ПУЛЯ ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ Российский патент 1998 года по МПК F42B30/02 

Изобретение относится к военной технике, а именно к пулям для боевого стрелкового оружия, но может быть использовано также в пулях спортивного и охотничьего оружия, в том числе пневматического.

Боевое стрелковое оружие применяется в основном для вывода из строя защищенной индивидуальными средствами защиты живой силы противника, и поэтому его эффективность определяется дальностью стрельбы, на которой обеспечивается нанесение живой силе ранения как после пробития средств защиты, так и в не защищенные ими и, как правило, не жизненно важные участки тела такой степени тяжести, при которой исключается с ее стороны активные действия.

Степень тяжести ранения, наносимого пулей, определяется количеством энергии, отдаваемой ею при этом, и, следовательно, будет возрастать с увеличением калибра пули и ухудшением аэродинамической формы ее головной части. Однако способность пули сохранять приобретенную при выстреле энергию на траектории полета и, следовательно, рост дальности, на которой пуля имеет энергию, достаточную для пробития защиты и поражения живой силы, достигается уменьшением калибра (диаметра) пули и приданием ей возможно лучшей аэродинамической формы.

Указанное противоречие между условиями, обеспечивающими минимальную потерю энергии на траектории и максимальную ее отдачу цели, в известных пулях для боевого стрелкового оружия разрешается компромиссным путем: калибр и форму пули выбирают из условия достижения либо максимального ее поражающего воздействия на цель (живую силу) в ущерб дальности, либо наоборот. Кроме того, для обеспечения пуле возможности пробивать средства индивидуальной защиты в ней размещают сердечник, имеющий меньший диаметр и выполненный из высокопрочного материала.

На практике это выражается в наличии на вооружении армий всех стран большой номенклатуры патронов с остроконечными [1] и тупоконечными [2] пулями, которые, как правило, состоят из тонкостенной оболочки, выполненной из относительно пластичного металла и образующей форму пули, свинцового наполнителя оболочки и стального сердечника, установленного в осевом (продольном) канале свинцового наполнителя.

Целью изобретения является устранение недостатков известных пуль, а именно уменьшение потери ими на траектории полета энергии, приобретенной при выстреле, при одновременном увеличении количества энергии, отдаваемой цели.

Следует отметить, что разрешение противоречия, на устранение которого направлено изобретение, возможно и другими известными путями, например, свинцовых пуль без оболочки и пуль с оболочкой, но со смещенным центром масс. Однако такие пути не нашли широкого распространения по следующим основным причинам:
а) пули без оболочки - из-за их деформации при выстреле и опасности повреждения при хранении, заряжании и перезаряжании оружия, а также низкой пробивной способности;
б) пули со смещенным центром масс - из-за достаточно высокой их чувствительности к возмущениям, и, следовательно, большим отклонением от первоначальной траектории полета после встречи с такими часто встречающимися на практике препятствиями, как ветки, стебли и листва различной растительности.

Согласно изобретению цель достигается тем, что передний торец пули выполнен плоским или вогнутым, канал и сердечник выполнены ступенчатыми и сужающимися к переднему торцу пули и отделены от него перегородкой, разрушаемой торцом ступени меньшего диаметра сердечника под действием давления пороховых газов при выстреле, при этом длина ступени меньшего диаметра сердечника выполнена равной сумме 1,5-2,5 диаметров пули и расстояния от торца ступени большего диаметра канала до переднего торца пули, а диаметр - равным 0,2-0,25 диаметра пули, между сердечником и каналом размещены герметизатор их стыка, тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении, сердечник снабжен боевым зарядом, поражающим живую силу.

В частном случае степень большего диаметра канала образована втулкой, скрепленной с наполнителем оболочки и выполненной либо из высокопрочного и высокоплотного материала, например закаленной стали, при этом сердечник выполнен из материала с низкой плотностью, например, алюминиевого сплава или пластика, либо из материала с низкой плотностью, при этом сердечник выполнен из высокоплотного и высокопрочного материала.

