CZ37896U1 - A plastic medium- and large calibre cartridge - Google Patents

Description

Plastová nábojka pro střední a velké rážePlastic cartridge for medium and large calibers

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká oblasti především stredorážové a velkorážové munice především ráže od cca 40 mm do 200 mm, a to technického řešení konstrukce plastové nábojky pro tzv. dělenou munici (kdy střela netvoří s nábojnicí pevnou součást, ale jsou oddělené). Nábojka dle řešení je určena k praktickému použití pro střelbu, výcvik střelby a pro bojové nasazení.The technical solution concerns the field of medium-caliber and large-caliber ammunition, especially calibers from approx. 40 mm to 200 mm, namely the technical solution of the construction of a plastic cartridge for so-called split ammunition (when the bullet does not form a solid part with the cartridge, but they are separated). The cartridge according to the solution is intended for practical use for shooting, shooting training and for combat deployment.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Je známo velké množství nábojek pro dělenou munici, různého konstrukčního provedení. Obecně je vlastní nábojka vyrobena z následujících materiálů - plášť z oceli nebo z mosazi a povrch může být dále opatřen protikorozní úpravou. Ve dně nábojky je uložen zápalkový šroub, který je koncipován dle požadavků iniciace od zbraňového systému (mechanicky, elektricky iniciovatelný, nebo s kombinovanou možností iniciace). Součástí nábojky je iniciační náplň, která je zažehnuta od zápalkového šroubu a po zahoření následně iniciuje prachovou náplň vlastní nábojky.A large number of cartridges for split ammunition are known, of various designs. In general, the cartridge itself is made of the following materials - the casing is made of steel or brass, and the surface can also be provided with an anti-corrosion treatment. A primer screw is stored in the bottom of the cartridge, which is designed according to the initiation requirements of the weapon system (mechanically, electrically initiated, or with a combined initiation option). Part of the cartridge is the initiator charge, which is ignited by the primer screw and, after ignition, subsequently initiates the powder charge of the cartridge itself.

Jsou známy konstrukce nábojek, kdy v sestavě vlastní nábojky je použito kovové dno a další část nábojky je vyrobena ze spalitelné masy na bázi nitrocelulózy, nebo upraveného papíru na bázi TNT - jako pojivo a energetickou přísadou, s tím, že tato část nábojky při výstřelu shoří.There are well-known designs of cartridges where a metal bottom is used in the assembly of the cartridge itself and another part of the cartridge is made of combustible mass based on nitrocellulose or modified paper based on TNT - as a binder and energy additive, with the fact that this part of the cartridge burns when fired .

Nevýhody:Disadvantages:

Základní nevýhodou je použití kovových materiálů na výrobu těla nábojky nebo jen její části.The basic disadvantage is the use of metal materials for the production of the cartridge body or only part of it.

Výroba kovové nábojky je velmi náročná na vlastní technologii pro tváření, technologii tepelného zpracování, technologii obrábění a technologie povrchových úprav.The production of a metal cartridge is very demanding on its own forming technology, heat treatment technology, machining technology and surface treatment technology.

Tím pádem je i vlastní výroba časové náročná, náročná je i na vlastní energie a ekologii odpadních vod po povrchových úpravách a samozřejmně i vlastní dobou výroby nábojnice.As a result, the actual production is also time-consuming, it is also demanding on the own energy and the ecology of the waste water after surface treatments, and of course also on the time of the cartridge production itself.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Předmětem technického řešení je řešení plastové nábojky pro výcvikové použití a bojové nasazení, která se sestává minimálně ze dvou a více komponent, které spolu tvoří sestavu vlastní nábojky. Je to především vlastní celoplastové tělo nábojky, plastový nebo kovový zápalkový šroub a prachová náplň nábojky.The subject of the technical solution is the solution of a plastic cartridge for training use and combat deployment, which consists of at least two or more components, which together form the assembly of the cartridge itself. It is primarily the cartridge's own all-plastic body, a plastic or metal primer screw, and the cartridge's powder charge.

