ПУЛЯ "БАБОЧКА КАЛИБЕРНАЯ" И ПАТРОН ДЛЯ ГЛАДКОСТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
"CALIBRE BUTTERFLY" BULLET AND CARTRIDGE FOR SMOOTH-BORE WEAPON

Изобретение относится к охотничьим боеприпасам, а именно к пулевым патронам, предназначенным для использования в охотничьих ружьях с большим дульным сужением ствола.
Известны боеприпасы с калиберными пулями стрелочного типа для гладкоствольного ружья, такими как пули Ширинского-Шихматова, Вицлебена, Бреннеке, Якана, содержащими массивную головную часть и жестко связанную с ней стабилизирующую юбку-обтюратор-поддон толкающего типа (Трофимов В.Н., Трофимов А.В. «Современные охотничьи боеприпасы для гладкоствольного оружия. Пули. Пулевые патроны». Справочник, М., Изд. Дом Рученькиных, 2007).
Недостатками указанных боеприпасов являются отсутствие строгой соосности тела пули с обтюрирующей юбкой-стабилизатором и значительное тормозящее действие развитой юбки-стабилизатора на траектории полета пули.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является патрон для гладкоствольного ружья с пулей «ВВОО-И» (с пулей Ильина), (там же, Справочник), пуля которого состоит из двух частей: монолитной головной части цилиндрической формы с центрирующими прямоугольными ребрами на теле пули и центрирующим пояском в торце тела пули, прилегающим к юбке, и жестко скрепленной с телом пули оперенной пластиковой юбки-стабилизатора, причем со стороны тела пули на юбке-стабилизаторе имеется обтюрирующий поясок - ведущий поддон толкающего типа. Однако указанный боеприпас характеризуется неудовлетворительной кучностью боя, связанной с недоразвитостью рабочих поверхностей оперения стабилизирующей юбки-обтюратора, а также непредсказуемостью деформации слабого обтюрирующего пояска юбки под действием ударной нагрузки пороховых газов, возникающей в момент объемного воспламенения заряда пороха (инерционных перегрузок от полной массы тела пули), что присуще всем типам боеприпасов с толкающим пыжом - поддоном (обтюратором).
Задачей создания настоящего изобретения является повышение кучности и точности боя, улучшение стабилизации/устойчивости пули на траектории и снижение отклонения пули за счет уменьшения ее деформации (потери первоначальной аэродинамической формы) в момент выстрела, а также повышение дальнобойности боеприпаса за счет снижения донного сопротивления и повышения поперечной нагрузки.
Поставленная задача решена созданием пули «Бабочка калиберная» стрелочного типа стабилизации, содержащей головную часть и хвостовую часть, отличающейся тем, что:
- пуля выполнена монолитной в виде тела вращения ступенчато-веретенообразной формы;
- головная часть пули образована последовательным сопряжением полусферического притупленного головного обтекателя, цилиндрического тела пули и конусного упора в форме прямого усеченного конуса с углом раскрытия конуса при его вершине, составляющим 50-90°;
- хвостовая часть пули содержит примыкающий к указанному конусному упору опорно-обтюрирующий пояс пули и стабилизатор, имеющий центральный стержень с обратным конусом, примыкающим ступенчато к указанному опорно-обтюрирующему поясу, и, по меньшей мере, три лопасти оперения, размещенные в периферийных областях обратного конуса и центрального стержня под углом 0-10° к продольной оси пули;
- диаметр цилиндрического тела головной части пули составляет 0,75-0,95 диаметра дульного сужения канала ствола оружия;
- длина пули составляет 1,9-2,2 диаметра цилиндрического тела пули;
- указанный опорно-обтюрирующий пояс пули размещен ниже центра тяжести пули вблизи от него;
- диаметр опорно-обтюрирующего пояса пули составляет 1,0-1,003 величины диаметра канала ствола;
- длина и размах оперения стабилизатора равны диаметру канала ствола;
- диаметр центрального стержня стабилизатора пули составляет 0,3 диаметра канала ствола,
и при этом центрирующая система пули образована цилиндрической поверхностью указанного опорно-обтюрирующего пояса и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных лопастей стабилизатора хвостовой части пули.
Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и метательный снаряд, снабженный обтюрирующей системой и пулей калиберной стрелочного типа стабилизации, отличающегося тем, что:
1) в качестве пули содержит пулю «Бабочка калиберная» стрелочного типа стабилизации, выполненную монолитной в виде тела вращения ступенчато-веретенообразной формы и содержащую:
- головную часть пули, образованную последовательным сопряжением полусферического притупленного головного обтекателя, цилиндрического тела пули и конусного упора в форме прямого усеченного конуса с углом раскрытия конуса при его вершине, составляющим 50-90°; и
- хвостовую часть пули, содержащую примыкающий к указанному конусному упору опорно-обтюрирующий пояс и стабилизатор, имеющий центральный стержень с обратным конусом, примыкающим ступенчато к указанному опорно-обтюрирующему поясу, и, по меньшей мере, три лопасти оперения, размещенные в периферийных областях обратного конуса и центрального стержня под углом 0-10° к продольной оси пули;
- диаметр цилиндрического тела головной части пули составляет 0,75-0,95 диаметра дульного сужения канала ствола оружия;
- длина пули составляет 1,9-2,2 диаметра цилиндрического тела пули;
- указанный опорно-обтюрирующий пояс пули размещен ниже центра тяжести пули вблизи от него;
- диаметр опорно-обтюрирующего пояса пули составляет 1,0-1,003 величины диаметра канала ствола;
- длина и размах оперения стабилизатора равны диаметру канала ствола;
- диаметр центрального стержня стабилизатора пули составляет 0,3 диаметра канала ствола;
- при этом центрирующая система пули образована цилиндрической поверхностью указанного опорно-обтюрирующего пояса пули и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных лопастей стабилизатора хвостовой части пули;
2
2) метательный снаряд снабжен амортизирующей системой, сформированной закладными элементами, выполненными из материала, обладающего способностью к продольному сжатию с уменьшением первоначального объема в 3-4 раза при возрастании давления пороховых газов от 0 до 700 кг/см, и имеющими каждый форму, соответствующую заполнению ими областей пространства между указанными опорно-обтюрирующим поясом, лопастями оперения, обратным конусом, центральным стержнем стабилизатора пули и гильзой патрона, причем длина закладных элементов выбрана таким образом, чтобы при сборке патрона после поджатия пулей порохового заряда конец дульца гильзы имел свободный участок, необходимый для заделки дульца;
- обтюрирующая система метательного снаряда выполнена тянуще-толкающей и образована цилиндрической и торцевой поверхностями указанного опорно-обтюрирующего пояса хвостовой части пули и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных закладных элементов.
Сочетание конструктивных решений по выполнению тела пули в виде монолитного веретенообразного тела вращения с удлинением пули более 2, с выполнением головной части тела пули в виде цилиндра с диаметром не более 0,75-0,95 диаметра дульного сужения ствола, с полусферическим обтекателем тела головной части того же или несколько меньшего диаметра, с размещением опорно-обтюрирующего пояса пули в области центра тяжести, с уменьшением почти вдвое инерционной массы, воздействующей на опорно-обтюрирующий пояс, и приближением опорно-обтюрирующей системы пули к тянущему типу, с размещением рабочих поверхностей лопастей оперения стабилизатора в радиальном направлении практически на 70% радиального размера канала ствола и на 100% диаметра канала ствола в осевом направлении под небольшим углом к продольной оси пули; а также использование амортизирующих/обтюрирующих элементов, соответствующих форме канала, образующегося при снаряжении патрона в полости между хвостовой частью пули и внутренней стенкой гильзы патрона (в промежутках между поверхностями оперения), способствующих снижению пикового значения заброса давления в момент объемного воспламенения порохового заряда, позволяет уменьшить перегрузки, величину инерционной массы, воздействующей на опорно-обтюрирующий пояс, увеличить длину опорно-направляющей части пули и площадь стабилизирующих поверхностей пули, что, в конечном итоге, приводит к увеличению кучности и точности боя охотничьего боеприпаса при высокой убойной силе пули «Бабочка калиберная», изготовленной из пластичного свинцового сплава, у объекта поражения.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - патрон для гладкоствольного ружья согласно изобретению, снаряженный пулей «Бабочка калиберная» согласно изобретению, продольный разрез;
Фиг.2 - пуля «Бабочка» калиберная согласно изобретению.
