Пуля со стальным сердечником
Обновлено: 29.04.2024
Крупнокалиберное стрелковое оружие и в первую очередь крупнокалиберные пулеметы, появилось на полях сражений первой мировой войны. Оно стало ответом на широкое распространение бронеавтомобилей и на появление первых танков. Развитие авиации и ее применение для поражения наземных целей потребовало, в свою очередь, создания средств борьбы с ней. Именно поэтому, зарождавшаяся в то время противовоздушная оборона сухопутных войск и флота была также частично возложена на крупнокалиберные пулеметы. В 1930-40-х крупнокалиберные пулеметы нашли широкое применение в авиации.
В СССР проектирование крупнокалиберного патрона было начато в 1927 году. Первый отечественный крупнокалиберный патрон был создан на Тульском патронном заводе и принят на вооружение в 1930 году. Он получил наименование 12,7-мм патрон с бронебойной пулей образца 1930 г. (Б-30). Впоследствии для расширения возможностей крупнокалиберных пулеметов к ним были созданы новые виды патронов с бронебойно-зажигательными, бронебойно-зажигательно-трассирующими, зажигательными, пристрелочными и другими типами пуль. Их разработка велась сначала на Тульском, а затем на Ульяновском патронных заводах, на заводе №46 и в ОКБ-44 (оба располагались в Кунцево, г. Москва) и в ФГУП «ЦНИИТОЧМАШ».
В настоящее время на вооружении находится несколько типов 12,7-мм патронов, которые используются для стрельбы из крупнокалиберных пулеметов ДШКМ, НСВ-12,7 «Утес» (НСВТ и НСВС), «КОРД», ЯкБ-12,7 и крупнокалиберных снайперских винтовок АСВК «КОРД» и ОСВ-96.
Производство 12,7-мм патронов налажено на Новосибирском и Ульяновском патронных заводах. Все типы 12,7-мм патронов выпускаются с латунной гильзой.
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей — 12,7 Б-32 (57-БЗ-542 и 7-БЗ-2)
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей — 12,7 Б-32 (57-БЗ-542 и 7-БЗ-2)
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей Б-32 был создан конструкторами завода №46 взамен патрона с пулей В-30 и принят на вооружение в 1936 году. Такое название патрона — Б-32 — было выбрано потому, что он был сделан по типу 7,62-мм винтовочного патрона Б-329 принятого на вооружение в 1932 году.
Патрон 12,7 Б-32 предназначен для поражения легкобронированных целей, живых целей и огневых средств, находящихся за легкими укрытиями, а также низколетящих самолетов и вертолетов на дальности 1500 м.
Пробитие брони осуществляется сердечником из высокопрочной термообработанной стали. Зажигательное действие обеспечивается пиротехническим зажигательным составом, расположенным в головной части пули перед сердечником.
Пуля этого патрона пробивает 20-мм броню на дистанции 100 м и обеспечивает воспламенение топлива (бензина и авиационного керосина) после пробития легкой бронезащиты боевых машин и боевых вертолетов на больших дальностях.
Головная часть пули черная, с красным пояском.
Бронебойно-зажигательная пуля патрона 12,7 Б-32
Основные характеристики патрона 12,7 Б-32
Масса патрона, г: 133,5
Масса пули, г: 48,2
Длина патрона, мм: 147
Начальная скорость пули, м/с: 818
Патроны с бронебойно-зажигательно-трассирующими пулями – 12,7 БЗТ-44 (57-БЗТ-542) и 12,7 БЗТ-44М (57-БЗТ-542М)
Патрон с бронебойно-зажигательно-трассирующей пулей – 12,7 БЗТ-44 (57-БЗТ-542)
Патрон 12,7 БЗТ-44 был разработан в ОКБ-44 и принят на вооружение в 1943 году взамен патрона с бронебойно-зажигательной пулей БЗТ (была улучшена его технологичность, увеличены яркость горения трассёра и дальность трассирования).
Модернизация патрона 12,7 БЗТ-44 проводилась в ФГУП «ЦНИИТОЧМАШ» в начале 1990-х. Новый патрон был принят на вооружение в 2002 году и получил наименование 12,7-мм патрон с модернизированной бронебойно-зажигательно-трассирующей пулей БЗТ-44М. В модернизированной пуле возгорание трассёра происходит на удалении 50-120м от дульного среза ствола. Это затрудняет обнаружение огневой позиции противником, не ослепляет стрелка и уменьшает засветку ночных прицелов.
Патроны 12,7 БЗТ-44 и 12,7 ВЗТ-44М предназначены для поражения низколетящих воздушных целей, легкобронированной техники, транспортных средств и групповых живых целей, а также для корректирования стрельбы и целеуказания. Эти патроны могут использоваться для создания пожаров. Патроны 12,7 БЗТ-44 и 12,7 БЗТ-44М обычно применяются для стрельбы из зенитных пулеметов совместно с патроном Б-32.
Пули патронов 12,7 БЗТ-44 и 12,7 БЗТ-44М обеспечивают пробитие бронеплиты толщиной 15 мм на дистанции 100 м и воспламенение топлива за броней.
Остроконечный сердечник пули выполнен из термоупрочненной инструментальной стали. Зажигательный состав находится в головной части пули перед сердечником. Трассёр запрессован в стаканчик и располагается позади сердечника.
Головная часть пули фиолетовая с красным пояском.