В частном случае вдоль ступени меньшего диаметра сердечника выполнено ее диаметральное обнижение, отстоящее от переднего торца этой ступени на расстоянии, не превышающем ее диаметр.

В частном случае герметизатор стыка между сердечником и каналом образован либо соответствующей посадкой ступеней большего диаметра друг в друга, либо рядом кольцевых канавок, выполненных на ступени большего диаметра сердечника, либо уплотнительным кольцом, установленным в одной или нескольких кольцевых канавках, выполненных на ступени большего диаметра сердечника, либо чашеобразной манжеткой из пластичного или эластичного материала, установленной в канале с упором наружной поверхностью своего дна в торец ступени большего диаметра сердечника.

В частном случае тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении образованы коническими поверхностями и радиально-торцевыми выступами, выполненными на ступени большого диаметра сердечника со стороны его ступени меньшего диаметра и в ступени большего диаметра канала на его торце или у торца, причем в канале они выполнены зацело с наполнителем оболочки.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены продольные разрезы пули, имеющей различную длину в пределах длины штатной (известной) остроконечной пули и различные варианты исполнения герметизатора стыка между ступенями большего диаметра сердечника и канала, тормоза и фиксатора сердечника в переднем положении.

Пуля по изобретению состоит из оболочки 1, выполненной из пластичного материала (низкоуглеродистой стали, меди, латуни и т.п.), свинцового наполнителя 2 оболочки со ступенчатым осевым каналом 3, ориентированным ступенью меньшего диаметра к головной части оболочки 1. В канале 3 установлен также ступенчатый сердечник 4, выполненный из материала с возможно меньшей плотностью (алюминиевого сплава, пластика и т.п.). Передний 5 и задний торцы оболочки 1 выполнены открытыми и при этом передний торец 5 (головная часть) пули выполнен плоским или вогнутым и образован материалом наполнителя 2. Между каналом 3 и передним торцом 5 также материалом наполнителя 2 образована перегородка 6 с упором, в которую установлен сердечник 4. В переднем торце (в торце ступени меньшего диаметра) сердечника 4 со стороны перегородки 6 выполнена выемка, в которой размещен боевой заряд 7 поражающего живую силу вещества, например, гидрореагирующего или психотропного.

Вдоль ступени меньшего диаметра сердечника 4 выполнено ее диаметральное обнижение 8, отстоящее от переднего торца сердечника 4 на расстоянии 9, равном или меньшем, чем диаметр этой степени.

На торце ступени большего диаметра канала 3 или на его цилиндрической поверхности у торца выполнены из материала наполнителя деформируемые элементы, образующие со ступенью большего диаметра сердечника 4 элементы торможения и фиксации сердечника 4 в конце его хода по каналу 3.

В общем плане форма и размеры деформируемых элементов будут определяться энергией сердечника 4, которую необходимо погасить при его торможении. Это могут быть две конические поверхности 10 и 11 на сердечнике 4 и в канале 3 (фиг. 1), радиальные выступы 12 в канале 3 или на вкладном в канал 3 кольце 20 и коническая поверхность 10 на сердечнике 4 (фиг. 2), радиально-торцевые выступы 13, образованные соответствующими пазами, на ступени большего диаметра сердечника 4 и коническая поверхность 11 в канале 3 (фиг. 3) и масса других, отвечающих условию торможения сердечника 4.

Между ступенями большего диаметра сердечника 4 и канала 3 имеется герметизатор их стыка, который исходя из своего назначения и параметров выстрела (в основном давления пороховых газов) может быть образован плотной или тугой посадкой их друг в друга (фиг. 1), рядом кольцевых канавок 14 на ступени большего диаметра сердечника 4, а при необходимости и уплотнительным кольцом 15, установленным в одном или нескольких канавках 14 (фиг. 2), эластичной чашеобразной манжетой 16, установленной в канале 3 с упором наружной поверхностью своего дна в торец ступени большого диаметра сердечника 4 и др.

