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

Изобретение относится к охотничьим боеприпасам, а именно к пулевым патронам, предназначенным для использования в охотничьих ружьях, в том числе с большим дульным сужением ствола.
Известны боеприпасы для гладкоствольного ружья с калиберными пулями стрелочного типа, такие как: с пулями 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, а также жестко скрепленной с телом пули оперенной пластиковой юбки-стабилизатора, причем со стороны тела пули на юбке-стабилизаторе имеется обтюрирующий поясок - элемент поддона толкающего типа. Однако указанный боеприпас характеризуется неудовлетворительной кучностью боя, связанной с недоразвитостью рабочих поверхностей оперения стабилизирующей юбки-обтюратора, и непредсказуемостью деформации слабого обтюрирующего пояска юбки под действием ударной нагрузки давления пороховых газов, возникающей в момент объемного воспламенения заряда пороха (инерционных перегрузок от полной массы тела пули), что присуще всем типам боеприпасов с толкающим обтюратором/пыжом-поддоном толкающего типа, а также неэффективным использованием энергии пороховых газов, теряемой вместе с паразитными массами отделяемых от пули элементов.
Задачей создания настоящего изобретения является повышение кучности и точности боя патрона как за счет уменьшения неконтролируемой деформации тела пули (потери первоначальной аэродинамической формы) в момент выстрела, так и за счет снижения отклонений пули вследствие исключения непредсказуемых возмущений от элементов пыжа-поддона толкающего типа (в настоящем изобретении таких элементов нет), а также увеличение кинетической энергии пули как дульной, так и у цели за счет устранения паразитных масс пыжа-поддона и за счет улучшения стабилизации/повышения устойчивости пули на траектории.
Поставленная задача решена созданием калиберной пули «Бабочка комбинированная» стрелочного типа стабилизации, содержащей головную часть и хвостовую часть, отличающейся тем, что:
- пуля выполнена составной из двух отдельных частей: монолитной головной части, изготовленной из пластичного свинцового сплава, и хвостовой опорно-направляющей стабилизирующей части, выполненной из полимерного материала, приспособленных для образования между ними неразъемного соединения в момент выстрела с формированием единого аэродинамического тела ступенчатой каплеобразной формы, и при этом:
- указанная головная часть пули образована последовательным сопряжением полусферического притупленного головного обтекателя, цилиндрического тела пули, содержащего в хвостовой части своей наружной поверхности тонкостенную рубашку, имеющую торцевой упор в форме двух усеченных конусов, сопряженных основаниями, с образованием в месте сопряжения цилиндрического головного пояса обтюрации, причем угол раскрытия конусов при вершине составляет 60-120°, и центрального стержня головной части пули, сформированного сопряжением цилиндра с конусом, расположенного на оси пули в центре глухой цилиндрической полости, выполненной под рубашкой головной части со стороны поверхности примыкания рубашки к хвостовой части пули;
- хвостовая часть пули образована цилиндром сопряжения хвостовой части с головной частью, хвостовым поясом обтюрации и примыкающим к нему пустотелым стабилизатором пули, причем в основании цилиндра сопряжения выполнена кольцевая канавка для взаимодействия с торцевым упором тонкостенной рубашки головной части пули, при этом:
- центрирующая система пули образована сочетанием цилиндрических поверхностей указанных головного и хвостового поясов обтюрации, а также периферийных цилиндрических поверхностей указанных лопастей стабилизатора хвостовой части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена тянущего типа и образована сочетанием указанных хвостового и головного поясов обтюрации, причем расстояние от задней кромки хвостового пояса обтюрации до передней кромки головного пояса обтюрации составляет не менее длины конусного перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола;
- стабилизирующая система пули образована примыкающим к хвостовому поясу обтюрации стабилизатором пули, имеющим пустотелый конусный обтекатель, снаружи которого под углом 0-10° к продольной оси пули размещены лопасти оперения стабилизатора в количестве не менее трех;
и при этом:
- диаметр цилиндрического тела головной части пули составляет 0,75-0,96 диаметра канала дульного сужения ствола;
- полная длина пули составляет 2,0-2,5 диаметра канала ствола;
- указанный головной пояс обтюрации размещен под центром тяжести пули, вблизи от него, а диаметр головного и хвостового поясов обтюрации составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- размах оперения стабилизатора составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола, а длина оперения составляет не менее величины диаметра канала ствола.
Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и пулю калиберную, снабженную центрирующей, обтюрирующей и стабилизирующей системами, отличающегося тем, что:
- в качестве пули содержит пулю «Бабочка комбинированная» стрелочного типа стабилизации, выполненную составной из двух отдельных частей: монолитной головной части, изготовленной из пластичного свинцового сплава, и хвостовой опорно-направляющей стабилизирующей части, выполненной из полимерного материала, приспособленных для образования между ними неразъемного соединения в момент выстрела с формированием единого аэродинамического тела ступенчатой каплеобразной формы,
и при этом:
- указанная головная часть пули образована последовательным сопряжением полусферического притупленного головного обтекателя, цилиндрического тела пули, содержащего в хвостовой части своей наружной поверхности тонкостенную рубашку, имеющую торцевой упор в форме двух усеченных конусов, сопряженных основаниями, с образованием в месте сопряжения цилиндрического головного пояса обтюрации, причем угол раскрытия конусов при вершине составляет 60-120°, и центрального стержня головной части пули, сформированного сопряжением цилиндра с конусом, расположенного на оси пули в центре глухой цилиндрической полости, выполненной под рубашкой головной части со стороны поверхности примыкания рубашки к хвостовой части пули;
- хвостовая часть пули образована цилиндром сопряжения хвостовой части с головной частью, хвостовым поясом обтюрации и примыкающим к нему пустотелым стабилизатором пули, причем в основании цилиндра сопряжения выполнена кольцевая канавка, предназначенная для взаимодействия с торцевым упором тонкостенной рубашки головной части пули, при этом:
- центрирующая система пули образована сочетанием цилиндрических поверхностей указанных головного и хвостового поясов обтюрации, а также периферийных цилиндрических поверхностей указанных лопастей стабилизатора хвостовой части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена тянущего типа и образована сочетанием указанных хвостового и головного поясов обтюрации, причем расстояние от задней кромки хвостового пояса обтюрации до передней кромки головного пояса обтюрации составляет не менее длины конусного перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола;
- стабилизирующая система пули образована примыкающим к хвостовому поясу обтюрации стабилизатором пули, имеющим пустотелый конусный обтекатель, снаружи которого под углом 0-10° к продольной оси пули размещены лопасти оперения стабилизатора в количестве не менее трех;
- диаметр цилиндрического тела головной части пули составляет 0,75-0,96 диаметра канала дульного сужения ствола;
- полная длина пули составляет 2,0-2,5 диаметра канала ствола;
- указанный головной пояс обтюрации размещен под центром тяжести пули, вблизи от него, а диаметр головного и хвостового поясов обтюрации составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- размах оперения стабилизатора составляет 1,00-1,003 диаметра канала ствола, а длина оперения составляет не менее величины диаметра канала ствола;
- при снаряжении патрона предварительно соединенные вместе головная и хвостовая части пули размещена в гильзе патрона погружением стабилизатора хвостовой части пули непосредственно в пороховой заряд.