Volba materiálů a hmotnost dílů (především materiálu dna a prachové náplně) se řídí balistickými požadavky a určením nábojky, možností zpracování vstupních materiálů na komponenty, výsledným tvarem nábojky a její hmotností.The choice of materials and the weight of the parts (mainly the material of the bottom and the powder filling) are governed by ballistic requirements and the determination of the cartridge, the possibility of processing the input materials into components, the resulting shape of the cartridge and its weight.

Jde o vhodnou kombinaci plastových hmot a prachových náplní nábojky a následného konstrukčního řešení nábojky.It is a suitable combination of plastic materials and cartridge dust fillings and the subsequent structural solution of the cartridge.

Řešení dle přihlášky je zřejmé z následujících popisů jednotlivých příkladů.The solution according to the application is clear from the following descriptions of individual examples.

- 1 CZ 37896 U1- 1 CZ 37896 U1

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na obrázku 1 je znázorněno základní provedení nábojky pro ráži 122 mm s plastovým pláštěm, plastovým dnem a zápalkovým šroubem z plastu nebo kovovým šroubem.Figure 1 shows the basic design of a cartridge for caliber 122 mm with a plastic casing, a plastic bottom and a primer screw made of plastic or a metal screw.

Na obrázku 2 je znázorněno základní provedení nábojky pro ráži 125 mm nebo 152 mm s vyšším tlakem zplodin, kde naplněný plastový plášť je zakryt víčkem a plastové dno je opatřeno plastovou nebo kovovou diskovou výztuží.Figure 2 shows the basic design of a cartridge for caliber 125 mm or 152 mm with higher exhaust pressure, where the filled plastic shell is covered with a lid and the plastic bottom is provided with plastic or metal disc reinforcement.

Na obrázku 3 je znázorněna plastová nebo kovová disková výztuž.Figure 3 shows a plastic or metal disc reinforcement.

Na obrázku 4a a 4b je znázorněno podélné drážkování povrchu vlastní nábojky.Figure 4a and 4b shows the longitudinal groove of the surface of the cartridge itself.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution

Na obr. 1 je znázorněno první příkladné provedení nábojky pro ráži 122 mm, která se sestává z plastového pláště 5 opatřeného víčkem 10, plastového dna 2 nábojky, na které navazuje plášť plastové nábojky, který je na vnějším povrchu podélně drážkován 13b - drážky jsou lichoběžníkového tvaru. Celá vlastní kompletní nábojka je vyrobena na střikolise z materiálu polyvinylidenfluoridu, nebo polyftalamidu, následně je laborována vhodnou prachovou náplní 6 nábojky, dále je v nábojce vložen zažehovač 4 - textilní sáček plněný černým prachem. Zažehovač 4 je iniciován pomocí zápalkového šroubu 1a, který je vyroben z plastické hmoty - polyimid, polyoxymethylen (POM), a osazen vhodnými iniciátory. Iniciační výstup ze zápalkového šroubu 1a - především plamen a žhavé částice je usměrněn pomocí otvoru 3 do vnitřního prostoru nábojky na textilní sáček - zažehovač 4.Fig. 1 shows the first exemplary embodiment of a cartridge for caliber 122 mm, which consists of a plastic shell 5 equipped with a cap 10, a plastic cartridge bottom 2, which is followed by a plastic cartridge casing, which is longitudinally grooved 13b on the outer surface - the grooves are trapezoidal shape. The entire self-complete cartridge is made by injection molding from the material polyvinylidene fluoride or polyphthalamide, then it is laboratoryed with a suitable powder filling 6 cartridges, then an igniter 4 - a textile bag filled with black powder - is inserted into the cartridge. The igniter 4 is initiated by means of a primer screw 1a, which is made of plastic material - polyimide, polyoxymethylene (POM), and equipped with suitable initiators. The initiation output from the primer screw 1a - primarily the flame and hot particles - is directed by means of hole 3 into the inner space of the cartridge to the textile bag - igniter 4.