Как показано на Фиг.1, снаряженный патрон содержит: гильзу 1, средство 2 воспламенения, пороховой заряд 3, пулю 4 «Бабочка калиберная» и закладные элементы 5 обтюрирующей и амортизирующей систем, по количеству соответствующие числу лопастей оперения стабилизатора пули.
2
Закладные элементы 5, согласно изобретению, выполнены из материала, обладающего способностью к продольному сжатию с уменьшением первоначального объема в 3-4 раза при возрастании давления пороховых газов от 0 до 700 кг/см, например, могут быть изготовлены из твердого пенопласта, древесноволокнистой массы для пыжей или из сухого войлока, с клеевой пропиткой торцов (с последующей просушкой), обращенных в сторону пороха, на глубину 2-3 мм для обеспечения газоплотности амортизирующих/обтюрирующих элементов.
Как показано на Фиг.2, пуля 4 «Бабочка калиберная» содержит: головную часть, образованную притупленным головным полусферическим обтекателем 6, цилиндрическим телом 7 головной части и конусным упором 8; опорно-обтюрирующую и стабилизирующую хвостовую часть пули, включающую цилиндрический опорно-обтюрирующий пояс 9, венчающий собой конусный упор 8 головной части, обратный конус 10, центральный стержень 11 и лопасти 12 оперения стабилизатора пули. Пуля 4 может быть выполнена, например, из пластичного свинцового сплава.
Работают патрон и пуля «Бабочка калиберная» согласно изобретению следующим образом.
В считанные миллисекунды удара бойка спускового механизма ружья в донышко средства 2 воспламенения происходит воспламенение инициирующего состава и от него порохового заряда 3, а вместе с этим и первоначальный всплеск давления в зарядной камере, что влечет за собой первоначальное обжатие закладных элементов 5 амортизирующей и обтюрирующей систем и подвижку снаряда/пули 4 с вскрытием завальцовки дульца гильзы 1.
Ввиду значительности инерционной массы метательного снаряда первоначальное увеличение объема заснарядного пространства происходит, в основном, за счет обжатия закладных элементов 5.
С момента начала движения метательного снаряда дальнейшее увеличение объема заснарядного пространства происходит как за счет обжатия закладных элементов 5, так и за счет перемещения метательного снаряда в гильзе 1, и так до момента исчерпания закладными элементами 5 своих амортизирующих свойств.
Дальнейшее увеличение объема заснарядного пространства происходит только за счет перемещения метательного снаряда к дульному срезу.
Но исключительно важно, что в момент объемного воспламенения порохового заряда 3, приблизительно совпадающего с началом движения метательного снаряда и вскрытием заделки дульца гильзы, за счет объемного сжатия закладных элементов 5 происходит сглаживание фронта (всплеска) нарастания давления в заснарядном пространстве, до этого момента представляющем собой камеру сгорания пороха, имеющую возможность увеличения объема, а не "жесткую", как в нарезном оружии. Вследствие этого снижаются ударные перегрузки от инерционных масс головной части пули, расположенных выше опорно-обтюрирующего пояса, и, следовательно, снижается деформация головной части и опорно-обтюрирующего пояса.
В настоящем изобретении инерционная масса головной части пули 4 «Бабочка», воздействующая на опорно-обтюрирующую систему, уменьшена на величину массы хвостовой стабилизирующей части пули, причем ускорение хвостовой части пули производится непосредственно давлением пороховых газов в заснарядном пространстве без какой-либо деформации хвостовой части, так как все ее элементы испытывают всестороннее объемное сжатие одним и тем же давлением. Так как длина опорно-центрирующей части пули превышает величину диаметра канала ствола, при размахе оперения и диаметре опорно-обтюрирующего пояса, равном диаметру канала ствола, прохождение конусного перехода патронника от внутреннего диаметра гильзы к внутреннему диаметру канала ствола осуществляется без перекосов оси пули относительно оси канала ствола.
