ПИСТОЛЕТНАЯ ПУЛЯ Российский патент 1997 года по МПК F42B30/02 

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, предназначенным для стрельбы из пистолетов, пистолетов-пулеметов и другого оружия патронами пистолетной мощности и, более конкретно, к пулям для этих патронов.

В настоящее время требуется повышение боевой эффективности пистолетных патронов при стрельбе по целям в средствах индивидуальной защиты (типа противоосколочных бронежилетов 6Б2 из кевлара с титановыми пластинами), т.е. увеличение дальностей эффективной стрельбы, повышение пробивного, убойного и останавливающего действия пистолетных пуль, увеличение настильности их траекторий, улучшение кучности стрельбы, что ведет к повышению эффективности поражения целей.

Решение этих задач за счет увеличения мощности патронов ограничено из-за того, что при этом возрастает их импульс отдачи. Поэтому совершенствование пистолетных патронов ведется в двух основных направлениях: улучшение аэродинамической формы пуль, в том числе за счет уменьшения притупления вершины и увеличения длины головной части пули; разработка пуль со стальными сердечниками.

Современный 9-мм пистолетный патрон (СП10) с пулей со стальным сердечником (патент РФ N 2018780 от 1994) существенно превосходит все известные до него пистолетные патроны аналогичного калибра по пробивному убойному действию и по кучности стрельбы на дальностях до 100 м, при том же уровне импульса отдачи патрона. Это позволило разработать под этот патрон пистолет и пистолет-пулемет, значительно превосходящее по эффективности стрельбы аналогичные известные образцы оружия.

Достигнуто это за счет создания оригинальной конструкции пули с сердечником из высокопрочной закаленной стали. Однако одновременно с повышением боевых свойств это привело к увеличению трудоемкости изготовления и стоимости пистолетных патрнов. Применительно к боевым условиям все это оправданно, но при тренировочных стрельбах, при проведении приемо-сдаточных испытаний партий оружия, учениях, при периодических испытаниях оружия и т.п. нецелесообразно использование дорогих патронов. В связи с этим возникла задача создания более дешевого пистолетного патрона с пулей со свинцовым сердечником, пригодного для стрельбы из одного оружия под основной патрон (патент РФ N 2045739 от 1995) с пулей со стальным сердечником.

Патроны с пулями со стальным и свинцовым сердечниками для одного и того же оружия должны иметь одинаковую длину патрона, одну и ту же гильзу и, следовательно, практически одинаковую длину головной части пули. Массы этих пуль подбираются для обеспечения сопряжения траекторий пуль. Импульс отдачи патрона с пулей со свинцовым сердечником должен быть на уровне импульса отдачи основного патрона. Кроме того, несмотря на различную жесткость пуль со стальными и свинцовыми сердечниками, они должны обеспечивать одинаковые скорости подвижных частей автоматики оружия за счет однообразия внутрибаллистических параметров выстрела.

Таким образом, пули со стальным и свинцовым сердечниками должны быть взаимозаменяемыми. Выполнение этого требования осложняется тем, что при наличии длинной головной части (до 1,1.1,3 кал) у пуль со свинцовым сердечником чрезмерно уменьшается длина ведущей части. В этом случае при загибе краев оболочки по заднему торцу свинцового сердечника длина ведущей части пули зачастую недостаточна ни для надежного закрепления пули в гильзе, ни для обеспечения прочности оболочки в нарезах, ни для получения требуемой кучности стрельбы.

Поэтому главной проблемой при создании пистолетных пуль со свинцовым сердечником с удлиненной головной частью, требуемых для стрельбы наравне с пулями со стальными сердечниками, является изыскание способа увеличения длины ведущей части без изменения массы пули. Кроме того, необходимо найти способ повышения величины сопротивления движению пули в стволе для компенсации малой радиальной жесткости пуль со свинцовыми сердечниками с целью обеспечения таких же скоростей подвижных частей автоматики оружия, как и при стрельбе пулями со стальными сердечниками.

Анализ возможных конструктивных решений показал, что увеличение длины пули и длины ее ведущей части без изменения массы пули возможно за счет выполнения полости в ее задней части. За счет выбора формы и размеров полости и радиальной жесткости пули в районе полости возможно также регулирование сил взаимодействия пули со стволом, т.е. управление внутрибаллистическим процессом.

Подобные по форме пустотелые свинцовые пули использовались для стрельбы из гладкоствольных ружей пули Нейслера, Минье, "бельгийская пуля" (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.

Полости в подобных свинцовых пулях предназначались в первую очередь для обеспечения правильности их полета за счет максимально возможного смещения центра масс пули в сторону головной части. Поэтому полости простирались почти на всю длину пули. Низкие давления пороховых газов при использовании дымных порохов позволяли обеспечивать прочность свинцовых пуль во время выстрела при большей глубине полости. С переходом к нарезному оружию, бездымным порохам и оболочечным пулям условия функционирования пуль при выстреле существенным образом изменились и использование подобных пустотелых пуль потеряло смысл.

