ПУЛЯ "ОСА" И ПАТРОН ДЛЯ ГЛАДКОСТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
"WASP" BULLET AND CARTRIDGE FOR SMOOTH-BORE WEAPON

Изобретение относится к охотничьим боеприпасам, а именно к пулевым патронам с подкалиберной пулей стрелочного типа стабилизации, предназначенным для использования в охотничьих ружьях с любым дульным сужением ствола.
Известен ряд боеприпасов для гладкоствольного оружия с подкалиберными пулями, например патроны для гладкоствольного ружья с подкалиберной пулей Келли Мак-Элвина и аналогичной ей пулей «Кировчанка» (Трофимов В.Н., Трофимов А.В. «Современные охотничьи боеприпасы для гладкоствольного оружия. Пули. Пулевые патроны» Справочник - М.: «Издательский Дом Рученькиных», 2007 г.; US 3726231; WO 91/13313), пули которых имеют соединенные вершинами в самом узком месте головную часть пули в форме длинного конуса с коротким цилиндрическим участком и хвостовую часть пули в форме короткого конуса с пустотелым удлиненным цилиндрическим участком.
Принимая во внимание, что при снаряжении патрона пули «Кировчанка» и Келли Мак-Элвина вкладывают внутрь массивных полуконтейнеров длиной не менее длины пули и с торца подкрепляют мощным набором пыжей (элементов поддона толкающего типа), то в указанных боеприпасах наблюдается значительная деформация пули в момент выстрела, а при плохом качестве литья и потеря пулей осесимметричности аэродинамической формы, как неизбежное следствие применения пыжа-поддона толкающего типа. Вместе с этим, названные пули характеризует значительный, более 20% бесполезный, с позиций доносимой пулей до объекта поражения энергии, вес отделяющихся от пули опорно-ведущих элементов и пыжа-поддона, а также непредсказуемые траекторные возмущения пули, вызываемые воздействием выстреливаемых вдогон пули элементов пыжа-поддона толкающего типа, подталкивающих хвостовую часть пули, и относительно слабая стрелочная стабилизация, вследствие нахождения конусной юбки-стабилизатора пули в аэродинамической тени головной части пули.
Наиболее близкими техническими решениями к настоящему изобретению являются патроны для гладкоствольного ружья с подкалиберными пулями К.Совестра (названный выше Справочник; US 4788915; US 4911079; WO 96/08689; FR, 2867267).
Известны в продаже патроны французской фирмы «Thifan Industrie» с оперенной подкалиберной пулей «BFS», изобретенной J.K.Sauvestre.
Основные отличия этих боеприпасов заключены в конструкции пули и контейнера-обтюратора. Пули К.Совестра состоят из массивного стального сердечника-шпильки, стягивающей рубашку из твердого свинцового сплава, снабженную по боковой цилиндрической поверхности четырьмя глубокими кольцевыми канавками асимметричной трапецеидальной формы в плане, с четырехлопастным крестообразным полимерным стабилизатором, размах оперения которого не превышает максимального диаметра рубашки, при этом кромки лопастей оперения имеют скосы передней или задней, иногда обеих, кромок, по-разному в разных патронах, причем удлинение пули (отношение полной длины пули к максимальному диаметру рубашки) достигает величины 4,3.
Контейнер-обтюратор пули «BFS» состоит из двух полуподдонов тянущего типа, охватывающих всю рубашку и часть стабилизатора до начала центрального стержня стабилизатора, причем полуподдоны своими внутренними кольцевыми выступами-упорами заполняют соответствующие кольцевые канавки рубашки, а с наружной стороны, на протяжении от носового среза полуподдона до начала пластикового воротника стабилизатора на хвостовике свинцовой рубашки полуподдоны снабжены рядом мелких кольцевых канавок глубиной, превышающей половину максимального дульного сужения ствола охотничьего ружья, при этом уплотнение плоскости разъема полуподдонов осуществлено посредством закладных эластичных цилиндрических элементов, установленных в радиальных отверстиях, выполненных в плоскости разъема полуподдонов в области цилиндрического участка пластикового воротника стабилизатора на хвостовике рубашки.
Основными недостатками патронов с пулей «BFS» являются относительная сложность конструкции пули и контейнера-обтюратора, требующие для изготовления дорогостоящей оснастки, а также перенасыщенность боковой поверхности пули крупными элементами, препятствующими образованию ламинарного слоя обтекания боковой поверхности пули, и связанные с этим значительные потери на вихревое и волновое сопротивление. И, кроме того, относительно слабая эффективность стабилизатора вследствие того, что его размах не превышает максимального диаметра рубашки, в связи с чем он практически полностью находится в аэродинамической тени ее, что приводит, в пределах рассматриваемого калибра боеприпаса и удлинения пули, к недоиспользованию подкалиберной пулей «BFS» потенциальных возможностей конструкции.
