БРОНЕБОЙНАЯ ПУЛЯ Российский патент 2010 года по МПК F42B12/06 

Изобретение относится к области боеприпасов стрелкового оружия, в частности к бронебойным пулям для снайперских патронов.

Область стрелкового оружия и патронов традиционно развивается в направлении повышения кучности и пробивного действия пуль.

Известны пули (см., например, патенты Р.Ф. №№2064159, 2148783, 22156951 и др.), содержащие оболочку, с размещенными в ней рубашкой и сердечником.

Данная конструкция пули позволяет получить достаточно высокие характеристики по пробивному действию, но не обеспечивает необходимые показатели по кучности.

Улучшение пробивного действия пуль в приведенных аналогах достигается путем увеличения массы сердечника и оптимизации формы его головной части, способствующей снижению затрат кинетической энергии при прохождении преграды.

Известны снайперские пули (см., например, патенты Р.Ф. №№2075036, 2133441, 2147367, 2183007 и др.), содержащие оболочку с размещенными в ней последовательно стальным и свинцовым сердечниками.

Благодаря оптимальному внешнебаллистическому решению данные пули обладают высокими показателями по кучности, но не отвечают современным требованиям по пробивному действию.

Увеличение пробивного действия в данных решениях достигается тем, что головная часть стального сердечника выполняется с заострением в виде конуса, а кинетическая энергия свинцового сердечника частично передается стальному и, таким образом, участвует в процессе пробития преграды.

Известны пули (см., например, патенты Р.Ф. №№2077021, 2282820 и др.), содержащие стальной сердечник (стальной и свинцовый сердечники), рубашку и оболочку, при этом стальной сердечник установлен с частичным выступанием его головной части за открытый передний торец оболочки.

Такая конструкция не обеспечивает требуемого показателя кучности и не гарантирует высокого пробивное действие пули. Хотя оголенный сердечник обладает большей кинетической энергией, участвующей в процессе пробития (нет необходимости прокалывать оболочку и рубашку), он и в большей степени подвержен частичному разрушению при встрече с преградой. Кроме того, наличие оголенного сердечника стимулирует увеличение количества рикошетов.

Анализ известных технических решений показывает, что в рамках оптимального баллистического решения, обеспечивающего высокую кучность, улучшение пробивного действия пуль происходит в результате увеличения массы сердечника и оптимизации формы его головной части. При оптимальной форме головной части сердечника значительно уменьшается сила сопротивления преграды, но при этом снижается и прочность сердечника, что ограничивает применение такой конструкции для сердечников из твердого сплава. В существующих конструкциях между головной частью оболочки и вершиной сердечника, как правило, имеется полость (в некоторых случаях заполняемая материалом рубашки), способствующая регулированию расположения центра масс пули.

Наиболее близким из аналогов, по совокупности существенных признаков, является бронебойная пуля (см. В.М.Кириллов, В.М.Сабельников. Патроны стрелкового оружия. - М.: ЦНИИ информации, 1980 г., стр.114, рис.576), содержащая биметаллическую оболочку, сердечник и инертный материал, размещенный перед сердечником, во внутренней полости головной части оболочки, при этом головная часть сердечника очерчена радиусом (1,5-2,0)d_C, где d_C - диаметр сердечника.

Данное техническое решение позволяет использовать максимальные по весу и диаметру сердечники, т.е получить относительно высокие показатели пробивного действия, при этом сохраняет возможность обеспечения необходимой кучности.

Недостатком данной пули является то, что несовершенство формы головной части сердечника не дает возможности иметь максимальные значения пробивного действия, при этом конструкция и характеристики биметаллической оболочки не обеспечивают нормального функционирования пули при выстреле и требуемой живучести ствола оружия.

Задачей предлагаемого изобретения является создание бронебойной пули, обеспечивающей высокую кучность и пробивное действие с получением технического результата в виде снижения силы сопротивления преграды, сохранения прочности сердечника при взаимодействии с ней и уменьшения вероятности рикошета.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной пуле, содержащей биметаллическую оболочку, сердечник и инертный материал, размещенный перед сердечником, во внутренней полости головной части оболочки центр масс пули расположен на расстоянии (1,52-1,56)_d относительно ее торца, ведущая часть оболочки имеет уступ в виде кольца длиной (0,4-0,5) длины цилиндрической части пули, толщиной (0,11-0,12)d и твердостью (160-200)HV, где d - калибр пули, сердечник выполнен из твердого сплава, длиной (3,05-3,15)d, с радиусом головной части (6,3-6,4)d и имеет плотность выше плотности инертного материала, в качестве которого использован свинец, при этом масса инертного материала составляет (0,14-0,19) массы сердечника.

