СЕРДЕЧНИК БРОНЕБОЙНОЙ ПУЛИ

Полезная модель относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным и может быть использовано при разработке новых и модернизации имеющихся твердосплавных материалов для сердечников с высоким пробивным действием.
Известно решение, в котором головная часть стального сердечника выполнена в виде конуса с углом при вершине 50°-90° и имеет длину (0,2-0,8) калибра пули (Патент RU №2133441).
Недостатком решения является низкое пробивное действие.
Наиболее близким является решение, в котором твердосплавный сердечник состоит из хвостовой части и головной части имеющей оживальную форму, выполнен из материала, обладающего пределом прочности на сжатие более 4000 МПа и имеющий угол при вершине от 90° до 120°, при этом указанный угол скругляют радиусом (0,2-0,6) мм (Патент RU №2254551).
Недостатком известного решения также является недостаточная пробивная способность сердечника.
Недостаток обусловлен тем, что на сердечнике имеются концентраторы напряжений на границе хвостовика и головной части, а материал сердечника оптимизирован по одному параметру пределу прочности на сжатие, не отражающего механизмы разрушения сердечника при его внедрении в броню.
сж
сж
Из многочисленных литературных источников известно, что зависимости σ от содержания кобальта проходят через максимум, при содержании кобальта(4-6%). С увеличением среднего размера зерна карбидных зерен предел прочности монотонно уменьшается, но для всех размеров наблюдается максимум в интервале 6-8% Со. Наиболее высокий уровень σ наблюдается у мелкозернистых сплавов при содержании кобальта 4-8.6% Со, т.е. по пределу прочности на сжатие твердых сплавов, имеющего экстремальные характеристики, однозначно оценить пробивную способность материалов невозможно.
В основу изобретения поставлена задача повышение пробиваемости, за счет сохранения оптимальной геометрии головки сердечника и за счет проведения оптимизации геометрических параметров частей хвостовика сердечника и изготовление его из твердого сплава имеющего оптимальные пробивные свойств твердого сплава.
1с
1/2
Поставленная задача решается тем, что сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, и состоящий из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97 диаметра основания головной части сердечника, а больший диаметр конуса равен, диаметру основания головной части сердечника, а материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц и коэффициент интенсивности напряжений К не ниже 8 МПа*м
α
На чертеже представлена конструкция заявляемого сердечника, где  - угол при вершине головной части.
Сердечник пули состоит из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97, а больший диаметр конуса равен, диаметру головной части сердечника D.
В таблице представлены результаты испытаний, подтверждающие повышение пробивной способности сердечника бронебойной пули, оптимизированного по геометрическим параметрам хвостовика сердечника и оптимизированного по твердости, коэффициенту интенсивности напряжений и пределу прочности на сжатие.
Форма и свойства материала сердечника
Пробитие плиты из стали марки Ст. 3 ГОСТ 14637-89 толщиной на дальности 100 м
Бронеплита 5 мм марки 2П ГОСТ В 21967- 90 на дальность 350 м
16 мм
18 мм
20 мм
24 мм
Прототип, Сплав ВК4, σ<sub>сж</sub> =5890 МПа, HRA94 K<sub>1c</sub>=5 МПа*м<sup>1/2.</sup>, оптимизирована геометрия головки сердечника
100%
100%
20%
0%
100%
Предлагаемый сердечник Сплав ВК6-ХОМ. σ<sub>сж</sub>=4800 МПА, HRA92 K<sub>1c</sub>=11 МПа*м<sup>1/2.</sup>, оптимизирована геометрия головки и хвостовика
100%
100%
100%
80%
100%
1c
1/2,
Как видно из результатов эксперимента, у пули с сердечником, выполненным из материала имеющего предел прочности на сжатие 4800 МПа и с углом при вершине 120° твердость HRA 92, коэффициент интенсивности напряжений K=11 МПа*м пробивные свойства выше, а предел прочности на сжатие ниже.