При создании настоящего изобретения была поставлена задача повышения кучности и точности боя путем улучшения стабилизации пули на траектории за счет применения надкалиберного по отношению к головной части пули крестообразного стабилизатора с размахом оперения, значительно превышающим максимальный диаметр головной части, а также увеличения кинетической энергии пули у объекта поражения за счет улучшения аэродинамической формы путем приближения обводов пули к форме гладкого оперенного вытянутого веретена с величиной удлинения пули 4,5 при снижении массы и упрощении конструкции контейнера-обтюратора.
Поставленная задача была решена созданием подкалиберной пули «Оса» стрелочного типа стабилизации, отличающейся тем, что:
- пуля содержит две части:
- головную поражающую часть, изготовленную из твердого свинцового сплава в виде последовательно сопряженных полусферического головного обтекателя и цилиндрического тела пули, имеющего торцевой опорный конус и центральное монтажное отверстие;
- хвостовую стабилизирующую часть, выполненную из пластика в виде тонкого сужающегося стержня с длинным конусом и крестообразным стабилизатором на конце, причем со стороны примыкания стержня к головной части стержень снабжен центральным монтажным отверстием;
при этом:
- соединение головной и хвостовой частей между собой в единое целое выполнено посредством стяжного винта-самореза, размещенного внутри центрального монтажного отверстия головной части и закрепленного в центральном монтажном отверстии хвостовой части,
и при этом:
- полная длина пули составляет 3,75-4,5 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;
- длина головной части пули составляет 1,5-2 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;
- максимальный диаметр головной части составляет 0,6-0,8 диаметра канала ствола;
- размах лопастей оперения стабилизатора составляет 1,3-1,5 диаметра головной части, но не превышает величины 0,98 диаметра дульного сужения канала ствола,
- максимальный диаметр цилиндрического участка стержня хвостовой части в месте примыкания хвостовой части к головной части не превышает 0,65 диаметра головной части, а в начале оперения стабилизатора составляет не более 0,5 диаметра головной части,
- угол стреловидности передней кромки лопастей стабилизатора составляет 30-45°,
- угол скоса передней кромки лопасти стабилизатора составляет 16-20°.
Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и метательный снаряд, снабженный опорно-обтюрирующей системой тянущего типа с пулей подкалиберной стрелочного типа стабилизации, отличающегося тем, что:
- в качестве метательного снаряда патрон содержит поддон тянущего типа и пулю «Оса», и при этом:
- пуля содержит две части:
- головную поражающую часть, изготовленную из твердого свинцового сплава в виде последовательно сопряженных полусферического головного обтекателя и цилиндрического тела пули, имеющего торцевой опорный конус и центральное монтажное отверстие;
- хвостовую стабилизирующую часть, выполненную из пластика в виде тонкого сужающегося стержня с длинным конусом и крестообразным стабилизатором на конце, причем со стороны примыкания стержня к головной части стержень снабжен центральным монтажным отверстием;
- соединение головной и хвостовой частей между собой в единое целое выполнено посредством стяжного винта-самореза, установленного внутри центрального монтажного отверстия головной части и закрепленного в центральном монтажном отверстии хвостовой части,
- и при этом:
- полная длина пули составляет 3,75-4,5 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;
- длина головной части пули составляет 1,5-2 диаметра цилиндрического участка головной части тела пули;
- максимальный диаметр головной части составляет 0,6-0,8 диаметра канала ствола;
- размах лопастей оперения стабилизатора составляет 1,3-1,5 диаметра головной части, но не превышает величины 0,98 диаметра дульного сужения канала ствола,
- максимальный диаметр цилиндрического участка стержня хвостовой части в месте примыкания хвостовой части к головной части не превышает 0,65 диаметра головной части, а в начале оперения стабилизатора составляет не более 0,5 диаметра головной части;
- угол стреловидности передней кромки лопастей стабилизатора составляет 30-45°,
- угол скоса передней кромки лопасти стабилизатора составляет 16-20°;
- поддон выполнен в виде двух изготовленных из полимерных материалов секторных полуподдонов тянущего типа, отделяемых после выхода из канала ствола и охватывающих головную часть пули и четверть длины цилиндрического участка центрального стержня стабилизатора, причем полуподдоны внутренними поверхностями повторяют обводы тела пули от основания полусферического обтекателя до торцевого опорного конуса и цилиндрического участка центрального стержня стабилизатора, а снаружи, на центрирующей поверхности начальных участков секторных полуподдонов, имеющей длину, равную половине диаметра канала ствола, выполнены продольные канавки глубиной до половины величины дульного сужения ствола, а хвостовая часть полуподдонов на длине, равной 0,5-0,7 диаметра канала ствола, выполнена гладкой и отделена от начального направляющего участка полуподдонов кольцевой компенсационной канавкой глубиной не менее половины величины дульного сужения канала ствола, при этом в хвостовой части тела полуподдонов со стороны плоскости разъема поддона, перпендикулярно ей, выполнены элементы системы уплотнения плоскости разъема тянущего поддона в виде шипа в одном полуподдоне и соответствующего ему паза в другом полуподдоне;
- длина поддона составляет 1,5 диаметра канала ствола, а его диаметр составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола,
- в патроне пуля размещена внутри полуподдонов, метательный снаряд размещен в гильзе путем погружения стабилизатора хвостовой части пули непосредственно в пороховой заряд с поджатием пороха с помощью поддона.
