УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРЕЛЬБЫ УПРУГОДЕФОРМИРУЕМЫМИ ПУЛЯМИ (ВАРИАНТЫ)
DEVICE TO SHOOT ELASTICALLY DEFORMABLE BULLETS (VERSIONS)

Изобретение относится к ручному оружию и предназначено для использования в основном в качестве гражданского оружия самообороны нелетального (несмертельного травматического) действия.
Известно устройство в виде пистолета [1], используемого в качестве гражданского оружия самообороны. Устройство включает элемент для удержания метаемого снаряжения в положении для выстрела (в данном случае держатель патронов). Указанный аналог обеспечивает использование пулевого боеприпаса, в том числе снаряженного поражающим элементом с малой степенью упругой деформации, т.е. твердой пулей. Попадание не обладающего достаточной упругостью поражающего элемента в определенные участки тела человека, например в голову, может привести к тяжелой травме и даже смертельному исходу, что является не желательным для акта применения гражданского оружия самообороны. Указанный недостаток усугубляется тем, что выход метаемого снаряжения за пределы оружия осуществляется непосредственно из патронной гильзы, которая в данном случае выполняет роль ствола. Такое техническое решение не воспрещает увеличения убойного действия оружия путем доработки стандартного или изготовления самодельного патрона без образования необратимых следов на устройстве, по которым можно установить факт несанкционированного вмешательства в конструкцию. Указанные выше обстоятельства позволяют использовать подобный образец в криминальных целях.
Известно также устройство в виде пистолета [2], выбранное в качестве прототипа, включающее приспособление для удержания метаемого снаряжения в положении для выстрела (в данном случае патронник) и полость с отверстием для выстреливания метаемого снаряжения за пределы оружия. Устройство обеспечивает применение патронов с упругодеформируемой (эластичной) пулей.
Одно из основных криминалистических требований к конструктивному исполнению гражданского короткоствольного оружия - невозможность производства выстрела несанкционированным метаемым снаряжением, заряженным со стороны патронника. Поэтому прототип имеет специальное приспособление, затрудняющее выстреливание металлических, в частности свинцовых, пуль. Однако это приспособление, в котором используется принцип значительной деформации метаемого снаряжения практически во всех фазах его движения по каналу ствола, тормозит поражающие элементы, существенно снижая коэффициент полезного действия стреляющего устройства как тепловой машины, что и является основным недостатком прототипа. Другой недостаток заключается в том, что при изготовлении подобного оружия, как правило, требуются дополнительные технологические операции для выполнения выступов на внутренней поверхности полости. В частности, глубокие выступы, изготовленные методом выдавливания, приводят к существенным локальным деформациям металла и, как следствие, трещинам. Кроме того, сложная конфигурация полости затрудняет не только изготовление, но проектирование и доводку оружия под имеющийся в гражданском обороте патрон с целью получения заданной скорости пули. Последнее обстоятельство усугубляется при создании стреляющих устройств, имитирующих конкретные образцы боевого оружия, т.е. когда нельзя изменять габариты его узлов.
При актах самообороны чаще других встречаются ситуации, когда целесообразно временно иммобилизовать правонарушителя, а не причинить ему смерть. Вытекающей отсюда основной задачей, на решение которой направлено техническое решение, является расширение арсенала средств активной самообороны несмертельного действия. Вторая задача - повышение утилизации энергии выстрела упругодеформируемыми пулями, выполненными из эластичного материала. Третья задача - упрощение конструкции ручного оружия, предназначенного для стрельбы упругодеформируемыми пулями. И, наконец, вспомогательная задача - облегчение возможности обеспечивать заданные энергетические параметры выстрела упругодеформируемой пулей с целью ограничения ее воздействия на биообъект.
