Модернизация патронов для стрелкового оружия

С момента изобретения унитарного патрона к стрелковому оружию появилось великое многообразие боеприпасов для различного оружия и предназначенных для решения широкого круга задач. К концу прошлого столетия сменился и воспламенительный состав ударного действия капсюлей-воспламенителей. Гремучертутные воспламенительные составы ударного действия были вытеснены неоржавляющими, которые, в свою очередь, постепенно заменяются экологически чистыми составами ударного действия, не содержащими солей тяжёлых металлов. Следует отметить, что капсюль-воспламенитель во многом определяет скорость воспламенения порохового заряда, а значит, и баллистику выстрела. Возможно, именно из-за этого конструкция капсюля-воспламенителя остаётся в патроне самым консервативным элементом. Существующие капсюли-воспламенители можно условно разделить на два типа.

Первый тип - собственно капсюль-воспламенитель, состоящий из металлического, чаще латунного корпуса, называемого колпачком, с запрессованным в него воспламенительным составом ударного действия. Сверху воспламенительный состав ударного действия закрыт герметизирующим покрытием, защищающим его от воздействия, в первую очередь, атмосферной влаги и кислорода. Пример такого капсюля-воспламенителя - ЦБО-Н, также называемый «центробой».

 

  

Данная статья посвящена модернизации патрона для стрелкового оружия по трём направлениям, среди которых повышение безотказности срабатывания капсюля-воспламенителя; уменьшение времени срабатывания капсюля-воспламенителя и повышение начальной скорости полёта пули нарезного патрона за счёт применения разделённого порохового заряда.

Второй тип - имеет в своей конструкции дополнительные детали и обязательно наковаленку. Примером таковых являются «Жевело», «Боксер», «Винчестер» и его аналоги: КВ-22, производившийся на ОАО «НМЗ «Искра» (Новосибирск), и КВ-209 производства МПЗ (Муром). Капсюли-воспламенители второго типа также имеют некоторые недостатки:

1) В части производства для обеспечения высокой надёжности их срабатывания они требуют практически часовой точности изготовления деталей, особенно наковаленки и оболочки.

2) Конструкция капсюля-воспламенителя создаёт большую степень удалённости воспламенительного состава от порохового заряда, что почти в два раза увеличивает навеску ударного состава по сравнению с другими капсюлями аналогичного назначения.

 

Рис. 1. Конструкция нового капсюля-воспламенителя КВ-Б для охотничьих и спортивных патронов для гладкоствольного оружия.

 

Можно сказать, что с 2004 г. в мире появился третий тип капсюля-воспламенителя - КВ-Б - конструкция которого приведена на Рис. 1. Конструкция защищена патентом РФ № 2256148. В ходе отработки конструкции капсюля-воспламенителя КВ-Б было предложено уменьшить навеску воспламенительного состава ударного действия почти в два раза по сравнению с капсюлем-воспламенителем КВ-209 из-за того, что воспламенительный состав ударного действия в этом капсюле-воспламенителе располагается ближе к пороховому заряду патрона. Обоснованность такого предложения подтвердилась результатами испытаний опытных образцов КВ-Б.

При сравнении конструкции капсюля-воспламенителя КВ-Б и капсюлированной гильзы (Рис. 2) было выработано новое техническое решение: убрать оболочку капсюля-воспламенителя КВ-Б, а для сохранения вышеописанных преимуществ процесса воспламенения порохового заряда капсюлем-воспламенителем   изменить конструкцию капсюльного гнезда гильзы. Такое изменение удешевит производство не только капсюля-воспламенителя, но и гильзы, т.к. отпадает необходимость прокола калиброванных запальных отверстий и формирования наковаленки. Это позволит использовать гильзу многократно, вследствие простоты извлечения корпуса использованного КВ из гильзы, без нарушения конструкции последней, и обеспечит рабочие характеристики, присущие капсюлю-воспламенителю KB-Б. Новая конструкция капсюлированной гильзы в составе снаряженного высокоскоростного патрона для нарезного оружия приведена на Рис. 3.

