ПИСТОЛЕТНЫЙ ПАТРОН Российский патент 2010 года по МПК F42B5/02 F42B12/06 

Изобретение относится к боеприпасам личного огнестрельного стрелкового оружия, предназначенным для стрельбы из многозарядных пистолетов, пистолетов-пулеметов и другого оружия преимущественно со свободным затвором, например для пистолета Макарова, Стечкина.

Известно изобретение по патенту РФ №2123658, МПК 6 F42B 5/02, 20.12.98 г. на пистолетный патрон, преимущественно калибра d=9 мм, длиной (3,25…3,65)d, содержащий полуоболочечную пулю длиной (1,85…2,02)d, со стальным сердечником, а также гильзу, капсюль-воспламенитель и метательный пороховой заряд. Пуля данного патрона состоит из трех элементов: биметаллической оболочки, стального сердечника и свинцовой рубашки, размещенной между оболочкой и стальным сердечником. Пластичная свинцовая рубашка позволяет компенсировать деформацию оболочки при движении пули по нарезам канала ствола оружия, тем самым обеспечивая живучесть стрелкового оружия. Основным недостатком для пуль данного патрона является неполное использование энергии метательного порохового заряда патронов. Это обусловлено тем, что наличие свинцовой рубашки при заданной массе пули ограничивает размер диаметра сердечника, а значит, и его массу, что снижает использование энергии стального сердечника. Кроме того, при контакте с преградой часть энергии тратится на демонтаж пули, а именно отделение стального сердечника от оболочки и свинцовой рубашки.

Кроме того, в связи с возрастанием роли огневой подготовки различных подразделений на специальных полигонах и стрельбищах происходит концентрирование экологически опасных материалов (свинец и другие тяжелые материалы), которые применяются в конструкциях пуль. В результате происходит загрязнение почвы, воды, атмосферы. Поэтому актуальной является задача по созданию пуль, не содержащих экологически вредных материалов.

Наиболее близким к заявляемому патрону является пистолетный патрон 7Н29 калибра 9 мм, конструктивные признаки которого защищены патентом РФ № 2103645, МПК6 F42B 5/02, 27.01.98 г. Данный пистолетный патрон, выбранный в качестве прототипа, содержит пулю со стальным сердечником, биметаллической оболочкой и рубашкой, а также цилиндрическую гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательным пороховым зарядом. Данному патрону присущи те же недостатки, что и предшествующему. К тому же наличие свинцовой рубашки уменьшает массу стального сердечника относительно массы пули. Так, при массе пули равной 6, 65 г, масса сердечника равна 4,7 г, что составляет лишь 70,7% всей массы пули.

Поскольку ударное действие пули определяется скоростью и массой сердечника, то для повышения эффективности пробития необходимо увеличивать энергию поражающего элемента при встрече с целью, что достигается, в частности, за счет повышения массы сердечника. Пробитие широко распространенных средств индивидуальной защиты (бронежилетов с защитными элементами, как правило, металлическими) осуществляется стальным сердечником пули. Поэтому значение кинетической энергии сердечника является одной из основных характеристик патронов по оценки их бронепробиваемости.

Задачей настоящего изобретения является создание патрона для штатного личного огнестрельного оружия, преимущественно со свободным затвором калибра 9 мм, обладающего повышенными тактико-техническими характеристиками и с высоким пробивным действием пули за счет повышения ударных свойств стального сердечника, а именно за счет увеличения его как абсолютной, так и относительной массы, а также за счет уменьшение энергии, расходуемой на демонтаж пули при контакте с преградой. Дополнительно решаются такие задачи, как упрощение технологии изготовления и сборки пули патрона и использование в конструкции пули патрона экологически чистых материалов.

