ПАТРОН ДЛЯ ПИСТОЛЕТОВ (РЕВОЛЬВЕРОВ)

Полезная модель относится к патронам для пистолетов (револьверов) и предназначена для иммобилизации правонарушителей путем несмертельного механического поражения.
Из уровня техники известны патроны для пистолетов (револьверов) с метаемым элементом в виде пули, состоящей из оболочки и свинцового сердечника [1]. Такое техническое решение обусловлено необходимостью нанесения живой цели максимально тяжелого, по возможности смертельного поражения. Подобное свойство, объективно необходимое для боевого и охотничьего оружия, ограничивает распространение этих патронов в целях самообороны.
3
Из уровня техники известен также револьверный патрон, наиболее приближенный к заявленному техническому решению по совокупности конструктивных признаков, который выбран в качестве прототипа [2]. Он содержит гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд, бесконтейнерное метаемое снаряжение, выполненной из эластичного материала невысокой плотности (до 2 г/см), например, резины. Патрон имеет отношение объема внутренней полости, предназначенной размещения метаемого снаряжения и метательного заряда, к объему пули 2,33.
2
Следует заметить, что, пистолетные (револьверные) патроны с пулями из эластичного легкого материала недостаточно широко представлены в арсенале средств нелетального (травматического) действия, а известные не оптимизированы по эффективному использованию объема внутренней полости гильз. Кроме того, удельная дульная энергия пуль нелетального действия дам ручного короткоствольного огнестрельного оружия самообороны, во избежание чрезмерного травмирования живой цели, как правило, не должна превышать 0,5 Дж/мм (требование криминалистической медицины). При таком ограничении максимизировать абсолютную дульную энергию в схеме прототипа возможно повышением калибра или начальной скорости с увеличением в последнем случае пластичности пули. Первый вариант неизбежно приводит к увеличению габаритных характеристик патрона, а, следовательно, и оружия, эффективность второго снижается до неприемлемого значения, если цель защищена слоем одежды, в котором поражающий элемент деформируется и теряет энергию. В свою очередь, удлинение пули (придание ей формы отличной от шара) в условиях ее кувыркания на полете также не является оптимальным решением указанной задачи, поскольку положение подобного метаемого элемента при встрече с преградой носит вероятностный характер. Это обстоятельство может привести к необоснованно тяжелому поражению цели в том случае, когда ось пули будет приблизительно перпендикулярна поверхности объекта поражения. По
указанным выше причинам максимизировать энергию выстрела, а, следовательно, эффективность воздействия на цель весьма затруднительно, что является существенным недостатком прототипа.
При актах самообороны чаще других встречаются ситуации, когда целесообразно эффективно иммобилизовать правонарушителя, а не причинить ему смерть. Поэтому основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение арсенала средств активной самообороны несмертельного действия, а именно, создание пистолетного (револьверного) патрона, наиболее соответствующего исторически сложившимся габаритам короткоствольного огнестрельного оружия, с травматическим метаемым снаряжением, к тому же имеющим по совокупности своих геометрических, физических и баллистических свойств максимально возможный иммобилизирующий эффект.
Другими целями предлагаемой конструкции представляются стабилизация параметров выстрела легким метаемым снаряжением (давления пороховых газов и начальной скорости пуль), в основном при различных углах склонения оружия, увеличение утилизации энергии выстрела, в особенности для самозарядных пистолетов, а также улучшение кучности стрельбы для многопульных патронов.
3
Указанные цели достигаются оптимизацией количественных, геометрических и физических параметров элементов патрона, а, именно применением двух пуль из легкого упругодеформируемого материала (средней плотностью до 2 г/см), расположенных последовательно, в сочетании с ограничением отношения объема внутренней полости гильзы, предназначенной для размещения метаемого снаряжения и метательного заряда, к объему двух пуль (1,15÷2,45).
Для максимизации положительного эффекта метательный заряд выполняется подпрессованным, а поражающие элементы могут отличаться между собой по массе, объему или площади поперечного сечения, а также смонтированы в гильзе таким образом, что между пулями существует зазор. В любом из вариантов под поражающими элементами и/или между ними может быть предусмотрена прокладка.
Причинно-следственная связь между вышеуказанными существенными признаками и достигаемым результатом объясняется следующим образом.
Известно, что в условиях ограничения удельной дульной энергии, задача максимизации ее абсолютной величины решается увеличением количества поражаемых элементов, которые могут размещаться в гильзе последовательно, не изменяя ее радиальных габаритов. При этом вероятность совпадения траекторий полета поражающих элементов ничтожно мала.
