Az első világháború idején a harcoló személyek személyes páncélvédelmet kezdtek használni a gyalogosok számára acélsisakok és cuirassák formájában, amelyeket egy bizonyos távolságon nem tudtak áthatolni kis sebességű kézi lőfegyverek. Jelenleg a SIBZ-t 9 mm vastag bór-karbid kompozit lemezekkel nem lehet áthatolni 5, 45x39 mm, 5, 56x45 mm, 7, 62x39 mm, 7, 62x51 mm kaliberű acélmagot tartalmazó páncéltörő golyókkal. és 7, 62x54 mm 100 méternél kisebb távolságra …
Ennek az akadálynak a leküzdésére a páncéltörő kézi lőfegyverek egyre gyakrabban használnak volfrám-karbid és VK8 típusú kobalt ötvözetéből készült, 1 μm-nél kisebb szemcseméretű ötvözetből készült magot, amelynek végső szilárdsága hajlításban 2 GPa, 4 GPa kompresszióban, HRA 85 egység keménységgel. Még ígéretesebb a VNZh97 típusú volfrám fémötvözete, a páncéltörő tüzérségi lövedékek magjaihoz hasonlóan. A SIBZ lemezek azonban tartalékkal rendelkeznek a tartósság növelésére, mind a kompozitban lévő bór -karbid százalékos arányának növelésével, mind a lemezek vastagságával (figyelembe véve azt a tendenciát, hogy a gyalogos felszerelés részeként áttérnek a passzív exoszkeletonokra).
Ezenkívül a klasszikus ogival kagylógolyó rendkívül hatástalan hordozója a páncéltörő magnak, mivel ólomköpeny használata szükséges ahhoz, hogy áthaladjon a cső puskáján anélkül, hogy megsemmisítené a mag kemény ötvözetével való érintkezéskor. Ennek eredményeként a mag tömege minimálisra csökken. Például egy 5N, 45x39 mm-es kaliberű, 7N24M típusú patron golyója bimetálköpennyel, ólomköpennyel és VK8 ötvözetből készült páncéltörő maggal 4,1 gramm, ebből a mag tömege mindössze 1,8 gramm. Ezenkívül, amikor a SIBZ lemezzel ütközik, a golyó mozgási energiájának egy részét a bimetál héj zúzására, páncéltörő maggal való átszúrására és az ólomköpeny letépésére fordítják.
A kézi lőfegyverek páncélos penetrációjának növelésének hatékonyabb módja a kezdeti sebesség növelése és a keresztmetszet csökkentése. Az első mérték növeli a golyó mozgási energiáját, a második növeli a fajlagos terhelést a golyó és az akadály közötti érintkezési foltjában. A golyósebességet korlátozza a porgázok maximális nyomása a hordóban, amely jelenleg eléri a 4500 atmoszférát, és a hordóacél szilárdsága határozza meg. Ezt a korlátozást úgy oldják meg, hogy csökkentik a golyó tömegét és átmérőjét, miközben megtartják ugyanazt a furatátmérőt - azaz alkaliberű golyókra váltással. Egy alkaliberű golyó vezetéséhez a furatban kifejlesztett vezetőhevedereket használnak a mag felületén vagy polimer raklapot, amelynek anyagának sűrűsége 9-11-szer kisebb, mint a sárgaréz vagy az ólom sűrűsége.
Az első konstruktív megoldás ezen a területen a német Harold Gerlich golyója, amelyet a 20. század első harmadában fejlesztettek ki és két vezető kúpos övvel szereltek fel. A repülés közben a golyót forgatással stabilizálták, a puskacső átmérője változó volt, a vége felé elkeskenyedett, ami lehetővé tette a porgázok energiájának további és nagyobb hatékonyságának elérését. Ennek eredményeképpen a 6,5 gramm súlyú golyó 1600 m / s sebességre gyorsult, és egy 12 mm vastag acéllemezt szúrt ki 60 mm távolságban. A változó átmérőjű puskás cső gyártása azonban túl drága volt, és a vezetőövű golyókkal való tüzelés pontossága, ami gyűrődött, amikor ellőtt, kívánnivalót hagyott maga után.
A második tervezési megoldás a szubkaliberű lövedékek területén az amerikai AAI cég fejlesztése, amelynek élén Irwin Barr áll, és 1952-ben kifejlesztett egy 12-es méretű puskapatront, amely 32 nyíl alakú ütőelemmel volt ellátva egy tartályban. -típusú tálca. A tesztek kimutatták, hogy a nyíl alakú golyók nagy károsító hatást fejtenek ki, de alacsony a tüzelési pontosságuk, mivel lehetetlen biztosítani a golyók repülési irányát a hordóból való csoportos kilépésük után.
