СНАРЯД ДЛЯ НАРЕЗНОГО ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
PROJECTILE FOR RIFLED FIRE WEAPON

Изобретение относится к боеприпасам огнестрельного оружия, а именно к снарядам для нарезного оружия, выполненным, в том числе, в виде пуль.
Известна пуля охотничьего патрона для нарезного оружия, содержащая оболочку, в которой последовательно размещены два сердечника, первый из которых, расположенный ближе к головной части пули, выполнен из свинца, а второй - из пластмассы. Подбором определенных массогабаритных соотношений сердечников решалась задача по обеспечению массы и положения центра масс пули, соответствующих аналогичным параметрам пули штатного патрона образца 1943 г., для того, чтобы указанную пулю можно было бы использовать для стрельбы из штатных карабинов без доработки прицелов (см. RU 2003033, опубл. 1993 г.).
В качестве ближайшего аналога по совокупности существенных признаков и достигаемому результату выбрана бронебойная пуля, содержащая металлическую оболочку, более прочную, чем свинец, в которой размещен стальной сердечник, закрепленный тыльной стороной на прокладке из твердого материала, по другую сторону которой расположено свинцовое наполнение, занимающее всю заднюю и частично центральную области оболочки до прокладки. Со стороны задней торцевой поверхности наполнения выполнена полость, проходящая на расстояние до прокладки из твердого материала. Полость в свинцовом наполнении выполнена в виде одного или нескольких цилиндров, конусов, усеченных конусов или их сочетания (см. RU 2169898, опубл. 2001 г.).
Недостатками ближайшего аналога являются невысокие показатели по кучности и бронепробитию, обусловленные следующими факторами:
- ввиду слабости трения между стальным сердечником и полезным наполнением увеличивается подвижность свинцового сердечника, что может привести к преждевременному выходу стального сердечника из оболочки и оголению задней части оболочки, в результате чего произойдет смещение центра тяжести пули и повысится вероятность разрыва задней части пули;
- ввиду перекоса прокладки по причине возможного неравномерного распределения давления на ее края от свинцового наполнения, а в случае прохода полости в свинцовом сердечнике до прокладки увеличивается вероятность преждевременного выхода стального сердечника из оболочки, поскольку давление действует непосредственно на прокладку;
- ввиду возможности деформации пули при выходе из канала ствола из-за неопределенных параметров донной полости.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности поражающего действия снаряда и повышение стабильности баллистических характеристик.
Поставленная задача решается тем, что снаряд для нарезного оружия содержит оболочку, в которой последовательно размещены два сердечника, первый из которых, расположенный ближе к головной части снаряда, выполнен из более твердого материала, а второй - из более тяжелого материала, причем во втором сердечнике выполнена полость. Первый сердечник контактирует по всей своей боковой поверхности с внутренней поверхностью оболочки, второй сердечник непосредственно примыкает к первому, при этом дно полости расположено в плоскости, проходящей через центр тяжести снаряда, или расположено на расстоянии не более 0,3 L от центра тяжести снаряда в сторону заднего торца, или расположено на расстоянии не более 0,1 L от центра тяжести снаряда в сторону головной части снаряда, при этом максимальный диаметр d полости составляет 0,03-0,36 D, где D - калибр снаряда, а L - длина снаряда.
Снаряд может быть выполнен в виде пули, а упомянутая полость может проходить и в первый сердечник, т.е. ее дно будет лежать в первом сердечнике, при этом полость в первом сердечнике может частично или полностью быть заполненной материалом второго сердечника.
Оболочка может быть расположена как по наружной поверхности сердечников, в том числе по торцу второго сердечника, так и в его полости, соприкасаясь с его поверхностью, образующей указанную полость. Таким образом, оболочка является «замкнутой» и расположена по всему периметру пули, включая полость во втором сердечнике, которая оказывается ограниченной не материалом сердечника, а внешней поверхностью оболочки.
В полости второго сердечника может быть установлена вставка из более прочного материала, чем материал второго сердечника, например, в виде втулки или стаканчика из стали, что позволяет исключить расширение задней части снаряда при его выходе из канала ствола оружия.
Оболочка может быть расположена по наружной боковой поверхности сердечников и по заднему торцу второго сердечника, при этом в полости второго сердечника установлена вставка из более прочного материала, чем материал второго сердечника, например, в виде втулки или стаканчика.
Предпочтительно полость во втором сердечнике может быть получена путем выдавливания пуансоном материала сердечника. Опыты показали, что такое выполнение более технологично, производительно и позволяет получить полости с минимальными отклонениями по геометрическим размерам (практически одинаковые полости) по сравнению с выполнением полостей путем сверления. При этом происходит уплотнение материала второго сердечника, особенно периферийной области, примыкающей к полости, что также способствует исключению расширения задней части снаряда при его выходе из канала ствола оружия.
Полость во втором сердечнике может быть выполнена различной осесимметричной формы - в виде цилиндра или усеченного конуса, полусферы, многогранника, параболоида и их сочетания.
Техническим результатом, полученным при реализации настоящего изобретения является повышение кучности стрельбы при обеспечении высокой бронебойности.
Достижение указанного результата связано с исключением свободного пространства в передней части снаряда за счет выполнения первого сердечника таким образом, что он полностью занимает объем под оболочкой, а также исключения прокладки из снаряда за счет непосредственного примыкания второго сердечника к первому.
Кроме того, повышение кучности стрельбы достигается за счет приложения части силы, действующей на пулю, в области расположения центра масс снаряда, а именно в области, где расположено дно полости. Кроме того, такая полость незначительно разупрочняет корпус снаряда, в результате чего уменьшается деформация и вероятность разрыва снаряда при выходе из канала ствола оружия, что также повышает кучность стрельбы. Данный снаряд также технологичен в изготовлении.
