Бронебойная пуля
ARMOR-PIERCING BULLET

Изобретение относится к области боеприпасов стрелкового оружия, в частности к патронам с бронебойными и снайперскими пулями.
Область стрелкового оружия и патронов традиционно развивается в направлении повышения кучности и пробивного действия пуль.
Известны снайперские пули (см. например патенты Р.Ф. №№2075036, 2133441, 2183007 и др.) содержащие оболочку с размещенными в ней последовательно стальным и свинцовым сердечниками.
Благодаря оптимальному внешне баллистическому решению, данные пули обладают высокими показателями по кучности, но не отвечают современным требованиям по пробивному действию.
Повышение пробивного действия в данных решениях достигается путем увеличения массы сердечника, выполнением его головной части с заострением в виде конуса и использованием кинетической энергии свинцового сердечника (за счет частичной ее передачи стальному) в процессе пробития преграды.
Известны пули (см. например патент Р.Ф. №2156951 и др.), содержащие стальной сердечник, рубашку и оболочку, увеличение пробивного действия в которых достигается за счет оптимизации формы головной части сердечника. Такая конструкция способствует снижению затрат кинетической энергии при прохождении сердечником преграды, но при этом снижается и его прочность.
Известны, также бронебойные пули (см. например патенты Р.Ф. №№2135940, 2150077, 2357195 и др.), содержащие оболочку, свинцовую рубашку и твердосплавный сердечник, головная часть которого выполнена в виде конуса. Использование сердечника из твердого сплава значительно повышает пробивную способность пули по сравнению с пулями, имеющими стальной сердечник, но наличие свинцовой рубашки и необходимость сохранения оптимального расположения центра масс ограничивает габариты сердечника, не позволяя достигнуть максимально возможного результата.
Анализ известных технических решений показывает, что в рамках оптимального баллистического решения, обеспечивающего высокую кучность, улучшение пробивного действия пуль происходит в результате увеличения массы сердечника (например, путем применения твердого сплава) или оптимизации формы его головной части.
Известны, также пули (см. например патент Р.Ф. №№2406060, 2441194, 2441196 и др.), содержащие оболочку и сердечник. Исполнение пули по двухслойной схеме позволяет, при условии оптимального баллистического решения обеспечивать необходимую кучность и дает возможность, используя увеличенные по весу сердечники получить достаточно высокие показатели пробивного действия.
Недостатком данной конструкции является то, что в процессе прохождения пули по каналу ствола пороховые газы проникают в пространство между сердечником и оболочкой, увеличивая ее диаметр, что нарушает нормальное функционирование пули при выстреле и уменьшает ее скорость, в результате чего снижается кучность, а необходимость предварительного преодоления оболочки снижает пробивное действие.
Известны, пули (см. например патент Р.Ф. №№2119638, 2262651, 2282820 и др.) содержащие оболочку, рубашку и сердечник, установленный с частичным выступанием его головной части за открытый передний торец оболочки. Исполнение пули по данной схеме позволяет исключить затраты энергии на прокалывание оболочки и соответственно повысить пробивное действие, но наличие рубашки снижает вероятность использования максимально возможных по весу сердечников.
Наиболее близким из аналогов, по совокупности существенных признаков, является пуля по патенту РФ №2398177, содержащая оболочку в виде стакана и сердечник, установленный с частичным выступанием его головной части за открытый передний торец оболочки, при этом выступающая головная часть выполнена в виде конуса, с углом конусности 28°-32° и притуплением в размере (0,40-0,45)d, где d - калибр пули.
Данное техническое решение позволяет использовать максимальные по весу и диаметру сердечники, т.е. получить относительно высокие показатели пробивного действия.
Недостатком пули является то, что несовершенство формы головной части выводит пулю за рамки оптимального внешне баллистического решения и, соответственно, не обеспечивает возможность получения необходимой кучности, а наличие достаточно большой площадки в головной части сердечника не позволяет получить максимальные значения пробивного действия и создает условия для раннего его разрушения в процессе пробития.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка пули, обеспечивающей достаточную кучность и высокое пробивное действия с получением технического результата в виде создания оптимальных характеристик функционирования пули при выстреле и сохранения прочности сердечника при взаимодействии с преградой. Кроме того, дополнительно решается задача повышения технологичности изготовления и снижения себестоимости элементов пули.
Поставленная задача решается за счет того, что в известной пуле, содержащей оболочку в виде стакана и сердечник, установленный с выступанием его конической головной части за открытый передний торец оболочки, головная часть пули выполнена в виде сочетания конуса и усеченного конуса, при этом конус, с углом конусности (58-62)°, образован в головной части сердечника, а усеченный конус высотой (1,1-1,3)d (где d - калибр пули) и углом конусности (6,5-8,5)°, в передней части оболочки, которая может быть выполнена из мельхиора, сердечник массой (0,63-0,71) массы пули может быть изготовлен из твердого сплава.
