СНАРЯД ДЛЯ НАРЕЗНОГО ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
PROJECTILE FOR RIFLED FIRE WEAPON

Изобретение относится к боеприпасам для нарезного огнестрельного оружия, в том числе к пулям для стрелкового оружия, малокалиберным снарядам и т.п.
Пустотелые свинцовые пули широко использовались для стрельбы из гладкоствольных ружей - пули Нейслера, Минье, "бельгийская пуля" (см. Федоров В.В. Эволюция стрелкового оружия. М., 1938, ч.1, с.40.). Аналогичные свинцовые пули используются и в настоящее время для стрельбы из охотничьих гладкоствольных ружей и из пневматического оружия.
Так, например, известна охотничья пуля, содержащая полый корпус с плоской головной частью и ведущим пояском (см. FR 2122697, опубл. 1972 г.) или пуля со сферической головной частью и корпусом в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, причем в корпусе выполнена донная полость в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр (SU 1822492, опубл. 1993 г.). Формы полостей в этих пулях сочетаются со специфическими формами головных частей пуль, которые не являются универсальными (плоская и сферическая головные части соответственно).
Полости в таких известных свинцовых пулях предназначались в первую очередь для обеспечения стабилизации их полета за счет максимально возможного смещения центра масс пули в сторону головной части. Поэтому полости иногда простирались почти на всю длину пули. Низкие давления пороховых газов при использовании дымных порохов позволяли обеспечить прочность свинцовых пуль во время выстрела при большей глубине полости. Этому же способствовали и пыжи, применяемые в патронах к гладкоствольному оружию. При использовании пыжей давление пороховых газов в канале ствола воздействует главным образом на сам пыж, а не на полость в пуле.
С переходом к нарезному оружию, бездымным порохам и оболочечным пулям условия функционирования пуль при выстреле существенным образом изменились и использование подобных пустотелых пуль для нарезного почти потеряло смысл.
Однако и в современных оболочечных пулях применяется полость в их хвостовой части. Например, отечественная 7,62 мм винтовочная легкая пуля имеет коническую пустоту в хвостовой части, которая обеспечивает увеличение длины ведущей части пули при сохранении массы пули (Федоров В.В. Эволюция стрелкового оружия. М., 1939, ч.11, с.154.). Назначением пустоты в легкой пуле являлось улучшение обтюрации при стрельбе из изношенных стволов и улучшение за счет этого кучности стрельбы.
Недостатком подобных пуль является относительно малая длина полости, что приводит к неравномерности распределения давления и прилегания к нарезам ствола, что не позволяет обеспечивать достаточную точность и кучность стрельбы.
Известна пистолетная пуля, содержащая металлическую оболочку и свинцовый корпус, имеющий полость в задней части, причем полость выполнена с глубиной 0,55-0,95 длины заоживальной (центральной) части (RU 2100769, опубл. 1997 г.). Полость может быть выполнена в виде усеченного конуса или нескольких усеченных конусов. Глубина полости в таких пулях ограничена требованиями прочности пуль при выстреле, так как сила давления пороховых газов может привести к раздутию пули и возможным в связи с этим нежелательным последствиям.
Тем не менее недостатком данной пули является то, что эффект применения полости снижается из-за увеличения жесткости корпуса пули в районе полости, препятствующей возможности управления внутрибаллистическими параметрами выстрела.
Анализ возможных конструктивных решений показал, что выполнение полостей относительно малых поперечных сечений, но проходящих до средней части пули, существенно не отражается на прочностных характеристиках пуль, однако за счет выбора формы и размеров полости и радиальной жесткости пули в районе полости облегчается регулирование сил взаимодействия пули со стволом, то есть управление внутрибаллистическим процессом. Однако при выполнении полостей малых диаметров с большой длиной могут возникнуть технологические трудности. Поэтому существует потребность в изготовлении пуль с относительно большим диаметром полости или сочетания полостей большого и малого диаметра для повышении баллистических характеристик.
В качестве ближайшего аналога по совокупности существенных признаков и достигаемому результату выбрана пуля, содержащая корпус, в котором со стороны хвостовой части выполнена центральная полость, эта полость выполнена в форме цилиндра или усеченного конуса или сочетания цилиндра с усеченным конусом, или сочетания цилиндров разного диаметра и переходит в полость в форме цилиндра меньшего диаметра или конуса к головной части пули, при этом полость в виде цилиндра или усеченного конуса в хвостовой части пули проходит на расстояние 0,2…0,8 от длины пули, а полость в виде цилиндра малого диаметра или конуса проходит на расстояние 0,2…0,9 от длины пули (RU 2150667, опубл. 2000 г.).
Известная пуля характеризуется:
- созданием достаточного равномерно распределенного давления пороховых газов в полости пули, что обеспечивает повышение точности и кучности боя;
- обеспечением достаточного давления хвостовой и центральной частей пули на нарезы ствола в случае нарезного оружия, то есть управление формой кривой давления газов;
- обеспечением более высокой кучности боя благодаря увеличению длины ведущей части пули, а также за счет максимально возможного увеличения длины полости с целью создания давления пороховых газов на головную часть пули;
- созданием достаточно равномерного давления хвостовой и центральной частей пули, прилегающих к нарезам.
Недостатками ближайшего аналога являются несколько заниженные показатели по кучности стрельбы (хотя и выше чем у аналогов), а также невысокая прочность корпуса пули при выполнении полости с глубиной, близкой к длине пули, и особенно с относительно большим диаметром.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение баллистических характеристик при сохранении высокой поражающей способности и технологичности изготовления снаряда.