В подкалиберной пуле «Оса», согласно изобретению, сочетание тяжелой головной части пули с легкой стабилизирующей хвостовой частью, соединенных в одно целое посредством стяжного винта-самореза, размещенного внутри центрального отверстия головной части и закрепленного в центральном отверстии хвостовой части, образует единое веретенообразное, хорошо обтекаемое, аэродинамическое тело пули «Оса», имеющее надкалиберный по отношению к головной части пули высокоэффективный крестообразный стабилизатор, величину удлинения пули 4,5 и максимальный диаметр головной части тела пули не превышающий величины 0,6-0,8 диаметра канала ствола.
Использованием подкалиберной пули «Оса» согласно изобретению в патроне охотничьем для гладкоствольного ружья согласно изобретению, содержащем опорно-обтюрирующую систему, образованную секторными полуподдонами поддона тянущего типа, достигнуто снижение деформаций и сохранение осесимметричности аэродинамической формы пули, обеспечено улучшение условий выхода пули из ствола, достигнуто уменьшение величины случайного возмущающего импульса от отделяемых элементов поддона и струи истекающих из ствола газов, снижена паразитная масса отделяемых элементов поддона, повышена энергия пули: дульная за счет снижения паразитных масс и кинетическая у объекта поражения за счет повышения устойчивости пули на траектории и снижения аэродинамических потерь, и, в конечном итоге, достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего патрона при существенном увеличении кинетической энергии пули и дальнобойности патрона.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - патрон для гладкоствольного оружия согласно изобретению, снаряженный пулей «Оса» согласно изобретению: Б - продольный разрез патрона, сторона порохового заряда, В - вид патрона при условно удаленной части стенки гильзы, совмещенный с разрезом по полуподдону поддона тянущего типа, сторона снаряда;
Фиг.2 - сечение А-А, перпендикулярное плоскости разъема поддона тянущего типа;
Фиг.3 - подкалиберная пуля «Оса» согласно изобретению.
Как показано на Фиг.1, снаряженный патрон, согласно изобретению, содержит: гильзу 1, средство 2 воспламенения, пороховой заряд 3 и метательный снаряд 4, состоящий из подкалиберной пули 5 «Оса» и поддона 6 тянущего типа, образованного не менее чем двумя секторными полуподдонами 7.
Разъемные секторные полуподдоны 7 поддона 6 опорно-обтюрирующей системы снаряда выполнены из полимерных материалов, например из полиэтилена, капролона, полиэтилентерефталата или композиций на их основе, и по наружной своей цилиндрической поверхности снабжены головным направляющим поясом 8 с продольными канавками 9 и опорно-обтюрирующим поясом 10, отделенным от направляющего пояса 8 кольцевой компенсационной канавкой 11 глубиной не менее половины величины максимального дульного сужения ствола. При этом внутренней своей стороной эти полуподдоны 7 полностью повторяют обводы наружной поверхности пули 5 от основания полусферического головного обтекателя 15 и до места сопряжения головной части 14 с хвостовой частью 18.
Как показано на Фиг.2, в теле полуподдонов 7 перпендикулярно плоскости разъема поддона 6 в хвостовой его части выполнены: в одном полуподдоне 7 - шип 12, а в другом полуподдоне 7 - паз 13 системы уплотнения плоскости разъема поддона 6.
Как показано на Фиг.3, подкалиберная пуля 5 «Оса», согласно изобретению, содержит монолитную поражающую головную часть 14, образованную головным полусферическим обтекателем 15, цилиндрическим (или оживальным) телом 16 головной части 14 и торцевым опорным конусом 17; стабилизирующую хвостовую часть 18 пули-стабилизатор, образованный центральным стержнем 19 с начальным цилиндрическим участком 20 и конусным обтекателем 21, снабженным крестообразным оперением 22 с трапециевидными лопастями 23, причем лопасти 23 оперения 22 выполнены с углом стреловидности передних кромок, равном 30-45°, и скошены на передней кромке под углом 16-20°. Соединение головной поражающей части 14 и хвостовой стабилизирующей частью 18 пули в одно целое осуществлено при помощи стандартного стяжного винта-самореза 25 с полупотайной полукруглой головкой.