Поставленная задача достигнута тем, что конструктивные элементы пистолетного патрона, содержащего металлическую цилиндрическую гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательным пороховым зарядом, пулю полуоболочечного типа со стальным сердечником и биметаллической оболочкой, открытой со стороны головной части пули, и имеющую головную часть, ведущую часть и плоский задний торец, выполнены с оптимальными габаритно-массовыми параметрами. При этом пистолетный патрон выполнен длиной L_патр равной (3,60…3,75)d. Гильза патрона выполнена длиной L_г равной (2,2…2,4)d, с диаметром фланца D_ф.г равным (1,09…1,12)d и с толщиной стенки t_ст.г у ее открытого торца в зоне крепления пули равной (0,035…0,040)d. Пуля патрона выполнена двухэлементной и состоит из стального сердечника и биметаллической оболочки. Длина пули L_п равна (2,15…2,35)d, а ее ведущая часть имеет длину l_в.ч.п равную (0,85…0,95) d, при этом внешний диаметр ведущей части D_в.ч.п равен (0,985…0,997)d. Сердечник имеет длину 1_с равную (2,0…2,25)d. На цилиндрической ведущей части сердечника выполнены продольные рифления с наружным диаметром по вершинам рифлей d_рифл равным (0,802…0,807)d. Стальной сердечник пули размещен непосредственно в биметаллической оболочке с натягом Δ равным (0,01…0,025)мм и с обеспечением гарантированного зазора между впадинами рифлей и внутренней поверхностью оболочки. На боковой поверхности сердечника между его головной и ведущей частью выполнена кольцевая канавка (проточка) диаметром d_к равным (0,785…0,80)d под завальцовку заподлицо открытого торца биметаллической оболочки. Соотношение массы сердечника к массе пули равно (0,72…0,80).

Головная часть пули имеет цилиндроконическую форму с притуплением, причем диаметр притупления носовой части d_пр.н. пули равен (0,4…0,45)d, угол конусности конической части α равен 28…32°, а диаметр цилиндрической части d_ц.ч.п равен (0,82…0,85) d.

Здесь и далее d обозначает калибр патрона, равный 9,0 мм.

На фиг.1 представлен общий вид конструкции патрона; на фиг.2 - вид конструкции пули; а на фиг.3 - вид конструкции сердечника.

В таблице приведены массовые, тактико-технические и баллистические характеристики патрона.

Патрон содержит металлическую гильзу 1 с фланцем 2. Для штатного личного огнестрельного оружия пистолета Макарова или Стечкина гильза 1 выполнена цилиндрической с базированием по переднему торцу. В гильзе 1 размещены капсюль-воспламенитель 3, метательный пороховой заряд 4 и полуоболочечная пуля 5. Пуля 5 имеет головную часть 6, ведущую часть 7, сопряженную с плоским задним торцом 8.

Головная часть пули 6 может иметь цилиндроконическую форму с притуплением 9 носовой части, конической частью 10 и цилиндрической частью 11.

Пуля 5 массой 6,75…7,05 г содержит стальной сердечник 12 массой 5,1…5,2 г., который может быть выполнен, например, из стали ШХ15 ГОСТ801-78 с последующей закалкой до твердости 55…60 HRC. На цилиндрической ведущей части сердечника 12 выполнены продольные рифления 13. На заднем торце стального сердечника выполнена фаска 14.

Сердечник 12 размещен непосредственно в оболочке. 15 с натягом и с гарантированным зазором между впадинами рифлей и внутренней поверхностью оболочки, обеспечивающим при прохождение пули по каналу ствола (врезание) равномерное удельное давление на боевую грань его нарезов.

Сердечник 12 размещен в оболочке 15 таким образом, что его головная часть 6 выступает из оболочки 15. Оболочка 15 выполнена, например, биметаллической с твердостью на боковой ведущей части 7 равной 140…200 HV5. На боковой поверхности сердечника 12 между его головной 6 и ведущей 7 частями выполнена кольцевая канавка 16 (проточка) под завальцовку заподлицо открытого торца биметаллической оболочки 15 с одновременным формированием конического заходного участка 17 оболочки 15.

За счет наличия продольных рифлений 13 и установки стального сердечника 12 в оболочке 15 с натягом Δ сердечник надежно закреплен в биметаллической оболочке 15, обеспечивая приемлемую жесткость пули 5 и ее целостность как при движении по каналу ствола, так и при полете (отсутствие демонтажей). Вместе с тем, между внутренней поверхностью оболочки 15 и впадинами рифлений 13, выполненными на боковой поверхности сердечника 12, образован зазор, обеспечивающий, с одной стороны, оптимальное сопротивление движению пули по каналу ствола, а с другой стороны - максимальную начальную скорость полета пули при заданном пороховом заряде патрона.