Сочетание таких конструктивных решений, как:
- выполнение пули из двух частей, образующих в момент выстрела единое, осесимметричное каплеобразное тело вращения с отношением длины пули к диаметру канала ствола порядка 2,0-2,5;
- выполнение головной части тела пули в виде цилиндра сечением не более 0,75-0,96 от величины диаметра дульного сужения канала ствола, с полусферическим обтекателем тела головной части того же или несколько меньшего диаметра,
- размещение головного пояса обтюрации пули в области центра тяжести,
- уменьшение почти вдвое инерционной массы, воздействующей на двойную обтюрирующую систему пули,
- приближение опорно-обтюрирующей системы пули к тянущему типу, с исключением элементов пыжа-поддона толкающего типа,
- распространение рабочих поверхностей лопастей оперения стабилизатора в радиальном направлении и протяженности лопастей оперения в осевом направлениях на величину, равную диаметру канала ствола, с установкой их под небольшим углом к продольной оси пули,
обеспечивает снижение перегрузок, воздействующих на опорно-обтюрирующий пояс пули, а вместе с ними и уменьшение неконтролируемой деформации тела пули (искажений аэродинамической формы), обеспечивает уменьшение отклонений пули от линии прицеливания, а также исключает необходимость применения в опорно-обтюрирующей системе пули толкающих элементов - пыжей, что исключает наличие паразитных масс, а вместе с ними устраняет непредсказуемые траекторные возмущения пули в момент вылета ее из канала ствола и обеспечивает повышение как дульной, так и кинетической энергии пули у цели.
необходимость применения в опорно-обтюрирующей системе пули толкающих элементов - пыжей (исключает паразитные массы), а вместе с ними устраняет непредсказуемые траекторные возмущения пули в момент вылета ее из канала ствола и обеспечивает повышение кинетической энергии пули; легкий, протяженный с развитым оперением стабилизатор пули обеспечивает улучшение стабилизации/устойчивости пули на траектории и снижение аэродинамических потерь, что в конечном итоге приводит к увеличению кучности и точности боя охотничьего патрона, а также к увеличению кинетической энергии пули у объекта поражения - к увеличению дальнобойности патрона с калиберной пулей «Бабочка комбинированная».
В дальнейшем изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - патрон для гладкоствольного ружья, согласно изобретению снаряженный пулей «Бабочка комбинированная»: А - продольный разрез, сторона порохового заряда; Б - вид с условно удаленной боковой стенкой гильзы патрона - сторона снаряда/пули. Фиг.2 - пуля «Бабочка комбинированная» согласно изобретению.
Как показано на Фиг.1, снаряженный патрон содержит: гильзу 1, средство воспламенения 2, пороховой заряд 3 и калиберную пулю 4 «Бабочка комбинированная».
Как показано на Фиг.2, пуля 4 «Бабочка комбинированная» содержит головную часть 5, образованную притупленным, головным полусферическим обтекателем 6, цилиндрическим телом 7 головной части пули, рубашки головной части 8, торцевого упора 10 с конусом 9, цилиндрического, опорно-обтюрирующего, головного пояса обтюрации 11 и центрального, цилиндро-конического стержня 12;
- и хвостовую часть пули 13, образуемую последовательным соединением цилиндра сопряжения 14, с кольцевой канавкой 15 в основании цилиндра сопряжения 14, в месте соединения цилиндра сопряжения 14 с хвостовым поясом обтюрации 17, а также стабилизатора пули 18 с лопастями оперения 19 и пустотелым конусным обтекателем 20.
Пуля 4 может быть выполнена, например, из пластичного свинцового сплава.
Работают патрон и пуля «Бабочка комбинированная» согласно изобретению следующим образом:
В считанные миллисекунды удара бойка спускового механизма ружья в донышко средства воспламенения 2 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 хвостового пояса обтюрации 17.
Ввиду значительности инерционной массы пули 4 первоначальное увеличение объема заснарядного пространства происходит, в основном, за счет обжатия элементов обтюрирующей системы пули: хвостового пояса 17 обтюрации и предварительной пластической деформации рубашки 8 головной части 5 с вдавливанием торцевой части материала головного пояса 11 обтюрации под воздействием силы давления пороховых газов, передаваемой хвостовым поясом 17 обтюрации на конусную поверхность 9 торцевого упора 10, в кольцевую канавку 15 основания цилиндра 14 сопряжения.
Дальнейшее увеличение объема заснарядного пространства происходит только за счет перемещения пули в сторону дульного среза ствола.
