ПАТРОН СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ С ПОВЫШЕННЫМ ОСТАНАВЛИВАЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ
SMALL ARMS CARTRIDGE WITH INCREASED STOPPING EFFECT

Изобретение относится к патронам стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием и может быть применено, в частности, для оснащения личного оружия сотрудников спецподразделений, охотничьего оружия и т.д.
При проведении специальных операций важно иметь возможность поражения противника, находящегося под защитой разной степени, включая плотную одежду и элементы конструкции автомобиля, с первого попадания, обеспечить остановку пули в его теле для снижения угрозы ранения этой же пулей находящихся рядом лиц. а также исключить или значительно снизить рикошет при работе в ограниченном замкнутом пространстве.
Известен патрон пистолетный (9-мм патрон СП12 с пулей повышенного останавливающего действия), содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и пулю, имеющую оболочку в виде стакана, внутри которой один за другим в направлении от хвостовой части пули расположен тяжелый свинцовый и мягкий полиэтиленовый сердечники. Последний выступает за срез оболочки своей передней частью и имеет заднюю часть в виде сужающегося усеченного конуса, переходящего в цилиндр [Описание изобретения к патенту РФ № 2219477 от 30.07.2002, МПК F42B 5/02, F42B 12/34, опубл. 20.12.2003. Бюл. № 35].
Такая конструкция решает проблему малого останавливающего действия пистолетных патронов, однако введение в конструкцию полиэтиленового сердечника усложняет технологию изготовления и повышает вероятность фрагментации такой пули при попадании в тело, либо в твердую преграду, что увеличивает риск случайного поражения окружающих лиц фрагментированными элементами.
Кроме этого, ко всем патронам, используемым силовыми ведомствами Российской Федерации, предъявляются требования по их герметичности, которые решаются нанесением лака-герметизатора на стык гильзы и ведущую часть пули, что ведет к повышенной загрязняемости канала ствола оружия при интенсивной стрельбе упомянутыми патронами.
Известна пуля с головной частью, выполненной в виде усеченного конуса с плоским концом и с управляемой фрагментацией, состоящая из латунной оболочки, свинцового сердечника, эластичного наконечника [Описание изобретения к патенту США № 8413587 от 23.04.2012, Н.Кл. 102/506; 102/508, МПК F42B 12/34, F42B 30/02, опубл. 09.04.2013]. По мере движения пули в плотной среде эластичный наконечник упруго деформируется и передаёт силовое воздействие на сердечник и оболочку, которые деформируются случайным образом, что обеспечивает останавливающий эффект и болевой шок атакуемого субъекта.
Условно простая конструкция пули не обеспечивает качественное проникновение в тело субъекта, защищённого неким экраном из плотной одежды или находящегося в автомобиле. Также следует отметить, что наконечник, выполненный из эластичного материала, дополнительно провоцирует рикошет и неизбежно теряет свои свойства при длительном – как правило, более трёх лет, – хранении патрона, что дополнительно ведет к снижению конечных характеристик и нестабильности боеприпаса в части глубины проникновения.
Известен патрон стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием, содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и специальную пулю с управляемой фрагментацией, включающую оболочку в виде стакана с рифлёной накаткой, канавкой V-образной формы и со складками в носовой части, а также с размещенным в ней рельефным сердечником из тяжелого пластического материала, охватывающим сердечник из упругого неметаллического материала. Пуля по настоящему изобретению также может входить в горловину гильзы без ободка и частично выступать из нее [Описание изобретения к патенту США № 9658042 от 30.05.2016, Н.Кл. 102/506-510, 514-517, МПК F42B 12/34, F42B 12/24, F42B 12/02, F42B I4/02, F42B 12/78, опубл. 23.05.2017]. Пуля обладает высокими характеристиками останавливающего действия при стрельбе через различные преграды и используется при проведении полицейских и специальных операций в США.
Универсальные свойства пули обеспечиваются сложной формой оболочки на ведущей части и, соответственно, тяжёлого сердечника, что существенно усложняет технологию их изготовления и ведёт к удорожанию конечного изделия. Также, как и в предыдущем техническом решении, второй сердечник, выполненный из эластичного материала, провоцирует рикошет и неизбежно теряет свои свойства при хранении, что ведёт к снижению конечных характеристик и нестабильности боеприпаса в части глубины проникновения.
