БРОНЕБОЙНАЯ ПУЛЯ ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
ARMOUR-PIERCING BULLET FOR SMALL ARMS

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, а именно к бронебойным пулям, имеющим сердечник из твердого сплава с высоким пробивным действием и предназначенным для поражения огневых точек в легко бронированной военной технике.
Известна пуля, обеспечивающая пробитие противоосколочного бронежилета 6Б2, войлока и доски 25 мм за ним на дальности до 50 м (патент РФ №2018780).
Недостатки этой пули следующие: большое аэродинамическое сопротивление из-за наличия тупоконечной формы выступающей части сердечника в головной части пули, из-за уступа в месте сопряжения оболочки с сердечником, что приводит к возникновению тормозящих сил с встречным потоком воздуха на полете пули, а значит, и к ухудшению кучности боя и к потере скорости на траектории; относительно низкий процент пробития жилетов 6Б2 на дистанции более 50 м из-за тупоконечной формы стального сердечника, который при встрече с преградой может потерять устойчивость и не поразить цель.
Известна пуля для патронов стрелкового оружия, содержащая оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, имеющим притупленную головную часть, при этом головная часть сердечника выполнена длиной не менее 1,4 калибра пули и диаметром притупления, не превышающим 0,35 ее калибра (Патент SU 1838750).
Недостатком этой пули является малая эффективность при поражении бронированной техники и укрытий.
При ударе пули о твердую преграду разрушается оболочка и пробивное действие их обеспечивается сердечником. Испытаниями установлено, что у сердечников, имеющих притупление на головной части, в зависимости от материала оболочки, в которой они размещены, до 15-20% кинетической энергии пули тратится на разрушение оболочки.
Кроме того, сердечники, как правило, располагаются в пульной оболочке на некотором расстоянии от вершины пули, вследствие чего при встрече с преградой до 5% кинетической энергии затрачивается на смятие вершины пули до начала разрушения оболочки.
Известна пуля для патронов стрелкового оружия, содержащая оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, при этом вершина головной части сердечника имеет заострение высотой, не превышающей 0,7 калибра пули, диаметром основания не более 0,68 калибра пули (Патент РФ 2072507).
Недостатком этой пули является малая эффективность при поражении бронированной техники.
Это обусловлено тем, что оболочка пули выполнена из стали, а внутренний конус сердечника практически совпадает с конусом головной части сердечника и отсутствует зазор между вершиной сердечника и внутренней поверхностью оболочки. Поэтому при встрече с преградой энергия сердечника в первую очередь идет на разрушение (разрыв) еще не деформированной конусной части стальной оболочки.
Известна пуля, содержащая оболочку, в которой размещен стальной сердечник в рубашке, при этом оболочка выполнена металлической с утонением вершины головной ее части, рубашка выполнена из свинца, а сердечник выполнен каплеобразной формы, утонение вершины головной части оболочки составляет 0,1-0,5 толщины стенки оболочки, а сердечник от головной части к хвостовой выполнен в виде усеченного конуса с основанием у головной части, диаметр сердечника у головной части выполнен равным внутреннему диаметру цилиндрической части оболочки (патент РФ 2133440).
Недостатком этой пули является очень малая эффективность при поражении бронированной техники. В данном случае вершина оболочки выполнена утонченной из стали, но тем не менее имеется значительная часть вершины, имеющая оболочку в полную толщину.
Наиболее близкой по техническому решению и взятой за прототип является пуля для патрона стрелкового оружия, содержащая оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, при этом оболочка выполнена из металлокерамического антифрикционного порошкового материала, а головная конусообразная часть оболочки имеет переменную толщину, уменьшающуюся от основания конуса, где толщина конусообразной головки равна толщине цилиндрической части оболочки, до 0,55 толщины на вершине цилиндрической части оболочки, головка сердечника имеет заостренную вершину и выполнена из твердого сплава, а область между внутренней поверхностью головной части оболочки и поверхностью головной части сердечника заполнена твердой смазкой (патент РФ 2413171).
Недостатком данного технического решения является недостаточная пробивная способность, как следствие малая эффективность при поражении бронированной техники.
Таким образом, из приведенных выше аналогов и прототипа видно, что влияние оболочки как фактора, снижающего кинетическую энергию сердечника, идущую на пробитие преграды, достаточно велико.
Задачей изобретения является повышение пробивной способности бронебойной пули.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в увеличении кинетической энергии пули, идущей на пробитие брони, увеличение дистанции пробития бронезащиты, повышение кучности стрельбы.
Технический результат достигается заявляемой бронебойной пулей для стрелкового оружия, содержащей оболочку, имеющую головную конусообразную часть, с размещенными в ней рубашкой и твердосплавным сердечником, имеющим заостренную вершину в головной части, а область между внутренней поверхностью головной части оболочки и наружной головной частью сердечника заполнена смазкой, при этом в вершине головной конусообразной части оболочки выполнено сквозное отверстие, твердосплавной сердечник размешен в рубашке с соблюдением соосности цилиндрической части сердечника и отверстия в вершине головной части оболочки, рубашка выполнена из упруго-пластичного полимерного материала, при чем не менее 60% цилиндрической части твердосплавного сердечника находится в рубашке, длина твердосплавного сердечника ровна (2,02-3,5%)d, диаметр цилиндрической части равен (0,71-0,86)d, длина заостренной вершины головной части сердечника ровна (0,58-3,70)d, а диаметр отверстия в вершине головной конусообразной части оболочки равен (0,13-0,18)d, где d - диаметр калибра пули, масса твердосплавного сердечника ровна (0,57-0,86) массы пули.