В настоящем изобретении инерционная масса головной части 5 пули 4 «Бабочка комбинированная», воздействующая на опорно-обтюрирующую систему, уменьшена на величину массы центрального стержня 12 и хвостовой части 13 пули, причем ускорение хвостовой части 13 пули и стержня 12 производится непосредственно давлением пороховых газов заснарядного пространства без какой-либо деформации хвостовой части и стержня, так как все их элементы испытывают всестороннее объемное сжатие одним и тем же давлением. Так как длина центрирующей части пули превышает величину диаметра канала ствола, при размахе оперения и диаметре элементов опорно-обтюрирующей системы пули, равном или превышающем величину диаметра 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 в канал ствола предотвращается протяженностью двойной обтюрирующей системы пули: комбинации хвостового 17 и головного 11 поясов обтюрации, превышающей длину конусного перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола.
Дальнейшее продвижение пули в канале ствола происходит с самоцентрированием пули, так как диаметр цилиндрических хвостового 17 и головного 11 поясов обтюрации, а также размах оперения стабилизатора пули соответствуют внутреннему диаметру канала ствола, а протяженность центрирующей и обтюрирующей систем пули превышает величину диаметра канала ствола. Такое исполнение центрирующей и обтюрирующей систем пули обеспечивает дальнейший соосный вход пули в дульное сужение канала ствола (если такое имеется в применяемом оружии), при этом обеспечивается осесимметричное радиальное сжатие головного пояса 11 обтюрации с пластической деформацией материала головного пояса 11 обтюрации, и окончательная/калибровочная деформация материала головного пояса 11 с глубоким проникновением материала головного пояса 11 обтюрации в кольцевую канавку 15 цилиндра 14 сопряжения, посредством чего образуется неразъемное соединение головной части 5 с хвостовой частью 13 пули с образованием единого ступенчатого каплеобразной формы аэродинамического тела калиберной пули «Бабочка комбинированная», а также обеспечивается выход пули из дульного сужения ствола в строго соосном с каналом ствола направлением, без каких либо траекторных возмущений полета пули, что улучшает точность и кучность стрельбы.
При движении пули 4 «Бабочка комбинированная» на траектории, установленные под небольшим углом к ее продольной оси, развитые лопасти 19 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 калиберной пуле 4 «Бабочка комбинированная» согласно изобретению сочетание тяжелой головной части 5 пули 4 с легкой опорно-стабилизирующей, хвостовой частью 13 пули, снабженной длинным с развитым расположенным под небольшим углом к продольной оси пули оперением 19 стабилизатора 18 пули, образует ступенчатое каплеобразное, с двукратным удлинением, хорошо обтекаемое и легко деформируемое в объекте поражения тело калиберной пули.
В охотничьем патроне для гладкоствольного ружья с пулей 4 «Бабочка комбинированная», согласно изобретению, сочетанием опорно-обтюрирующей системы тянущего типа, образуемой комбинацией хвостового 17 и головного 11 поясов обтюрации, и возможностью направленной деформации рубашки 8 головной части достигнуто снижение темпа нарастания давления, снижение инерционных нагрузок на опорно-обтюрирующий пояс и снижение неконтролируемых деформаций, в частности искажений аэродинамической формы головной части 5 пули 4, и в частности снижение до минимума величины случайного возмущающего импульса от струи истекающих из ствола газов (патрон не содержит отделяемых от пули элементов), а также повышение кинетической энергии пули и ее устойчивости к возмущениям за счет развитого оперения стабилизатора 18 хвостовой части 13 пули, и, в конечном итоге, достигнуты высокая кучность и точность боя охотничьего патрона при высокой кинетической энергии пули 4 «Бабочка комбинированная» у объекта поражения. Для сравнения: круговое вероятное отклонение пули «Бабочка комбинированная» на 30% меньше, а дальность поражения на 40% выше, чем у прототипа.
При этом изготовление всех компонентов названного патрона базируется на хорошо известных специалистам патронного производства материалах и технологиях.