Бронебойно-зажигательно-трассирующяя пуля патрона 12,7 БЗТ-44
Основные характеристики патрона БЗТ-44
Масса патрона, г: 128
Масса пули, г: 44
Длина патрона, мм: 147
Начальная скорость пули, м/с: 818
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей – 12,7 БС (7-БЗ-1)
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей – 12,7 БС (7-БЗ-1)
Патрон с бронебойно-зажигательной пулей БС (БС — бронебойный сердечник) был разработан в ФГУП «ЦНИИТОЧМАШ» и принят на вооружение в 1974 году. Он предназначен для поражения легкобронированных целей, живых целей и огневых средств, находящихся за легкими укрытиями, а также низколетящих воздушных целей.
Пуля БС обладает значительно лучшим бронепробивным действием, чем пуля Б-32. На дистанции 750 м она способна пробить 20-мм броню под углом 20 градусов от нормали. Такой уровень бронепробиваемости позволяет успешно поражать цели типа БТР М-113 на дистанции 700-800 м.
Увеличенное пробивное действие этой пули обеспечивается за счет использования металлокерамического сердечника. Для повышения зажигательного действия пули пиротехнический зажигательный состав расположен не только в головной части пули перед сердечником, но и в специальном стаканчике после него.
Бронебойные пули
При ведении боевых действий солдату невозможно обойтись без различных пуль специального назначения: бронебойных, трассирующих, зажигательных и т.д. Ниже речь пойдет о бронебойных боеприпасах для стрелкового оружия. Основным предназначением бронебойных пуль на поле боя является повышение вероятности пробития разнообразных преград, таких как борта и корпуса автомобилей, индивидуальных средств защиты, различных укрытий. Такие пули являются специальным боеприпасом, который расширяет тактические возможности использования стрелкового оружия.
В простейшем варианте пистолетная бронебойная пуля полностью изготавливается из материала, боле твердого, чем свинец, к примеру, из латуни или стали. При этом использование таких пуль ускоряет износ ствола оружия, из-за этого чаще всего применяется обычный вариант оболочной пули, у которого часть или весь свинцовый сердечник заменены на сердечник, выполненный из стали или другого более твердого сплава. В некоторых модификациях отечественных бронебойных боеприпасов для стрелкового оружия в головной части пули твердый сердечник не прикрыт оболочкой, для того чтобы при пробитии какой-либо преграды энергия не тратилась на деформацию и пробитие сердечником оболочки самой пули. При этом при попадании в какую-либо незащищенную цель бронебойные боеприпасы ведут себя точно также как оболочные пули с аналогичными характеристиками (скоростью и массой).
К примеру, российские пистолетные патроны (5,45-мм патрон ПСМ, 7,62-мм патрон ТТ и 9-мм патрон ПМ) имеют в своем семействе пули с обычными свинцовыми и со стальными бронебойными сердечниками. Помимо стали для изготовления сердечника пули может использоваться также карбид вольфрама. Данный материал на 30% плотнее свинца и тверже стали, его главным минусом является высокая стоимость, обусловленная сложностью и дороговизной обработки карбида вольфрама. Еще одним перспективным материалом для разработки сердечников является обедненный уран, который обладает дополнительным поражающим эффектом.
Бронебойные пули в сравнении с обычными боеприпасами обладают худшими баллистическими качествами. Так как такие пули легче, чем свинцовые, они хуже «держат» траекторию при ведении огня на дальнюю дистанцию, они имеют большее рассеивание. Также их недостатком является небольшая эффективность при ведении огня по небронированным целям. Бронебойные пули отличаются малым останавливающим действием. Такая пуля имеет меньшую кинетическую энергию (из-за меньшей массы) и не меняет своей формы в момент попадания в тело человека. Несмотря на это бронебойные пули сегодня состоят на вооружении почти всех армий мира и расцениваются, как достаточно полезный вид боеприпасов, особенно в связи с все большим распространением средств индивидуальной бронезащиты военнослужащих (бронежилетов).
При этом первые бронебойные пули были изобретены задолго до появления на поле боя первых индивидуальных средств бронезащиты. Первоначально такие пули предназначались, главным образом, для борьбы с бронемашинами. Еще в годы Первой мировой войны с появлением на поле боя первых бронеавтомобилей и танков появилась проблема эффективной борьбы с ними с помощью стрелкового оружия. Броня первых танков, не говоря об обыкновенных бронеавтомобилях, того периода могла обеспечить защиту экипажа и узлов машины только от пуль и осколков. Огонь пулеметов и винтовок обыкновенными свинцовыми пулями был бесполезен даже против самой легкой брони. Но оружейники смогли очень быстро найти выход из данного положения. Они увеличили прочность пули за счет включения в ее конструкцию стального сердечника.
Вторая мировая война и все последующие за ней локальные войны и конфликты наглядно продемонстрировали возросшую значимость использования бронебойных пуль для ручного огнестрельного оружия (пистолетов, автоматов, винтовок, пулеметов), а также крупнокалиберных пулеметов, которые могут использоваться как эффективное средство поддержки пехоты на поле боя (станковые пулеметы) или вооружение бронетехники, вертолетов, БПЛА и самолетов.
Одной из самых важных характеристик для любой бронебойной пули является ее пробитие или пробивное действие. Пробивное действие – это глубина проникновения пули в преграду, имеющую определенную плотность. Данная характеристика боеприпаса напрямую зависит от калибра пули, ее массы, начальной скорости, конструкции и формы, угла встречи с преградой и ее плотности. Наибольшее пробивное действие любая бронебойная пуля демонстрирует при угле встречи с преградой около 90 градусов. Не зря конструкторы бронетехники отдают предпочтение использованию наклонной брони, которая обеспечивает ей наибольший уровень защиты от поражения различными бронебойными боеприпасами проникающего типа.
