ПУЛЯ "СТОПЕР К" И ПАТРОН ДЛЯ ГЛАДКОСТВОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
"STOPPER K" 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.
Известен боеприпас для гладкоствольного оружия с калиберной пулей колпачкового типа - с пулей Позис, представляющей собой колпачок с массивной головной частью, с одним опорно-ведущим пояском спереди, с облегченной хвостовой частью - юбкой и двумя опорно-ведущими поясками на хвосте юбки (RU 31439 U1).
Основным недостатком указанного боеприпаса является его слабая стрелочная стабилизация вследствие массивности тяжелой юбки и малого аэродинамического фокусного расстояния - незначительного расстояния между центром тяжести пули и центром приложения сил аэродинамического давления/сопротивления, что подтверждается преимущественным применением этой пули в гладкоствольном оружии с насадкой «Парадокс».
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является патрон для гладкоствольного ружья с пулей Фостера (Трофимов В.Н., Трофимов А.В. Современные охотничьи боеприпасы для гладкоствольного оружия. Пули. Пулевые патроны. Справочник - М.: «Издательский Дом Рученькиных», 2007), пуля которого, а также большое количество многочисленных клонов этой пули, состоит из двух частей: массивной полушаровой головной части и пустотелой цилиндрической юбки, снабженной центрирующими, подкрепляющими юбку, ребрами и одним опорно-центрирующим пояском на срезе юбки.
Фокусное расстояние пули Фостера, вследствие оснащения ее более облегченной и длинной юбкой, превышает фокусное расстояние пули Позис при практически одинаковых удлинениях (отношениях длины пули к ее максимальному диаметру) названных пуль - не превышающих 1,2. Но основные недостатки пули Фостера такие же, как и пули Позис: малоудовлетворительная кучность боя, связанная с непредсказуемостью деформации тонкостенной юбки-стабилизатора под действием ударной нагрузки давления пороховых газов (инерционных перегрузок от полной массы пули), образующихся в момент объемного воспламенения заряда пороха, что присуще всем типам боеприпасов с пыжом-поддоном толкающего типа, устанавливаемым при снаряжении боеприпаса в торец метательного снаряда.
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-поддона на хвостовую часть пули в момент вылета их из канала ствола.
Задачей создания настоящего изобретения является повышение кучности и точности боя патрона как за счет уменьшения 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, устраненного в изобретении, а также увеличение кинетической энергии пули как дульной, так и у цели, вследствие устранения паразитных масс пыжа-поддона и улучшения стабилизации и повышения устойчивости пули на траектории.
Поставленная задача была решена созданием пули «Стопер К» колпачковой стрелочного типа стабилизации, содержащей головную, среднюю и хвостовую части, отличающейся тем, что:
- пуля выполнена монолитной калиберной с помощью штамповки или литья из пластичного свинцового сплава и содержит:
- головную часть пули в виде полусферического обтекателя с диаметром основания обтекателя, составляющим 0,7-0,8 диаметра канала ствола;
- среднюю центрирующую часть пули, выполненную конической с максимальным диаметром основания конуса, составляющим 0,75-0,85 диаметра канала ствола, и снабженную по периферийной поверхности опорно-центрирующими ребрами с чередующейся протяженностью, равной полной и половинной длине средней части пули, с углом установки ребер, равным 8-14° к продольной оси пули;
- хвостовую обтюрирующе-стабилизирующую часть пули, выполненную цилиндрической и снабженную передним и хвостовым поясами обтюрации, и при этом:
- хвостовая и средняя части пули на своей оси со стороны хвостового среза пули содержат глухую полость, образованную осевым сопряжением двух усеченных конусов, заканчивающуюся полусферой, причем полная глубина этой полости составляет 75% общей длины пули, диаметр основания первого от хвостового среза конуса составляет 0,8 диаметра канала ствола, диаметр основания второго от хвостового среза конуса составляет 0,5-0,7 диаметра канала ствола при диаметре полусферы не более 0,25 диаметра канала ствола;
- центрирующая система пули образована цилиндрическими поверхностями указанных хвостового и переднего поясов обтюрации и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных ребер средней части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена толкающей и образована сочетанием цилиндрических поясков обтюрации хвостового и переднего поясов обтюрации;
- протяженность обтюрирующей системы пули от передней кромки переднего пояска обтюрации до задней кромки хвостового пояска обтюрации равна длине участка перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола;
- стабилизирующая система пули образована сочетанием облегченных пустотелых хвостовой и средней частей пули и расположенных на наружной поверхности средней части наклонных ребер и хвостового и переднего поясов обтюрации;
- полная длина пули составляет 1,45 диаметра канала ствола;
- протяженность центрирующей системы пули, содержащей оребренный участок средней части пули с хвостовым и передним поясами обтюрации, превышает величину диаметра канала ствола;
- наружный диаметр хвостового и переднего поясков обтюрации и наружный диаметр ребер составляют 1,0-1,003 диаметра канала ствола.