Подкалиберная пуля 5 «Оса» может быть выполнена, например, из твердого сплава свинца, олова и сурьмы.
Работает патрон следующим образом.
В считанные миллисекунды удара бойка ударно-спускового механизма ружья в донышко средства 2 воспламенения происходит воспламенение инициирующего состава средства 2 воспламенения и от него - порохового заряда 3, а вместе с этим первоначальный всплеск давления в зарядной камере, что влечет за собой, ввиду значительности инерционной массы снаряда 4, первоначальное обжатие опорно-обтюрирующих секторных полуподдонов 7 поддона 6 и медленную начальную подвижку снаряда 4 с вскрытием заделки дульца гильзы 1. С момента подвижки снаряда 4 дальнейшее увеличение заснарядного объема происходит за счет перемещения снаряда 4 к дульному срезу. Согласно изобретению, инерционная масса головной части 14, воздействующая на опорно-обтюрирующую систему, уменьшена за счет массы хвостовой части 18 пули 5 и, кроме того, тело головной части 14 охвачено со всех сторон полуподдонами 7, предотвращающими неконтролируемую деформацию тела головной части 14, что сводит к минимуму деформацию головной поражающей части 14 пули 5.
Ускорение хвостовой части 18 пули осуществляется давлением пороховых газов заснарядного пространства, действующих непосредственно на хвостовую часть пули без какой либо деформации последней, так как все ее элементы испытывают всестороннее объемное сжатие одним и тем же давлением. Вследствие того, что длина опорно-обтюрирующей системы снаряда 4 в 1,5 раза превосходит величину диаметра канала ствола, при диаметре поддона 6, равном или несколько превосходящем величину диаметра канала ствола, прохождение снарядом 4 конусного перехода патронника от внутреннего диаметра гильзы к внутреннему диаметру канала ствола осуществляется без перекосов оси пули 5 относительно оси канала ствола.
Дальнейшее движение снаряда 4 в канале ствола происходит с самоцентрированием снаряда 4 в канале ствола по названным выше причинам. Такое исполнение опорно-обтюрирующей системы снаряда 4 обеспечивает дальнейший соосный вход снаряда 4 в дульное сужение канала ствола и выход пули 5 из дульного сужения в строго соосном с каналом ствола направлении, так как до момента прохождения снарядом 4 среза дульного сужения ствола пуля 5 жестко центрируется относительно оси канала ствола, а секторные полуподдоны 7 поддона 6 под действием остаточного давления газов на срезе ствола сносятся струей газов, истекающих из канала, образованного в момент выхода пули из ствола внутренней поверхностью дульного сужения ствола и боковой поверхностью стабилизатора пули 5 с осевого направления ствола без какого-либо контакта с покинувшей ствол пулей 5. Такое прохождение пулей дульного среза сводит к минимуму вероятные первоначальные возмущения как по направлению полета пули, так и по положению ее продольной оси относительно линии прицеливания, что улучает кучность и точность стрельбы.
При движении пули 5 на траектории любые возмущения полета пули 5 приводят к нарушению симметрии обтекания лопастей стабилизатора и, вследствие их большой рабочей поверхности и большого аэродинамического фокусного расстояния пули «Оса» (расстояния между центром аэродинамического давления - ориентировочно между центром поверхности лопасти стабилизатора и центром тяжести пули), мгновенно возникает огромный стабилизирующий момент, возвращающий продольную ось пули на направление вектора скорости центра массы пули при хорошем демпфировании возникших колебаний оси пули.
Сочетание пули «Оса» с патроном охотничьим для гладкоствольного ружья, согласно изобретению, содержащим опорно-обтюрирующую систему тянущего типа, образованную секторными полуподдонами 7 поддона 6 тянущего типа, достигнуто снижение деформаций, сохранение осесимметричности аэродинамической формы пули, снижена паразитная масса отделяемых элементов поддона, повышена кинетическая энергия пули: дульная - за счет снижения паразитных масс, у объекта поражения - за счет повышения устойчивости пули на траектории и снижения аэродинамических потерь вследствие использования гладких обводов хорошо обтекаемого веретенообразного аэродинамического тела пули, и, в конечном итоге, достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего патрона при существенном увеличении кинетической энергии пули/дальнобойности патрона.
Для сведения: круговое вероятное отклонение пули «Оса» не превышает аналогичного показателя лучшего образца серийно изготавливаемых подкалиберных пуль при увеличении дальнобойности на 15% при одинаковых дульных энергиях «Осы» и прототипа, причем оснастка, необходимая для изготовления пуль «Оса» и патронов с ней, обходится намного дешевле оснастки импортного прототипа.
При этом изготовление всех компонентов названного патрона и пули «Оса» базируется на хорошо известных специалистам патронного производства материалах и технологиях.