Наибольшим бронепробитием обладают патроны калибра 12,7-мм. К примеру, широко распространенный 12,7-мм бронебойно-зажигательный патрон 57-БЗ-542, который используется в пулеметах НСВ-12,7 «Утес», «Корд» или крупнокалиберных снайперских винтовках АСВК «Корд», в состоянии пробить до 20-мм брони на дистанции до 100 метров. Бронеплита данной толщины пробивается не менее чем в 90% случаев. При этом зажигательное действие пули по бензину, расположенному за 15-м бронеплитой, на дистанции 70 метров составляет не менее 75%. Отличить отечественную бронебойную пулю от обычной достаточно просто, ее верхняя часть окрашена в черный цвет. У бронебойно-зажигательной пули под наконечником черного цвета имеется красная окаймляющая полоска.
В создании бронебойных боеприпасов к стрелковому оружию наши оружейники занимают достойное место, а Россия является одним из лидеров в данном направлении. Нашим оружейникам удалось создать целый ряд бронебойных патронов ко всем основным образцам российского стрелкового оружия, начиная с 7,62 и 12,7-мм бронебойных патронов (40-50-е годы) и заканчивая современными 5,45х39, 9х21 и 9х39-мм бронебойными патронами. При этом советским и российским конструкторам удалось разработать не только бронебойные боеприпасы, обладающие высокой пробивной способностью, но и обеспечивающие достаточно высокую кучность стрельбы в пулях сложной конструкции, что достаточно сложно обеспечить технологически.
В современных армиях бронебойные пули используются в первую очередь для борьбы с живой силой противника, защищенной с помощью бронежилетов или расположившейся за разнообразными укрытиями, для поражения небронированного и легкобронированного транспорта и огневых средств противника, а также для поражения различных воздушных целей. Особенно актуальным использование бронебойных пуль стало в 1970-80-е годы, когда на вооружении современных армий начали массово появляться индивидуальные средства бронезащиты, в первую очередь – бронежилеты.
Сердечник бронебойных пуль, как правило, изготавливается из различных сортов высокоуглеродистой стали, а также ее сплавов (высоколегированная сталь с добавлением вольфрама). При этом сердечник бронебойной пули располагается внутри ее корпуса (оболочки) в специальной свинцовой рубашке, которая обеспечивает ему фиксированное положение и облегчает пуле врезание в нарезы ствола, предохраняя сам ствол от преждевременного износа. Чаще всего оболочка бронебойной пули изготавливается из биметалла. В подавляющем большинстве современных пуль используется томпак-сплав, который на 89-91% состоит из меди и на 9-11% из цинка. Гильзы бронебойных патронов ничем не отличаются от обыкновенных, они производятся из мягкой стали или латуни с покрытием лаком или томпаком. В качестве метательного заряда во всех современных боеприпасах для стрелкового оружия используется пироксилиновый порох.
В большинстве современных боеприпасов действие бронебойных пуль комбинируется с зажигательным (такие пули получили название бронебойно-зажигательных) и трассирующими (бронебойно-зажигательные трассирующие или бронебойные трассирующие). Такие боеприпасы комбинируют в себе оптимальное бронебойное действие с зажигательным. Чаще всего зажигательный состав помещается в задней части пули и представляет собой самовоспламеняющееся вещество, обладающее повышенными инициирующими свойствами.
При этом в современных боевых действиях роль таких боеприпасов для борьбы с живой силой противника, защищенной бронежилетами, существенно выросла. Однако полностью обеспечивать стрелковое оружие лишь бронебойными боеприпасами не имеет никакого смысла, так как они дороже в изготовлении, да и реальные боевые действия требуют наличия в солдатском боекомплекте патронов, обладающих различными характеристиками. Для успешного выполнения боевых задач пулеметные ленты или автоматные магазины могут снаряжаться различными боеприпасами, с последующим их чередованием.
К примеру, для ведения ночного боя автомат или пулемет можно снарядить одним патроном с трассирующей пулей, двумя с обыкновенной пулей и одним с бронебойной пулей и так далее. Если от солдата или подразделения требуется скрытность, то при снаряжении магазинов и лент обычные пули можно чередовать с бронебойно-зажигательными. К примеру, в горах днем и ночью с помощью бронебойно-зажигательных пуль удобно корректировать огонь, руководствуясь разрывами таких пуль о камни. Для эффективного поражения воздушных целей каждый третий или второй патрон должны быть трассирующими.
«Сердце» бронебойной пули. Часть 2
Пробивная способность пули зависит прежде всего от ее прочности. Поэтому во всех бронебойных пулях перед Первой мировой войной ученые начали делать сердцевину из наиболее прочной стали.
Наружная оболочка необходима для предохранения нарезов от слишком сильного стирания при движении пули. Кроме того, опыты, которые провел русский адмирал Степан Осипович Макаров, доказали, что снаряд из твердой стали гораздо лучше пробивал броню, если он был покрыт каким-либо более мягким металлом: этот металл служил своего рода смазкой.
Поэтому во всех бронебойных пулях стальная сердцевина стала покрываться слоем более мягкого металла. Этот слой у французской пули достигал 5 мм, а у германцев — 7,4 мм (они применяли свинец с сурьмой).