Конструктивно устройство, предназначенное для применения патрона с пулей, полностью или частично выполненной из эластичного материала (например, резины), включает приспособление для удержания патрона в положении для выстрела (например, патронник или держатель патрона) и приспособление (деталь или детали) с полостью, в которой перемещается упругодеформируемая пуля (в частности, канал ствола или барабана). Заявленное отличается от прототипа тем, что полость в каком-либо фрагменте имеет увеличивающееся поперечное сечение между поверхностями, предназначенными для контакта с упругодеформируемой пулей. При этом увеличение площади поперечного сечения полости осуществляется относительно максимальной площади поперечного сечения, имеющей место от пульного входа до рассматриваемого фрагмента.
В детальных исполнениях технического решения стенки полости (без учета локальных выступов и/или углублений) представляют собой конус, искривленную (выгнутую или вогнутую)поверхность, каскад (последовательное соединение) поверхностей различных геометрических тел в любом сочетании, примыкающих друг к другу уступами или без таковых. При этом эмпирически оптимальными являются такие геометрические параметры полости, что при аппроксимации его внутренней поверхности поверхностью конуса образующая последней составляет с осью конуса угол не более 15°. Для вспомогательных эффектов в стенках канала могут быть выполнены выступы, углубления или сквозные отверстия. Эти дополнительные элементы конструкции служат для опережения пороховыми газами задней пули тандемного метаемого снаряжения и/или воспрепятствования несанкционированному использованию оружия.
Причинно-следственная связь между существенными признаками и достигаемым техническим результатом объясняется следующим образом.
В гражданском огнестрельном оружии самообороны, которым разрешается владеть гражданам, применяются в основном резиновые (пластмассовые) метаемые элементы для нелетального иммобилизирующего воздействия на правонарушителя. Такие образцы в соответствии с криминалистическими требованиями не должны допускать возможности выстрела металлической пулей, заряжаемой со стороны дульного среза или патронника, а потому имеют специальные приспособления в виде выступов, максимально деформирующих поражающие элементы в различных направлениях относительно оси канала ствола. Такой способ блокирования метаемого снаряжения посредством барьеров является не только энергетически затратным, но и зачастую приводит к нарушению целостности пуль.
В предлагаемой конструкции в отличие от аналогов и прототипа:
допускается минимизация или полное отсутствие фронтальных препятствий в полости для выхода метаемого снаряжения, что позволяет не только упростить изготовление устройства, но и сохранить целостность поражающего элемента, уменьшить паразитную деформацию пуль, устранить «лобовые удары», которые, кроме торможения пуль, приводят к скачкам давления пороховых газов;
увеличивается площадь поперечного сечения упругодеформированной пули при ее движении вдоль полости, а следовательно, сила пороховых газов, действующая на нее;
существенно снижается трение между поверхностью пули и полости, и, как следствие, не только торможение пули, но и обрезинивание стенок полости;
результирующая реактивная сила стенок полости на участке после форсирования не перпендикулярна вектору скорости пуль, а имеет составляющую, направленную на ускорение метаемого снаряжения, т.е. часть энергии, аккумулированной в упругости пули (на участке форсирования), переходит в полезную кинетическую энергию выстрела (аналогичным образом действует сопло реактивного двигателя по отношению к газовому потоку);
появляется возможность, подбирая длины участков и площади поперечного сечения полости, привести скорость вылета упругодеформируемой пули к необходимой величине, удерживая при этом низкие энергетические параметры и низкую прицельность несанкционированного выстрела металлической пулей из-за естественного образования зазоров.
Поскольку скорость перемещения фрагментов тела эластичной пули под действием упругих сил конечна, существует определенный угол образующих расширяющейся полости, при котором поверхность поражающего элемента не отрывается от стенок канала, сохраняется некоторый натяг и оптимальная реакция поверхностей полости. Экспериментальная стрельба резиновыми пулями (с баллистическими параметрами, характерными для травматического оружия, находящегося в обороте) показывает, что при угле образующей более 15° достигается максимальный позитивный эффект.
