ПУЛЯ "ФЕРЗЬ" И ПАТРОН ДЛЯ ГЛАДКОСТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
"QUEEN" 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 и с большим дульным сужением ствола.
Известен ряд боеприпасов для гладкоствольного оружия с калиберными пулями стрелочно-колпачкового типа, например с пулями Фостера и Позис, представляющими собой колпачок с массивной головной частью и облегченной хвостовой частью - юбкой (Трофимов В.Н., Трофимов А.В. Современные охотничьи боеприпасы для гладкоствольного оружия. Пули. Пулевые патроны. Справочник. - М.: Издательский Дом Рученькиных, 2007; RU 31439 U). Основным недостатком указанных боеприпасов является их слабая стрелочная стабилизация вследствие малости аэродинамического фокусного расстояния - расстояния между центром тяжести пули и центром приложения сил аэродинамического давления/сопротивления пули.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является патрон для гладкоствольного ружья с пулей «Диаболо» (с пулей Т.Горбантса, см. указанный выше справочник), пуля которого состоит из двух частей: массивной головной части, имеющей низкий конус с цилиндрическим центрирующим пояском в основании конуса в головной части пули, и пустотелой конусной юбки-стабилизатора в хвостовой части пули. Указанная пуля практически представляет собой увеличенную до размеров 12-го калибра широко известную пулю «Диаболо» для пневматического оружия. Стрелочный эффект пули «Диаболо» Горбантса значительно превосходит "стрелочность" пуль Фостера и Позис, так как в этом случае применение пустотелой конической удлиненной юбки-стабилизатора заметно сместило центр аэродинамического давления к торцевому срезу пули, увеличив при этом фокусное расстояние последней.
Указанные выше пули, в том числе и «Диаболо» Горбантса, характеризуются нестабильностью кучности боя, связанной с непредсказуемостью деформации слабого хвостовика-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, а также характеризуются неэффективным использованием энергии пороховых газов, частично теряемой вместе с паразитными массами отделяемых от метательного снаряда элементов.
Кроме того, любой пыж-поддон является основным источником случайных отклонений как продольной оси пули, так и отклонений вектора скорости пули от оси ствола оружия, возникающих от непредсказуемого воздействия пыжа-обтюратора на хвостовую часть пули в момент вылета их из канала ствола.
Задачей создания настоящего изобретения является повышение кучности и точности боя патрона за счет уменьшения деформации тела пули (уменьшения искажений первоначальной аэродинамической формы) в момент выстрела и за счет снижения отклонений пули вследствие исключения непредсказуемых возмущений от элементов пыжа-поддона толкающего типа, 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 была решена созданием пули «Ферзь» стрелочного типа стабилизации, содержащей головную часть и хвостовую часть, отличающейся тем, что:
- пуля выполнена из двух частей, соединенных посредством неразъемного соединения в одно единое тело вращения, и содержит:
- головную часть, образованную последовательным сопряжением притупленного головного обтекателя в форме оживала и головного пояса обтюрации, имеющего форму усеченного конуса с цилиндрической поверхностью в основании головного пояса обтюрации и с центральным монтажным отверстием по его центру;
- хвостовую часть, образованную пустотелой конусной юбкой-стабилизатором пули, по периферийной поверхности юбки снабженной ребрами, установленными под углом 8-12° к продольной оси пули, хвостовым поясом обтюрации со стороны торцевого среза юбки снаружи хвостовой части юбки и размещенной внутри юбки глухой конусно-цилиндрической полостью глубиной до половины общей длины пули; при этом:
- неразъемное соединение головного опорно-обтюрирующего пояса с телом хвостовой части пули выполнено посредством осевого осаживания центрирующего участка хвостовой части тела пули, пропущенного через центральное монтажное отверстие головного пояса обтюрации и выступающего из центрального монтажного отверстия наружу, причем в процессе осевого осаживания центрирующему участку хвостовой части пули придана форма оживала;
- центрирующая система пули образована цилиндрическими поверхностями указанных хвостового и головного поясов обтюрации и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных ребер юбки хвостовой части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена толкающе-тянущего типа и образована сочетанием цилиндрических поверхностей хвостового и головного поясов обтюрации;
- стабилизирующая система пули выполнена сочетанием облегченного пустотелого конуса юбки хвостовой части пули, наклонных ребер, расположенных на наружной поверхности юбки, и хвостового опорно-обтюрирующего пояса;
- полная длина пули составляет 1,6-1,9 диаметра канала ствола;
- наружный диаметр ребер и протяженность оребренного участка юбки совместно с хвостовым и головным поясами обтюрации составляют 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- наружный диаметр цилиндрических поверхностей хвостового и головного поясов обтюрации составляют 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- указанный головной пояс обтюрации пули размещен вблизи центра тяжести пули.
Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и калиберную пулю стрелочного типа стабилизации, отличающегося тем, что:
- в качестве калиберной пули содержит пулю «Ферзь» стрелочного типа стабилизации, содержащую головную часть и хвостовую части, при этом:
- пуля выполнена из двух частей, соединенных посредством неразъемного соединения в одно единое тело вращения, и содержит:
- головную часть, образованную последовательным сопряжением притупленного головного обтекателя в форме оживала и головного пояса обтюрации, имеющего форму усеченного конуса с цилиндрической поверхностью в основании головного пояса обтюрации и с центральным монтажным отверстием по его центру;
- хвостовую часть, образованную пустотелой конусной юбкой-стабилизатором пули, по периферийной поверхности юбки снабженной ребрами, установленными под углом 8-12° к продольной оси пули, хвостовым поясом обтюрации со стороны торцевого среза юбки снаружи хвостовой части юбки и размещенной внутри юбки глухой конусно-цилиндрической полостью глубиной до половины общей длины пули; при этом:
- неразъемное соединение головного опорно-обтюрирующего пояса с телом хвостовой части пули выполнено посредством осевого осаживания центрирующего участка хвостовой части тела пули, пропущенного через центральное монтажное отверстие головного пояса обтюрации и выступающего из центрального монтажного отверстия наружу, причем в процессе осевого осаживания центрирующему участку хвостовой части пули придана форма оживала;
- центрирующая система пули образована цилиндрическими поверхностями указанных хвостового и головного поясов обтюрации и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных ребер юбки хвостовой части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена толкающе-тянущего типа и образована сочетанием цилиндрических поверхностей хвостового и головного поясов обтюрации;
- стабилизирующая система пули выполнена сочетанием облегченного пустотелого конуса юбки хвостовой части пули, наклонных ребер, расположенных на наружной поверхности юбки, и хвостового опорно-обтюрирующего пояса;
- полная длина пули составляет 1,6-1,9 диаметра канала ствола;
- наружный диаметр ребер и протяженность оребренного участка юбки совместно с хвостовым и головным поясами обтюрации составляют 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- наружный диаметр цилиндрических поверхностей хвостового и головного поясов обтюрации составляют 1,00-1,003 диаметра канала ствола;
- указанный головной пояс обтюрации пули размещен вблизи центра тяжести пули, и при снаряжении патрона пуля размещена в гильзе своим хвостовым поясом обтюрации непосредственно на пороховом заряде с поджатием пороха.
Такое сочетание конструктивных решений пули и патрона согласно изобретению с выполнением метаемой пули из двух частей, жестко скрепленных в одно целое в форме осесимметричного тела вращения с удлинением пули около 2,0; с выполнением головной части тела пули в виде оживала с конической юбкой и опорно-центрирующим поясом в основании; с выполнением хвостовой части пули в виде конусной пустотелой юбки-стабилизатора, подкрепленной с наружной поверхности ребрами, установленными под углом 8-12° к оси пули, и снабженной на хвостовом срезе пули хвостовым поясом обтюрации, а в своем торце - глухой конусно-цилиндрической полостью, простирающейся до половины длины пули; а также с выполнением радиальных и осевых размеров основных элементов центрирующей, обтюрирующей и стабилизирующей систем пули, равными или несколько превышающими величину диаметра канала ствола, в конечном итоге приводят: к уменьшению деформаций тела пули при выстреле, увеличению кучности и точности боя охотничьего боеприпаса при максимально возможной дульной энергии пули. Так как вся кинетическая энергия, сообщенная пороховыми газами пуле, воспринимается только пулей в отсутствие сопутствующих паразитных масс и траекторных возмущений от них, то уровень высокой кинетической энергии пули у цели сохраняется вследствие хорошей аэродинамики сохранившего исходную форму тела пули, значительной поперечной нагрузки и небольших аэродинамических потерь, сводимых к минимуму высокой аэродинамической устойчивостью хорошо стабилизированной пули.
В дальнейшем техническое решение пули и патрона согласно изобретению поясняется примерами их осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - патрон для гладкоствольного ружья согласно изобретению, снаряженный калиберной пулей «Ферзь» согласно изобретению, продольный разрез патрона, совмещенный с местным видом на пулю «Ферзь»;
Фиг.2 - пуля «Ферзь» согласно изобретению.
Как показано на Фиг.1, снаряженный патрон содержит: гильзу 1, средство 2 воспламенения, пороховой заряд 3 и калиберную пулю 4 «Ферзь».
Как показано на Фиг.2, пуля 4 «Ферзь» согласно изобретению выполнена из двух частей, соединенных посредством неразъемного соединения в одно единое тело вращения, образованное последовательным сопряжением головной опорно-ведущей части, образованной головным, в форме притупленного оживала, обтекателем 5 пули 4 и конической юбкой 6 с головным поясом 7 обтюрации, и хвостовой направляющей опорно-стабилизирующей части с конической юбкой-стабилизатором 8, хвостовым поясом 9 обтюрации с глухой конусно-цилиндрической внутренней полостью 10 и наружными подкрепляющими, установленными под углом к продольной оси пули ребрами 11.