Однако и в современных оболочечных пулях применяется полость в их хвостовой части. Например, отечественная 7,62-мм винтовочная легкая пуля (Л.П.) 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. II, с. 154). Назначением пустоты в легкой пуле являлось улучшение обтюрации при стрельбе из изношенных стволов и улучшение за счет этого кучности стрельбы, но она неприемлема для пуль пистолетного патрона из-за калибра, формы и длины полости относительно ее ведущей части.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрана пуля к 9-мм патрону "Парабеллум" (Кириллов В. М. Основания устройства и проектирования стрелкового оружия, Пенза, 1963, с. 26). Эта пуля имеет полость в задней части, но по массогабаритным параметрам не удовлетворяет решению задачи, на которую направлено предлагаемое изобретение.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание пули со свинцовым сердечником, удовлетворяющей следующим требованиям:
взаимозаменяемость по баллистическим характеристикам с пулями со стальным сердечником, предназначенным для стрельбы из одних и тех же образцов оружия;
сопряжение траекторий полета пули со свинцовым сердечником с пулей со стальным сердечником;
равноценная кучность стрельбы пули со стальным и со свинцовым сердечниками;
обеспечение равноценных скоростей подвижных частей оружия обеими пулями;
взаимозаменяемость по геометрическим размерам патронов, обеспечивающая возможность стрельбы из одного и того же оружия без его переделки.

Технический результат достигается тем, что в пуле, содержащей металлическую оболочку и свинцовый сердечник, имеющей полость в задней части и выполненной в виде головной части и заоживальной части, включающей ведущую и хвостовую части, полость выполнена глубиной, равной 0,55 -0,95 длины заоживальной части пули. При этом полость может иметь различную форму, например, она может быть выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к заднему торцу пули и переходящего у меньшего основания в сферический сегмент. Она может быть также выполнена в виде нескольких сопряженных усеченных конусов. Кроме того, хвостовая часть пули может быть выполнена конической с углом при вершине 1,5.2^o и высотой конуса, равной 0,02 0,06 калибра пули.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана конструкция 9-мм пистолетной пули.

Принятые на чертеже обозначения: длина пули L,2 длина головной части пули l_r, длина ведущей части пули l, глубина полости l_n, длина заоживальной части пули l_3,0, высота заднего конуса пули l_k.

Пуля содержит металлическую оболочку 1 и свинцовый сердечник 2.

Длина заоживальной части пули l_3,0 равна l_3,0 L - l_r и представляет собой заднюю часть пули, примыкающую к ее головной части и включающую ведущую и хвостовую части. Такое условное обозначение части пули, как показано ниже, удобно для обоснования рациональной относительной глубины полости.

С целью максимально возможного увеличения длины ведущей части пули (l) полость имеет большую относительную длину и большой объем за счет придания ей формы усеченного конуса. Для обеспечения равномерной плотности свинца в процессе выдавливания полости ее дно имеет форму сферического сегмента.

На основании экспериментов авторами установлено, что при уровне давлений пороховых газов, характерных для современных пистолетных патронов (до P_max.cp.= 2800 2900 кг/см²), оптимальная величина глубины полости l_n составляет 0,55 0,95 ее заоживальной части.

У прототипа длина заоживальной части с учетом допуска l_3,0 составляет 0,375 0,50.

Величина наглядно показывает степень приближения дна полости к сечению начала головной части пули независимо от формы и размеров ее хвостовой части. При использовании другого соотношения, например, к длине ведущей части, не учитываются размеры хвостовой части пули. Отношение глубины полости к калибру пули ничего не говорит о положении дна полости относительно начала головной части пули, так как в этом случае величину нужно сравнивать с величинами что менее удобно и наглядно. Исходя из этих соображений, в предлагаемой заявке для определения относительной глубины полости выбрано отношение наиболее точно и наглядно отражающее сущность изобретения и работоспособность конструкции.

Выбор соотношения глубины полости l_n и длины заоживальной части пули l_3,0 обоснован особенностями функционирования оболочечных пуль с полостями во время выстрела.

Так, при относительной глубине полости более 0,95 l_3,0 сила давления пороховых газов изнутри полости может привести к раздутию пули и отрыву ее головной части из-за выхода дна полости в район, где кончается контакт ведущей части пули со стволом.

Таким образом, наибольшая величина соотношения равна 0,95, ограничена требованиями прочности оболочечных пуль при выстреле. В свинцовых пустотелых пулях глубина полости применяется благодаря низким давлениям газов в стволе.

При относительной глубине полости менее 0,55 l_3,0 эффект от ее применения снижается из-за увеличения жесткости корпуса пули в районе полости, препятствующей возможности управления внутрибаллистическими параметрами выстрела.