Взаимное негативное влияние пуль при выстреле тем сильнее, чем больше метаемых элементов участвует в контакте. В частности, одновременный выстрел трех и более пуль, если они не находятся в контейнере, выглядит следующим образом. Первые два элемента перемещаются за пределы оружия под воздействием третьего. Головная пуля, будучи
выполненной из легкого материала, встречая мощное лобовое сопротивление атмосферного воздуха и, находясь на значительном удалении от последней, естественным образом существенно смещается от оси канала ствола. Газового потока от маломощного порохового заряда пистолетного патрона после вылета последнего метаемого элемента недостаточно, чтобы нивелировать негативного влияния указанных факторов. Следует заметить, что применение контейнера в короткоствольном оружии, как это предусмотрено в ружейных патронах, в пистолетном патроне не представляется целесообразным ввиду ограниченности габаритов короткоствольного оружия и необходимости максимизировать калибр (диаметр пули) в данных габаритах.
Эксперименты показывают, что при стрельбе тремя пулями их разлет на дальности 3 м достигает 34 см, в то время как в опытах с двухпульными бесконтейнерными патронами, имеющими заявленные в настоящей полезной модели параметры, взаимное отклонение пуль на дальности 3 м составляет 2,5÷4,2 см, что вполне приемлемо для гражданского оружия самообороны.
2
Из практики известно, что оптимальная дульная энергия выстрела из травматического короткоствольного оружия гражданского назначения находится в пределах от 26 Дж (патрон к пистолету самообороны калибра 9 мм «Макарыч», г.Ижевск) до 85 Дж (патрон к комплексу самообороны «Оса», диаметр пули 15 мм, г.Сергиев Посад), при этом удельная дульная кинетическая энергия не превышает 0,5 Дж/мм. Таким образом, необходимо и достаточно обеспечить указанные величины энергетических параметров. Из практики известно также, что патроны для самозарядных пистолетов (револьверов) характеризуются длиной, максимальная величина которой, как правило, не более 42 мм (например, боеприпас.44 Smith&Wesson Special) и калибром (диаметром пули), обычно не превышающем 13 мм (в частности патрон.50 Remington, M.71 Army). С тем и другим параметрами связан внутренний объем гильзы, который фактически определяет энергоемкость патрона.
В свою очередь, из теории и практики известно, что у баллистически подобных систем веса метаемого снаряжения, веса метательных зарядов, объемы зарядных камор относятся как кубы калибров (в нашем случае - объемы внутренней полости гильзы и метаемого снаряжения, т.е. суммарный объем пуль). Таким образом, отношение объема метаемого снаряжения к объему внутренней полости гильзы является устойчивым показателем, характеризующим не только габаритные, но и энергетические свойства патрона.
3
Согласно экспериментальным данным, если соотношение объема полости гильзы к суммарному объему двух пуль (средней плотностью до 2 г/см) составляет величину менее 1,15, то объем зарядной каморы не позволяет разместить количество пороха, достаточное для получения оптимальной энергии выстрела. Кроме того, могут иметь место случаи застревания метаемого снаряжения в канале ствола. Если рассматриваемый показатель составляет величину более 2,45, низкая плотность заряжания приводит к неоптимальному использованию порохового заряда (уменьшению давления пороховых газов, сгораемости пороха, уменьшению
начальной скорости метаемого снаряжения и увеличению разброса этих скоростей). Кроме того, габариты патрона (даже калибра 9÷10 мм) становятся неприемлемы для использования в короткоствольном оружии, в частности длина гильзы достигает 42 мм.
3
3
2
Традиционно применяемые в настоящее время материалы (например, резина), будучи пористыми и, имея поэтому низкую плотность, легко сжимаются при монтаже патрона. Плотность при этом может увеличиться до 1,6÷2,0 г/см. Применение каких-либо материалов плотностью более 2,0 г/см не представляется целесообразным ввиду увеличения поперечной нагрузки пули при нормативном ограничении дульной энергии (0,5 Дж/мм). Таким образом, положительный эффект имеет место вследствие эластичности, низкой плотности и высокой упругости материала метаемого снаряжения. Если плотность заряжания превышает насыпную плотность пороха, пули деформируются, что в существенной степени позволяет существенно минимизировать внутреннюю полость гильзы и иметь меньшую зависимость максимального давления пороховых газов от объема зарядной каморы, т.е. происходит саморегулирование параметров заряжания. Согласуется с теорией баллистики и экспериментально подтверждается, что в тех случаях, когда объем полости достаточно велик, нижнюю гулю целесообразно использовать в качестве пыжа, уплотняя с ее помощью пороховой заряд. Желательно, чтобы другая пуля занимала крайнее верхнее положение (т.е. не утопала в гильзе) с целью предотвращения попадания в полость гильзы инородных частиц (например, грязи или соринок). При этом между пулями образуется зазор, который не имеет какого-либо негативного влияния на баллистические параметры устройства. Альтернативным или вспомогательным решением указанной задачи оптимизации и стабилизации внутрибаллистических параметров (при наличии излишествующего объема в гильзе) является применение прокладки (прокладок) под и/или между пулями. Они фиксируют точное положение пуль, а, следовательно, разброс различных физических и геометрических величин, тем самым стабилизируют параметры выстрела.
