Патент на изобретение №2367886

(54) ПУЛЕУЛАВЛИВАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для улавливания пуль и дробовых снарядов, а именно к пулеулавливателям. Пулеулавливатель содержит верхний пулеотражатель с лицевой поверхностью, нижний пулеотражатель с лицевой поверхностью, отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, и пулеприемную камеру с горловиной. Одна сторона горловины образована отражающим элементом, а другая сторона – верхней частью нижнего пулеотражателя. Лицевая поверхность нижнего пулеотражателя выполнена с профилем в виде кривой, описываемой приведенным уравнением, или с профилем в виде вписанной ломаной линии, аппроксимирующей указанную кривую линию. Ломаная линия содержит не менее трех отрезков. Технический результат заключается в уменьшении износа пулеотражателя за счет исключения обратного рикошета при ударном взаимодействии пуль. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для проведения учебно-тренировочных спортивных и боевых стрельб, а также для испытаний оружия, а именно к устройствам для улавливания пуль и дробовых снарядов при стрельбе из стрелкового оружия.

В любом тире основную нагрузку при проведении стрельб испытывает пулеулавливатель, и его функционирование во многом определяет эксплуатационные возможности конкретного тира. Главную опасность при стрельбе в тире представляет неопределенный рикошет пуль или их фрагментов в сторону стрелка. Основной причиной возникновения неопределенного рикошета являются места стыковки частей, образующих пулеулавливатель, и выступающие крепежные элементы на поверхности пулеотражателей и пулеулавливателя. Обеспечение безопасности проведения стрельб, особенно на близких дистанциях, в значительной мере определяется конструкцией пулеулавливателя.

Выбор рациональной конструкции пулеулавливателя позволяет снизить объемы монтажно-сборочных работ, что имеет особо важное значение для тиров закрытого типа, которые, как правило, являются достаточно дорогостоящими, капитальными сооружениями, а также увеличить срок эксплуатации тира в целом.

Известны пулеулавливатели, включающие верхний пулеотражатель, нижний пулеотражатель, соединенные с горловиной пулеприемной камеры (US 3404887, F41J 1/12, 1968; US 3701532, F41J 1/12, 1972; US 5655775, F41J 1/12, 1997). Нижний пулеотражатель этих пулеулавливателей образован несколькими рядами соединенных между собой внахлест по направлению стрельбы листов. Такая конструкция пулеулавливателя сохраняет возможность рикошета назад фрагментов пуль при их попадании в область стыка листов. Кроме этого, в стыках будут накапливаться свинцовая пыль и фрагменты разрушенных пуль, что затрудняет обслуживание пулеулавливателя.

В настоящее время при проведении стрельб в закрытых тирах используются современные патроны стрелкового оружия, имеющие пули с твердыми сердечниками. При этом твердость сердечников этих пуль часто превосходит твердость материалов, применяемых в конструкциях пулеулавливателей, в частности для изготовления таких элементов пулеулавливателя, как пулеотражатели. Известно, что живучесть пулеотражателя повышается при уменьшении угла встречи пули и пулеотражателя. Однако использование пулеотражателей с малыми углами встречи на практике приводит к чрезмерному увеличению линейных размеров пулеулавливателя и, как следствие, требует увеличения протяженности тира.

Задачей настоящего изобретения является создание пулеулавливателя, обладающего повышенной живучестью в условиях многократного ударно-импульсного нагружения и эффективной организации процесса торможения пули, исключающей обратный рикошет, т.е. выброс пули или ее фрагментов в направлении стреляющего.

Решением указанной задачи является пулеулавливатель, содержащий верхний пулеотражатель с лицевой поверхностью, нижний пулеотражатель с лицевой поверхностью, отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, и пулеприемную камеру с горловиной, одна сторона образована отражающим элементом, а другая сторона – верхней частью нижнего пулеотражателя, при этом лицевая поверхность нижнего пулеотражателя выполнена с профилем в виде кривой, описываемой уравнением

где R – текущий радиус-вектор (м);

– угол текущего радиуса-вектора (рад);

R_o – заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h_o над полом тира;

– угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°,

или с профилем в виде вписанной ломаной линии, аппроксимирующей указанную кривую линию, причем ломаная линия содержит не менее трех отрезков.