A kezdeményező munka az amerikai hadsereg SALVO kutatási programjának részeként folytatódott. Az AAI kifejlesztett egy, 5, 6x53 mm-es kaliberű, egyetlen golyós XM110 töltényt, nagy nyúlású hüvellyel, acél nyíl alakú alkaliberű golyóval, 1, 8 mm átmérővel és kaliberű farokkal. Vezetőeszközként magnéziumötvözetből készült húzóedényt használtak, amelyet a pisztolyrögzítő részekre vágtak, miután a golyó kilépett a hordóból. A lövést kézi lőfegyverekről végezték sima csővel, a golyó stabilizálását repülés közben a farokegység biztosította. A légsíkok aerodinamikai kúpjai a golyó kis szögsebességét állítják be annak érdekében, hogy átlagosan befolyásolják a gyártási hibák repülési egyenességét.
A kísérletek során kifejlesztették az 5, 77x57V XM645 patron továbbfejlesztett változatát, amely négyszegmenses, teflonbevonatú üvegszálas húzóedényt használt, amelyet súrlódási erők tartottak a hordóban lévő golyón, és szétestek. a légnyomás hatására szegmensekre, miután a golyó kilökött a hordóból. A patron hossza 63 mm, a nyíl alakú golyó hossza 57 mm, a golyó súlya 0,74 gramm, a raklap 0,6 gramm, a golyó szájsebessége 1400 m / s
A golyó legnagyobb megnyúlásának biztosítása érdekében azonban az AAI -nak meg kellett hosszabbítania a patronházat, ami negatívan befolyásolta az újratöltő mechanizmus megbízhatóságát a nagy súrlódás miatt a kamrában, és a méret növekedéséhez is vezetett és a kézifegyverek fogadójának súlya.
Ezért az amerikai hadsereg következő, SPIW nevű programjában a vezető volt az 5, 6x44 XM144 patron, amelyet a Frankfort Arsenal fejlesztett ki az 5, 56x45 mm-es alacsony impulzusú patron alakjában. Az XM216 SFR patron továbbfejlesztett változatának szabványos hüvelye volt, a patron hossza 49,7 mm, a nyíl alakú golyó hossza 45 mm, a golyó súlya 0,65 gramm, a raklap súlya 0,15 gramm, a golyó szájsebessége 1400 m / s volt
A SALVO és SPIW programok keretében végzett kísérleti tüzelés, amely alkaliberű, nyíl alakú, rendkívül kis tömegű golyókat használt, feltárta az ilyen golyók végzetes hátrányait-megnövekedett oldalirányú sodródást a szél hatására és jelentős eltérést a megadott pályától, amikor tüzelés az esőben.
A Szovjetunióban az első 7, 62 / 3x54 mm-es patront egy alkaliberű nyíl alakú golyóval fejlesztették ki Dmitrij Szirjajev vezetésével az 1960-as évek elején az NII-61-en (jövőbeli TsNIITOCHMASH). A nyíl alakú golyó nagyobb tömegében, kisebb nyúlásában (3x51 mm), az összeszűkülés hiányában, és ami a legfontosabb, a raklap és a golyó fésűvel történő összekapcsolásának módszerében különbözött amerikai társaitól. a nyilastengelyre alkalmazzák. Ez a megoldás lehetővé tette, hogy a szükséges tapadást nagyobb vonóerő mellett biztosítsuk a raklap oldaláról, hogy a golyó tömege többszöröse legyen, mint az amerikai társaké.
A két részből álló raklap alumíniumötvözetből készült, ezért a hordóból való kilépés után történő repülés során bizonyos veszélyt jelentett a szomszéd lövőkre. Ezenkívül az alumínium intenzíven tapadt a hordó furatának felületéhez, ami 100-200 lövésenként megkövetelte a hordó száraz tisztítását. De a nyíl alakú golyók legnegatívabb tulajdonsága az volt, hogy alacsony halálos hatásuk van a munkaerőre-a nagysebességű golyók tökéletesen átszúrták a páncélt, és mint a tűk, áthaladtak a lágy szöveteken, anélkül, hogy lökésszerű vízkalapácsot okoztak volna, és nem képeztek sebcsatornát. nagy átmérőjű.