Бронебойные пули были легче обыкновенных, так как сталь легче свинца: французская весила 9,6 грамма, а германская — 11,8 грамма. Поэтому они развивали при одинаковых зарядах большую начальную скорость: например, французская — около 800 метров в секунду, германская — 815 метров в секунду.
Попытка французов еще больше увеличить начальную скорость, увеличив заряд, повлекла за собой много проблем: например, усилилось и без того сильное омеднение ствола, происходила деформация пули.
Немцы первыми вместо применения вольфрамовой, хромовой или никелевой стали начали применять при изготовлении сердцевины пули специальную закалку. Для этого стали запускать в употребление сталь, которая содержала больший процент углерода.
Стоимость изготовления этих пуль в то время была значительна. Также возникали трудности и при их изготовлении. При применении бронебойных пуль большую роль играл калибр оружия, так как важна сила удара. В 1918 году немцы для стрельбы по танкам изготовили специальные ружья калибром 13 и 25 мм, в которых применялись пули весом 51,5 г. Они пробивали броню толщиной до 18 мм на расстоянии в 1000 метров. Но сила отдачи была так велика, что применять ружья такого калибра стало практически невозможно. Не помогли и подставки (сошки). Тогда были созданы пулеметы такого же калибра, которые могли стрелять бронебойно-трассирующими пулями.
Армии других государств для этих же целей испытывали после Первой мировой войны пулеметы калибром от 15 до 22 мм. Пробивная способность их бронебойных пуль была, конечно, еще больше. При этом дальность огня достигала 6-8 км, т.е. равнялась артиллерийской.
Против разрывных пуль первой выступила Россия. Такие пули имеют малое входное отверстие, а попадая вовнутрь, приводили «к невероятному поражению кости и плоти». С целью такого разрушения и были введены первые образцы разрывных (разворачивающихся) пуль. Они были впервые применены Англией в африканских колониях.
"Разрывные пули производились на британской королевской оружейной фабрике (англ. British Royal Artillery armoury), расположенной в рабочем пригороде Калькутты Дум-дум (более правильно Дам-дам). Россия первая выступила против использования таких пуль. В обращении военного министра генерал-адъютанта графа Дмитрия Алексеевича Милютина к государственному канцлеру от 4 мая 1868 года указывается на опыты, проводившиеся в русской и иностранных армиях с применением разрывных пуль без капсюля, воспламенение и разрыв которых происходят после удара в предмет. В случае разрыва такой пули внутри человеческого тела рана будет смертельна и весьма мучительна, так как эти пули разлетаются на десять и более осколков. Сверх того, продукты сгорания порохового заряда, весьма вредно воздействуя на человеческий организм, делают страдания еще более мучительными". (Ф.Ф. Мартенс «Восточная война и Брюссельская конференция 1874—1878 гг.»).
Поэтому разрывные пули были заменены на самовзрывающиеся пули.
Взрыв пули происходил в тот момент, когда она своей головной частью ударялась во что-нибудь твердое. Тогда ударник, находящийся в ее донной части, по инерции двигался вперед и своим жалом прокалывал капсюль. Тогда огонь воспламенял взрывчатое вещество.
Эти взрывающиеся от удара пули позволяли определять место их падения, что существенно облегчало пристрелку. Но такие пули могли применяться только для стрельбы по наземным целям. Для стрельбы по целям в воздухе они были бесполезны и поэтому их заменили разрывными пулями с дистанционной установкой.
Срабатывание разрывной дистанционной пули происходило немного иначе.
Капсюль разрывной дистанционной пули опускался ко дну в тот момент, когда пуля при выстреле получала толчок от взрыва боевого заряда пороха. Капсюль сжимал пружину и натыкался на жало ударника. Возникшее при этом пламя зажигало черный порох, находящийся в трубке замедлителя. Когда порох сгорал, огонь передавался разрывному заряду — происходил разрыв пули. Германская пуля за это время успевала пролететь 350-500 метров, и взрывалась после этого примерно через 4-5 секунды.
При взрыве получалось небольшое облачко дыма, которое помогало определять место разрыва пули.
Пули делались настолько чувствительными к удару, что нередко взрывались даже при соприкосновении с оболочкой аэростата.
Отрицательным моментом было то, что такие пули было сложно и дорого изготавливать. На их смену пришли более дешевые разновидности: трассирующие, бронебойно-трассирующие и зажигательные пули.
Белые следы трассирующих пуль. Устройство трассирующих пуль гораздо проще разрывных. Осветительный состав загорался в момент выстрела, и пули во время полета оставляли за собой ясно видимый след пламени, а иногда и дыма.
Во французской пуле применялся состав, предложенный подполковником Девинь (Desvignes): магний и нитрат бария. Этот состав сгорая, оставлял яркий белый след. Вес первой трассирующей пули составлял 11,8 грамма, начальная скорость — около 750 м/сек. Пуля оставляла за собой след приблизительно до 600 метров. Для сравнения: сейчас дальность полета трассирующих пуль достигает 1000 метров.
В английской пуле осветительного состава было больше, и хотя он горел почти столько же времени, что и французский состав, зато давал более яркий след. Осветительный состав (магний и двуокись бария) был практически идентичен с французским. Но английский состав был менее гигроскопичен, его было легче хранить. А вес пули достигал 10,5 г.
Эти пули применялись во время Первой мировой войны главным образом для стрельбы с самолета по самолету.