Заявленная схема полезна в случае использования патрона с тандемом двух пуль. Объясняется это тем, что в определенный момент времени деформация головной пули, а следовательно, сопротивление ее движению меньше, чем аналогичные показатели второго элемента. Таким образом снижается контактное напряжение в тандеме, а следовательно, взаимное негативное влияние пуль. Кроме того, углубления в стенках полости или между продольными выступами, заявленные как частные исполнения технического решения, позволяют пороховым газам проникнуть в межпулевое пространство и еще более ослабить контакт между двумя пулями. Поскольку наличие элементов, выступающих внутрь полости настолько, чтобы образовывались фронтальные (по отношению к вектору скорости пуль) поверхности в заявленной конструкции, необязательно или они могут быть меньше по профилю, совокупность деталей, формирующих эту полость, значительно упрощается.
На фигуре 1 изображено устройство для стрельбы упругодеформируемыми пулями в виде пистолета, где:
1 - приспособление с полостью для удержания патрона в положении для выстрела, в данном случае патронник;
2 - приспособление с каналом и отверстием для выхода метаемого снаряжения за пределы оружия, в данном случае ствол;
поперечное сечение А канала, состоящего из каскада двух цилиндрических поверхностей, показано в его начале (на границе с пульным входом).
На фигуре 2 изображено устройство в виде пистолета, где:
1 - приспособление с полостью для удержания патрона в положении для выстрела, в данном случае патронник;
2 - приспособление с каналом и отверстием для выхода метаемого снаряжения за пределы оружия, в данном случае ствол;
канал содержит участок в форме раструба (в частности, конуса) и, кроме того, представляет собой совокупность двух поверхностей (конусной и цилиндрической), расположенных каскадом.
А - поперечное сечение в начале канала;
Б - поперечное сечение в месте расположения выступа (частный случай исполнения).
На фигуре 3 представлено устройство в виде револьвера, где:
1 - приспособление для удержания патрона в положении для выстрела, в данном случае патронник;
2 - приспособление с полостью и отверстием для выхода метаемого снаряжения за пределы оружия, представляющее собой совокупность барабана и ствола;
А - поперечное сечение в начале канала;
В-Г - линия, представляющая собой совокупность образующих каскада поверхностей канала;
Д-Е - образующая поверхности условного конуса, являющаяся результатом апроксимации линии В-Г;
α - угол между образующей Д-Е и осью условного конуса.
Каждый из фрагментов канала в барабане и стволе револьвера представляет собой две цилиндрические поверхности, расположенные каскадом, при этом совокупный канал благодаря кольцевому выступу на входе в ствол имеет периодически увеличивающуюся площадь поперечного сечения.
На фигуре 4 изображено устройство в виде пистолета, где:
1 - приспособление с полостью для удержания патрона в положении для выстрела, в данном случае патронник;
2 - приспособление с каналом и отверстием для выхода метаемого снаряжения за пределы оружия, в данном случае ствол;
канал представляет собой совокупность двух цилиндрических поверхностей, расположенных каскадом.
Ж - поперечное сечение в месте расположения углубления (частный случай исполнения).
Стреляющее упругодеформируемыми (эластичными), в частности резиновыми, пулями устройство во всех исполнениях содержит приспособление для удержания патрона в положении для выстрела (например, патронник, обойму или иное приспособление, удерживающее стенки гильзы патрона от горизонтального перемещения) (1), деталь или детали, формирующие полость с отверстием для выхода метаемого снаряжения за пределы оружия (например, канал ствола пистолета, совокупный канал барабана и ствола оружия револьверного типа или иное устройство, выполняющее функции ствола) (2).