Выбор конструкции герметизатор должен производиться из условия непроникновения пороховых газов при выстреле канала 3 между ним и сердечником 4.

Ступень меньшего диаметра сердечника 4 имеет длину, обеспечивающую выход 17 переднего торца сердечника 4 за передней торец 5 пули в направлении стрельбы на величину, равную 1,5-2,5 диаметрам пули, диаметр этой ступени сердечника составляет 0,2-0,25 от диаметра пули.

Из описания конструкции пули и чертежа на фиг. 1, 2 и 3, где тонкой линией 18 показан контур головной части известной остроконечной пули, видно, что предлагаемая пуля может иметь любую длину в пределах длины остроконечной пули и, следовательно, может иметь при этом и различную массу. Это обстоятельство может быть полностью использовано для увеличения массы пули или частично для увеличения массы, а частично для повышения ее способности пробивать бронежилеты и другие средства индивидуальной защиты. Для этого ступень большего диаметра канала 3 будет образована втулкой 19, выполненной из высокопрочной закаленной стали и закрепленной в наполнителе 2 (фиг. 2). Если необходимость в увеличении массы и пробивной способности пули отсутствует, то втулки 19 целесообразно выполнять из материала низкой плотности, например, алюминиевого сплава или пластика (фиг. 3), что позволит существенно снизить потребность в дефицитном свинце для изготовления пуль.

Очевидно, что при выполнении втулки из материала низкой плотности пробивная способность пули может быть увеличена, как и в известных пулях, за счет выполнения сердечника из материала, обладающего высокой плотностью и прочностью, например закаленной стали.

Работа предлагаемой пули состоит в следующем.

При выстреле (до выхода пули из канала оружия) пороховые газы, действующие на задний торец сердечника 4, в том числе через манжету 16, перемещают его по каналу 3 в направлении стрельбы. При этом сердечник 4 сначала ускоряется и разрушает своим передним торцом (торцом ступени меньшего диаметра) перегородку 6, а затем тормозится, деформируя либо коническую поверхность 11 в канале 3 конической поверхностью 10 (фиг. 1) или радиально-торцевыми выступами 13 (фиг. 3) на сердечник 4, либо радиально-торцевые выступы 12 в канале 3 или на вкладном в канал 3 кольце 20 конической поверхностью 10 на сердечнике 4 (фиг. 2).

К моменту полного торможения сердечника 4 относительно пули его передней торец, содержащий боевой заряд 7, выходит за передний торец 5 пули на величину 17, равную 1,5-2,5 диаметрам пули. При этом заряд 7 оголяется, т.е. переходит в готовое к применению состояние, а сердечник 4 фиксируется за счет самовпрессовывания в материал наполнителя 2 или вкладного в канал 3 кольца 20. В таком состоянии пуля завершает движение по стволу оружия у ели.

Очевидно, что силы, фиксирующие сердечник 4 в канале 3 пули, должны удерживать его от продольного перемещения под действием осевой силы от набегающего потока воздуха на траектории полета пули к цели и от проворота под действием окружной силы, вызванной движением пули в нарезах ствола оружия. Это обеспечивается конструкцией элементов, образующих тормоз и фиксатор сердечника 4, с учетом массы самого сердечника: чем ниже масса сердечника, тем меньше нагрузка на элементы торможения и фиксации.

При перемещении сердечника 4 по каналу 3 воздух, заключенный между ними, сбрасывается наружу через кольцевой зазор между поверхностью отверстия, пробитого передним торцом сердечника 4 в перегородке 6, и поверхностью диаметрального обнижения 8, на ступени меньшего диаметра сердечника 4. Через этот же кольцевой зазор может сбрасываться и небольшое количество пороховых газов в случае его проникновения в полость канала 3 через герметизатор его стыка с сердечником 4. Этим обеспечивается стабильность процессора, перемещения сердечника 4 по каналу 3, его торможения и фиксации в нем.