Красные 400-метровые следы бронебойно-трассирующих пуль. На практике выяснилось, что в трассирующих пулях осветительный состав занимает значительную часть — это отрицательно сказывалось при стрельбе по самолетам. Поэтому были сконструированы бронебойно-трассирующие пули.
Французская пуля весила примерно 9,20 грамма. В осветительный состав входили магний, перекись и окись стронция (вместо бария). Эти пули оставляли след ярко красного цвета, хорошо видимый на фоне неба.
Германская пуля весила 10,34 грамма. Она оставляла след темно-красного цвета. Дальность ее полета была несколько меньше, чем у французской (около 400 метров).
Зажигательные пули. Для уничтожения аэростатов во время Первой мировой войны потребовался новый вид пуль. Трассирующие и бронебойно-трассирующие пули не могли достать в небе пролетающие аэростаты. Было создано большое количество образцов зажигательных пуль: в их основе был белый фосфор. В момент выстрела пуля нагревалась и легкоплавкий состав расплавлялся. Фосфор, плавящийся при 80 градусах, начинал пениться и наконец загорался, выделяя густой белый дым.
В первых зажигательных пулях, калибр которых достигал не более 8 мм, помещалось мало фосфора (0,80 грамма — во французских; 0,65 грамма — в английских и немного больше в германских). Поэтому дальность полета достигала 400-600 метров. Да и зажигательная способность тоже была невелика.
Поэтому французы создали 11-мм пулю, куда поместили 2 грамма фосфора. С помощью пулеметов Виккерса зажигательные пули достигали высоты до 1200 метров.
Немцы снабдили зажигательными пулями не только авиацию, но и пехоту, чтобы солдаты имели возможность стрелять по летящим низко самолетам.
Сегодня существует множество самых разнообразных пуль, создание которых базируется на разработках ученых прошедших столетий. Исторический процесс создания пуль до сих пор мало изучен и, несомненно, представляет интерес для современников.
Патроны стрелкового оружия с подкалиберными пулями
В период Первой мировой войны воюющими сторонами стали применяться средства индивидуальной броневой защиты пехотинцев в виде стальных шлемов и кирас, которые на определенной дистанции не пробивались низкоскоростными пулями стрелкового оружия. В настоящий момент СИБЗ с композитными пластинами из карбида бора толщиной 9 мм не пробиваются бронебойными пулями со стальным сердечником калибров 5,45х39 мм, 5,56х45 мм, 7,62х39 мм, 7,62х51 мм и 7,62х54 мм на дистанции менее 100 метров.
Для преодоления указанного препятствия в бронебойных пулях стрелкового оружия все чаще используется сердечник из композитного сплава карбида вольфрама с кобальтом типа ВК8 с размером зерен менее 1 мкм, предел прочности которого на изгиб составляет 2 ГПа, на сжатие 4 ГПа при твердости HRA 85 единиц. Еще более перспективным является металлический сплав вольфрама типа ВНЖ97 по аналогии с сердечниками бронебойных артиллерийских снарядов. Однако у пластин СИБЗ также имеется резерв наращивания стойкости как за счет увеличения процента карбида бора в составе композита, так и за счет толщины пластин (учитывая тенденцию перехода на использование пассивных экзоскелетов в составе экипировки пехотинцев).
Кроме того, классическая оживальная оболочечная пуля является крайне неэффективным носителем бронебойного сердечника, поскольку требует использования свинцовой рубашки для прохождения по нарезам канала ствола без их разрушения при контакте с твердым сплавом сердечника. В результате масса собственно сердечника снижается до минимума. Например, пуля патрона 7Н24М калибра 5,45х39 мм с биметаллической оболочкой, свинцовой рубашкой и бронебойным сердечником из сплава ВК8 весит 4,1 грамма, из них вес сердечника составляет всего лишь 1,8 грамма. Кроме того, при столкновении с пластиной СИБЗ часть кинетической энергии пули тратится на смятие биметаллической оболочки, её пробитие бронебойным сердечником и отрыв свинцовой рубашки
Более эффективным методом повышения бронепробиваемости пуль стрелкового оружия является наращивание их начальной скорости и снижение площади поперечного сечения. Первая мера увеличивает кинетическую энергию пули, вторая повышает удельную нагрузку в пятне контакта пули с преградой. Скорость пули ограничена максимальным давлением пороховых газов в стволе, которое в настоящий момент достигает 4500 атмосфер и определяется прочностью ствольной стали. Это ограничение преодолевается за счет уменьшения массы и диаметра пули при сохранении неизменным диаметра канала ствола – т.е. путем перехода к подкалиберным пулям. Для ведения подкалиберной пули в канале ствола используются развитые ведущие пояски на поверхности сердечника или полимерный поддон, плотность материала которого которого в 9-11 раз меньше плотности латуни или свинца.
Первым конструктивным решением в этой области является пуля немца Гарольда Герлиха, разработанная в первой трети 20 века и оснащенная двумя ведущими поясками конической формы. Пуля в полете стабилизировалась вращением, нарезной ствол имел переменный диаметр, суживающийся к концу, что позволяло достичь ешё и большей эффективности использования энергии пороховых газов. В результате пуля массой 6,5 грамма разгонялась до скорости 1600 м/с и пробивала на дистанции 60 мм стальную пластину толщиной 12 мм. Однако нарезной ствол переменного диаметра был слишком дорог в производстве, а кучность стрельбы пулями с ведущими поясками, сминающимися при выстреле, оставляла желать лучшего.