Прорыв газов из заснарядного пространства через опорно-обтюрирующий пояс в канал ствола предотвращается закладными элементами 5. Дальнейшее движение пули в канале ствола происходит с самоцентрированием пули, так как диаметр цилиндрического опорно-обтюрирующего пояса и размах оперения пули равны внутреннему диаметру канала ствола, а длина опорно-центрирующей части пули превышает величину диаметра канала ствола. Такое исполнение опорно-центрирующей системы пули обеспечивает дальнейший соосный вход пули в дульное сужение канала ствола и выход пули из дульного сужения в соосном с каналом ствола направлении.
Так как до момента прохождения срезом пули 4 «Бабочка калиберная» среза дульного сужения ствола пуля 4 жестко центрируется относительно оси канала ствола, а закладные элементы 5 с их ничтожной по сравнению с весом пули 4 массой, будучи в сжатом к моменту выхода из ствола состоянии под действием остаточного давления газов на срезе ствола, уносятся с направления движения пули 4 струей газов, истекающих из каналов, образованных в момент выхода пули из ствола внутренней поверхностью дульного сужения и боковой поверхностью лопастей 12 оперения стабилизатора с его центральным стержнем 11, такое прохождение пулей 4 дульного среза ствола сводит к минимуму вероятные первоначальные возмущения как по направлению вектора скорости пули, так и по направлению ее продольной оси относительно линии прицеливания, что улучшает кучность стрельбы.
При движении пули 4 «Бабочка калиберная» на траектории установленные под небольшим углом к ее продольной оси развитые лопасти 12 оперения стабилизатора достаточно быстро сообщают пуле 4 небольшую угловую скорость вращения, недостаточную для гироскопической стабилизации, но вполне приемлемую для компенсации погрешностей аэродинамической формы и осевого дисбаланса массы пули 4, снижают постоянную составляющую бокового увода пули 4 с траектории без значительных потерь дульной энергии пули, затрачиваемой на раскрутку пули, а также достаточно быстро гасят случайные колебания оси пули 4 относительно центра ее массы, возникающие от воздействия случайных возмущений: асимметрии газового потока на срезе ствола, неоднородности атмосферы, пульсаций давления за фронтом головного скачка уплотнения, а также мелких препятствий - травы, мелких веток.
В пуле 4 «Бабочка калиберная» согласно изобретению сочетание тяжелой головной части пули 4 с легкой опорно-стабилизирующей хвостовой частью пули, снабженной длинным, с развитым, расположенным под небольшим углом к продольной оси пули, оперением стабилизатора, образует с головной частью ступенчато-веретенообразное, с двукратным удлинением, монолитное, хорошо обтекаемое и легкодеформируемое в объекте поражения тело пули 4.
В охотничьем патроне для гладкоствольного ружья с пулей 4 «Бабочка калиберная», согласно изобретению, сочетанием опорно-обтюрирующей системы тянуще-толкающего типа, образуемой сочетанием опорно-обтюрирующего пояса, расположенного в конце головной части пули 4, и закладных элементов 5, достигнуто снижение темпа нарастания давления и величины пика заброса давления в момент объемного воспламенения порохового заряда, а также снижение инерционных нагрузок на опорно-обтюрирующий пояс и снижение деформаций, в частности потерь аэродинамической формы пули 4, улучшение условий выхода пули 4 из ствола, в частности уменьшение величины случайного возмущающего импульса от отделяемых элементов и струи истекающих из ствола газов, а также повышение устойчивости пули к возмущениям за счет развитого оперения стабилизатора хвостовой части пули 4, и, в конечном итоге, достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего боеприпаса при высокой убойной силе пули 4 «Бабочка калиберная». На 20% уменьшено круговое вероятное отклонение пули и на 25% увеличена эффективная дальность поражения цели по сравнению с прототипом.
Пуля «Бабочка калиберная» согласно изобретению и патрон для гладкоствольного ружья согласно изобретению могут быть изготовлены из известных материалов с применением известных технологических приемов и оборудования.