Площадь поперечного сечения канала на каком-либо участке при смещении сечения в направлении выходного отверстия непрерывно или периодически увеличивается относительно максимальной площади поперечного сечения канала до указанного фрагмента. Неисчерпывающие примеры решений приведены в графических материалах. Например, стенки полости хотя бы на одном участке имеют форму двух цилиндрических поверхностей, расположенных каскадом (фиг.1), или раструба (в более частном случае - усеченного конуса (фиг.2)). Образующие поверхности канала могут иметь различную форму. Иногда требуется чередование расширяющихся и сужающихся участков канала, что имеет место при проектировании револьверов, объективный признак которых - зазор между барабаном и стволом, несоосность элементов канала, являющаяся следствием производственных допусков, а также зазоров между многочисленными деталями крепления барабана к рамке. Такое техническое решение, заключающееся в периодическом увеличении площади поперечного сечения и представленное на фиг.3, может быть полезным и для затруднения выстрела несанкционированным метаемым снаряжением. Естественно, что, перемещая конструктивно простые участки расширения вдоль канала, меняя их форму (в частности, протяженность и/или другую геометрию) и тем самым влияя на внутрибаллистические параметры выстрела, можно добиться оптимальной (с точки зрения целей применения нелетального оружия) энергии пули. В частности, уширение канала, смещенное в сторону его выходного отверстия, показано на фиг.4.
При выстреле упругодеформируемая пуля, выполненная из эластичного материала, например резины, под давлением пороховых газов устремляется с позиции, в которой она удерживается перед выстрелом (из детали 1, например патронника), в полость (2). Поскольку для обеспечения нормальных условий горения пороха необходимо создать сопротивление расширению пороховых газов в заснарядном пространстве, выстреливаемая пуля перемещается через пульный вход (сужающееся отверстие), минимальный диаметр которого значительно менее диаметра пули (в частности, эти параметры могут соотносится как 0,65/1). Далее пуля, двигаясь в полости с увеличивающимся просветом, благодаря своей эластичности и высокому ускорению, при котором задние слои материала воздействуют на передние, прижимается к боковым стенкам канала и повторяет их конфигурацию. В случае расширяющегося канала результирующая реактивная сила стенок полости, как опоры, существенно снижает трение, а соответственно, торможение пули. Кроме того, площадь пули, взаимодействующая с пороховыми газами, увеличивается, а следовательно, увеличивается действующая с их стороны сила. Это обстоятельство позволяет снизить давление пороховых газов или максимизировать энергию, передаваемую пуле.
Весьма желательно сразу после пульного входа (сечение А) иметь цилиндрическую (или близкую к цилиндрической) часть канала (фиг.1) во избежание влияния конуса (тем более двух встречных конусов, как на фиг.2) на допуск диаметра канала в районе пульного входа, поскольку это оказывает заметное действие на разброс скоростей пули. При использовании расширения в форме раструба, например конуса (фиг.2), увеличение диаметра двигающейся пули идет по его стенкам с максимальной утилизацией их реактивной силы. Из-за конечности скорости деформации резины наиболее оптимально, когда совокупность искривлений вдоль канала такова, что формирует поверхность, которая аппроксимируется конусом с образующей, наклоненной к оси под углом α до 15° (фиг.3).
В случае применения двухпульного патрона головной поражающий элемент перемещается под воздействием второй пули. При этом усилие контакта между ними, оказывающее отрицательное влияние на кучность стрельбы, вызывающее расклинивание пуль в канале, а следовательно, обрезинивание стенок менее, чем в прототипе, связано обратной зависимостью с величиной угла (α). После того как вторая пуля тандема поравняется с углублениями в полости (2), показанные на фиг.4, сечение Ж, пороховые газы по этим углублениям прорываются в межпулевое пространство, еще более ослабляя контакт между пулями.
Если метаемое снаряжение выполнено из неэластичного материала, например свинца, процесс выстрела будет выглядеть следующим образом. Металлическая, в общем случае свинцовая, пуля при движении по каналу (2) соответствует форме пулевого входа, поэтому между ней и стенками канала образуется зазор, увеличивающийся по мере продвижения пули. Это обстоятельство приводит к сбросу пороховых газов и падению давления в запульном пространстве. В свою очередь, глубокое заряжание калиберной пули с дульной части практически невозможно по причине сужения канала. Несанкционированному заряжанию препятствуют также раструбы, изломы поверхностей полости в виде уступов, выступов или углублений.
Литература
1. Патент РФ №2172460.
2. Калашников. Оружие, боеприпасы, снаряжение. 2004, №3, с.67.