating of inert material (polymer film, phlegmatizing, etc.) to the surface of the powder grains and by increasing the size of the first component when it is made in one block.

Блок изготавливается прессованием из зерен бездымного пороха с ингибирующим покрытием в виде вкладного моноблока с диаметром, близким к внутреннему диаметру гильзы, или прессованием этого пороха непосредственно в гильзу (второй компонент размещается в пространстве между блоком и гильзой). Вкладываемый в гильзу блок может состоять из нескольких шашек, если условия прессования не позволяют изготовить блок полной длины в один прием. The block is made by pressing from grains of smokeless powder with an inhibitory coating in the form of an inset monoblock with a diameter close to the inner diameter of the sleeve, or by pressing this powder directly into the sleeve (the second component is placed in the space between the block and the sleeve). A block inserted into a sleeve may consist of several pieces, if the pressing conditions do not allow to produce a full-length block in one go.

Применение блока позволяет увеличить долю первого компонента (ответственного за постепенность воспламенения блока) в общем весе заряда и повысить общий вес заряда по сравнению с тем, что достигается при равномерном смешении первого и второго компонентов в объеме гильзы (по прототипу) и получить тем самым прирост дульной скорости за счет увеличения веса заряда. Это увеличение веса заряда не влечет за собой рост максимального давления выстрела, так как процесс воспламенения пороховых зерен в составе блока замедлен наличием ингибирующего покрытия на их поверхности и увеличением пути, который должно пройти пламя, чтобы достичь центральной части блока (по сравнению с таблетками первого компонента небольшого размера по прототипу). The use of the unit allows you to increase the proportion of the first component (responsible for the gradual ignition of the unit) in the total charge weight and increase the total charge weight compared to what is achieved by uniformly mixing the first and second components in the volume of the sleeve (according to the prototype) and thereby obtain a muzzle increase speed by increasing the weight of the charge. This increase in the charge weight does not entail an increase in the maximum shot pressure, since the ignition of the powder grains in the composition of the block is slowed by the presence of an inhibitory coating on their surface and the increase in the path that the flame must pass in order to reach the central part of the block (as compared to the tablets of the first component small prototype size).

Пористость блока 5-25% выбирается, исходя из необходимости обеспечить заданную скорость конвективного распространения пламени по блоку (10- 50 м/с), и обеспечить высокую плотность заряжания до значений 1.1 - 1.3 г/см³. Величина доли первого компонента (блока) в составе заряда (75-95%) определяется требованием обеспечить стабильное воспроизводимое воспламенение заряда при увеличенной плотности заряжания, для чего заряд должен иметь в своем составе 5-25% насыпной части (второго компонента).The block porosity of 5-25% is selected on the basis of the need to provide a given speed of convective flame propagation through the block (10-50 m / s), and provide a high loading density up to values of 1.1 - 1.3 g / cm ³ . The proportion of the first component (block) in the composition of the charge (75-95%) is determined by the requirement to ensure stable reproducible ignition of the charge with an increased charge density, for which the charge should include 5-25% of the bulk part (second component).

При использовании зарядной камеры с высокой бутылочностью или блока с увеличенным диаметром блок содержит центральный канал с диаметром, равным 0,1-0,3 диаметра блока, что обеспечивает воспроизводимое воспламенение заряда. When using a charging chamber with high bottling or a block with an increased diameter, the block contains a central channel with a diameter equal to 0.1-0.3 of the diameter of the block, which provides reproducible ignition of the charge.

Фиг. 1 - схематический вид заряда по данному изобретению:
1 - пористый блок (первый компонент); 2 - второй компонент из зерненого пороха; 3 - гильза; 4 - пуля (снаряд); пунктирная линия обозначает центральный канал в блоке.FIG. 1 is a schematic view of a charge according to this invention:
1 - porous block (first component); 2 - the second component of granular powder; 3 - sleeve; 4 - bullet (shell); the dashed line indicates the center channel in the block.

Фиг. 2 - сравнение зависимостей дульной скорости (V_o) от максимального давления (P_m) для зарядов по прототипу (кривая 1) и по данному предложению (кривая 2). Как видно из фиг 2, предлагаемый метательный заряд позволяет увеличить дульную скорость на 12-17% по сравнению с прототипом без увеличения максимального давления выстрела.FIG. 2 - comparison of the dependences of the muzzle velocity (V _o ) on the maximum pressure (P _m ) for charges according to the prototype (curve 1) and according to this proposal (curve 2). As can be seen from FIG. 2, the proposed propellant charge allows to increase the muzzle velocity by 12-17% compared with the prototype without increasing the maximum shot pressure.

Claims

1. A propellant charge for unitary cartridges of a barrel weapon, containing two components: the first component is compressed smokeless powder, the second component is granular smokeless powder in the form of a placer, characterized in that the first component is made in the form of a single block pressed from powder grains onto the surface which have an inhibitory coating, the porosity of the block is 5 - 25%, and the weight of the block is 75 - 95% of the total charge weight.

2. The propelling charge according to claim 1, characterized in that the unit is made pressed into a sleeve.

3. The propellant charge according to claim 1, characterized in that the unit is made plug-in into the sleeve.

4. Throwing charge according to claim 3, characterized in that the insert block is composed of several checkers.

5. Throwing charge according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the block has a central channel with a diameter equal to 0.1 - 0.3 of the diameter of the block.