В существующих конструкциях пуль указанная совокупность существенных признаков не выявлена, что позволяет считать данное техническое решение соответствующим критерию «новизна».

Конструирование современных боеприпасов и в том числе патронов развивается в направлении обеспечения возможности гарантированного уничтожения противника, снабженного индивидуальными средствами броневой защиты, предпочтительно на любых, в том числе максимальных, дистанциях, что предъявляет повышенные требования к пробивному действию и кучности пуль.

Общим в известных технических решениях, направленных, в частности, на повышение пробивного действия, является максимизация относительного веса и относительного диаметра сердечника, а также совершенствование формы его головной части до характеристик, обеспечивающих преодоление преграды по типу «прокол», с минимальными затратами кинетической энергии. Это возможно при увеличении радиуса головной части сердечника, что значительно уменьшает силу сопротивления преграды, но при этом снижается прочность сердечника и повышается вероятность частичного его разрушения при встрече с преградой. По данной причине в известных технических решениях головная часть сердечника либо очерчивается радиусом, значительно меньшим оптимального, либо выполняется с притуплением или с заострением в виде конуса, что увеличивает затраты энергии на пробитие преграды.

В предлагаемом изобретении сердечник, заявленных характеристик, выполнен из твердого сплава (например, ВК8) и установлен непосредственно в оболочку, при этом отсутствие рубашки позволяет получить наибольшие значения диаметра и веса сердечника. Предложенная форма головной части сердечника, максимально приближенная к оптимальной, и размещение во внутренней полости головной части оболочки, перед сердечником заявленного количества инертного материала (например, свинца), обеспечивает уменьшение силы сопротивления преграды и снижает вероятность разрушения сердечника на начальном этапе проникновения в преграду. Исполнение пули по двухслойной схеме позволяет, при условии оптимального баллистического решения, обеспечивать необходимую кучность, располагая центр масс пули в заявленных пределах от ее торца. Ведущая часть оболочки, выполненная в виде кольцевого уступа, предлагаемой длины, толщины и твердости компенсирует отсутствие рубашки, обеспечивает нормальное функционирование пули в процессе выстрела и не снижает живучесть ствола оружия.

Заявленная совокупность отличительных признаков в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена, что позволяет считать данное техническое решение удовлетворяющим критерию «изобретательский уровень».

На чертеже представлен общий вид пули, где приняты следующие обозначения:

L - длина цилиндрической части пули;

L₁ - длина ведущей части оболочки;

L₂ - длина сердечника пули;

R - радиус головной части сердечника;

Н - расстояние до центра масс пули;

t - толщина ведущей части оболочки;

d - калибр пули.

Пуля содержит биметаллическую оболочку 1, твердосплавный сердечник 2 и размещенный перед ним инертный материал 3, оболочка 1 имеет ведущую часть 4.

При выстреле пуля под воздействием пороховых газов врезается ведущей частью 4 в каналы ствола оружия и приобретает необходимую начальную скорость. За счет конструкции ведущей части оболочки обеспечивается приемлемая жесткость пули и отсутствие демонтажей. При встрече с преградой оболочка 1 в головной части пули разрушается под действием гидростатического давления инертного материала 3 (свинца), а сердечник своей кинетической энергией пробивает преграду, при этом, на начальном этапе его проникновения в преграду, оболочка и инертный материал создают защитный слой, обеспечивающий прочность головной части сердечника. Материал сердечника (твердый сплав), в совокупности с формой его головной части обеспечивают возможность преодоления преграды с наименьшими затратами кинетической энергии.

Указанные существенные признаки взаимосвязаны и изменение любого из них ведет к снижению характеристик пули.

Центр масс расположен на расстоянии (1,52-1,56)d от торца пули.

Изменение положения центра масс относительно торца пули, а именно менее 1,52d или более 1,56d, приведет к потере устойчивости ее на траектории и, соответственно, к ухудшению баллистических характеристик.

Длина ведущей части (0,4-0,5) длины цилиндрической части пули.

Уменьшение ведущей части до длины менее 0,4 длины цилиндрической части пули ведет к возможности ее срыва с нарезов в канале ствола, а при увеличении длины ведущей части свыше 0,5 возможен поперечный разрыв оболочки.

Толщина ведущей части (0,11-0,12) калибра пули.

Уменьшение толщины ведущей части ниже заявленной ведет к повышению усилия врезания в нарезы, что увеличивает радиальную жесткость пули и, соответственно, износ канала ствола оружия. Увеличение толщины свыше 0,12d, незначительно изменяя оптимальные для пули усилия врезания в нарезы канала ствола, уменьшает диаметр сердечника и снижает его пробивное действие.