Вторым конструктивным решением в области подкалиберных пуль являются наработки американской компании AAI во главе с её руководителем Ирвином Барром, которая в 1952 году разработала ружейный патрон 12-го калибра, снаряженный 32 стреловидными поражающими элементами, размещенными в толкающем поддоне контейнерного типа. Испытания показали, что стреловидные пули обладают большим поражающим действием, но имеют малую точность стрельбы из-за невозможности обеспечить заданную направленность полета пуль после их группового вылета из ствола
Инициативная работа была продолжена в рамках исследовательской программы SALVO Армии США. Компания AAI разработала однопульный патрон ХМ110 калибра 5,6х53 мм с гильзой большого удлинения, снаряженный стальной стреловидной подкалиберной пулей диаметром 1,8 мм и калиберным оперением. В качестве ведущего устройства использовался тянущий поддон из магниевого сплава, разрезаемый на части дульной насадкой после выхода пули из ствола. Стрельба велась из стрелкового оружия с гладким стволом, стабилизацию пули в полете обеспечивало хвостовое оперение. Аэродинамические скосы на плоскостях оперения задавали небольшую угловую скорость вращения пули с целью усреднения воздействия на прямолинейность полета производственных дефектов её изготовления.
В ходе экспериментов был разработан усовершенствованный вариант патрона 5,77х57В ХМ645, в составе которого использовался составной четырехсегментный тянущий поддон из стеклопластика с тефлоновым покрытием, удерживающийся на пуле в стволе за счет сил трения и распадавшийся на сегменты под воздействием напора воздуха после вылета пули из ствола. Длина патрона составляла 63 мм, длина стреловидной пули — 57 мм, вес пули – 0,74 грамма, поддона — 0,6 грамма, начальная скорость пули — 1400 м/с
Однако в стремлении обеспечить наибольшее удлинение пули компании AAI пришлось пойти на удлинение гильзы патрона, что негативно сказалось на надежности работы механизма перезаряжания из-за большого трения в патроннике, а также привело к увеличению размеров и веса ствольной коробки стрелкового оружия.
Поэтому в следующей программе Армии США под названием SPIW лидером стал патрон 5,6х44 ХМ144, разработанный Франкфортским арсеналом в форм-факторе малоимпульсного патрона 5,56х45 мм. Усовершенствованный вариант патрона ХМ216 SFR имел стандартную гильзу, длина патрона составляла 49,7 мм, длина стреловидной пули – 45 мм, вес пули – 0,65 грамма, вес поддона – 0,15 грамма, начальная скорость пули – 1400 м/с
Проведенные в рамках программ SALVO и SPIW опытные стрельбы с использованием подкалиберных стреловидных пуль сверхмалой массы позволили выявить неустранимые недостатки подобных пуль – увеличенный боковой снос под воздействием ветра и существенное отклонение от заданной траектории при стрельбе в дождь.
В Советском Союзе первый патрон 7,62/3х54 мм с подкалиберной стреловидной пулей был разработан под руководством Дмитрия Ширяева в начале 1960-х годов в НИИ-61 (будущий ЦНИИточмаш). Стреловидная пуля отличалась от американских аналогов большей массой, меньшим удлинением (3х51 мм), отсутствием сужения в районе хвостового оперения и, главное, способом соединения поддона и пули — с помощью гребенки, нанесенной на древко стрелы. Указанное решение позволило обеспечить необходимое сцепление при большем тяговом усилии со стороны поддона для приведения в движение пули кратно большей массы, чем у американских аналогов
Двухсекционный поддон изготовлялся из алюминиевого сплава, поэтому при разлете после покидания ствола представлял собой определенную опасность для соседних стрелков. Кроме того, алюминий интенсивно налипал на поверхность канала ствола, что требовало химической чистки ствола через каждые 100-200 выстрелов. Но самым отрицательным свойством стреловидных пуль оказалось их низкое убойное действие по живой силе – высокоскоростные пули отлично пробивали броню и как иголки проходили насквозь через мягкие ткани, не вызывая шокового гидроудара и не образуя раневого канала большого диаметра.
В связи с указанными обстоятельствами в 1965 году под руководством Владислава Дворянинова была начата разработка нового патрона калибра 10/4,5х54 мм со стреловидной пулей измененной конструкции с увеличенным до 4,5 грамма весом. В ходе разработки был использован полимерный материал для изготовления поддона, не загрязняющий канал ствола во время выстрела, применено хвостовое сужение древка (как в американских аналогах) для повышения баллистического коэффициента, а также образованы поперечный пропил древка в районе гребенки и лыска на острие пули с целью соответственно конструктивного ослабления пули для разлома на две части и опрокидывания пули в процессе пробития мягких тканей
Указанные технические решения позволили повысить убойное действие стреловидных пуль, но одновременно снизили степень пробиваемость средств индивидуальной броневой защиты пехотинцев, поскольку пуля про прохождении твердой преграды испытывает в том числе изгибные напряжения (возрастающие при увеличении угла встречи пули с преградой), которые ведут к разрушению древка пули, дважды ослабленному (гребенкой и пропилом) в самом критическом сечении, непосредственно примыкающем к острию. Выигрыш в убойном действии и проигрыш в пробивном действии не позволили принять на вооружение подкалиберные стреловидные пули конструкции Дворянинова с соавторами.