Уменьшение времени срабатывания капсюля-воспламенителя в составе новой капсюлированной гильзы обеспечивается постоянным жёстким контактом между специальным кольцевым выступом 10, наковаленкой и герметизирующей мембраной 8 на воспламенительном составе ударного действия 7 при любых реально возможных (в пределах допусков) отклонениях размеров комплектующих капсюля-воспламенителя. Уменьшение времени срабатывания капсюля-воспламенителя напрямую увеличивает точность стрельбы стрелкового оружия на больших дистанциях как по не подвижным, так и по подвижным целям. Данная конструкция гильзы обеспечивает простоту извлечения корпуса использованного КВ из гильзы, без нарушения конструкции последней, и обеспечивает рабочие характеристики, присущие капсюлю-воспламенителю КВ-Б, и в части возможности уменьшения навески воспламенительного состава ударного действия.

Удобным вариантом для испытаний новой конструкции капсюлированнои гильзы оказались относительно длинные цилиндрические капсюлированные гильзы для патронов к винтовке ВССК «Выхлоп». Эта бесшумная крупнокалиберная снайперская винтовка разработана в ЦКИБ СОО (Тула) в 2002 г. Для стрельбы из винтовки применяются патроны 12,7x55. После несложной доработки капсюльного гнезда гильз были снаряжены патроны к винтовке ВССК «Выхлоп» с использованием капсюлеи-воспламенителей предлагаемой конструкции. Снаряжение и испытания стрельбой в составе патрона 12,7x55 серии СЦ-130 из ВССК «Выхлоп» было проведено в ЗАО «НПЗ» г. Новосибирск. Положительные результаты испытаний подтвердили работоспособность новой конструкции капсюлированной гильзы.

  

Рис. 2. Общепринятая конструкция капсюлированной гильзы.

 

Известны другие боеприпасы для нарезного ствола (например, патроны .44 Magnum, .45-70 Government, .45 Colt), имеющие: относительно длинные цилиндрические гильзы. Относительное удлинение гильзы данных патронов (отношение длины гильзы к её внутреннему диаметру) составляет от 2,7 до 5. Такое относительное удлинение гильзы сравнимо с относительным удлинением гильзы гладкоствольных патронов калибра 12/70, 12/76 и .410/70, в которых успешно работает метод увеличения начальной скорости полёта пули за счёт разделения порохового заряда на части диафрагмой с отверстием. Поэтому и для патронов к нарезному оружию с такими гильзами возможно применить принцип увеличения начальной скорости пули за счёт разделённого порохового заряда.

Боевые качества нарезного оружия - прежде всего его эффективность - определяются баллистическими характеристиками выбранного патрона, который вместе со стволом непосредственно определяет баллистические характеристики оружия, в том числе величину начальной скорости пули, необходимую для преодоления пулей требуемого расстояния и последующего поражения цели. С увеличением начальной скорости сокращается полётное время пули, что способствует улучшению точности стрельбы вследствие уменьшения влияния ошибок подготовки исходных данных. Рост начальной скорости пули сопровождается улучшением настильности траектории и увеличением дальности прямого выстрела, облегчающим использование оружия вследствие возможности стрельбы на постоянном прицеле. При этом одновременно увеличивается скорость и кинетическая энергия пули у цели и улучшается её убойное и пробивное действие.

Для увеличения скорости полёта пули за счёт увеличения массы порохового заряда без повышения максимального давления пороховых газов в гильзе патрона для нарезного оружия размещена дополнительная часть порохового заряда, отделённая от основного порохового заряда диафрагмой с отверстием (см. Рис. 3). При этом диафрагма размещена внутри гильзы с натягом и имеет первоначальный диаметр на 0,1-0,2 мм больше внутреннего диаметра гильзы. В связи с тем, что для патронов к гладкоствольным ружьям хорошо изучены принципы увеличения скорости полёта метаемого элемента за счёт разделения порохового заряда на части диафрагмами с отверстиями, без сомнения данный принцип увеличения скорости полёта пули будет применим и к нарезным патронам.