В существующих конструкциях пуль указанная совокупность существенных признаков не выявлена, что позволяет считать данное техническое решение соответствующим критерию «новизна».
Конструирование современных боеприпасов и в том числе патронов развивается в направлении обеспечения возможности гарантированного уничтожения противника, снабженного индивидуальными средствами броневой защиты предпочтительно на любых, в том числе максимальных дистанциях, что предъявляет повышенные требования к пробивному действию и кучности пуль.
Общим в известных технических решениях направленных, в частности на повышение пробивного действия является максимизация относительного веса и относительного диаметра сердечника, а также совершенствование формы его головной части, при условии сохранения оптимального, или близкого к нему, баллистического решения, обеспечивающего требуемую кучность.
В предлагаемом изобретении, головная часть пули выполнена в виде сочетания конуса и усеченного конуса, предложенные геометрические характеристики которых, в случае движения пули со сверхзвуковой скоростью, создают предпосылки для возникновения косого скачка уплотнения и формирования криволинейной ударной волны, при этом параметры обтекания набегающего потока для пули предложенной конфигурации приближаются к параметрам обтекания пули с оживальной головной частью при оптимальном внешне баллистическом решении. Сердечник, выполненный из твердого сплава заявленной массы, позволяет достигнуть, возможно, максимального значения кинетической энергии и соответственно высоких показателей пробивного действия. Физико-технические характеристики мельхиора способствуют созданию оптимальных условий функционирования пули в процессе ее прохождения по каналу ствола и обеспечивают возможность изготовления пули по двухслойной схеме.
Заявленная совокупность отличительных признаков в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена, что позволяет считать данное техническое решение удовлетворяющим критерию «изобретательский уровень».
На чертеже (фиг. 1) представлен общий вид пули
В чертеже приняты следующие обозначения:
α - угол конусности конуса
β - угол конусности усеченного конуса
h - высота усеченного конуса
Пуля содержит головную часть 1 и ведущую часть 2, сердечник повышенной твердости 3, имеющий в головной части конус с углом конусности - α и размещенный в оболочке 4, выполненной в виде стакана, с возможностью выступания его конической головной части за открытый передний торец оболочки, при этом основание конуса сопряжено с верхним основанием усеченного конуса расположенного в передней части оболочки 4, с углом конусности - β и высотой - h.
При выстреле, пуля под воздействием пороховых газов, врезается ведущей частью в нарезы канала ствола оружия и приобретает необходимую начальную скорость. Конструкция головной части 1 и оболочки 4 позволяют обеспечить характеристики близкие к параметрам оптимального внешне баллистического решения и, соответственно, достаточно высокие показатели кучности. Сердечник 3, заявленной массы, может быть выполнен из твердого сплава, что в совокупности с формой его головной части обеспечивает возможность получения высоких показателей пробивного действия пули.
Указанные существенные признаки взаимосвязаны и изменение любого из них ведет к снижению характеристик пули.
Угол конусности (α) конуса (58-62)°, угол конусности (β) усеченного конуса (6,5-8,5)° и его высота (1,1-1,3)d
Данные параметры действуют в совокупности и обеспечивают параметры обтекания набегающего потока близкими к характеристикам оптимального внешне баллистического решения. Использование параметров выходящих за пределы заявленных ведет к потере кучности.
Масса сердечника (0,63-0,71) массы пули
Увеличение массы свыше 0,71 массы пули ведет к уменьшению толщины стенки оболочки, что увеличивает радиальную жесткость пули и, соответственно, износ канала ствола оружия.
При массе сердечника менее 0,63 массы пули снижаются показатели пробивного действия пули
100
В процессе отработки конструкции проводились сравнительные испытания стрельбой патронов с предлагаемой пулей, по методикам принятым в отрасли. Испытания показали, что пули предлагаемой конструкции имеют кучность стрельбы из баллистического ствола на дистанции 300 метров R=5.0 см., что превышает показателям кучности патронов 7Н1 и 7Н14. При стрельбе по броневому листу толщиной 10 мм., предлагаемая пуля обеспечивает 90% пробития преграды на дистанции 600 метров, что значительно превышает показатели по пробивному действию патронов с бронебойной пулей, например 7-БЗ-3 или 7Н26.
Предложенная конструкция пули более технологична и позволяет при изготовлении ее элементов снизить себестоимость формообразующего инструмента и упростить технологию сборки пули.
Конструкция пули позволяет при ее изготовлении использовать технологические процессы традиционные для массового производства, что, в совокупности с выше изложенным подтверждает соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».