Изучение процесса обтекания различных тел в аэродинамической трубе при сверхзвуковом обтекании воздухом выявило, что стреловидные пули любой конструкции имеют неоптимальную аэродинамическую форму – они генерируют сразу пять фронтов ударной волны:
— головной фронт;
— фронт в месте перехода острия в древко;
— фронт на передних кромках оперения;
— фронт на задних кромках оперения;
— фронт в месте хвостового сужения древка.
Для сравнения – калиберная пуля оживальной формы на сверхзвуковой скорости генерирует только три фронта ударной волны:
— головной фронт;
— фронт в месте перехода острия в цилиндрическую часть;
— хвостовой фронт.
Наиболее оптимальной с точки зрения аэродинамики сверхзвукового полета является коническая форма пули без перелома образующей поверхности и без хвостового оперения, которая генерирует только два фронта ударной волны: головной и хвостовой. При этом угол раскрытия головного фронта конической пули кратно меньше угла раскрытия головного фронта стреловидной пули по причине меньшего угла раскрытия острия первой по сравнению с углом раскрытия конуса второй. Кроме того, стреловидная пуля, выстреливаемая из гладкого ствола и раскручиваемая в полете (с целью компенсации дефектов изготовления) за счет скосов хвостового оперения, отличается еще и повышенным торможением за счет отбора части кинетической энергии для раскрутки пули.
В связи с указанными недостатками стреловидных пуль предлагается вниманию инновационный патрон под титулом «Копьё»/SPEAR, снаряженный подкалиберной конической пулей с толкающим поддоном, не требующим нанесения гребенки на тело пули. Патрон выполнен в телескопическом форм-факторе с целью минимизации упаковочного объема, определяемого лишь длиной и наибольшим диаметром его гильзы. Патрон предназначен в качестве боеприпаса стрелкового оружия, оснащенного стволом с овально-винтовой сверловкой сверловкой по типу Ланкастера с целью закрутки пули в процессе прохождения канала ствола. Пуля в полете сохраняет устойчивость как за счет гироскопического момента, так и за счет смещения вперед центра тяжести относительно центра аэродинамического давления путем образования внутренней полости в хвостовой части пули.
Коническая пуля, выстреливаемая из ствола Ланкастер, обладает улучшенным баллистическим коэффициентом по сравнению как с оживальной так и стреловидной пулями по следующим обстоятельствам:
— наименьшее количество фронтов ударной волны, генерируемых при сверхзвуковом полете;
— отсутствие потерь кинетической энергии на раскрутку пули за счет набегающего потока воздуха.
Коническая пуля с внутренней полостью в хвостовой части обладает также повышенной пробивной способностью – в процессе прохождения твердой преграды хвостовая часть сминается внутрь и диаметр основания конуса уменьшается до диаметра пули в сечении начала полости. Поперечная нагрузка пули возрастает практически вдвое. При этом заостренность сохранившейся конической поверхности пули остается большей, чем у оживальной или стреловидной пули равной длины. Отсутствие гребенки и поперечных пропилов на поверхности конической пули дополнительно увеличивают её пробиваемость в сравнении со стреловидной пулей конструкции Дворянинова с соавторами.
При этом коническая пуля с внутренней полостью в хвостовой части обладает высоким убойным действием, поскольку:
— она находится на грани устойчивости из-за пологого шага винтовой нарезки канала ствола Ланкастера;
— после пробития бронепреграды её устойчивость снижается за счет сминания хвостовой части и смещения центра давления за центр тяжести.
Потери кинетической энергии на пробитие бронепреграды у конической пули с внутренней полостью находятся на уровне стреловидной и оживальной пуль: у первой энергия тратится на сминание корпуса в районе полости, у второй – на срез хвостового оперения, у третьей – на сминание и отрыв оболочки и рубашки от сердечника.
Тело конической пули функционально соответствует сердечнику оболочечной пули, свинцовая рубашка отсутствует, вместо оболочки из тяжелой и дорогой латуни используется поддон из легкого и дешевого пластика. С другой стороны, коническая пуля наиболее рационально использует прочностные характеристики своего конструкционного материала по сравнению со стреловидной пулей, искусственно ослабленной в месте гребенки и поперечного пропила. Поэтому масса конической пули может быть существенно минимизирована по сравнению с оживальной и стреловидной пулей при равной пробиваемости. Это дает возможность сделать экономически обоснованный выбор конструкционного материала конической пули в пользу металлического вольфрамового сплава, обладающего наибольшей плотностью.
В связи с ограниченностью внутреннего объема телескопического патрона предлагается использовать метательный заряд в виде прессованной пороховой шашки с добавлением в её состав кристаллических гранул октогена (размер которых меньше критического диаметра детонации взрывчатого вещества) с целью обеспечения расчетной скорости горения заряда для выбранной длины ствола стрелкового оружия. С целью снижения общего веса патрона в качества конструкционного материала его гильзы предлагается использовать композитный сплав из алюминия и дисперсного волокна оксида алюминия, защищенный латунным гальваническим покрытием и антифрикционным полимерным покрытием с графитовым наполнителем, описанный в статье «Перспективные патроны для нарезного оружия» («Военное обозрение» от 9 декабря 2017 года).
В следующей таблице приводится сравнительная оценка различных типов патронов и пуль стрелкового оружия:
Как видно из таблицы, патрон «Копьё»/SPEAR лидирует по показателям минимальных упаковочного объема, длины и массы, а также по поперечной нагрузке пули. Суммарный импульс отдачи его пули, поддона и пороховых газов примерно на 1/3 превышает суммарный импульс отдачи пули и пороховых газов патрона 5,45х39 мм при одновременном превышении на 1/7 дульной энергии первого по сравнению со вторым.