Ezekkel a körülményekkel összefüggésben 1965-ben Vladislav Dvoryaninov vezetésével új, 10/4, 5x54 mm-es kaliberű patron kifejlesztését kezdték, módosított kivitelű, nyíl alakú golyóval, amelynek tömege 4,5 grammra nőtt. A fejlesztés során polimer anyagból olyan raklapot készítettek, amely nem szennyezi a hordó furatát lövés közben, a tengely farokszűkítését (mint az amerikai társaknál) a ballisztikus együttható növelésére, valamint a tengelyt a fésű területén és a golyóponton laposan alakították ki azzal a céllal, hogy a golyó konstruktív gyengülése két részre törjön, és felborítsa a golyót a lágy szövetek behatolása során
Ezek a technikai megoldások lehetővé tették a nyíl alakú golyók halálos hatásának fokozását, ugyanakkor csökkentették a gyalogosok személyi páncélvédelmének behatolási fokát, mivel a szilárd korláton áthaladó golyó hajlító feszültségeket is tapasztal (a golyó és az akadály találkozásának szögének növekedése), amely a golyó tengelyének megsemmisüléséhez vezet, kétszer legyengült (fésűvel és vágással) a legkritikusabb szakaszban, közvetlenül a pont mellett. A halálos akció nyeresége és a behatoló veszteség nem tette lehetővé Dvoryaninov és mtsai által tervezett alkaliberű nyíl alakú golyók elfogadását.
A szuperszonikus légáramú szélcsatornában a különböző testek körüli áramlás folyamatának tanulmányozása során kiderült, hogy bármilyen kialakítású nyíl alakú golyók nem optimális aerodinamikai alakúak-egyszerre öt lökéshullám-frontot generálnak:
- fej elöl;
- az elülső a pont tengelyre való átmenetének pontján;
- elöl a farok vezető szélein;
- elöl a farok hátsó szélein;
- az elülső a tengely farokszűkületének pontján.
Összehasonlításképpen, egy ogival alakú kaliberű golyó szuperszonikus sebességgel csak három lökéshullám frontot generál:
- fej elöl;
- elöl a csúcsnak a hengeres részbe való átmeneti pontjánál;
- farok elöl.
A szuperszonikus repülés aerodinamikája szempontjából a legoptimálisabb a golyó kúpos alakja a generátorfelület törése nélkül és a farokegység nélkül, amely csak a lökéshullám két frontját hozza létre: a fej és a farok. Ebben az esetben a kúpos golyó fejének nyitószöge többszöröse kisebb, mint az elsöprő golyó fejének nyitási szöge, mivel az első csúcsa kisebb nyitási szöggel rendelkezik, mint a második kúp. Ezen túlmenően, a nyíl alakú golyó, amelyet sima hordóból lőttek ki, és repülés közben (a gyártási hibák ellensúlyozása érdekében) csavarva, a farok kúpjai miatt, a kinetika egy részének kiválasztása miatt megnövekedett fékezéssel is megkülönböztethető energiát a golyó forgásához.
A nyíl alakú golyók jelzett hiányosságaival összefüggésben innovatív "Spear" / SPEAR címmel ellátott patront kínálnak, amely alkaliberű kúpos golyóval van felszerelve, és nem kell fésülni a golyó testén.. A patron teleszkópos formában készült, hogy minimalizálja a csomagolási térfogatot, amelyet csak a hüvely hossza és legnagyobb átmérője határoz meg. A töltény lőszerként szolgál lőfegyverekhez, amelyek csövekkel vannak ellátva, ovális csavarral fúró, Lancaster típusú fúrással, hogy megcsavarják a golyót a cső furatának áthaladása során. A golyó repülés közben megőrzi a stabilitást mind a giroszkópikus nyomaték, mind a súlypontnak az aerodinamikai nyomás középpontjához viszonyított elmozdulása miatt, a belső üreg kialakításával a golyó farkában.
A Lancaster hordóból kilőtt kúpos golyó jobb ballisztikus együtthatóval rendelkezik, mind az ogive, mind a nyíl alakú golyókhoz képest a következő okok miatt:
- a szuperszonikus repülés során keletkező lökéshullám -frontok legkisebb száma;
- nem csökken a mozgási energia a golyóforgáshoz a bejövő légáram miatt.
A kúpos golyó, amelynek belső ürege van a farokrészben, szintén fokozott behatolási képességgel rendelkezik - a szilárd gáton való áthaladás során a farokrész befelé gyűrődik, és a kúplap átmérője a golyó átmérőjére csökken az üreg elejének szakasza. A golyó keresztirányú terhelése majdnem megkétszereződik. Ebben az esetben a golyó megmaradt kúpos felületének élessége nagyobb marad, mint az azonos hosszúságú oggive vagy nyíl alakú golyóé. A fésű és a keresztirányú vágások hiánya a kúpos golyó felületén tovább növeli a penetrációját a Dvoryaninov és mtsai által tervezett nyíl alakú golyóhoz képest.