Позитивное влияние на кучность стрельбы оказывает уменьшение площади поперечного сечения нижней пули с целью обеспечения прорыва пороховых газов по ее периферии при движении внутри оружия. При таком техническом решении газы проникают в пространство между метаемыми элементами, снижая их взаимодействие при выстреле. Поскольку пули расположены последовательно, объективно будет существовать разность их начальных скоростей. Ввиду этого уровнять удельную кинетическую энергию поражающих элементов, необходимую для воздействия на цель, возможно за счет балансирования баллистических коэффициентов, которые, в свою очередь, зависят от массы, начальной скорости пуль и их формы, в частности поперечного сечения. Величины коэффициентов назначаются в зависимости от диапазона характерных дальностей, на которых требуется уровнять удельную кинетическую энергию.
Предпочтительной формой легкой эластичной пули, предназначенной для применения в гражданском оружии самообороны, является шар, который не требует стабилизации на полете.
3
Однако, в связи с тем, что плотность материала не велика (до 2 г/см), в малых калибрах (9÷13 мм), характерных для ручного короткоствольного оружия, в самозарядных пистолетах из-за низкой энергетики патрона возникает проблема обеспечения нормальной работы автоматики, В уровне техники для решения указанной проблемы применяют уменьшение диаметра канала, что, в свою очередь, снижает коэффициент полезного действия выстрела. Применение двух метаемых элементов позволяет снизить сопротивление движению каждой пули практически в два раза при сохранении условий форсирования и энергии отдачи.
Конструкция патрона представлена на фигуре, где:
1 - гильза
2 - капсюль-воспламенитель.
3 - метательный заряд.
4 - метаемое снаряжение (две последовательно расположенные пули).
3
В донной части гильзы (1) имеется капсюль-воспламенитель (2), а в ее полости - метательный заряд (3) и метаемое снаряжение в виде двух последовательно расположенных пуль (4). Пули (4), преимущественно шаровидной формы, хотя бы частично выполнены из эластичного материала, например, резины, имеют среднюю плотность до 2 г/см.
В частных случаях заряд (3) может быть подпрессован (нижней пулей и/или пуансоном при монтаже патрона), пули (4) размещены в гильзе с зазором, могут иметь различную массу и/или объем, и/или площадь поперечного сечения. Дополнительно патрон может иметь прокладки между метательным зарядом (3) и метаемым снаряжением (4) и/или между пулями.
Во всех случаях отношение внутреннего объема гильзы (1), предназначенного для размещения метательного заряда и метаемого снаряжения, к объему двух поражающих элементов (4) составляет величину 1,15÷2,45. Эластичность материала пуль (4) при их монтаже в гильзу (1) позволяет частично компенсировать возможный недостаток объема зарядной каморы (полости гильзы).
При выстреле капсюль-воспламенитель (2) инициирует метательный заряд (3). Нарастающее давление пороховых газов поджимает метаемое снаряжение (4). В этом случае форма пуль (преимущественно это шар) и их физические свойства позволяют частично стабилизировать начальные условия горения пороха (3), поскольку характер увеличения объема «заснарядного пространства» зависит, кроме прочего, от плотности, упругих свойств материала и формы исполнения метаемого снаряжения (4). По достижении давления форсирования пули (4) покидают полость гильзы (1). Взаимная деформация метаемых элементов (4) уменьшается при наличии прокладки между ними. Если исполнение патрона предусматривает меньшую площадь поперечного сечения второй пули, величина которой допускает прорыв пороховых газов по ее периферии, усилие контакта элементов снижается. В
этом случае ведение головной пули частично или полностью осуществляется пороховыми газами, что позитивно влияет на точность и кучность стрельбы. После выхода метаемого снаряжения (4) за пределы оружия и окончания последействия пороховых газов удельная энергия поражающих элементов может (в определенной степени и на какой-либо характерной дистанции) уравнена за счет подбора разницы баллистических коэффициентов пуль (фактически массы, объема, формы, площади поперечного сечения).
Источники информации
1. Описание изобретения к авторскому свидетельству 328319, опубликовано 02.02.72 (дата опубликования 23.03.72), Бюллетень №6.
2. Патрон травматического действия револьверный, сборочный чертеж 9ТР.000-01СБ, Новосибирский патронный завод.