Кроме того, при стрельбе пулей в полимерном поддоне из ствола с овально-винтовой сверловкой практически не возникает термопластический износ канала ствола по причине отсутствия нарезов. В связи с этим повышение более чем в 1,5 раза начальной скорости пули не повлияет на ресурс стрелкового оружия. Более того – безизносный выстрел создает резерв для повышения темпа стрельбы фиксированными очередями до уровня 2000-3000 выстрелов в минуту, что было рекомендовано комиссией ГРАУ МО РФ по итогам конкурса «Абакан» с целью повышения кучности автоматической стрельбы из неудобных положений.
Кроме боеприпаса стрелкового оружия, патрон «Копьё»/SPEAR может быть использован в качестве боеприпаса охотничьего оружия со стволами Ланкастер типа ИЖ-27 с использованием стандартных пластмассовых гильз, снаряжаемых точеными коническими пулями из стали или латуни в сегментном поддоне из литьевого термопласта. При сохранении отдачи оружия на уровне стрельбы обычной навеской дроби в 12 калибре подкалиберная пуля весом 9 грамм будет разгоняться в стволе длиной 70 см до скорости 900 м/с, что соответствует характеристикам трехлинейной винтовки Мосина.
Геометрические характеристики различных типов конических пуль (длина, угол раскрытия конуса, степень закругленности/биконусности головной оконечности, наличие на острие контактной площадки для дробления бронепреграды или экспансивной полости для убойности стрельбы по крупному зверю, глубины и толщины стенок хвостовой полости) с учетом заданных скоростей полета и поражаемых целей можно определить на основе моделирования прохождения пулями воздушной, гелевой или твердой сред с использованием отечественного программного продукта FlowVision.
7,62×54 винтовочные патроны
Российский 7,62-мм винтовочный (пулеметно-винтовочный) патрон (7,62×54) на сегодня является, пожалуй, самым старым боевым патроном в мире. И хотя его появление на свет относят к 1891 году, следует отметить, что после практически трех этапов модернизации от старого патрона остался только способ фиксации патрона в патроннике — упором выступающей закраины в казенный срез ствола.
Вопреки расхожему мнению о том, что патрон с закраиной сегодня безнадежно устарел, необходимо отметить следующее.
Во-первых, трудности конструирования системы подачи патронов с подобной гильзой, привели к тому, что в СССР этому вопросу было уделено самое серьезное внимание. В результате отечественным оружейникам удалось создать самое надежное в мире оружие под патрон с закраиной.
Во-вторых, двухтактное досылание (извлечение патрона из ленты назад перед досыланием в патронник), используемое в отечественных пулеметах ПКМ, ПКТМ и «Печенег» обеспечивает автоматическое очищение патрона от возможного загрязнения о звено ленты в момент его извлечения. Для снайперских винтовок СВД, СВДС и СВ-98, второго потребителя этого патрона, были отработаны надежные магазины на 10 патронов, емкость которых достаточна для решения задач общевойскового боя.
Выступающая закраина на гильзе не помешала тому, что отечественный 7,62-мм пулеметно-винтовочный патрон остается в числе распространенных в мире патронов подобного класса, и правомерно считать, что в нем еще не исчерпаны возможности по дальнейшей модернизации.
7,62-мм пулеметно-винтовочные патроны предназначены для стрельбы из пулеметов и снайперских винтовок. В настоящее время на вооружении находится несколько модификаций патрона, с разными типами пуль, предназначенных для выполнения различных задач.
7,62×54 винтовочный патрон с пулей со стальным сердечником 7,62 ЛПС (57-Н-323С)
Патрон с пулей со стальным сердечником 7,62 ЛПС (57-Н-323С)
Патрон с пулей со стальным сердечником 7,62 ЛПС произведенный до 1978 года
Патрон с обыкновенной пулей со стальным сердечником — 7,62 ЛПС (ЛПС — легкая пуля со стальным сердечником) был разработан в НИИ-61 (впоследствии ФГУП «ЦНИИ ТОЧМАШ») для замены патронов с легкой и тяжелой пулями и принят на вооружение в 1953 году. Он предназначен для поражения живой силы противника, находящейся открыто и за преградами, пробиваемыми пулей, а также небронированного вооружения и техники.
Пуля ЛПС массой 9,6 г. имеет биметаллическую оболочку и сердечник из низкоуглеродистой стали что, помимо экономии свинца, привело также к незначительному повышению пробивной способности пули (по сравнению с легкой пулей со свинцовым сердечником). Донная часть пули — коническая. Патрон выпускается с биметаллической или стальной лакированной гильзами. С 1986 года пуля ЛПС изготавливается со стальным термоупрочненным сердечником, существенно повысившим ее пробивное действие. Наименование и маркировка патронов не изменились.
В середине 1980-х сотрудниками ФГУП «ЦНИИ ТОЧМАШ» совместно с конструкторами «Новосибирского завода низковольтной аппаратуры» была проведена модернизация пули ЛПС. В 1988 году в Новосибирске началось серийное производство патронов с пулей СТ-М2. Пуля имеет термоупрочненный сердечник большей (по сравнению с ЛПС) массы, лучшую кучность и в 1,5 раза лучшую пробиваемость. Наименование патрона и его маркировка также не изменялось.
Читайте также: