Допинг для патрона

Модернизация патронов для стрелкового оружия.

С момента изобретения унитарного патрона появилось великое многообразие боеприпасов для различного оружия и предназначенных для широкого круга задач. В 1861 г. француз Потте изобрёл первый унитарный патрон центрального воспламенения. В отношении улучшения патронов центрального воспламенения много сделал англичанин Боксер. В частности, именно он заменил бумажную гильзу, предложенную Потте, металлической.

Типичный унитарный патрон для стрелкового оружия, облик которого сформировался ещё в середине XIX в., имеет капсюль-воспламенитель, пороховой заряд, металлическую гильзу и пулю. Однако понятно, что за 150–170 лет, прошедших с момента появления унитарных патронов, предпринимались неоднократные попытки их усовершенствовать. В частности, заслуживает внимания конструкция высокоскоростного нарезного патрона с разделённым пороховым зарядом и капсюлем-воспламенителем повышенной безотказности. С увеличением начальной скорости сокращается полётное время пули, что способствует улучшению меткости 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. Повысить скорость полёта пули за счёт повышения полной массы метательного заряда без увеличения максимального давления пороховых газов в патроне для нарезного оружия с цилиндрической гильзой с относительным удлинением не менее 2,7 возможно размещением в гильзе второй дополнительной части порохового заряда, отделённой от основного порохового заряда диафрагмой с отверстием. При этом диафрагма должна быть размещена внутри гильзы с натягом и иметь первоначальный диаметр на 0,05–0,2 мм больше внутреннего диаметра гильзы.

Повышение надёжности и уменьшение времени срабатывания капсюля-воспламенителя при стрельбе из длинноствольного нарезного оружия возможно достигнуть тем, что в капсюле-воспламенителе, состоящем из металлического колпачка с запрессованным в него воспламенительным составом ударного действия, покрытого герметизирующей мембраной, размещена трёхлепестковая наковаленка куполообразной формы, которая вершиной своего купола плотно соприкасается с герметизирующей мембраной, а основания лепестков наковаленки упираются во внутреннюю стенку колпачка капсюля-воспламенителя и плотно соприкасаются со специальным кольцевым выступом, расположенным в капсюльном гнезде гильзы. При этом диаметр кольцевого выступа меньше диаметра капсюльного отверстия на величину учетверённой толщины стенки колпачка капсюля-воспламенителя плюс 0,15 мм.

Такая конструкция капсюля-воспламенителя и наличие специального кольцевого выступа в капсюльном гнезде гильзы приводит к увеличению жёсткости удара бойка оружия на ударно-воспламенительный состав, так как наковаленка опирается на специальный кольцевой выступ, что предотвращает возможный сдвиг колпачка капсюля-воспламенителя при ударе бойка. Кроме того такое выполнение оболочки с загибом позволяет даже в случае, когда наковаленка запрессована внутрь колпачка не точно с допусками 0,05-0,1 мм, всегда жестко опереть её на специальный кольцевой выступ в капсюльном гнезде гильзы, что приведёт к плотному прижатию купола наковаленки к ударно-воспламенительному составу через герметизирующую мембрану. Недостатком конструкции является технологическая сложность трёхлепестковой наковаленки.

Но существует возможность упростить конструкцию — вместо трёхлепестковой наковаленки применить металлический шарик, который одним боком примыкает к герметизирующей мембране, а другим — к дну капсюльного отверстия, частично помещаясь внутрь центрального отверстия в дне капсюльного гнезда, и имеет такой диаметр, что он несколько углублён в капсюльном гнезде относительно торца шляпки гильзы.

При таком решении уменьшается трудоёмкость изготовления, а, следовательно, уменьшается себестоимость, повышается надёжность срабатывания капсюля, повышается чувствительность и стабильность срабатывания капсюля в составе патрона.

При капсюлировании гильз в автоматическом режиме на специальных линиях необходимо будет разместить на них дополнительное оборудование — подаватель металлических шариков — который будет подавать металлические шарики на центральное отверстие в дне капсюльного гнезда гильзы. Данное отверстие будет надёжно фиксировать положение металлического шарика при дальнейшем автоматической операции запрессовки металлических колпачков с запрессованным в них воспламенительным составом ударного действия, покрытого герметизирующей мембраной.

Гильза новой конструкции великолепно проявит себя в составе высокоскоростного нарезного патрона, где обеспечивается определённая временная задержка воспламенения дополнительной части порохового заряда, что позволяет увеличить полную массу метательного заряда и скорость полёта пулевого снаряда.

В таком патроне горение второй части порохового заряда, масса которого подбирается экспериментальным путём, уже не вызывает повышение уровня максимального давления пороховых газов, потому что в момент его воспламенения пуля уже движется и объём запулевого пространства в стволе резко увеличивается.

В связи с тем, что относительные удлинения цилиндрических гильз для нарезного оружия близки к относительным удлинениям цилиндрических гильз патронов для гладкоствольных ружей, у которых хорошо изучены принципы увеличения скорости полёта метаемого элемента за счёт разделения порохового заряда на части диафрагмами с отверстиями (патенты РФ № 2102693, № 102103, № 2301954, № 143745, № 2512815, № 2522753), можно предположить, что данный принцип увеличения скорости полёта пули будет применим и к нарезным патронам.

В качестве обоснования этого утверждения можно привести результаты баллистических испытаний пулевого патрона .410-го калибра. Барнаульский патронный завод провёл работу по модернизации пулевого патрона .410-го калибра со стальной гильзой. Он отличается от штатного тем, что имеет на 30% увеличенный по массе разделённый пороховой заряд («Сунар-410»). 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, снижение траектории на дистанции 100 м будет меньше, чем у штатного патрона, а кучность стрельбы — выше. Последние серийные патроны снаряжались порохом «Сунар-410» партии 1-05К (масса заряда 1,39 г). Общий заряд для опытных патронов калибра .410 с разделённым пороховым зарядом составил 1,8 г (основной заряд 1,2 г).

Анализ результатов стрельб показал следующее. Для модернизированных патронов калибра .410 с разделённым пороховым зарядом: V10=580 м/с, разброс скоростей пули — 33 м/с, Рmax=929 кгс/см². Кучность стрельбы на 35 м — 11,5 см (поперечник), на 100 м — 31 см.

Для штатных патронов V10=496 м/с, разброс скоростей — 19 м/с, Рmax=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.

В данном патроне для основного и дополнительного заряда использовался порох «Сунар-410». Однако если провести аналогию с баллистическими исследованиями по эффективности применения разделённого порохового заряда для гладкоствольных патронов, изложенных в патентах РФ № 102103 и № 14374, где доказана целесообразность применения различных марок порохов для основного и дополнительной заряда, то полученные результаты можно улучшить.

В этом аспекте интересно рассмотреть новый отечественный патрон .366 ТКМ (производитель ЗАО «Техкрим»). Оружие данного калибра (ВПО-208, ВПО-209) относится к гладкоствольному оружию, хотя по своим параметрам на дальностях до 100 м близко к нарезному. Карабин ВПО-208 выдерживает эксплуатационное давление патрона ТКМ-366 на уровне 3300 бар, которое превышает уровень максимального давления пороховых газов гладкоствольного оружия более чем в 3 раза. Поперечник рассеивания пуль при стрельбе из ВПО-208 на 50 и 100 м практически находится на уровне нарезного оружия. Успешное применение разделённого заряда в данном патроне может идеально продемонстрировать универсальность и практическую целесообразность применения разделённых зарядов в нарезных патронах, включая боевые, для стрелкового оружия.

Для натурных испытаний патронов с разделённым пороховым зарядом в калибре .366 ТКМ были приобретены и расснаряжены патроны с пулей «ДЭРИ» (масса 13,5 г), которые обеспечивают начальную скорость 550 м/с. Затем с использованием гильз и пуль были заново снаряжены патроны такого же калибра, но с порохом «Сунар 410» и с разделением порохового заряда картонной прокладкой на две равные части (0,75+0,75 г).

Средняя начальная скорость из десяти выстрелов из ВПО-208 патронами с разделённым пороховым зарядом составила 636 м/с. Данная скорость выше скорости штатного патрона с пулей ДЭРИ на 14% и, следовательно, кинетическая энергия пули патрона с раздёленным пороховым зарядом выше энергии пули штатного заводского патрона практически на 30%. Максимальное давление, определённое по смятию капсюля-воспламенителя модернизированного патрона, оказалось на уровне штатного патрона.

Кроме того была произведена стрельба в упор в стальную плиту патронами с пулей ДЭРИ в штатном исполнении и патронами с разделённым пороховым зарядом. Определены глубины кратеров, которые для штатного патрона и патрона с разделённым пороховым зарядом, соответственно, составили 3,6 и 4,4 мм.

Таким образом, доказана возможность повышения эффективности стрельбы из охотничьего оружия калибра .366 ТКМ за счёт применения патрона с разделённым зарядом и ничего не препятствует налаживанию его серийного производства. Возможно, такой патрон скоро появится…