Поставленная задача была также решена созданием патрона для гладкоствольного оружия, содержащего размещенные в гильзе средство воспламенения, пороховой заряд и колпачковую пулю калиберную стрелочного типа стабилизации, отличающийся тем, что:
- в качестве пули содержит пулю «Стопер К», выполненную монолитной калиберной с помощью штамповки или литья из пластичного свинцового сплава и содержащую:
- головную часть пули в виде полусферического обтекателя с диаметром основания обтекателя, составляющим 0,7-0,8 диаметра канала ствола;
- среднюю центрирующую часть пули, выполненную конической с максимальным диаметром основания конуса, составляющим 0,75-0,85 диаметра канала ствола, и снабженную по периферийной поверхности опорно-центрирующими ребрами с чередующейся протяженностью, равной полной и половинной длине средней части пули, с углом установки ребер, равным 8-14° к продольной оси пули;
- хвостовую обтюрирующе-стабилизирующую часть пули, выполненную цилиндрической и снабженную передним и хвостовым поясами обтюрации, и при этом:
- хвостовая и средняя части пули на своей оси со стороны хвостового среза пули содержат глухую полость, образованную осевым сопряжением двух усеченных конусов, заканчивающуюся полусферой, причем полная глубина этой полости составляет 75% общей длины пули, диаметр основания первого от хвостового среза конуса составляет 0,8 диаметра канала ствола, диаметр основания второго от хвостового среза конуса составляет 0,5-0,7 диаметра канала ствола при диаметре полусферы не более 0,25 диаметра канала ствола;
- центрирующая система пули образована цилиндрическими поверхностями указанных хвостового и переднего поясов обтюрации и периферийными цилиндрическими поверхностями указанных ребер средней части пули;
- обтюрирующая система пули выполнена толкающей и образована сочетанием цилиндрических поясков обтюрации хвостового и переднего поясов обтюрации;
- протяженность обтюрирующей системы пули от передней кромки переднего пояска обтюрации до задней кромки хвостового пояска обтюрации равна длине участка перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола;
- стабилизирующая система пули образована сочетанием облегченных пустотелых хвостовой и средней частей пули и расположенных на наружной поверхности средней части наклонных ребер и хвостового и переднего поясов обтюрации;
- полная длина пули составляет 1,45 диаметра канала ствола;
- протяженность центрирующей системы пули, содержащей оребренный участок средней части пули с хвостовым и передним поясами обтюрации, превышает величину диаметра канала ствола;
- наружный диаметр хвостового и переднего поясков обтюрации и наружный диаметр ребер составляют 1,0-1,003 диаметра канала ствола;
- при снаряжении патрона пуля установлена в гильзу своим хвостовым поясом обтюрации непосредственно на пороховой заряд с надлежащим поджатием пороха.
Сочетание следующих конструктивных решений пули и патрона согласно изобретению:
- выполнение метаемой пули с помощью штамповки или литья в виде монолитной, с тяжелой головной и удлиненной пустотелой средней центрирующей частью пули, подкрепленной по периферии установленными под углом 8-14° к продольной оси ребрами, с облегченной пустотелой хвостовой частью, снабженной со стороны хвостового среза двумя поясами-обтюраторами,
- вынесение далеко вперед по отношению к опорно-обтюрирующим пояскам хвостовой части монолитного слабоконического с полусферическим обтекателем тела головной части пули с сечением, равным 0,75-0,85 диаметра канала ствола, при удлинении пули, достигающем 1,45,
- протяженность опорно-центрирующей части пули от задней кромки хвостового опорно-центрирующего пояска до начала центрирующих ребер, превосходящая диаметр канала ствола,
- использование самоуплотняющейся опорно-обтюрируещей системы из двух цилиндрическо-конических обтюрирующих поясов с наружным диаметром, составляющим 1,0-1,003 внутреннего диаметра канала ствола;
- протяженность обтюрирующей системы, равной длине участка перехода от диаметра патронника до диаметра канала ствола;
- выполнение в теле хвостовой и средней частей пули глухой полости, образованной осевым сопряжением двух усеченных конусов и заканчивающейся полусферой, с глубиной этой полости, составляющей 75% общей длины пули, при диаметре основания второго от хвостового среза пули конуса, равном 0,5-0,7 диаметра канала ствола, и диаметре завершающей полость полусферы, составляющем 0,25 диаметра канала ствола, в конечном итоге приводит к увеличению кучности и точности боя охотничьего боеприпаса при максимально возможной дульной энергии пули, так как нет сопутствующих паразитных масс и траекторных возмущений от них, вся кинетическая энергия, сообщенная пороховыми газами пуле, воспринимается только пулей, и к высокой кинетической энергии пули у цели, сохраненной пулей вследствие хорошей аэродинамики, значительной поперечной нагрузки и небольших аэродинамических потерь, сводимых к минимуму за счет высокой устойчивости на траектории хорошо стабилизированной, точно направленной, сохранившей исходную форму тела, тяжелой калиберной пули из пластичного свинцового сплава.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием осуществления пули и патрона согласно изобретению и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - патрон для охотничьего гладкоствольного оружия с пулей «Стопер К» согласно изобретению, продольный разрез;
Фиг.2 - пуля согласно изобретению.