Было обнаружено, что при максимальном диаметре полости в диапазоне 0,03-0,36 D, если ее дно расположено на расстоянии не более 0,3 L от центра тяжести снаряда в сторону заднего торца или расположено на расстоянии не более 0,1 L от центра тяжести снаряда в сторону головной части пули, т.е. тогда, когда точка приложения силы на снаряд близка к центру масс, эффект, выражающийся в повышении кучности стрельбы, проявляется наиболее значительно. Выход же за пределы указанной длины полости при данном диапазоне диаметров полости ведет к значительному ухудшению показателей по кучности. И связано это прежде всего как бы с преодолением найденного нами того предела удаления дна полости от центра тяжести снаряда, которое допустимо при данном диапазоне диаметров без ухудшения показателей по кучности. Это подтверждается экспериментально. И теоретически вполне объяснимо, поскольку сила давления пороховых газов, действующая на центр тяжести снаряда или на точку, расположенную на оси снаряда и близкую к центру тяжести, наиболее всего придает снаряду правильное направление, уменьшая любые отклонения снаряда от требуемой траектории даже при имеющихся, в том числе и допустимых, дефектах и несовершенствах ствола оружия. Полученные нами экспериментально пределы длины полости для данного диапазона диаметров, т.е. предельные расстояния от центра тяжести, также вполне объяснимы. Например, допустимое смещение дна полости от центра тяжести снаряда в сторону его заднего торца до предела 0,3 L по сравнению с 0,1 L в случае смещения в сторону головной части снаряда объясняется тем, что смещение дна полости от центра тяжести снаряда к заднему торцу не ведет к смещению центра тяжести в переднюю или среднюю часть снаряда, в то время как смещение дна полости к головной части снаряда более указанных пределов (более 0,1 L от центра тяжести) приведет к перемещению центра тяжести снаряда в его среднюю или переднюю часть, что резко снизит показатели по кучности, поскольку для снарядов к нарезному оружию наиболее эффективным (для улучшения кучности) положением центра тяжести является область снаряда, расположенная примерно посредине между его центром и торцом. Таким образом, эффективность предложенного варианта полостей подтверждается не только экспериментально, но и вполне обосновывается теоретически.
При выходе за пределы диапазона рассматриваемых нами диаметров полости, т.е. при использовании диаметров большего размера, достичь приемлемых показателей по кучности возможно уже только, выходя за пределы предложенных выше длин полостей, но сам диапазон длин полостей в этом случае для получения приемлемого результата значительно сужается. Рассмотрение такого варианта выходит за пределы настоящей заявки на изобретение.
С точки зрения значительного улучшения кучности полости необходимо обязательно учитывать соотношение длины, диаметра полости и расстояния от дна полости соответствующего диаметра до центра тяжести снаряда. Использование полостей сравнительно малого диаметра, т.е. 0,03-0,36 D, позволяет как бы более точечно (по сравнению с большими диаметрами) воздействовать на центр тяжести или на продольную ось снаряда вблизи центра тяжести снаряда, что приводит в высоким показателям по кучности и расширяет возможность эффективного применения различных длин полостей в указанном выше диапазоне.
Конкретная эффективная глубина полости 1, т.е. расстояние от заднего торца снаряда до дна полости, при которой дно расположено в плоскости центра тяжести снаряда или недалеко от него, зависит от ее конкретного диаметра и материала корпуса снаряда, что определяется экспериментально-расчетным путем.
Кроме приведенных выше преимуществ, указанная полость обеспечивает расширение задней части снаряда по диаметру от давления пороховых газов, а следовательно, более плотное прилегание задней части к каналу ствола и его нарезке, что также повышает скорость вылета пули из ствола оружия, улучшает вращательный эффект и кучность боя.
Кроме того, благодаря упомянутой полости давление при выходе снаряда из ствола на его конце оказывается главным образом не на самую заднюю его часть, как обычно, а на его примерно среднюю часть и, что особенно важно, на дно полости, близкое в центру тяжести снаряда, что наиболее всего повышает устойчивость снаряда при выходе из ствола, уменьшает его отклонение от требуемой траектории и соответственно повышает кучность. В данном случае давление как бы "вытягивает" снаряд из ствола, а не толкает его, как в большинстве известных снарядов, причем как бы «вытягивает» за центр тяжести снаряда, что особенно важно при выходе снаряда из ствола оружия.
Изобретение поясняется фигурой, на которой показано поперечное сечение снаряда.
Снаряд в виде пули содержит оболочку 1, в которой последовательно от головной части пули размещены первый сердечник 2, выполнен из более твердого материала, например стали, и второй сердечник 3, выполненный из более тяжелого материала, например свинца. Первый сердечник соприкасается с внутренней поверхностью оболочки всей своей внешней боковой поверхностью (цилиндрической и оживальной частями), т.е. всей своей поверхностью, за исключением заднего торца и, если он есть, то и переднего торца, непосредственно или через слой, например, масла. Во втором сердечнике выполнена полость 4, дно которой расположено в плоскости, проходящей через центр тяжести снаряда или расположено на расстоянии не более 0,3 L, не доходящем со стороны заднего торца до центра тяжести снаряда, или расположено на расстоянии не более 0,1 L, переходящем со стороны заднего торца за центр тяжести снаряда, а ее максимальный диаметр, т.е. диаметр наиболее широкой части полости, составляет 0,03-0,36 D, где D - калибр снаряда.
Материал первого сердечника: сталь, твердые сплавы.
Материал второго сердечника: свинец, олово.