Všechny komponenty spolu tvoří pevný celek, jsou spojeny šroubením (zápalkový šroub 1a), a to tak, že celek - nábojka tvoří jeden prvek, a to jak z pohledu manipulace, skladování a přepravy.All components together form a solid unit, they are connected by a screw (match screw 1a), so that the unit - cartridge forms one element, both from the point of view of handling, storage and transport.

Po výstřelu, kdy je iniciován zápalkový šroub 1a, dojde k zahoření zažehovače 4, prachové náplně 6, a neshořelá nábojnice - plášť 5 a neshořelé plastové dno 2 jsou vytaženy z nábojové komory zbraňového systému, krycí víčko 10 vyletí z hlavně.After the shot, when the primer screw 1a is initiated, the igniter 4, the powder charge 6 will catch fire, and the unburned shell casing 5 and the unburned plastic bottom 2 are pulled out of the cartridge chamber of the weapon system, the cover cap 10 flies out of the barrel.

Plášť nábojky je na povrchu podélné opatřen drážkami 13a - viz obr 4.The casing of the cartridge is provided with grooves 13a on its longitudinal surface - see fig. 4.

Na obr. 2 je znázorněno druhé příkladné provedení nábojky pro ráži 125 nebo 152 mm nebo větší, resp. řešení nábojky s vyšším tlakem zplodin při zahoření prachové náplně, nábojka se sestává z plastového pláště 5, plastového dna 8 s výztuží a které navazuje plášť plastové nábojky, který je na vnějším povrchu podélně drážkován 13a - drážky jsou rádiusového tvaru. Celá vlastní kompletní nábojka je vyrobena na střikolise z materiálu polyvinylidenfluoridu, nebo polyftalamidu, a plastové dno 8 je opatřeno výztuží 12 z plastu (zvolenou z plastů výše uvedených) nebo z kovu - oceli, vhodné prachové náplně 6 nábojky, dále je v nábojce vložen zažehovač 4 - textilní sáček plněný černým prachem. Zažehovač 4 je iniciován pomocí zápalkového šroubu 1b, který je vyroben z kovu a osazen vhodnými iniciátory. Iniciační výstup ze zápalkového šroubu 1b - především plamen a žhavé částice je usměrněn pomocí otvoru 3 do vnitřního prostoru nábojky na textilní sáček - zažehovač 4.Fig. 2 shows a second example of a cartridge for caliber 125 or 152 mm or larger, or cartridge solution with a higher pressure of fumes when the powder charge ignites, the cartridge consists of a plastic shell 5, a plastic bottom 8 with reinforcement and which connects to the shell of the plastic cartridge, which is longitudinally grooved 13a on the outer surface - the grooves are radius-shaped. The entire self-complete cartridge is made by injection molding from the material polyvinylidene fluoride or polyphthalamide, and the plastic bottom 8 is equipped with a reinforcement 12 made of plastic (chosen from the plastics listed above) or metal - steel, suitable powder filling 6 cartridges, and an igniter is inserted into the cartridge 4 - textile bag filled with black dust. The igniter 4 is initiated by means of a primer screw 1b, which is made of metal and equipped with suitable initiators. The initiation output from the primer screw 1b - primarily the flame and hot particles - is directed by means of hole 3 into the inner space of the cartridge to the textile bag - igniter 4.

Z pohledu manipulace a především vlastní laborace nábojky je dále naplněný plášť 5 nábojky zakryt víčkem 10. Daší komponentou nábojky je vložka 11, která je do naplněného pláště 5 lepena vhodným lepidlem. Vložka 11 je dále opatřena průšlehovým otvorem 12, který je z vnitřní strany zakryt textilním kotoučkem, který je fixován k vložce 11 lepidlem.From the point of view of handling and, above all, the cartridge's own laboratory, the filled casing 5 of the cartridge is covered by the lid 10. The other component of the cartridge is the insert 11, which is glued to the filled casing 5 with a suitable adhesive. The insert 11 is also provided with a through-hole 12, which is covered from the inside by a textile disk, which is fixed to the insert 11 with glue.

Všechny komponenty spolu tvoří pevný celek, kdy jednotlivé komponenty jsou vhodnými lepidly spolu vzájemné lepeny, nebo spojeny šroubením (zápalkový šroub 1b - dno 8 nábojky víčko 10),All the components together form a solid unit, where the individual components are glued together with suitable adhesives, or connected by screws (match screw 1b - bottom 8 of cartridges cap 10),

- 2 CZ 37896 U1 a to tak, že celek - nábojka tvoří jeden prvek, a to z pohledu manipulace, skladování a přepravy.- 2 CZ 37896 U1 in such a way that the whole - cartridge forms one element, from the point of view of handling, storage and transport.

Po výstřelu, kdy je iniciován zápalkový šroub 1b dojde k zahoření zažehovače 4, prachové náplně 6 a vlastní nábojka (plášť 5 a plastové dno 8) jsou vytaženy z nábojové komory zbraňového systému.After the shot, when the primer screw 1b is initiated, the igniter 4 ignites, the powder charge 6 and the cartridge itself (sheath 5 and plastic bottom 8) are pulled out of the cartridge chamber of the weapon system.

Plášť nábojky je na povrchu podélně opatřen drážkami 13a - viz obr 4.The shell of the cartridge is provided with longitudinal grooves 13a on the surface - see fig. 4.

Na obr. 3 je znázorněna vnitřní disková výztuž 12, která je vyrobena z plastového materiálu na bázi polyimidu, polyetylensulfidu, polyftalamidu, případně i PA s uhlíkovými vlákny, nebo z kovu a tato plastová disková výztuž 12 je jednostranně opatřena nákružkem 14 a dále je opatřena minimálně čtyřmi, s výhodou šesti až devíti spojovacími otvory 7 v ploše plastové diskové výztuže 12, které slouží k lepšímu vzájemnému spojení plastové diskové výztuže 12 a plastového materiálu dna 8 nábojnice, kdy plastový materiál při výrobě dna 8 protéká těmito spojovacími otvory a tak je výlisek dokonalý.Fig. 3 shows the internal disc reinforcement 12, which is made of a plastic material based on polyimide, polyethylene sulfide, polyphthalamide, possibly also PA with carbon fibers, or of metal, and this plastic disc reinforcement 12 is provided with a collar 14 on one side and is also provided with at least four, preferably six to nine connecting holes 7 in the surface of the plastic disc reinforcement 12, which serve to better connect the plastic disc reinforcement 12 and the plastic material of the bottom 8 of the cartridge case, when the plastic material flows through these connecting holes during the production of the bottom 8 and thus the molding is perfect.

Na obr. 4a a 4b je znázorněno podélné drážkování povrchu nábojky, a to dvě různé provedení. Cílem tohoto podélného drážkování vnějšího povrchu nábojky, které je realizováno již při vlastní výrobě nábojky, je lepší extrakce vystřelené nábojky z hlavně. Drážky na povrchu nábojnice jsou vyrobeny v průběhu výroby nábojnice - jsou řešeny vlastním nástrojem lisovací formy a vlastní drážky při výstřelu, resp. po výstřelu, zabezpečují podstatné lepší extrakci vystřelené nábojky z komory zbraně.Figures 4a and 4b show the longitudinal grooving of the cartridge surface, two different designs. The aim of this longitudinal grooving of the outer surface of the cartridge, which is already implemented during the actual production of the cartridge, is better extraction of the fired cartridge from the barrel. The grooves on the surface of the cartridge are made during the production of the cartridge - they are solved by the tool of the press mold and the grooves themselves during the shot, respectively. after the shot, they ensure significantly better extraction of the fired cartridge from the chamber of the weapon.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Nábojky pro střední a velkorážovou munici podle navržené konstrukce jsou vyrobitelné na vhodném zařízení - především plastikárenské technologie a technologií pro výrobu daných ráží a to s ohledem na navržené řešení.Cartridges for medium- and large-caliber ammunition according to the proposed design can be produced on suitable equipment - mainly plastics technology and technology for the production of the given calibers, taking into account the proposed solution.