Задача, решаемая настоящим изобретением и достигаемый технический результат заключаются в создании универсального патрона стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием пули и высокой проникающей способностью при стрельбе по:
– открыто расположенной цели;
– цели, одетой в зимнюю одежду;
– цели, скрывающейся за дверью автомобиля;
– цели, находящейся в автомобиле за лобовым стеклом.
Кроме этого, применение такого боеприпаса обеспечивает отсутствие фрагментации, снижение рикошета пули и низкую загрязняемость канала ствола штатного оружия лаком-герметизатором при осуществлении интенсивной стрельбы.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата, патрон стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием содержит гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и пулю с головной частью, выполненной в виде усеченного конуса, включающую оболочку в виде стакана с рифлёной накаткой и с внутренними складками в носовой части, а также с размещенным в ней сердечником из тяжелого пластического материала с полостью, расположенной со стороны носика,  рифлёная накатка размещена от хвостовой части пули на расстоянии 0,4-0,5 её калибра и выполнена шириной 1,5-2,0 мм, при этом пуля дополнительно включает гладкую накатку шириной 1,0-1,5 мм, расположенную со стороны носовой части на расстоянии 0,1-0,2 калибра от рифленой накатки с возможностью обеспечения её совпадения со срезом гильзы, при этом полость гладкой накатки, ограниченная, по меньшей мере, срезом гильзы заполнена лаком-герметизатором, сердечник расположен от носика пули на расстоянии 1,5-2,5 мм и его полость выполнена открытой, а складки оболочки в носовой части пули размещены на длине 1,5-2,5 мм от её носика и составляют угол 10°-15° к образующей конуса.
Кроме этого:
– сердечник изготовлен из сплава на основе свинца с содержанием сурьмы 1,5-2,0%;
– твердость оболочки пули лежит в диапазоне 120-150 единиц по шкале Виккерса.
Изобретение поясняется чертежами, где:
– на фиг. 1 показан общий вид патрона стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием;
– на фиг. 2 – общий вид пули патрона фиг. 1;
– на фиг. 3 – вид пули фиг. 2 спереди;
– на фиг. 4 – угол, образующий внутренние складки в носовой части пули фиг. 2;
– на фиг. 5 изображено место на теле патрона для нанесения лака-герметизатора.
Патрон стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием содержит гильзу 1 с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд 2 и пулю 3 с головной частью, выполненной в виде усеченного конуса, включающую оболочку 4 в виде стакана с рифлёной накаткой 5 и с внутренними складками 6 в носовой части, а также с размещенным в ней сердечником 7 из тяжелого пластического материала с полостью 8, расположенной со стороны носика 9,  при этом рифлёная накатка 5 размещена от хвостовой части пули 3 на расстоянии 0,4-0,5 её калибра и выполнена шириной 1,5-2,0 мм, при этом пуля 3 дополнительно включает гладкую накатку 10 шириной 1,0-1,5 мм, расположенную со стороны носовой части на расстоянии 0,1-0,2 калибра от рифленой накатки 5 с возможностью обеспечения её совпадения со срезом 11 гильзы 1, при этом полость 12 гладкой накатки 10, ограниченная, по меньшей мере, срезом 11 гильзы 1 заполнена лаком-герметизатором, сердечник 7 расположен от носика 9 пули 3 на расстоянии 1,5-2,5 мм и его полость 8 выполнена открытой, а складки 6 оболочки 4 в носовой части пули 3 размещены на длине 1,5-2,5 мм от её носика 9 и составляют угол 10°-15° к образующей конуса. Дополнительно, сердечник 7 изготовлен из сплава на основе свинца с содержанием сурьмы 1,5-2,0%, при этом твердость оболочки 4 пули 3 лежит в диапазоне 120-150 единиц по шкале Виккерса.
Проанализируем существенные признаки изобретения.
Наличие рифлёной накатки 5, размещённой от хвостовой части пули 3 на расстоянии 0,4-0,5 её калибра и выполненной шириной 1,5-2,0 мм обеспечивает надёжную механическую связь оболочки 4 с сердечником 7. При отсутствии накатки 5 возможна ситуация, когда при встрече с препятствием оболочка 4 затормозится, а сердечник 7 продолжит самостоятельное движение.
Размещение рифлёной накатки 5, на расстоянии менее 0,4 калибра пули 3 не обеспечивает плотность её монтажа в гильзе 1, а расстояние более 0,5 калибра – не обеспечит необходимое расстояние для размещения гладкой накатки 10, а также снизит проникающие свойства пули 3 при прохождении сложных преград типа лобового автомобильного стекла.