На траектории полета к цели пуля взаимодействует с набегающим потоком воздуха только передним торцом сердечника 4, удаленным от переднего торца 5 пули на расстояние, равное 1,5-2,5 диаметрам пули, и вследствие этого создающим перед пулей зону разряжения, мало препятствующую ее движению в атмосферном воздухе (например, [3]).

Кромка, образованная диаметральным обнижением 8 на сердечнике 4 со стороны переднего торца пули, обеспечивает гарантированный отрыв потока воздуха от поверхности сердечника 4 именно на ней вне зависимости от разброса скорости пули, силы и направления ветра.

Встреча пули с поверхностью цели начинается с утыкания в нее сердечника 4 передним торцом, что приводит к резкому возрастанию осевой силы, действующей на сердечник 4, и нарушению его фиксации относительно пули. Сердечник 4 тормозится, а оболочка 1 с наполнителем 2 и втулкой 19 (при ее наличии) как бы снимаются с сердечника 4 и внедряются в тело цели плоским или вогнутым торцом 5 пули. Этим обеспечивается эффективное торможение пули в теле цели и, следовательно, передача от него цели основного количества энергии.

Если цель имеет защитную оболочку, например, бронежилет, то наполнитель 2 между втулкой 19 и передним торцом 5 пули сминается на ней, и защитную оболочку цели пробивает втулка 19 или сердечник 4, выполненные с этой целью из закаленной стали.

При движении пули и втулки 19 в теле цели сердечника 4 может оставаться как внутри них, так и перемещаться вслед за ними отдельно по каналу, образованному ими в теле цели. В обоих случаях боевой заряд 7 будет растворяться кровью или мышечной жидкостью жертвы и оказывать на нее дополнительное поражающее воздействие, определяемое природой вещества, образующего боевой заряд.

При движении в теле цели одного сердечника 4 он, несмотря на свою форму, будет интенсивно тормозиться в тканях живого организма. Живой организм практически на 70% состоит из воды, следовательно, скорость звука в нем будет составлять ≥1500 м/с, и форма стержня в этой среде уже не будет создавать вокруг него зоны разряжения, как в воздушной среде.

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что указанные в описании устройства и работы пули соотношения ее параметров справедливы для дульной скорости пули от 300 до 1200 м/с и скорости встречного или попутного ветра до 25-30 м/с, и при этом предлагаемая пуля сохраняет на траектории полета приобретенную в стволе оружия энергию так же, как известная остроконечная пуля, а отдает ее цели более эффективно, чем известная тупоконечная.

Предлагаемая конструкция пули может быть реализована в известных патронах с остроконечными и тупоконечными пулями как с сохранением длины патрона и пули и массы пули, так и с их уменьшением или увеличением. Очевидно, что в каждом конкретном случае необходимо руководствоваться сопровождающими эти пути дополнительными эффектами. Например, сохранение массы пули на уровне штатной позволит сохранить ее дульную скорость и, следовательно, не потребует доработки прицела оружия, уменьшение массы пули позволит увеличить ее дульную скорость и дальнобойность или уменьшить энергию отдачи при выстреле, или уменьшить длину ствола оружия и т.п.

Источники информации
1. Патент США N 5385101, 31.01.95.

2. Патент США N 5097768, 1992.