Длина сердечника (3,05-3,15) калибра пули.

При длине сердечника свыше 3,15d смещается центр масс, что ухудшает кучность. При уменьшении длины ниже заявленной, уменьшается масса сердечника и его пробивное действие.

Радиус головной части сердечника (6,3-6,4) калибра пули.

Форма головной части, очерченная радиусом заявленного интервала, наиболее близка к оптимальной.

Уменьшение радиуса ниже 6,3d снижает пробивное действие, увеличение за пределы 6,4d снижает массу и прочность сердечника, соответственно, пробивное действие.

Масса инертного материала (0,14-0,19) массы сердечника.

Масса инертного материала, в заявленных пределах, оптимальна для обеспечения прочности сердечника и требуемого расположения центра масс.

При уменьшении массы инертного материала ниже 0,14 от массы сердечника не обеспечивается его прочность в начальный момент проникновения в преграду, при массе свыше 0,19 массы сердечника смещается центр масс (снижается кучность) и уменьшается масса сердечника, т.е снижается пробивное действие.

Твердость ведущей части оболочки (160-200 HV).

Уменьшение твердости ниже заявленной может привести к разрыву оболочки, увеличение свыше 200HV повышает радиальную жесткость пули.

Плотность инертного материала меньше плотности сердечника.

Заявленное ограничение позволяет регулировать расположение центра масс пули и соответственно кучность наиболее технологичным способом. При плотности сердечника меньше плотности инертного материала, достижение необходимой кучности требует дополнительных конструкторских и технологических решений, возможно в ущерб пробивному действию.

В процессе отработки конструкции проводились сравнительные испытания стрельбой патронов с предлагаемой пулей, по методикам принятым в отрасли. Испытания показали, что пули предлагаемой конструкции имеют кучность стрельбы из баллистического ствола на дистанции 300 метров R₁₀₀=8 см, что соответствует показателям кучности патронов 7Н1 и 7Н14. При стрельбе по бронелисту толщиной 10 мм, предлагаемая пуля обеспечивает 90% пробития преграды на дистанции 400 метров, что значительно превышает показатели по пробивному действию патронов с бронебойной пулей, например 7-Б3-3 или 7Н26. Кроме того, стрельба по типовым тестовым объектам показала снижение количества рикошетов по сравнению с аналогичными патронами.

Конструкция пули позволяет при ее изготовлении использовать технологические процессы традиционные для массового производства, что, в совокупности с вышеизложенным, подтверждает соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».

Изобретение относится к области боеприпасов, в частности к конструкции бронебойных пуль для снайперских патронов. Бронебойная пуля состоит из биметаллической оболочки, сердечника и инертного материала. Инертный материал размещен перед сердечником, во внутренней полости головной части оболочки. Центр масс пули расположен на расстоянии (1,52-1,56)d относительно ее торца. Ведущая часть оболочки выполнена в виде кольцевого уступа длиной (0,4-0,5)L и толщиной (0,11-0,12)d, где L - длина ее цилиндрической части. Сердечник имеет длину (3,05-3,15)d и радиус головной части (6,3-6,4)d, при этом масса инертного материала составляет (0,14-0,19) массы сердечника, где d - калибр пули. Ведущая часть оболочки имеет твердость 160-200 HV. Плотность инертного материала меньше плотности сердечника. В качестве инертного материала использован свинец, а качестве материала сердечника - твердый сплав. Достигается снижения силы сопротивления преграды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Бронебойная пуля, содержащая биметаллическую оболочку, сердечник и инертный материал, размещенный перед сердечником во внутренней полости головной части оболочки, отличающаяся тем, что центр масс пули расположен на расстоянии (1,52-1,56)d относительно ее торца, а сердечник имеет длину (3,05-3,15)d и радиус головной части (6,3-6,4)d, при этом масса инертного материала составляет 0,14-0,19 массы сердечника, где d - калибр пули.

2. Бронебойная пуля по п.1, отличающаяся тем, что ведущая часть оболочки выполнена в виде кольцевого уступа длиной (0,4-0,5)L, толщиной (0,11-0,12)d и твердостью 160-200 HV, где L - длина цилиндрической части пули.

3. Бронебойная пуля по п.1, отличающаяся тем, что плотность инертного материала меньше плотности сердечника.

4. Бронебойная пуля по п.3, отличающаяся тем, что в качестве инертного материала использован свинец, а в качестве материала сердечника - твердый сплав.