При этом неразъемное соединение головного пояса 7 обтюрации с телом хвостовой части пули выполнено с помощью осевого осаживания центрирующего участка хвостовой части пули 4, пропущенного через центральное монтажное отверстие головного пояса 7 обтюрации и выступающего из центрального монтажного отверстия наружу, причем в процессе осевого осаживания центрирующему участку хвостовой части пули придана форма оживала.
Патрон для гладкоствольного оружия согласно изобретению с пулей «Ферзь» согласно изобретению работают 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 и первоначальный всплеск давления в зарядной камере, что влечет за собой подвижку пули 4 и вскрытие заделки дульца гильзы 1 головным обтекателем 5 пули 4 с последующим увеличением заснарядного пространства вследствие начала перемещения пули 4. К моменту выхода головного пояса 7 обтюрации из дульца гильзы 1 происходит объемное воспламенение порохового заряда 3 в зарядной камере. В этот момент наблюдается максимальный градиент набора давления в заснарядном пространстве. К этому моменту головной пояс 7 обтюрации уже минует конусный участок патронника и углубится в начало канала постоянного сечения ствола, а хвостовой пояс 9 обтюрации только приблизится к срезу дульца гильзы 1 патрона, обеспечивая переход пули 4 из гильзы 1 в канал ствола без перекосов. Нарастающее давление пороховых газов в следующее мгновение прорывается в замкнутые объемы межреберных камер опорно-обтюрирующей системы, выравнивает его с давлением в заснарядном объеме и, несколько растянув темп набора давления в заснарядном пространстве, снижает скорость нарастания ускорений пули.
К моменту нарастания давления пороховых газов до уровня напряжений текучести свинцового сплава тела пули 4 хвостовой пояс 9 обтюрации войдет в канал ствола и перекроет выход пороховых газов из межреберного пространства опорно-обтюрирующей системы под давлением, соответствующим давлению заснарядного пространства в момент положения пули "конусный переход патронника", что будет способствовать уменьшению деформации поясов 7 и 9 обтюрации опорно-обтюрирующей системы и ограничит радиальную деформацию стабилизирующей юбки 8 пули 4. Дальнейшее увеличение заснарядного объема происходит за счет перемещения пули 4 к дульному срезу при догорающем заряде пороха и падающем давлении пороховых газов. При этом движение пули в канале ствола происходит с самоцентрированием пули 4 вследствие того, что диаметр ребер 11 стабилизирующей юбки 8, а также диаметры поясов 7 и 9 обтюрации соответствуют внутреннему диаметру канала ствола при длине центрирующей системы пули, равной или несколько превосходящей величину диаметра канала ствола. Такое исполнение основных элементов центрирующей, обтюрирующей и стабилизирующих систем пули 4 обеспечивает дальнейший соосный вход пули 4 в дульное сужение канала ствола и выход пули 4 из дульного сужения в строго соосном с каналом ствола направлении. Прохождение пулей 4 дульного среза ствола без отделения каких-либо элементов, например пыжей толкающего типа, сводит к минимуму вероятные первоначальные возмущения по направлению полета пули и по положению ее продольной оси относительно линии прицеливания, что значительно улучает кучность стрельбы и повышает дульную энергию пули.
При движении пули 4 «Ферзь» согласно изобретению на траектории оребренная длинная пустотелая юбка-стабилизатор 8 совместно с хвостовым поясом 9 обтюрации, создавая ярко выраженный стрелочный эффект, обеспечивают высокую устойчивость пули 4 на траектории, а также достаточно быстро гасят все случайные колебания продольной оси пули относительно центра ее массы, возникающие от воздействия случайных возмущений: асимметрии газового потока на срезе ствола, неоднородности атмосферы, пульсации давления за головным скачком уплотнения и донного давления, а также возмущений от внешних факторов - травы, атмосферных осадков, мелких веток, что приводит к уменьшению аэродинамических потерь, повышению точности стрельбы и увеличению кинетической энергии пули «Ферзь» вблизи объекта поражения.
Таким образом, реализованные в пуле «Ферзь» и патроне согласно изобретению технические решения в конечном итоге приводят к увеличению кучности и точности боя охотничьего боеприпаса при максимально возможных дульной и кинетической энергии пули у объекта поражения, так как вся кинетическая энергия, сообщенная пороховыми газами пуле, воспринимается только пулей в отсутствие сопутствующих паразитных масс-пыжей и траекторных возмущений от них, а также приводит к высокой убойной энергии пули у цели, сохраненной пулей вследствие хорошей аэродинамики сохранившего осевую симметрию тела пули, значительной поперечной нагрузки и небольших аэродинамических потерь, сводимых к минимуму высокой аэродинамической устойчивостью хорошо стабилизированной пули.
Эксперименты показали, что при использовании патрона согласно изобретению с пулей «Ферзь» согласно изобретению на 20% уменьшено круговое вероятное отклонение пули и на 25% увеличена эффективная дальность поражения цели пулей «Ферзь» против прототипа.
Пуля «Ферзь» согласно изобретению и патрон для гладкоствольного оружия согласно изобретению могут быть выполнены из известных специалистам материалов с помощью известных технологических приемов.