Результат интеллектуальной деятельности: МОНОБЛОЧНАЯ ПУЛЯ

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия и может быть использовано при разработке патронов для снайперских винтовок.

Известные моноблочные пули, выполненные из керамики [1, 2], смеси металлических частиц и металлообразного связующего материала методом прессования с предварительным нагревом [3], уплотненной смеси железа и вольфрама путем спекания [4], из полимерного материала, который содержит порошок вольфрама, нейлон, короткие стеклянные волокна, а также дополнительные добавки и стабилизаторы [5].

Недостатками перечисленных пуль являются невысокая точность стрельбы и сложная технология изготовления.

Известен патрон 0.408 Cheyenne Tactical (Synonim Chey Tac 10×77 мм), в котором использована моноблочная пуля, выполненная из бронзы [6], - прототип. Патрон с моноблочной пулей из бронзы был разработан с целью обеспечения точности попадания меньше угловой минуты на дальность 2500 ярдов и более.

Недостатком прототипа является высокая себестоимость изготовления патрона с пулей, выполненной из бронзы, омеднение канала ствола при стрельбе, вызывающее необходимость введения размеднителей.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение себестоимости патронов с моноблочными пулями, выполненными из стали при обеспечении точности стрельбы и живучести стволов при стрельбе патронами с такими пулями не меньшей, чем при стрельбе патронами с моноблочной пулей, выполненной из бронзы.

Технический результат достигается тем, что моноблочная пуля, содержащая головную, ведущую и хвостовую части, выполнена из стали с более низкими механическими характеристиками по пределу прочности, ударной вязкости и твердости, чем аналогичные характеристики у ствола, установленного на оружии.

Указанному существенному признаку наиболее близко соответствует сталь 35 ГОСТ 1050-88 в нормализованном состоянии, имеющая следующие механические характеристики: предел прочности σ_В=500-550 Н/мм², ударная вязкость KCU=65-70 Дж/см², твердость по Викерсу не более 200 единиц.

Содержание углерода и механические характеристики являются взаимосвязанными и изменение любого из них ведет к ухудшению результата.

Изменение процентного содержания углерода ведет к изменению характеристик стали.

Увеличение предела прочности более 550 Н/мм² приводит к увеличению сопротивления материала пули пластическому деформированию под полями нарезов и, соответственно, к увеличению износа канала ствола с казенной части. Уменьшение предела прочности ниже 550 Н/мм² приводит к необходимости увеличения площади контакта пули с боковыми гранями нарезов для обеспечения прочности пули и, соответственно, увеличению износа канала ствола по всей длине вследствие увеличения поверхностного трения.

В момент вхождения в нарезы канала ствола пуля подвергается импульсному нагружению, вследствие чего ударная вязкость определяет величину усилия деформации пули под полями нарезов и, соответственно, износ канала ствола с казенной части. Увеличение KCU свыше 70 Дж/см² ведет к увеличению внутреннего трения при деформации пули под нарезами и в свою очередь к увеличению усилия деформации. Уменьшение KCU менее 65 Дж/см² приводит к усилению сопротивления металла деформации.

Увеличение твердости материала свыше 200 ед. по Виккерсу приводит к тому, что пуля, находясь под давлением пороховых газов, будет деформировать канал ствола;

- на ведущей части пули выполнено не менее двух ведущих поясков, а диаметр пули между поясками выполнен равным 0,98-0,99 диаметра канала ствола по полям;

- первый ведущий поясок выполнен по форме цилиндрической и сопрягаемой с ней оживальной частей пули, остальные цилиндроконической формы, коническая часть всех поясков, кроме последнего, размещена со стороны головной части, а у последнего со стороны хвостовой части пули;

- расстояние между соседними поясками, включая ширину поясков выполнено менее длины конуса пульного входа канала ствола;

- перед первым ведущим пояском со стороны головной части и за каждым ведущим пояском, кроме последнего, со стороны хвостовой части выполнены канавки шириной не менее ширины цилиндрической части пояска и диаметром не менее 0,9 диаметра канала ствола по полям.

Выполнение диаметра пули между поясками и за поясками, равным 0,98-0,99 диаметра канала ствола по полям, обеспечивает гарантийный зазор, а значит, и отсутствие трения по поверхности пули. Уменьшение указанного диаметра менее, чем 0,98 диаметра канала ствола по полям, приведет к снижению массы пули и ухудшению ведения пули по каналу ствола.