Поставленная задача решается тем, что снаряд для нарезного оружия содержит корпус, в котором со стороны хвостовой части по оси корпуса выполнена глухая полость. Дно полости расположено на расстоянии 0,3 L и более от центра тяжести снаряда в сторону заднего торца, при этом максимальный диаметр d полости составляет 0,36-0,85 D, где D - калибр снаряда, L - длина снаряда.
Оболочка может быть расположена на части или на всей боковой поверхности корпуса и одновременно может закрывать часть головной области корпуса (вариант так называемой полуоболочной пули).
Снаряд может быть выполнен в виде пули.
Полость в сердечнике может бы выполнена различной осесимметричной формы: в виде цилиндра, конуса, усеченного конуса, пулусферы, параболоида, многогранника и их сочетания.
Оболочка расположена по наружной поверхности сердечника, в том числе по его торцу и в полости сердечника, соприкасаясь с его поверхностью, образующей указанную полость. Таким образом, оболочка является «замкнутой» и расположена по всему периметру пули, включая полость в сердечнике, которая оказывается ограниченной не материалом сердечника, а внешней поверхностью оболочки.
В полости сердечника может быть установлена вставка из более прочного материала, чем материал сердечника, например в виде втулки или стаканчика из стали, что позволяет исключить излишнее расширение задней части снаряда при его выходе из канала ствола оружия.
Оболочка может быть расположена по наружной поверхности сердечника, в том числе по его торцу и в полости сердечника, соприкасаясь с его поверхностью, образующей указанную полость. Таким образом, оболочка является «замкнутой» и расположена по всему периметру пули, включая полость в сердечнике, которая оказывается ограниченной не материалом сердечника, а внешней поверхностью оболочки.
В полости сердечника может быть установлена вставка из более прочного материала, чем материал сердечника, например в виде втулки или стаканчика из стали, что позволяет исключить излишнее расширение задней части снаряда при его выходе из канала ствола оружия.
Оболочка может быть расположена по наружной боковой поверхности сердечника и по заднему его торцу, при этом в центре торцевой части в оболочке выполнено отверстие, сообщающееся с полостью в сердечнике, при этом в полости сердечника может быть установлена вставка из более прочного материала, чем материал сердечника, например в виде втулки или стаканчика из стали.
Предпочтительно полость в корпусе может быть получена путем выдавливания пуансоном материала корпуса. Опыты показали, что такое выполнение более технологично, производительно и позволяет получить полости с минимальными отклонениями по геометрическим размерам (практически одинаковые полости) по сравнению с выполнением полостей путем сверления. При этом происходит уплотнение материала корпуса (сердечника), особенно периферийной области, примыкающей к полости, что также способствует исключению расширения задней части снаряда при его выходе из канала ствола оружия.
Техническим результатом, полученным при реализации настоящего изобретения, является повышение кучности стрельбы за счет приложения части силы, действующей на пулю в определенной области, а именно на расстоянии от заднего торца снаряда, недоходящим до центра тяжести снаряда при вышеуказанных диаметрах полости. Кроме того, такая полость незначительно разупрочняет корпус снаряда, в результате чего уменьшается деформация и вероятность разрыва снаряда при выходе из канала ствола оружия, что также повышает кучность стрельбы. Данный снаряд так же технологичен в изготовлении.
Было обнаружено, что при максимальном диаметре полости в диапазоне 0,36-0,85 D, если дно полости лежит от центра тяжести на расстоянии ближе чем 0,3 L, или переходит за него, т.е. тогда, когда точка приложения силы на снаряд смещена от центра масс в сторону головной части пули, эффект, выражающийся в повышении кучности стрельбы, не проявляется. Было также обнаружено, что для достижения более высокой кучности при увеличении диаметра полости необходимо удалять дно полости от центра тяжести снаряда в сторону торца. Частично это объясняется тем, что в данном диапазоне диаметров при увеличении длины полости происходит значительное смещение центра тяжести снаряда от его оптимального положения в сторону головной части пули, что, как известно, для снарядов к нарезному оружию ведет к ухудшению кучности. Еще одно объяснение может заключаться в том, что при таком диапазоне диаметров полости в случае увеличения длины полости снаряды могут выходить из ствола оружия значительно деформированными, что также ведет в ухудшению кучности.
Для достижения высокой кучности при поиске оптимальных параметров полости необходимо учитывать, что глубина полости, т.е. расстояние от заднего торца снаряда до дна полости, при которой дно расположено на вышеуказанном расстоянии от центра тяжести снаряда, зависит от ее диаметра и материала корпуса снаряда, что определяется экспериментально-расчетным путем.
Указанная полость обеспечивает расширение задней части снаряда по диаметру от давления пороховых газов, а следовательно, более плотное прилегание задней части к каналу ствола и его нарезке, что в конечном счете повышает скорость вылета пули из ствола оружия, улучшает вращательный эффект и кучность боя.
Кроме того, благодаря упомянутой полости давление при выходе снаряда из ствола на его конце оказывается главным образом не на самую заднюю его часть, как обычно, а на дно полости, что повышает устойчивость снаряда при выходе из ствола, уменьшает его отклонение от требуемой траектории и соответственно повышает кучность. В данном случае давление как бы "вытягивает" снаряд из ствола, а не толкает его, как в большинстве известных снарядов.
Изобретение поясняется фигурой, на которой показано поперечное сечение снаряда.
Снаряд содержит заключенный в металлическую оболочку 1 корпус 2, в котором со стороны хвостовой части по оси корпуса выполнена глухая полость 3, дно 4 которой расположено недоходящим со стороны заднего торца до плоскости 5, проходящей через центр тяжести снаряда, на расстояние l>0,3L, а ее максимальный диаметр, т.е. диаметр наиболее широкой части полости составляет 0,36-0,85 D, где D - калибр снаряда.
В качестве материала корпуса используют свинец, сталь и другой подходящий материал.