Claims (7)

1. Plastová nábojka pro střední a velké ráže od cca 40 do 200 mm, vyznačující se tím, že sestává z plastového pláště (5) s víčkem (10), vyplněného prachovou náplní (6), na který navazuje plastové dno (2, 8) se zápalkovým šroubem (1a, 1b) z plastu nebo z kovu, které je doplněno zažehovačem (4).1. Plastic cartridge for medium and large calibers from approx. 40 to 200 mm, characterized by the fact that it consists of a plastic casing (5) with a lid (10), filled with a powder charge (6), which is connected by a plastic bottom (2, 8 ) with a primer screw (1a, 1b) made of plastic or metal, which is supplemented with an igniter (4). 2. Plastová nábojka podle nároku 1, vyznačující se tím, že zažehovač (4) je tvořen textilním sáčkem naplněným černým prachem.2. Plastic cartridge according to claim 1, characterized in that the igniter (4) consists of a textile bag filled with black powder. 3. Plastová nábojka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že plastové dno (8) je zesíleno vnitřní diskovou výztuží (12) z plastu nebo z kovu.3. A plastic cartridge according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic bottom (8) is reinforced with an internal disk reinforcement (12) made of plastic or metal. 4. Plastová nábojka podle nároku 3, vyznačující se tím, že plastový plášť (5) a/nebo zápalkový šroub (1a) a/nebo plastové dno (2, 8) a/nebo vnitřní disková výztuž (12) jsou zvoleny z plastu vybraného ze skupiny zahrnující polyimid, polyfenylensulfid, polyvinylidenfluorid, polyftalamid, polyoxymethylen, polyethylensulfid a polyamid, který je výhodně zpevněn uhlíkovým vláknem.4. A plastic cartridge according to claim 3, characterized in that the plastic casing (5) and/or the primer screw (1a) and/or the plastic bottom (2, 8) and/or the internal disc reinforcement (12) are selected from the plastic selected from the group including polyimide, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, polyphthalamide, polyoxymethylene, polyethylene sulfide and polyamide, which is preferably reinforced with carbon fiber. 5. Plastová nábojka podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že plastový plášť (5) je ve své dolní části uzavřen vložkou (11) ze spalitelné masy a je opatřen průšlehovým otvorem (9) pro zažehnutí prachové náplně (6).5. A plastic cartridge according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic shell (5) is closed in its lower part by an insert (11) made of combustible mass and is provided with a through hole (9) for igniting the powder charge (6). . 6. Plastová nábojka podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že všechny komponenty těla nábojky, tvořené plastovým pláštěm (5), víčkem (10), plastovým dnem (2, 8) a zápalkovým šroubem (1a, 1b), jsou vzájemně slepeny a tvoří tak jeden pevný celek.6. A plastic cartridge according to one of claims 1 to 5, characterized in that all components of the cartridge body, consisting of a plastic shell (5), a cap (10), a plastic bottom (2, 8) and a primer screw (1a, 1b), they are glued to each other and thus form one solid unit. 7. Plastová nábojka pro střední a velké ráže od cca 40 do 200 mm, vyznačující se tím, že sestává z plastového pláště (5) s víčkem (10), na který navazuje plastové dno (2, 8) se zápalkovým šroubem (1a, 1b) z plastu nebo z kovu, kde tyto komponenty těla nábojky jsou vzájemně spojeny do jednoho pevného celku, přičemž plastový plášť (5) je vyplněn prachovou náplní (6) a plastové dno (2, 8) je doplněno zažehovačem (4) tvořeným textilním sáčkem naplněným černým prachem.7. Plastic cartridge for medium and large calibers from approx. 40 to 200 mm, characterized by the fact that it consists of a plastic shell (5) with a cap (10), which is followed by a plastic bottom (2, 8) with a primer screw (1a, 1b) made of plastic or metal, where these components of the cartridge body are connected to each other into one solid unit, while the plastic shell (5) is filled with powder filling (6) and the plastic bottom (2, 8) is supplemented with an igniter (4) made of textile bag filled with black powder.