Ширина рифлёной накатки 5 менее 1,5 мм снижает плотность монтажа пули 3 в гильзе 1, более 2,0 мм – уменьшает длину её ведущей части, что ведет к ухудшению кучности стрельбы, а также создает предпосылки к срыву пули 3 с нарезов ствола.
Следует отметить, что глубина накатки 5 не имеет принципиального значения. Подобная наружная деформация оболочки 4 имеет своим следствием образование горлышка на её внутренней поверхности, узкая часть которого внедряется в более пластичный сердечник 7 с образованием на его поверхности притопленного пояска. В результате существующий натяг в соединении оболочки 4 с сердечником 7 дублируется дополнительной механической связью, гарантированно препятствующей их разделению при соударении с препятствием.
Наличие гладкой накатки 10 на пуле 3 шириной 1,0-1,5 мм, расположенной со стороны носовой части на расстоянии 0,1-0,2 калибра от рифленой накатки 5 преследует несколько целей. Это и дополнительная фиксация сердечника 7 внутри оболочки 4, и граница прекращения линейной деформации головной части пули 3 при соприкосновении с препятствием. Также, в полости 12 гладкой накатки 10 размещается лак-герметизатор. Для этого над гладкой накаткой 10 на любом расстоянии 1,0-1,5 мм между своей верхней и нижней торцевыми поверхностями нависает срез 11 гильзы 1 с образованием либо кольцевой ступеньки с нижней торцевой поверхностью, либо кольцевого «кармана», где размещается лак-герметизатор. В дальнейшем, при интенсивной стрельбе исключается возможность контакта лака-герметизатора с поверхностью канала ствола штатного оружия, что значительно снижает его загрязненность.
Ширина гладкой накатки 10 меньше 1,0 мм не позволит произвести дополнительную фиксацию сердечника 7 в оболочке 4. Ширина накатки 10 более 1,5 мм является избыточной для размещения лака-герметизатора, а также уменьшает плотность монтажа пули 3 в гильзе 1.
Размещение гладкой накатки 10 со стороны носовой части пули 3 на расстоянии 0,1-0,2 калибра от рифленой накатки 5 также связано с обеспечением плотности её монтажа в гильзе 1 Расстояние менее 0,1 калибра будет способствовать чрезмерной деформации пули 3 при встрече с дополнительным препятствием и потере энергии столь необходимой для гарантированного поражения противника, а расстояние более 0,2 калибра будет снижать кучность стрельбы.
Расположение сердечника 7 от носика 9 пули 3 на расстоянии менее 1,5 мм не позволит сформировать из края оболочки 4 с помощью внутренних складок 6 более жёсткий условно заострённый элемент, выполняющий функцию пробития (разрушения) нехарактерной для задачи дальнейшей нейтрализации противника преграды типа лобового стекла или двери автомобиля. При стрельбе через них по телу основная энергия пули 3 будет тратиться на преграды, что воспрепятствует её дальнейшему раскрытию для обеспечения необходимого останавливающего (нейтрализующего) эффекта.
Расстояние более 2,5 мм позволит обеспечить дополнительную жёсткость условно заострённого элемента головной части пули 3, однако это уменьшит объём её открытой полости 8. Это позволит более эффективно пробивать преграды перед противником, но снизит возможности дальнейшего раскрытия пули в его теле для реализации необходимого останавливающего (нейтрализующего) эффекта, т.е. будет обеспечиваться чрезмерное проникновение, включая проход навылет с ранением окружающих лиц.
Открытая полость 8 инициирует процесс раскрытия движущейся пули 3 в случае попадания в неё любой упругой условно податливой субстанции, типа жидкости или биологической массы. Проникновение упругой субстанции в полость 8 имитирует наличие штатных упругих элементов известных пуль, которые включают раскрытие или их фрагментацию при первом соприкосновении с преградой. По этой причине до попадания в тело противника известные пули могут потерять необходимую для поражения энергию.
Открытая полость 8 сформирована внутренними складками 6, которые расположены от носика 9 пули 3 на длине 1,5-2,5 мм. Эти размеры сопоставимы с размерами расположения сердечника 7 на таком же расстоянии 1,5-2,5 мм. Складки 6 облегчают деформацию (раскрытие) пули 3 в части увеличения диаметра, тем самым способствуя более эффективному торможению в плотной среде, передавая всю ударную энергию поражающего элемента телу противника. Оболочечные пули не способны создавать подобный эффект.