Геометрические параметры пули 5, материалы из которых изготовлены как сердечник 12, так и оболочка 15, наличие рифлений 13 на боковой поверхности стального сердечника 12, а также установка сердечника 12 в оболочке 15 с натягом Δ обеспечивают оптимальное сопротивление движению пули по каналу ствола и максимальную начальную скорость полета пули при заданном пороховом заряде патрона.

Патрон функционирует следующим образом. При выстреле, после разбития ударным механизмом оружия капсюля-воспламенителя 3, воспламеняется метательный заряд 4 и образующиеся пороховые газы обеспечивают врезание пули 5 в нарезы канала ствола оружия. Наличие на боковой поверхности пули конического заходного участка 17 обеспечивает плавное врезание оболочки 15 пули 5 в нарезы канала ствола оружия. При дальнейшем движении пули по нарезам канала ствола биметаллическая оболочка 15 деформируется, обжимаясь на сердечник 12. Наличие зазора между внутренней поверхностью оболочки 15 и впадинами рифлений 13, выполненными на цилиндрической части сердечника 12, с одной стороны, уменьшает сопротивление движению пули по каналу ствола за счет небольшого усилия деформирования оболочки 15 в области наличия рифлий на цилиндрической части сердечника 12, а с другой стороны -обеспечивает центрирование пули в стволе по его нарезам, исключая ее перекос.В процессе перемещения пули по каналу ствола оружия, на внешней поверхности оболочки 15 в области ее ведущей части образуются вдавленные борозды. Оболочка 15 деформируется, а пуля приобретает необходимую начальную скорость.

Исключение свинцовой рубашки из пули патрона позволяет при заданном калибре пули увеличить диаметр ее сердечника, тем самым его абсолютную массу и, как следствие, его кинетическую энергию при том же самом пороховом заряде патрона.

Заявленные оптимальные геометрические параметры как самого патрона, так и пули позволяют обеспечить максимальную начальную скорость пули, т.е. вместе с повышением массы сердечника повысить поражающую способность пули.

Таким образом, исключение из конструкции пули свинцовой рубашки дает следующие преимущества предложенного патрона по сравнению с прототипом:

- снижение трудоемкости изготовления пуль патронов;

- существенную экономию дефицитного стратегического материала - свинца;

- увеличение массы стального сердечника дает возможность увеличить кинетическую энергию сердечника на (10…15)%, что позволяет увеличить пробивное действие пуль.

- снижение износа канала ствола огнестрельного автоматического оружия.

Кроме того, в процессе исследовательских и экспериментальных работ установлено, что заявленный патрон с двухэлементной пулей обеспечивает баллистические характеристики (скорость полета пуль, давление пороховых газов), соответствующие требованиям штатной пули.

Испытания на функционирование патронов из штатного пистолета Макарова и пистолета ПММ показали надежное функционирование оружия и нормальную работу гильз.

Испытания на кучность проводили из баллистического ствола по штатной методики. Испытания показали, что кучность соответствует техническим условиям штатного патрона.

Для оценки ударного действия пуль заявляемого патрона были проведены сравнительные испытания его и штатного 9 мм пистолетного патрона 7Н29. Испытания на пробиваемость проводили также из баллистического ствола по штатной методики, которые показали, что первый обеспечивает не менее 80%-ное пробитие 5 мм листа из стали Ст.3 на дальности 65 м, в то время как штатный 7Н29 составляет 40 м.

Пробиваемость бронежилета Ж-86-2 не менее 80% заявляемый патрон обеспечивает на дальности 60 м, а штатного 7Н29 - 50 м.

Источники информации

1. Патент РФ № 2045739, «Пистолетный патрон», 10.10.1995 г.

2. Патент РФ № 2103645, «Пистолетный патрон», 27.01.1998 г.