Ugyanakkor a kúpos golyó, amelynek belső ürege van a farokrészben, nagy halálos hatást fejt ki, mivel:
- a stabilitás határán áll a Lancaster furat csavarmenetének enyhe dőlése miatt;
- egy páncélozott gáton való áttörés után stabilitása csökken a farokrész összezúzódása és a nyomásközéppont elmozdulása miatt a súlyponton túl.
A belső üregben lévő kúpos golyó páncélozott gáton való áttöréséhez szükséges mozgási energiaveszteség a nyíl alakú és a gömb alakú golyók szintjén van: az elsőben az energiát a test zúzására fordítják az üreg területén, a másodikban a farokegység levágásakor, a harmadikban a héj és az ing töréséről és letépéséről.
A kúpos golyó teste funkcionálisan megfelel a burkolt golyó magjának, nincs ólomköpeny, a nehéz és drága sárgarézből készült héj helyett könnyű és olcsó műanyagból készült raklapot használnak. Másrészt a kúpos golyó a legracionálisabban használja fel szerkezeti anyagának szilárdsági jellemzőit egy nyíl alakú golyóhoz képest, amelyet mesterségesen gyengítettek a fésű és a keresztvágás helyén. Ezért a kúpos golyó tömege jelentősen minimalizálható, összehasonlítva egy egyenlő penetrációjú, oggival és nyíl alakú golyóval. Ez lehetővé teszi a kúpos golyó építőanyagának gazdaságilag indokolt megválasztását a legnagyobb sűrűségű volfrám fémötvözet javára.
A teleszkópos patron korlátozott belső térfogata miatt javasolt hajtógáz -töltetet használni préselt por -ellenőrző formájában, kristályos HMX -granulátumok hozzáadásával (amelyek mérete kisebb, mint a robbanóanyag felrobbanásának kritikus átmérője)) annak érdekében, hogy biztosítsák a töltés tervezett égési sebességét a kézifegyverek kiválasztott csőhosszára. A patron mint hüvely szerkezeti anyaga össztömegének csökkentése érdekében javasoljuk alumínium és diszpergált alumínium -oxid rost ötvözetének használatát, amelyet horganyzott sárgaréz bevonat és grafit töltetű, súrlódásgátló polimer bevonat véd. cikkben "Ígéretes töltények puskás fegyverekhez" ("Katonai Szemle", 2017. december 9 -én).
Az alábbi táblázat összehasonlítja a különböző típusú töltényeket és kézi lőfegyvereket:
Amint a táblázatból látható, a "Spear" / SPEAR patron a vezető a minimális csomagolási térfogat, hossz és súly tekintetében, valamint a golyó oldalsó terhelését tekintve. A golyó, a serpenyő és a porgázok visszarúgási lendülete kb. a másodikhoz képest.
Ezenkívül, amikor ovális csavarral fúrt hordóból golyót lőnek ki egy hordóból, akkor a horony hiánya miatt a hordó furatának gyakorlatilag nincs hőre lágyuló kopása. E tekintetben a golyó kezdeti sebességének több mint 1,5 -szeresének növekedése nem érinti a kézi lőfegyverek erőforrásait. Ezenkívül a kopás nélküli lövés tartalékot képez a tűz sorozatgyorsaságának 2000-3000 lövés / perc sebességre történő növelésére, amit az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériumának GRAU szakbizottsága ajánlott az Abakan eredményeit követően. versenyt a kényelmetlen helyzetekből történő automatikus tüzelés pontosságának növelése érdekében.
A kézi lőfegyvereken kívül a "lándzsa" / SPEAR töltény IZH-27 típusú Lancaster hordókkal vadászfegyverekhez is használható lőszerként, szabványos műanyag hüvelyekkel, amelyek acélból vagy sárgarézből készült, vésett kúpos golyókkal vannak töltve. öntött hőre lágyuló műanyagból. Miközben a fegyver visszahúzódását a hagyományos 12-es lövés lövési szintjén tartja, a 9 gramm súlyú alkaliberű golyó 70 cm-es hordóban 900 m / s sebességre gyorsul, ami megfelel a fegyver jellemzőinek. Mosin háromsoros puska.
Különböző típusú kúpos golyók geometriai jellemzői (hosszúság, kúpnyílás szög, a fej végének gömbölyűsége / biciklusossága, érintkezési terület jelenléte a hegyen a páncélozott gát letöréséhez, vagy egy kiterjedt üreg a nagy lövések halálossága miatt) állat, a faroküreg falainak mélysége és vastagsága), figyelembe véve a megadott repülési sebességet és az ütni kívánt célokat, a belföldi szoftver segítségével a golyók légben, gélen vagy szilárd közegben való áthaladásának szimulálása alapján határozható meg. termék FlowVision.