Форма выполнения первого ведущего пояска и наличие канавки перед ним обеспечивает плавное врезание пули в нарезы канала ствола.

Цилиндрическая форма поясков с конической частью, обращенной к головной части пули, позволяет деформировать поясок под полями нарезов плавно - сначала смятием конической части, затем сдвигом по поверхности диаметром, равным диаметру полей нарезов. Сдвинутая часть металла размещается в канавке за пояском и не создает трудностей при движении пули. Ширина и диаметр канавки являются величиной взаимосвязанной: при ширине менее ширины цилиндрической части пояска и диаметре более 0,9 диаметра канала ствола по полям объема канавки недостаточно для размещения сдвинутого металла пояска.

Расстояние между соседними поясками, включая ширину поясков, менее длины конуса пульного входа канала ствола обеспечивает плавное нарастание усилия врезания пули в нарезы канала ствола - в каждый момент времени при прохождении пулей пульного входа будет деформироваться один поясок.

Наличие конуса, обращенного к хвостовой части, необходимо для центрирования пули в дульце гильзы при сборке патрона. Металл, отделившийся при деформации последнего пояска, попадает в запульное пространство и выносится из канала ствола пороховыми газами.

Совокупность всех приведенных признаков позволяет повысить бронепробиваемость пули, сократить ее стоимости при обеспечении живучести стволов при стрельбе патронами с такими пулями не меньше, чем при стрельбе патронами с моноблочной пулей, выполненной из бронзы.

Вышеизложенное поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид пули;

на фиг.2 показан увеличенный фрагмент пули по первому ведущему пояску и канавкам;

на фиг.3 показан увеличенный фрагмент пули по ведущему пояску и канавке.

Моноблочная пуля содержит головную 1, ведущую 2 и хвостовую 3 части. На ведущей части пули выполнены самородные ведущие пояски 4. Первый ведущий поясок выполнен по форме цилиндрической 5 и сопрягаемой с ней оживальной 6 частей пули. Остальные ведущие пояски выполнены цилиндроконической формы. Коническая часть 7 всех ведущих поясков, кроме последнего, выполнена со стороны головной части, а у последнего со стороны хвостовой части пули. Расстояние между соседними поясками выполнено менее длины пульного входа канала ствола. Перед первым ведущим пояском выполнена канавка 8. Такие же канавки 9 выполнены за каждым пояском, кроме последнего. Ширина канавок не менее ширины цилиндрической части пояска, а диаметр не менее 0,9 диаметра канала ствола по нарезам. Диаметр пули между поясками выполнен равным 0,98-0,99 диаметра канала ствола по нарезам.

После выстрела пуля начинает движение по каналу ствола. Форма выполнения и место расположения первого ведущего пояска в начале ведущей части пули обеспечивают наилучшую обтюрацию пороховых газов и плавное врезание пули в нарезы канала ствола, так как пробег пули до начала врезания в нарезы минимален. Цилиндроконическая форма остальных поясков с конической частью, обращенной к головной части пули, позволяет деформировать пулю по полям нарезов сначала смятием конической части, затем сдвигом по поверхности диаметром, равным диаметру полей нарезов. Сдвинутая часть металла размещается в канавке за пояском и не создает трудности при движении пули по каналу ствола. Диаметр пули перед пояском обеспечивает гарантийный зазор, а значит, и отсутствие трения по поверхности пули.

Технические решения согласно изобретению были реализованы в конструкции пули 12,7 мм патрона, который прошел полный цикл испытаний с положительными результатами.

Источники информации

1. Патент US 4850278, 4 F42B 8/00 публ. 25.07.1989 г.

2. Патент US 4939996, 5 F42B 8/00 публ. 10.07.1990 г.

3. Патент US 6263798, 7 F42B 30/00 публ. 24.07.2001 г.

4. Заявка WO 2006085909, 8 F42B 10/00 публ. 17.08.2006 г.

5. Патент US 7204191, 8 F42B 30/00 публ. 17.04.2007 г.

6. Jane's Ammunition Handbook 2005-2006 г.г., стр.72, Edited by Leland Ness and Antony G.Williams.