 

Рис. 3. Новая конструкция капсюлированной гильзы в составе снаряженного патрона для нарезного оружия. 1 – гильза; 2 – основной пороховой заряд; 3 – диафрагма с отверстием; 4 – дополнительная часть порохового заряда; 5 – пуля; 6 – колпачок капсюля-воспламенителя; 7 – воспламенительный состав ударного действия, покрытый герметизирующей мембраной; 8,9 – трёхлепестковая наковаленка куполообразной формы; 10 – специальный кольцевой выступ, расположенный в капсюльном гнезде.

  

 

В качестве обоснования этого утверждения можно привести результаты баллистических испытаний пулевого патрона калибра .410, который по своей сути близок к патрону нарезного оружия с цилиндрической гильзой. Совместно с ЗАО «Барнаульский патронный завод» была проведена работа по модернизации пулевого патрона .410-го калибра со стальной гильзой путём введения разделённого порохового заряда. Модернизированный патрон отличался от штатного тем, что имел усиленный на 30% по массе пороховой заряд, состоящий из пороха «Сунар-410». Картонная прокладка, разделяющая заряд на части, представляла собой круг толщиной 1,5 мм, диаметром 11,3 мм, с центральным отверстием диаметром 8 мм. Остальные элементы патрона изменений не претерпели, но в связи с тем, что разделяющая прокладка и добавочный заряд пороха заняли определенный участок внутри гильзы, пыж-компенсатор был укорочен на длину этого участка: со стороны контакта с пулей у пыжа-компенсатора была отрезана секция длиной 5,5 мм.

По аналогии с результатами подобной модернизации пулевого патрона 12-го калибра ожидалось, что средняя скорость возрастёт на 70-80 м/с, среднее максимальное давление возрастёт незначительно, понижение траектории на дистанции 100 м будет меньше, чем у штатного патрона, а кучность стрельбы будет выше. Патроны снаряжались порохом «Сунар-410» партии 1-05К. Масса заряда 1,39 г. Общий заряд для опытных патронов калибра .410 с разделенным пороховым зарядом составил 1,8 г (1,2 г + 0,6 г). Разделяющая картонная прокладка устанавливалась с усилием 2-5 кг. Программа испытаний включала в себя стрельбу патронами для определения скорости и давления; 10 патронами - для определения кучности на дистанции 35 м; 10 патронами - для определения кучности на дистанции 100 м, параллельно с патронами от образцовой партии ОБ-01.

 

Анализ результатов стрельб показал следующее

• для модернизированных патронов калибра .410 с разделённым пороховым зарядом: скорость на расстоянии 10 м от дульного среза составила 580 м/с; разброс скорости пули - 33 м/с; максимальное давление - 929 кгс/см2; кучность стрельбы на 35 м - 5 см; кучность стрельбы на 100 м - 31 см;
• для штатных патронов калибра.410: скорость на расстоянии 10 м от дульного среза - 496 м/с; разброс скорости - 19 м/с; максимальное давление - 825 кгс/ см2; кучность стрельбы на 35 м - 15 см; кучность стрельбы на дистанции 100 м - 64,5 см. Таким образом, модернизированный патрон с разделённым пороховым зарядом при практически одинаковом максимальном давлении со штатным патроном превосходит его в скорости на 17%, а в кучности на 100 м - в 2 раза.

 

Вывод

Предложены и принципиально обоснованы новые технические решения, не имеющие аналогов в мире, по новой конструкции высокоскоростного патрона для нарезного ствола с разделенным пороховым зарядом и с высокой степенью безотказности срабатывания капсюля-воспламенителя. Уменьшено также и время срабатывания капсюля-воспламенителя.

  

Источник: www.kalashnikov.ru