3. П.Чжен. "Отрывные течения", т.2, М., 1973.9

Изобретение относится к военной технике, а именно к пулям для боевого стрелкового оружия. Пуля содержит оболочку, наполнитель оболочки, преимущественно свинец, с глухим каналом, в котором размещен сердечник. Передний торец пули выполнен плоским или вогнутым, канал и сердечник выполнены ступенчатыми и сужающимися к переднему торцу пули и отделены от него перегородкой, разрушаемой торцом ступени меньшего диаметра сердечника под действием давления пороховых газов при выстреле. Длина ступени меньшего диаметра сердечника выполнена равной сумме 1,5 -2,5 диаметров пули и расстояния от торца ступени большего диаметра канала до переднего торца пули, а диаметр - равным 0,2 -0,25 диаметра пули. Между сердечником и каналом размещены герметизатор их стыка, тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении. Сердечник снабжен боевым зарядом, поражающим живую силу. В частном случае ступень большего диаметра канала образована втулкой, скрепленной с наполнителем оболочки и выполненной либо из высокопрочного и высокоплотного материала, например, закаленной стали, при этом сердечник выполнен из материала с низкой плотностью, например, алюминиевого сплава или пластика, либо из материала с низкой плотностью, при этом сердечник выполнен из высокоплотного и высокопрочного материала. В частном случае вдоль ступени меньшего диаметра сердечника выполнено ее диаметральное обнижение, отстоящее от переднего торца этой ступени на расстоянии, не превышающем ее диаметр. В частном случае герметизатор стыка между сердечником и каналом образован либо соответствующей посадкой ступеней большего диаметра друг в друга, либо рядом кольцевых канавок, выполненных на ступени большего диаметра сердечника, либо уплотнительным кольцом, установленным в одной или нескольких кольцевых канавках, выполненных на ступени большего диаметра сердечника, либо чашеобразной манжетой из пластичного или эластичного материала, установленной в канале с упором наружной поверхностью своего дна в торец ступени большего диаметра сердечника. В частном случае тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении образованы коническими поверхностями и радиально-торцевыми выступами, выполненными на ступени большего диаметра сердечника со стороны его ступени меньшего диаметра и в ступени большего диаметра канала на его торце или у торца, причем в канале они выполнены зацело с наполнителем оболочки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пуля для стрелкового оружия, содержащая оболочку, наполнитель оболочки, преимущественно свинец, с глухим каналом, в котором размещен сердечник, отличающаяся тем, что ее передний торец выполнен плоским или вогнутым, канал и сердечник - ступенчатыми и сужающимися к переднему торцу пули и отделены от него перегородкой, разрушаемой торцом ступени меньшего диаметра сердечника под действием давления пороховых газов при выстреле, при этом длина ступени меньшего диаметра сердечника выполнена равной сумме 1,5 - 2,5 диаметров пули и расстояния от торца ступени большего диаметра канала до переднего торца пули, а диаметр - равным 0,2 - 0,25 диаметра пули, между сердечником и каналом размещены герметизатор их стыка, тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении, сердечник снабжен боевым зарядом, поражающим живую силу. 2. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что ступень большего диаметра канала образована втулкой, скрепленной с наполнителем оболочки и выполненной либо из высокопрочного и высокоплотного материала, например закаленной стали, при этом сердечник выполнен из материала с низкой плотностью, например алюминиевого сплава или пластика, либо из материала с низкой плотностью, при этом сердечник выполнен из высокоплотного и высокопрочного материала. 3. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что вдоль ступени меньшего диаметра сердечника выполнено ее диаметральное обнижение, отстоящее от переднего торца этой ступени на расстоянии, не превышающем ее диаметр. 4. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что герметизатор стыка между сердечником и каналом образован либо соответствующей посадкой ступеней большего диаметра одна в другую, либо рядом кольцевых канавок, выполненных на ступени большего диаметра сердечника, либо уплотнительным кольцом, установленным в одной или нескольких кольцевых канавках, выполненных по ступени большего диаметра сердечника, либо чашеобразной манжетой из пластичного или эластичного материала, установленной в канале с упором наружной поверхностью своего дна в торец ступени большего диаметра сердечника. 5. Пуля по п.1, отличающаяся тем, что тормоз и фиксатор сердечника в переднем положении образованы коническими поверхностями и радиально-торцевыми выступами, выполненными на ступени большего диаметра сердечника со стороны его ступени меньшего диаметра и в ступени большего диаметра канала на его торце или у торца, причем в канале они выполнены зацело с наполнителем оболочки.