Из теории известно, что кучность стрельбы в основном зависит от расположения центра масс пули. Практикой установлено: для улучшения показателя кучности стрельбы у пуль стрелкового оружия центр масс пули должен быть смещен ближе к хвостовой части. Наличие свинца в хвостовой части оболочки (плотность свинца почти в 1,5 раза ниже плотности твердого сплава) безусловно не способствует этому. Таким образом, замена свинцовой рубашки на упруго-пластичный материал позволяет увеличить длину цилиндрической части сердечника и сместить центр масс к хвостовой части, а следовательно, повысить показатели кучности.
Известно, что пробивное действие пули при встрече с твердыми преградами осуществляется сердечником и чем больше масса пули (при прочих равных условиях), тем выше пробивное действие. Следовательно, КПД будет выше у той пули, у которой отношение массы сердечника к общей массе пули будет иметь большую величину. У известных конструкций бронебойных пуль такое отношение примерно равно 0,5, то есть масса сердечника равна сумме масс рубашки и оболочки. Причем масса свинцовой рубашки значительно превышает массу оболочки. Массивная свинцовая рубашка не только снижает КПД пули, но и отрицательно сказывается на баллистических характеристиках патрона в целом.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что в производстве бронебойных патронов используется большое количество свинца. Следовательно, такие пули не отвечают современным требованиям по точности стрельбы, пробивному действию и рациональному использованию материалов.
Кинетическая энергия пули определяется скоростью вылета пули из ствола и ее массой, как правило, для каждого вида оружия имеет свое значение скорости и массы пули. Кинетическая энергия сердечника имеет существенное значение для поражающего действия. Однако не вся кинетическая энергии пули идет на разрушение брони. Так как пуля состоит из нескольких элементов, то и общая энергия складывается из ее отдельных элементов: энергии сердечника, энергии оболочки и свинцовой рубашки.
Как показывает практика, при встрече пули с преградой в первоначальный момент происходит смятие вершинки пули (до начала разрушения оболочки) и на данную работу затрачивается 7-10% кинетической энергии пули.
Чтобы уменьшить потерю кинетической энергии, идущей на разрушение оболочки заостренным твердосплавным сердечником, на вершине головной части оболочки выполнено сквозное отверстие, через которое в начальный момент вхождения сердечника в преграду и выхода сердечника из оболочки подается смазка, находящаяся в головной части оболочки. Уменьшение массы рубашки изготовленной из упруго-пластичного полимерного материала, позволяет увеличить массу твердосплавного сердечника до (0,57-0,86) массы пули, при сохранении общей массы пули, и увеличить до 25% кинетической энергии, идущей на пробитие преграды.
Выполнение твердосплавного сердечника остроконечным резко повышает КПД сердечника при пробитии. Очевидно, что чем "острее" головная часть сердечника, тем необходимо меньше энергии для пробития оболочки. Выполнение головной заостренной части сердечника конусообразной формы, длина которой равна (0,58-3,70)d, позволяет в данном диапазоне получить максимальную способность пули по пробитию брони. Диаметр цилиндрической части твердосплавного сердечника равен (0,71-0,86)d, данный диапазон параметров цилиндрической части сердечника позволяет снизить напряжения сжатия при прохождении сердечником преграды и уменьшить градиент напряжений при выходе сердечника из брони и тем самым максимально реализовать после пробивное действие сердечника. Длина сердечника равна (2,02-3,5 8)d, уменьшение длины сердечника менее 2,02 калибра снижает его массу и снижает пробивное действие из-за уменьшения удельного давления на преграду, увеличение длины сердечника более 3,58 калибра снижает пробивное действие из-за уменьшения его устойчивости. Изготовление твердосплавного сердечника в указанных пределах позволяет сохранить баллистические свойства пули.
На чертеже представлена конструкция заявляемой бронебойной пули для стрелкового оружия.
Бронебойная пуля для стрелкового оружия содержит оболочку 1. Оболочка изготовлена из биметалла, оболочка сверху покрыта медью. В вершине головной конусообразной части оболочки выполнено сквозное отверстие 2. В оболочке размещен твердосплавной сердечник 3, который находится в рубашке из упруго-пластичного полимерного материала 4. Сердечник изготовлен методом порошковой металлургии из сплава ВК8. Полость 5, образованная внутренней поверхностью головной части оболочки и поверхностью головной части сердечника, заполнена твердой смазкой, например парафином.
Проводились сравнительные испытания с пулями с твердосплавным сердечником патрона 7Н24. В качестве пробиваемого материала использовалась бронеплита 5 мм марки 2П ГОСТ В 21967-90 на удалении 200 м, 350 м, 500 м и 650 м. Определялся процент пробития материала преграды.
В таблице представлены результаты сравнительных испытаний, подтверждающих повышение пробивной способности предлагаемой пули.
Пуля
Пробитие плиты
200 м
350 м
500 м
650 м
Пуля патрона 7Н24
100%
80%
0%
0%
Пуля предлагаемая
100%
100%
100%
80%
Как видно из результатов испытаний, наилучшие показатели по проценту пробития у пули по предлагаемому техническому решению.