Складки 6 формируют из края оболочки 4 более жёсткий условно заострённый элемент – гладкий снаружи оболочки 4 пули 3, – обеспечивающий её необходимую аэродинамику, но с внутренними гофрами, формирующими более жёсткий и более плотный фрагмент оболочки 4 в головной части пули 3, задача которого пробить дополнительное препятствие без раскрытия пули 3.
Длина складок менее 1,5 мм не позволит сформировать достаточно плотный фрагмент оболочки 4, что послужит преждевременной деформации пули после соприкосновения с дополнительным препятствием. Длина складок более 2,5 мм позволит более эффективно пробивать преграды перед противником и за счёт избыточной энергии пройти противника навылет, что послужит ранению рядом стоящих людей, в том числе, за счёт рикошета. Также нераскрытая пуля 3 с избыточно жёстким заострённым концом будет рикошетить в замкнутом пространстве, что при проведении спецопераций нежелательно.
Механическая прочность оснащённой складками 6 головной части пули 3 также обеспечивается размером угла  α  к образующей её конуса. Угол α менее 10° обеспечит недостаточное гофрирование (уплотнение) оболочки 4, что будет способствовать её разрыву и нежелательной фрагментации пули 3. Угол α более 15° обеспечит избыточное гофрирование (уплотнение) оболочки 4, что не обеспечит нужную деформацию пули 3 после прохождения дополнительного препятствия и будет способствовать её рикошету.
Как видно, заявленный боеприпас позволяет одинаково успешно удовлетворить противоречивые требования к поражению и нейтрализации противника, как незащищённого, так и находящегося за преградой, среди которых одной из наиболее сложных для проникновения пули и распространённых является лобовое стекло автомобиля.
Заявленный технический результат дополнительно подтверждается и усиливается за счёт использования особого сплава сердечника 7 и многоплановой обработки оболочки пули 3, позволяющей получить и зафиксировать её особые прочностные свойства.
Для этого сердечник 7 изготавливают из сплава на основе свинца с содержанием сурьмы 1,5–2,0%. Настоящие пропорции обеспечивают необходимые физико-механические свойства сплава. Однако следует отметить, что содержание сурьмы менее 1,5% будет способствовать чрезмерной деформации сердечника 7 при стрельбе по незащищенной цели. Содержание сурьмы более 2,0% не обеспечит его достаточной деформации – потребуется введения эластомера в открытую полость 8 пули 3. Кроме этого, при твердом свинцовом сердечнике 7, повышается вероятность его фрагментации, что недопустимо при решении ряда оперативных задач.
Аналогично требованиям к физико-механическим свойствам сердечника 8 существуют требования, в частности, и к твёрдости оболочки 4 пули 3. Она должна лежать в диапазоне 120-150 единиц по шкале Виккерса. Твёрдость оболочки 4 менее 120 единиц затрудняет ее изготовление – проявятся случаи замятия заготовки при ее обрезке, а также случаи «залипания» на рабочем инструменте. Твёрдость более 150 единиц будет способствовать фрагментации оболочки 4, как при рикошете пули, так и при проникновении в тело противника, когда сердечник 7 продолжит самостоятельное непрогнозируемое движение навылет, включая поражение находящихся рядом людей.
Использование изобретения проиллюстрируем следующими Примерами.
Пример 1. Стрельба по открыто расположенной цели.
После выстрела имеющая обтекаемую форму пуля 3 преодолевает значительное расстояние и попадает в цель.
Плотная среда начинает заполнять открытую полость 8 и создаёт давление на стенки сердечника 7 и стенки оболочки 4 вследствие чего пуля 3 раскрывается и застревает в теле. Это обеспечивает мгновенную передачу энергии на внутренние органы и кости противника, тем самым, за счёт шокового воздействия, происходит его нейтрализация и исключается возможность к сопротивлению.
Пример 2. Стрельба по цели, одетой в зимнюю одежду.
После выстрела пуля 3 попадает в цель. Носик 9 пули 3 начинает последовательно пробивать плотные слои одежды заполняя фигурными вырубками открытую полость 8. После попадания в плотную среду последняя также начинает заполнять открытую полость 8 поверх вырубки из слоёв одежды. В этом случае для создания давления, необходимого для раскрытия пули 3 проходит несколько большее время, необходимое для преодоления упругих свойств слоёв одежды. В результате глубина проникновения пули в тело превышает такую же глубину при стрельбе по открыто расположенной цели. В остальном эффект стрельбы аналогичен Примеру 1.
