БРОНЕБОЙНАЯ ПУЛЯ

Предлагаемое устройство относится к боеприпасам стрелкового оружия со сверхзвуковыми скоростям и предназначено для стрельбы по легкобронированным целям, включая по живой силе, оснащенной средствами индивидуальной бронезащиты, а также по легкобронированным объектам военной техники, с устройствами радиоэлектроники.
Известна бронебойная пуля по патенту РФ №2135940 применяемая в 5,45 мм патроне для стрелкового оружия. Указанный патрон имеет свободное пространство в головной части пули, что является его недостатком, поскольку, пустота в головной части пули снижает ее бронебойное действие, так как при встрече пули с преградой в первоначальный момент происходит смятие вершины пули и на эту работу затрачивается кинетическая энергия пули. Кроме того, при прохождении сердечника пули через преграду, вследствие упругих деформаций, возникает сужение канала отверстия и возникают значительные силы трения, препятствующие движению сердечника.
Таким образом, известная пуля, не в полной мере отвечает современным требованиям к боеприпасам из-за указанных двух факторов - затрат энергии на смятие вершины пули и повышенные затраты на силы трения и торможение пули в материале преграды.
Наиболее близкой к заявляемой пуле является бронебойная пуля для патрона стрелкового оружия с внутренней полостью головной части оболочки, заполненной смазкой (патент РФ №2090833). Эффект повышения ее бронебойности объясняется действием «эффекта гидравлического удара» и смазочным действием вещества (дисульфид молибдена, стеарат свинца, графит и др.), находящегося во внутренней полости головной части оболочки пули. При встрече пули с твердой преградой смятие оболочки не происходит, так как смазка является практически несжимаемым веществом. Сразу начинается разрушение оболочки пули без потери кинетической энергии пули, чему дополнительно способствует эффект гидравлического удара. Кроме того, имеет место эффект снижения сил трения при прохождении сердечником пули канала пробития в материале преграды и уменьшение до более низкого уровня потерь кинетической энергии пули на преодоление сил трения в канале пробития.
Однако при очевидной простоте второго прототипа высокий результат выполнения технического требования в части значительного повышения бронебойности не достигается в силу отсутствия в прототипе комплексного физического воздействия на объем и поверхность броневого материала в области пробития преграды. А именно, отсутствует поверхностно-активное действие наполнителя полости оболочки пули в головной части в силу того, что смазка является пассивной средой. Так же действие смазки на преграду ограничено лишь действием в канале пробития. В силу указанных причин предложенный в прототипе материал для заполнения внутренней полости в головной части оболочки пуль малоэффективен для серийно выпускаемых патронов стрелкового оружия с бронебойной пулей.
Технической задачей является повышение бронебойного действия пули, приводящее к увеличению эффективности поражения живой силы противника, находящегося за бронированным укрытием или защищенного индивидуальными средствами защиты, а также для уничтожения бронированных объектов военной техники и вывода из строя электронных средств защиты противника.
Задача решается с помощью предлагаемого устройства пули, изображенной на чертеже, где показан продольный разрез, содержащей оболочку 1, бронебойный сердечник 2, свинцовую рубашку 3 и вставку 4, которой заполнена внутренняя полость головной части оболочки. Вставка 4 выполнена из эвтектического металлического сплава, например сплава Розе или сплава Вуда, имеющими температуру плавления не более 100°С.
3
2
-5
-4
Работа устройства бронебойной пули осуществляется следующим образом. В месте начального соприкосновения пули с преградой возникает электрический ток инерционного происхождения, имеющий плотность до 10 А/мм в виде короткого импульса длительностью 10-10 сек и направлению (по ориентации вектора плотности тока) от пули к преграде. При указанных параметрах импульсного тока в нагруженном металле возникает электропластический эффект, разупрочняющий его на десятки процентов. Электропластический эффект от действия импульсного тока на пластическую деформацию металла описан в работе /1/. Более подробная информация о физическом механизме электропластического эффекта и его применении в различных технологиях содержится в работах /2/ и /3/.
Кроме того, вставка из эвтектического металлического сплава за счет энергии удара расплавляется и приобретает температуру около 100°С. В этом состоянии указанные эвтектические сплавы, приобретают свойства сильной поверхностно-активной среды или вещества, которая вызывает значительное разупрочнение твердого металла.
В результате действия указанных физических факторов твердый сердечник пули без больших затрат энергии входит в преграду, при этом не происходит его деформации и разрушения. Таким образом, пробивное действие элементов бронезащиты осуществляется сердечником пули, кинетическая энергия которого при встрече с препятствием имеет существенное значение для поражающего запреградного (за бронезащитой) действия пули, т.е. для ее КПД.