3. Патент РФ № 2119638, «Пистолетный патрон», 27.09.1998 г.

4. Патент РФ № 2123658, «Пистолетный патрон», 20.12.1998 г.

5. Патент РФ № 2151368, «Пуля патрона стрелкового оружия», 20.06.2000 г.

6. Патент РФ № 2170407, «Патрон для личного огнестрельного оружия и бронебойная пуля для него», 10.07.2001 г.

Таблица Массовые, тактико-технические и баллистические характеристики Характеристики Прототип 7Н29(9×21) Заявляемая (9×21) Масса сердечника, г 4,7 5,2 Масса пули, г 6,65 6,9 Скорость, V_10cp, м/сек 400…425 400…425 Максимальное давление пороховых газов, кгс/см²     P_{max ср} 2800 2800 P_{max нб} 3000 3000 Кучность на дальности 25 м, R₅₀, см 3,0 3,0 Пробитие преград из баллистического ствола:     - стальной лист Ст.3, толщиной 5 мм ≥80% на дальности 40 м ≥80% на дальности 65 м - бронежилет Ж-86-2 ≥80% на дальности 50 м ≥80% на дальности 60 м Кинетическая энергия, кгм:     - пули 57,673 59,84 - сердечника 40,761 45,10 Удельная энергия сердечника, кгм/мм² 1,059 1,035 Коэффициент формы пули 0,69 0,64 Баллистический коэффициент пули, м²/кгс 8,4 7,51 Поперечная нагрузки пули, гс/мм² 0,1 0,104

Изобретение относится к боеприпасам личного огнестрельного стрелкового оружия, преимущественно калибра 9 мм. Пуля патрона выполнена двухэлементной и состоит из стального сердечника и биметаллической оболочки. На цилиндрической ведущей части сердечника выполнены продольные рифления. Стальной сердечник пули размещен непосредственно в биметаллической оболочке с натягом. На боковой поверхности сердечника между его головной и ведущей частью выполнена кольцевая канавка под завальцовку заподлицо открытого торца биметаллической оболочки. Соотношение массы сердечника к массе пули равно (0,72-0,80). Головная часть пули имеет цилиндроконическую форму с притуплением. Повышается пробивное действие пули за счет повышения ударных свойств стального сердечника и упрощается технология изготовления и сборки патрона. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1. Пистолетный патрон, содержащий металлическую цилиндрическую гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательным пороховым зарядом, пулю полуоболочечного типа со стальным сердечником и биметаллической оболочкой, открытой со стороны головной части пули, и имеющую головную часть, ведущую часть и плоский задний торец, отличающийся тем, что он выполнен длиной, равной (3,60-3,75)d, гильза выполнена длиной, равной (2,2-2,4)d, с диаметром фланца, равным (1,09-1,12)d, и с толщиной стенки у ее открытого торца в зоне крепления пули, равной (0,035-0,040)d, причем пуля выполнена двухэлементной длиной, равной (2,15-2,35)d, с длиной ведущей части, равной (0,85-0,95)d, внешний диаметр которой, равен (0,985-0,997)d, а сердечник выполнен длиной, равной (2,0-2,25)d, и на его цилиндрической ведущей части выполнены продольные рифления с наружным диаметром по вершинам рифлей, равным (0,802-0,807)d, при этом сердечник пули размещен непосредственно в биметаллической оболочке с натягом, равным (0,01-0,025) мм, и с обеспечением гарантированного зазора между впадинами рифлей и внутренней поверхностью оболочки, на боковой поверхности сердечника между его головной и ведущей частью выполнена кольцевая канавка диаметром (0,785-0,80)d под завальцовку заподлицо открытого торца биметаллической оболочки, а соотношение массы сердечника к массе пули равно (0,72-0,80), где d - калибр патрона, равный 9,0 мм.

2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что головная часть пули имеет цилиндроконическую форму с притуплением, причем диаметр притупления носовой части равен (0,4-0,45)d, угол конусности конической части равен 28°-32°, а диаметр цилиндрической части равен (0,82-0,85)d.

3. Патрон по п.1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из стали ШХ15.