Пример 3. Стрельба по цели, скрывающейся за дверью автомобиля.
После выстрела пуля 3 попадает в дверь. Гофрированный условно заострённый носик 9 пули 3 образованный складками 6 на краях оболочки 4 за счёт дополнительной жёсткости и плотности головной части пробивает слои металла и звукоизоляции двери автомобиля без раскрытия пули 3, при этом, в том числе в зависимости от угла атаки, возможна частичная деформация её головной части – пуля 3 принимает форму цилиндра. В таком виде она попадает в цель. Плотная среда создаёт необходимое сопротивление движущейся пуле 3, которая останавливается в теле противника на необходимой и достаточной для его гарантированного поражения глубине.
Дальнейшее движение в плотной среде заполняет открытую полость 8, вследствие чего создаётся необходимое для раскрытия пули 3 давление на стенки сердечника 7 и стенки оболочки 4.
В результате глубина проникновения пули 3 в тело превышает такую же глубину при стрельбе по открыто расположенной цели, но меньше, чем при стрельбе по цели, одетой в зимнюю одежду.
В остальном эффект стрельбы аналогичен Примеру 1.
Пример 4. Стрельба по цели, находящейся в автомобиле за лобовым стеклом.
Лобовое стекло автомобиля, является наиболее сложной преградой при поражении цели.
После выстрела пуля 3 попадает в стекло. Гофрированный условно заострённый носик 9 пули 3 образованный складками 6 на краях оболочки 4 за счёт дополнительной жёсткости и плотности головной части пробивает слои стекла. При этом головная часть пули последовательно сплющивается и стирается при соударении с твердой поверхностью. Данный процесс замедляется в тот момент, когда контактирующие поверхности достигают гладкой накатки 8, причём деформация оболочки 4 и сердечника 7 продолжается и заканчивается при полном проникновении пули 4 через преграду. При этом рифленая накатка 7 препятствует фрагментации пули 2. В тело противника проникает уже деформированная (со сплющенной головной частью) пуля 3, что и обеспечивает необходимое шоковое воздействие для его нейтрализации и исключения возможности к сопротивлению, причём меньшая глубина проникновения пули 3 по сравнению с вышеприведёнными Примерами 1-3 всё равно обеспечивает получение нужного результата.
Пример 5. Стрельба по цели в замкнутом пространстве.
Стрельба по цели в стеснённых условиях чревата промахами.
При промахе пуля 3 пролетает мимо цели и летит до соударения с первой попавшейся преградой, в качестве которой, как правило, выступает стена. При соударении со стеной головная часть пули 3 существенно деформируется со значительной потерей энергии. Выраженные пластичные свойства материалов пули 3 существенно снижают её упругие свойства, формирующие рикошет. В результате после соударения с первым же препятствием бесформенная пуля 3 падает рядом со стеной и более не представляет угрозы окружающим лицам, что выгодно отличает её от оболочечных пуль.
Следует отметить, что реальная кинематика пули при поражении противника и преодолении предварительных препятствий более сложная, нежели описанная в вышеприведённых условно упрощённых, но характерных Примерах.
Пример 6. Использование в охотничьем оружии.
Настоящий боеприпас может использоваться в охотничьем оружии. Этому способствует избыточная функция в части выраженного останавливающего эффекта, которая может быть применима при охоте на особо опасных животных и их подранков или, например, в цирке при работе с крупными хищниками для предотвращения последствий их нападения на дрессировщиков.
Использование боеприпаса аналогично описанному в Примере 1.
Заявленный патрон с повышенным останавливающим действием прошел комплекс экспериментальных проверок с положительными результатами. Сравнение производилось с боеприпасом аналогичного назначения – 9-мм патроном Homady Critical Duty 135gr +P, производства США. Результаты испытаний приведены в Таблице.
В результате использования изобретения был создан универсальный патрон стрелкового оружия с повышенным останавливающим действием пули и высокой проникающей способностью при стрельбе по целям с различной защищённостью. Применение такого боеприпаса обеспечило отсутствие фрагментации и снижение рикошета пули и низкую загрязняемость канала ствола штатного оружия лаком-герметизатором при осуществлении интенсивной стрельбы.
Таблица
Сравнительные характеристики заявленного патрона
и  9-мм патрона Homady Critical Duty 135gr +P (США)