Практика показывает, что при поражении цели кинетическая энергия пули тратится на следующие процессы:
- смятие головной части пульной оболочки, если между вершиной сердечника и оболочкой имеется пустая полость, причем чем больше последняя, тем больше расходуется энергии;
- разрушение, либо раскрытие головной части пульной оболочки, если указанная полость была заполнена каким-либо малосжимаемым веществом,
- на преодоление сил трения в канале пробития в условиях его сужения под действием упругих сил материала бронезащиты при прохождении пули через преграду;
- действие за бронезащитой или запреградное действие пули. Чем меньше затрачено энергии на первые три процесса, которые можно назвать непроизводительными затратами, тем больше может быть запреградное полезное действие пули, т.е. тем больше может быть ее КПД.
В предлагаемой конструкции пули снижение указанных непроизводительных затрат достигается комплексным физико-механическим воздействием пули на бронезащиту, за счет того, что вставка из эвтектического металлического сплава, расположенная во внутренней полости головной части оболочки, обеспечивает возникновение и существование в момент столкновения пули с преградой таких физических эффектов как:
- поверхностно-активное пластифицирующее и разупрочняющее преграду действия расплава, в который превращается эвтектический металлический сплав в момент столкновения пули с преградой за счет энергии удара;
- «эффект гидравлического удара» расплавленного материала вставки, в результате чего не требуется затрат кинетической энергии пули на смятие передней части оболочки, а также энергии на ее разрушение в целом.
Кроме того, возникающие в момент удара у материала из эвтектического металлического сплава после расплавления, свойства поверхностно-активного вещества обеспечивают дополнительную экономию энергии при прохождении пули через преграду.
Предлагаемая бронебойная пуля для патронов стрелкового оружия проста по конструкции и технологична, поскольку вставка в головной части оболочки пули выполнена из мягкого и легкоплавкого материала, а также относительно дешевого, что позволяет без существенных затрат повысить эффективность бронебойного действия.
Бронебойное действие пуль с вставками из эвтектического металлического сплава превышает в 1,2…1,3 раза бронебойное действие аналогичных пуль без вставок, что было подтверждено проведенными испытаниями.
Оценочные испытания проводились 5,45-мм патронами с бронебойными пулями в головную часть оболочек которых были помещены вставки из сплавов Розе и Вуда в сравнении с аналогичными серийными бронебойными пулями без вставок. Требования, предъявляемые конструкторской документацией по пробивному действию - не менее 80% пробитий при стрельбе по броневому листу марки 2П, толщиной 5 мм. Была определена максимальная 80%дальность пробития серийными пулями без вставок - 390 м. Для испытаний опытными пулями с вставками, дальность пробития была увеличена на 20% - до 470 м. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1
Патрон
Дальность пробития (фактическая), м
Число зачетных выстрелов
Число пробитий
Процент пробитий, %
С бронебойной пулей без вставки
380
10
10
100
С бронебойной пулей без вставки
390
10
8
80
С бронебойной пулей с вставкой из сплава Вуда
470
10
8
80
С бронебойной пулей с вставкой из сплава Розе
470
10
10
100
С бронебойной пулей с вставкой из сплава Вуда
510
10
3
30
С бронебойной пулей с вставкой из сплава Розе
510
10
6
60
Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает повышенную бронебойность пуль патронов стрелкового оружия.
Промышленное освоение технологии производства боеприпасов нового типа, с использованием размещенных во внутренней полости головной части оболочек пуль вставок из эвтектического металлического сплава, приведет к существенному улучшению боевых свойств бронебойных боеприпасов стрелкового оружия.
Также важно то, что сплавы Розе и Вуда, являются промышленно выпускаемыми отечественными продуктами, которые можно использовать в производстве новых бронебойных пуль.
Используемые источники информации:
1. О.А.Троицкий, «Электромеханический эффект в металлах», письма в ЖЭТФ, №10, стр.18-22, 1969 г.
2. Ю.В.Баранов, О.А.Троицкий, Ю.С.Аврамов, А.Д.Шляпин, «Физические основы электроимпульсной и электроплпастической обработок и новые материалы», М., Монография, Издательство МГИУ, стр.843, 2001 г.
3. Ю.В.Баранов, О.А.Троицкий, Ю.С.Аврамов, А.Д.Шляпин, «Физические основы и технологии обработки современных материалов (теория, технологии, структура и свойства)». Монография, Издательство РХД, АНО ИКИ, г.Ижевск, т.I стр.590, т.II стр.467, ISBN 5-939-335-7, 2004 г.