В целом, использования в конструкции оболочечных пистолетных пуль со свинцовым сердечником полости в виде усеченного конуса со стороны дна пули длиной 0,55.0,95 от длины ее заоживальной части пули позволяет достигнуть поставленной цели.

В таблице приведены данные пуль отечественных и зарубежных пистолетных патронов и пули прототипа в сравнении с 9-мм пистолетной пулей, разработанной в соответствии с предлагаемым изобретением.

Как видно из таблицы, предлагаемая 9-мм пуля имеет большую длину головной части по сравнению с другими пистолетными пулями, что обеспечивает ей лучшее сохранение скорости на полете. При этом за счет глубокой полости в дне предлагаемой пули удалось обеспечить необходимую длину ее заоживальной части.

Наиболее близкая к предлагаемой 9-мм пуле по массе и размерам 9-мм пули от патрона "Парабеллум" имеет более короткую головную часть и меньшую длину. Использование пули "Парабеллум" в случае обеспечения заданной длины заявленного патрона приведет к уменьшению глубины посадки пули в дульце гильзы, т. е. к снижению прочности ее крепления и к выпадению пуль из гильз при тряске. При сохранении же глубины посадки пули "Парабеллум" в дульце гильзы уменьшается длина патрона, что может быть причиной задержек при стрельбе из-за перекоса патронов при подаче их из магазина и утыканий в пенек ствола. Меньшая длина головной части пули "Парабеллум" осложняет выполнение требования по сопряжению траекторий с пулей со стальным сердечником из-за худших значений коэффициента формы и баллистического коэффициента пули. Наконец конструкция пули "Парабеллум" исключает возможность регулирования силы сопротивления движению пули в канале ствола, что необходимо для обеспечения равноценной надежности работы оружия при стрельбе пулями со свинцовым и стальным сердечниками.

Кроме того, отличительной особенностью предлагаемой конструкции является наличие у нее в зоне хвостовой части конуса высотой 0,02 0,06 калибра пули и углом, равным 1,5 2^o. Как показала практика, у пуль без заднего конуса загибка оболочки по заднему торцу пули не обеспечивает соосной запрессовки пуль в гильзу при сборке патронов. Это происходит из-за неперпендикулярности линии обреза гильзы по отношению к ее оси симметрии, а также из-за несимметричности радиуса или фаски на внутренней кромке переднего торца гильзы, натеков лака на дульце гильзы и т.п.

Выполнение конуса на хвостовой части пули высотой 0,02 0,06 ее калибра и с углом 1,5 2^o при вершине улучшает центрацию пули в дульце гильзы в процессе сборки патронов. Это способствует улучшению кучности стрельбы патронов.

Выбранные значения высоты и угла конуса хвостовой части пули обеспечивают наилучшие показатели работы патрона.

Испытания 9-мм пистолетных пуль показали:
надежность работы автоматики оружия при стрельбе пулями со свинцовыми сердечниками благодаря равенству скоростей подвижных частей при стрельбе пулями со свинцовыми и стальными сердечниками, полость в пулях со свинцовым сердечником позволяет регулировать силу вдавливания хвостовой части пули в нарезы, т.е. управлять формой кривой давления газов;
возможность обеспечения надежного крепления пуль в гильзе и прочности оболочки в нарезах благодаря увеличению длины ведущей части пули;
сохранение кучности стрельбы, равноценной пулям без полости в хвостовой части и не уступающей пулям со стальным сердечником;
сопряжение траекторий полета пуль со свинцовым и стальным сердечниками.

Предлагаемая конструкция пистолетной пули опробована авторами при выполнении опытно-конструкторской работы.

Использование: стрелковое оружие (пистолеты, пистолеты-пулеметы). Сущность изобретения: пуля содержит металлическую оболочку и свинцовый сердечник с полостью в задней части, выполненную глубиной 0,55-0,95 длины заоживальной части, включающей ведущую и хвостовую части. Полость может быть выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к заднему торцу пули и переходящего у меньшего основания в сферический сегмент, или в виде нескольких сопряженных усеченных конусов. Хвостовая часть пули может быть выполнена конической с углом при вершине 1,5 - 2^o и высотой конуса 0,02 - 0,6 калибра. 3 з.п. ф-лы, 1 ил, 1 табл.

1. Пистолетная пуля, содержащая металлическую оболочку и свинцовый сердечник, имеющая полость в задней части и выполненная в виде головной части и заоживальной части, включающей ведущую и хвостовую части, отличающаяся тем, что в ней полость выполнена глубиной, равной 0,55 0,95 длины заоживальной части. 2. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что полость выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к заднему торцу пули и переходящего у меньшего основания в сферический сегмент. 3. Пуля по п. 1, отличающаяся тем, что полость выполнена в виде нескольких сопряженных усеченных конусов. 4. Пуля по любому из пп.1 3, отличающаяся тем, что ее хвостовая часть выполнена конической с углом при вершине 1,5 2^o и высотой конуса 0,02 - 0,6 калибра пули.