ОДНОКОМПОНЕНТНАЯ ПУЛЯ

Полезная модель относится к военной технике и может быть использована при разработке боеприпасов стрелково-пушечного вооружения.
Известна однокомпонентная французская свинцовая пуля «D» (Дезалье) к патрону 8×50Р (см. А.Б.Жук «Энциклопедия стрелкового оружия», «Воениздат», Москва, 2002, стр.747). Пуля имеет традиционную форму с оживальной головной, цилиндрической и хвостовой частью, выполненной в виде усеченного конуса.
Недостатками такой пули являются:
в
- низкая прочность свинца (σ=(5...5,5)кг/кв.мм), что исключает ее использование в высокоэнергетическом оружии из-за разрушения опорной поверхности от усилия боевой грани и проворачивании пули в канале ствола;
- полное отсутствие бронебойного действия из-за низкой прочности и твердости свинца;
- существенная потеря скорости на полете из-за значительного донного сопротивления.
Наиболее близкой к предлагаемой пуле является, принятая за прототип, однокомпонентная латунная пуля фирмы Brass Power Bullets (см. Вальтер Щульц «Продуманная конструкция» DWJ, выпуск №1, 2006, стр.53). Пуля имеет традиционную форму с оживальной головной, цилиндрической и хвостовой частью, выполненной в виде усеченного конуса. На цилиндрической (ведущей) части пули размещены канавки с фасками со стороны головной части, диаметр которых равен диаметру канала ствола по полям нарезов (калибру), диаметр перемычек между канавками соответствует диаметру ствола по дну нарезов.
Конструкция пули имеет следующие недостатки:
в
- практически нулевое бронебойное действие из-за невысокой прочности латуни (σ=(30...35)кг/кв.мм), низкой твердости и невозможности
упрочнения;
- уменьшенная, за счет введения канавок, опорная площадь на боевую грань в совокупности с невысокой прочностью латуни приводит к ограничению величины усилия боевой грани при ведении пули в канале ствола, что снижает возможность увеличения начальной скорости пули (дальности стрельбы);
- диаметр канавок, равный диаметру ствола по полям нарезов, не позволяет разместить вытесняемый коническим скатом полей нарезов материал перемычек, что приводит к повышению нагрузки на ствол и крошению латуни;
- значительное падение скорости пули на траектории за счет донного сопротивления плоского дна, которое для дозвуковых пуль составляет 70-80%, а для сверхзвуковых - 35-40% полного аэродинамического сопротивления;
- воздействие пороховых газов на плоское дно пули за дульным срезом (период последействия пороховых газов) ухудшает начальные условия полета пули, увеличивая прецессионные колебания пули на траектории полета, что приводит снижению кучности боя.
Все это снижает боевую эффективности однокомпонентных латунных пуль.
- высокая себестоимость (1 кг латуни стоит 240...260 руб.).
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении боевой эффективности однокомпонентных пуль и снижении себестоимости их изготовления.
Поставленная задача достигается тем, что однокомпонентная пуля, имеющая головную, хвостовую и цилиндрическую часть с канавками и перемычками, она изготовлена из стали, канавки имеют диаметр меньший диаметра канала ствола по полям нарезов, объем канавки больше объема перемычки под полем нареза, головная и хвостовая части пули выполнены в виде выпуклых или вогнутых или конических тел вращения или в виде их
комбинаций, при этом материал головной части имеет твердость равную или большую, чем хвостовая и цилиндрическая части, а цилиндрическая часть с канавками покрыта антифрикционным составом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструкция предлагаемой пули; на фиг.2 - процесс деформирования перемычки пули коническим скатом полей нарезов; на фиг.3 - нагружение пули при движении в канале ствола; на фиг.4 - обтекание пули пороховыми газами в период последействия; на фиг.5 - обтекание воздушным потоком дозвуковой (а) и сверхзвуковой (б) пули.