Если пули содержат твердые сердечники, угол определяется по формуле

где HD_по – динамическая твердость материала нижнего пулеотражателя (Н/м²);

HD_сп – динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м²);

_сп – плотность материала сердечника пули (кг/м³);

V – скорость пули в момент удара (м/с).

Верхний пулеотражатель пулеулавливателя расположен с обеспечением угла наклона его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости, равного 0-15°.

Высота нижнего пулеотражателя составляет (0,7-0,9) высоты тира.

Отражающий элемент расположен под углом =(0,75-1,0) к горизонтали, при этом

где – угол касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя к горизонтали;

– угол радиус-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.

Пулеприемная камера выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d – калибр оружия (м).

Пулеприемная камера может быть выполнена в виде цилиндрических сегментов или вписанных в них многогранных сегментов.

Радиус цилиндрических сегментов пулеприемной камеры равен предпочтительно (25-50)d.

Ширина входа в горловину пулеприемной камеры по горизонтали составляет 0,150-0,450 м.

Верхний и нижний пулеотражатели, отражающий элемент и пулеприемная камера выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц.

Сущность пулеулавливателя показана на прилагаемых чертежах.

На фиг.1 – показан пулеулавливатель в разрезе согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 – другой пример пулеулавливателя в разрезе согласно настоящему изобретению;

на фиг.3 – кривая, описывающая профиль лицевой поверхности нижнего пулеотражателя;

на фиг.4 – общий вид пулеулавливателя (рама, элементы крепления и пулесборники условно не показаны).

Пулеулавливатель 1 содержит верхний пулеотражатель 2, монтируемый на независимых опорах 3, и установленные на пространственной раме 4 нижний пулеотражатель 5 и пулеприемную камеру 6 с пулесборниками 7, оснащенными контейнерами 8 для сбора и удаления пуль и их фрагментов. Пулеприемная камера 6 имеет горловину, одна сторона которой образована отражающим элементом 9, примыкающим к верхнему пулеотражателю 2, а другая сторона – верхней частью нижнего пулеотражателя 5.

Как показано на фиг.1, 3 и 4, лицевая поверхность нижнего пулеотражателя 5 имеет профиль в виде кривой, описываемой уравнением

где R – текущий радиус-вектор (м);

– угол текущего радиуса-вектора (рад);

R_o – заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h₀ над полом тира;

– угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°.

Такая форма лицевой поверхности нижнего пулеотражателя 5 (фиг.3) не только предотвращает обратный рикошет пуль и/или их фрагментов, но и обеспечивает условия одинакового нагружения при соударении пули с любой точкой нижнего пулеотражателя 5, что способствует повышению живучести пулеулавливателя 1.

Угол при стрельбе пулями с твердыми сердечниками определяется по формуле:

где HD_по – динамическая твердость материала главного пулеотражателя (Н/м²);

HD_сп – динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м²);

_сп – плотность материала сердечника пули (кг/м³);

V – скорость пули в момент удара (м/с).

При таком значении угла практически исключаются условия появления обратного рикошета при ударном взаимодействии пуль, имеющих твердые сердечники, с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя 5 и обеспечивается ее минимальный износ.

Для упрощения конструкции нижнего пулеотражателя 5 кривая, описывающая профиль его лицевой поверхности, может быть аппроксимирована вписанной в нее ломаной линией, содержащей не менее трех отрезков (фиг.2).

В обоих случаях нижний пулеотражатель 5 изготавливают из высокопрочных стальных листов, соединенных путем сварки встык со стороны тыльной поверхности нижнего пулеотражателя 5.

Высота нижнего пулеотражателя 5 составляет 0,7-0,9 высоты тира, в этом случае более 90% попаданий приходится на нижний пулеотражатель 5, и пули или их фрагменты попадают в пулеприемную камеру 6 непосредственно после первого рикошета.

Верхний пулеотражатель 2, также изготовленный из высокопрочного стального листа или высокопрочных стальных листов, соединенных сваркой встык, имеет наклон его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости 0-15° для предотвращения обратного рикошета пуль или их фрагментов после вторичного соударения с нижним пулеотражателем. Отражающий элемент 9 направляет пули, рикошетирующие от нижнего пулеотражателя 5, внутрь пулеприемной камеры 6. Для этого отражающий элемент 9 устанавливается под углом =(0,75-1,0). Угол _* определяется касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя 5 к горизонтали.