Снаряженный патрон (Фиг.1) содержит: гильзу 1, средство воспламенения 2, пороховой заряд 3 и пулю 4 «Стопер К» калиберную стрелочного типа стабилизации.
Пуля 4 «Стопер К» содержит:
- головную часть в виде полусферического обтекателя 5 пули 4 с диаметром основания обтекателя 5, составляющим 0,7-0,8 диаметра канала ствола;
- среднюю опорно-центрирующую пустотелую часть 6 пули 4 в виде слабого конуса с максимальным диаметром основания конуса, составляющим 0,75- 0,85 диаметра канала ствола, при этом средняя часть 6 снабжена по периферии опорно-центрирующими ребрами 7, имеющими чередующуюся протяженность, равную полной и половинной длине средней части 6 пули 4 с углом установки ребер 8-14° к продольной оси пули и максимальным диаметром ребер, составляющим 1,0-1,003
- хвостовую стабилизирующую обтюрирующую часть 8, содержащую опорно-обтюрирующую систему, состоящую из переднего 9 и хвостового 10 поясов обтюрации, замкнутой межпоясной кольцевой канавки 11;
- глухую полость 13, выполненную со стороны торцевого среза пули 12 в теле пули 4 и образованную сочетанием конусных полостей 14 и 15 и полусферы 16.
Работает патрон следующим образом.
В считанные миллисекунды удара бойка в донышко средства 2 воспламенения происходит воспламенение инициирующего состава, а от него и порохового заряда 3, вследствие чего происходит первоначальный всплеск давления в зарядной камере, что влечет за собой подвижку пули 4 и вскрытие заделки дульца гильзы 1 головной частью 5 пули 4 с увеличением заснарядного пространства вследствие начала перемещения пули 4. К моменту выхода переднего пояса 9 обтюрации из дульца гильзы 1 происходит объемное воспламенение порохового заряда 3 в зарядной камере. На этот момент приходится максимальный градиент повышения давления в заснарядном пространстве. Вместе с тем, к этому моменту передний пояс 9 обтюрации уже минует конусный участок патронника и углубится в начало канала постоянного сечения ствола, а хвостовой пояс 10 обтюрации только приблизится к срезу дульца гильзы 1 патрона. Нарастающее давление пороховых газов в следующее мгновение прорывается в замкнутый объем кольцевой камеры 11 опорно-обтюрирующей системы 8, выравнивая давление в нем до уровня давления в заснарядном объеме (в глухой полости 13) и несколько замедляя при этом темп нарастания давления в заснарядном пространстве, а вместе с ним и снижая скорость нарастания ускорений пули. К этому моменту большая часть оребренной опорно-центрирующей средней части 6 пули 4 уже находится внутри канала ствола, и этим обеспечивается соосный переход пули 4 из гильзы 1 в канал ствола.
К моменту нарастания давления пороховых газов до уровня напряжений текучести свинцового сплава хвостовой пояс 10 обтюрации войдет в канал ствола, закрыв при этом в кольцевой камере 11 опорно-обтюрирующей системы 8 пороховые газы под давлением, соответствующим давлению в заснарядном пространстве в момент положения пули 4 "конусный переход патронника", что будет способствовать уменьшению деформации опорных поясов 9 и 10 опорно-обтюрирующей системы 8 и ограничит радиальную деформацию хвостовой 8 и средней 6 частей 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 4 в канале ствола происходит с самоцентрированием вследствие того, что диаметр ребер 7 средней опорно-центрирующей части пули 6 и диаметры опорных поясов 9 и 10 обтюрации обтюрирующей системы 8 составляют 1,0-1,003 диаметра канала ствола при длине средней центрирующей части 6 пули 4, превосходящей величину диаметра канала ствола.
Такое исполнение опорно-центрирующей и опорно-обтюрирующей частей 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-пыжей толкающего типа сводит к минимуму непредсказуемые первоначальные возмущения как по направлению продольной оси пули 4, так и по направлению вектора скорости центра тяжести пули относительно линии прицеливания.
Таким образом, реализованные в патроне и пуле 4 «Стопер К» технические решения, в конечном итоге, приводят к увеличению кучности и точности боя охотничьего боеприпаса при максимально возможной дульной энергии пули: вся кинетическая энергия, сообщенная пороховыми газами пуле, воспринимается только пулей, нет сопутствующих паразитных масс пыжей и нет траекторных возмущений от них, что приводит к повышению кинетической энергии пули у цели, сохраненной пулей вследствие хорошей аэродинамики, значительной поперечной нагрузки и небольших аэродинамических потерь, сводимых к минимуму высокой устойчивостью на траектории хорошо стабилизированной, точно направленной, сохранившей исходную форму тела, тяжелой калиберной пули из пластичного свинцового сплава.
Для сравнения: круговое вероятное отклонение и дальнобойность патрона с пулей «Стопер К» на 20% лучше аналогичных показателей прототипа.
Пуля «Стопер К» согласно изобретению и патрон для гладкоствольного оружия согласно изобретению могут быть выполнены из известных специалистам материалов с помощью известных технологических приемов.