1
Предлагаемая однокомпонентная пуля (фиг.1) выполнена из стали и имеет головную 1, хвостовую 2 и цилиндрическую (ведущую) часть 3 с канавками 4 произвольной формы (например: прямоугольные, трапецевидные и т.д.), диаметр которых d меньше диаметра канала ствола по полям нарезов d(калибра) и перемычками 5, головная часть 1 и хвостовая часть 2 выполнены в виде выпуклых 6 или вогнутых 7 или конических 8 тел вращения или в виде их комбинаций, при этом материал головной части имеет большую твердость, чем цилиндрическая и хвостовая части, а цилиндрическая часть с канавками и перемычками покрыта антифрикционным составом 9.
Однокомпонентная стальная пуля функционирует следующим образом:
1
2
при движении пули в пульном входе канала ствола 1(фиг.2), конический скат поля нареза 2 вдавливается в перемычку 3 между канавками 4, деформируя материал пули в радиальном направлении и вытесняя (осаживая) его в канавку 4, при этом для свободного размещения вытесненного материала перемычек 3 в канавки 4 объем под полем нареза канавки V должен превышать объем перемычек V; недеформируемые участки перемычек 5 в совокупности образуют опорную поверхность для восприятия усилия боевой грани, а
антифрикционный состав снижает трение и облегчает вхождение пули в канал ствола;
в
при движении пули в канале ствола (фиг.3) усилие боевой грани нарезов N воспринимается недеформируемыми участками перемычек 1, при этом уменьшение опорной поверхности за счет канавок компенсируется повышенной прочностью материала пули (например для стали А20 σ=(45-53 кг/кв.мм), а выдавливаемый из канавок 2 антифрикционный состав способствует снижению трения;
при прохождении пулей 1 дульного среза 2 (фиг.4) пороховые газы 3 безударно, плавно обтекают хвостовую часть, находящуюся еще в стволе, стабилизируя (выравнивая) движение пули в начале полета, что приводит к уменьшению прецессионных колебаний и повышению кучности боя;
при движении пули на траектории с дозвуковой скоростью (фиг.5а) хвостовая часть пули, выполненная в виде выпуклого 1 или вогнутого 2 или конического 3 тела вращения, обеспечивает плавное (без срывов) обтекание пули воздушным потоком 4, исключая образование за пулей зоны разряжения и снижая, таким образом донное сопротивление; при движении пули на сверхзвуковых скоростях (фиг.5б) вогнутая головная часть 2 позволяет вынести фронт ударной волны 1 с высоким давлением вперед, обеспечивая движение пули в зоне существенного разряжения (в каверне) 3, что снижает уровень волновой составляющей аэродинамического сопротивления.
В сравнении с прототипом предлагаемая однокомпонентная пуля имеет следующие преимущества:
- высокая боевая эффективность, т.к. достаточное бронебойное действие достигается за счет большей прочности материала и возможности повышения твердости головной части; за счет высокой прочности материала пуля позволяет воспринимать большие нагрузки со стороны боевой грани, что дает возможность увеличивать
начальную скорость пули и, как следствие, дальность стрельбы и бронепробитие; введение канавок, диаметр которых меньше диаметра канала ствола по полям нарезов, позволяет свободно размещать материал перемычек, вытесняемый коническим скатом поля нареза в радиальном направлении в канавки, что в сочетании с покрытием цилиндрической части с канавками и перемычками антифрикционным составом облегчает вхождение пули в пульный вход и движение пули в канале ствола; использование для головной и хвостовой части пули выпуклых или вогнутых или конических тел вращения, а также их комбинаций уменьшает возмущающее действие пороховых газов при прохождении пулей дульного среза и снижает аэродинамическое сопротивление пули на полете, что способствует повышению дальности стрельбы и кучности боя;
- низкая себестоимость (стоимость 1 кг стали 20...22руб).
Таким образом по совокупности положительных свойств задача повышения боевой эффективности и снижения себестоимости изготовления однокомпонентных пуль представляется решенной.
Сравнительная оценка усилий продавливания и скручивания образцов латунных и стальных пуль в стволах различных калибров показала, что, варьируя диаметром, формой и шириной канавок и перемычек стальной пули, можно обеспечивать равенство, снижение или увеличение усилия перемещения предлагаемой пули относительно латунной без уменьшения прочности по усилию боевой грани.