где – угол радиус-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.

Ширина входа по горизонтали «А» в горловину пулеприемной камеры 6 выбирается из условия, что траектория рикошета пули от нижней кромки нижнего пулеотражателя 5 будет проходить в пулеприемную камеру 6, минуя верхний пулеотражатель 2 и составляет 0,150-0,450 м. Для повышения прочности пулеприемная камера 6 выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d – калибр оружия (м).

Пулеприемная камера 6 выполнена в виде цилиндрических сегментов (поз.10, фиг.1) или вписанных в них многогранных сегментов (поз.11, фиг.2).

Радиус цилиндрического сегмента 10 равен предпочтительно (25-50)d, что способствует повышению прочности пулеприемной камеры 6.

Верхний 2 и нижний пулеотражатели 5, отражающий элемент 9 и пулеприемная камера 6 выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц, например из термообработанной стали типа 30ХГСА.

В предлагаемой конструкции все элементы пулеулавливателя 1 монтируются встык, что практически исключает причины, приводящие к неопределенному рикошету.

Работоспособность конструкции подтверждена положительными результатами натурных испытаний с использованием различных систем стрелкового оружия.

Формула изобретения

1. Пулеулавливатель, содержащий верхний пулеотражатель с лицевой поверхностью, нижний пулеотражатель с лицевой поверхностью, отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, и пулеприемную камеру с горловиной, одна сторона которой образована отражающим элементом, а другая сторона – верхней частью нижнего пулеотражателя, при этом лицевая поверхность нижнего пулеотражателя выполнена с профилем в виде кривой, описываемой уравнением

где R – текущий радиус-вектор (м);
– угол текущего радиуса-вектора (рад);
R₀ – заданный базовый радиус-вектор (м) для угла =0, соответствующего горизонтальному положению ствола оружия на заданной высоте h₀ над полом тира;
– угол встречи пули с лицевой поверхностью нижнего пулеотражателя, выбранный из условия предотвращения обратного рикошета пуль и/или их фрагментов и не превышающий 45°,
или с профилем в виде вписанной ломаной линии, аппроксимирующей указанную кривую линию, причем ломаная линия содержит не менее трех отрезков.

2. Пулеулавливатель по п.1, в котором, если пули содержат твердые сердечники, угол определяется по формуле

где HD_по – динамическая твердость материала нижнего пулеотражателя (Н/м²);
HD_сп – динамическая твердость материала сердечника пули (Н/м²);
_сп – плотность материала сердечника пули (кг/м³);
V – скорость пули в момент удара (м/с).

3. Пулеулавливатель по п.1, в котором верхний пулеотражатель расположен с обеспечением угла наклона его лицевой поверхности к горизонтальной плоскости, равного 0°-15°.

4. Пулеулавливатель по п.1, в котором высота нижнего пулеотражателя составляет (0,7-0,9) высоты тира.

5. Пулеулавливатель по п.1, в котором отражающий элемент, примыкающий к верхнему пулеотражателю, расположен под углом =(0,75-1,0)_* – к горизонтали, при этом

где _* – угол касательной в верхней точке нижнего пулеотражателя к горизонтали;
_* – угол радиуса-вектора в верхней точке нижнего пулеотражателя.

6. Пулеулавливатель по п.1, в котором пулеприемная камера выполнена с толщиной стенки (1,0-3,0)d, где d – калибр оружия (м).

7. Пулеулавливатель по п.1, в котором пулеприемная камера выполнена в виде цилиндрических сегментов или вписанных в них многогранных сегментов.

8. Пулеулавливатель по п.7, в котором цилиндрическая поверхность пулеприемной камеры имеет радиус, равный (25-50)d.

9. Пулеулавливатель по п.1, в котором ширина входа в горловину пулеприемной камеры по горизонтали составляет 0,150-0,450 м.

10. Пулеулавливатель по п.1, в котором верхний и нижний пулеотражатели, отражающий элемент и пулеприемная камера выполнены из материала с твердостью по Бринеллю не ниже 400 единиц.

РИСУНКИ