RU2112205C1

RU2112205C1 - Universal bullet

Info

Publication number: RU2112205C1
Application number: RU96116381/02A
Authority: RU
Inventors: К.В. Демидов; С.И. Жабин; В.М. Кнебельман; В.В. Никольский; И.Н. Тетер; И.Н. Тетеря; Е.В. Рудаков; А.П. Савин
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: small arms ammunition, applicable for shooting in the air, under water, from air to water and from water to air. SUBSTANCE: bullet is made as an extended rod with a truncated cone in the front part with formation of a cavitation space at motion in aqueous medium. The bullet consists of two parts. The bullet front part has a higher mean density, and the rear part - a lower mean density. The front part may be made of a hard alloy, for instance, of a tungsten one, and the rear part - of a light alloy, for instance, of an aluminium one. The bullet may be made monolithic, its rear part may be lightened, for instance, in the form of a caliber tail made in the bullet material. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к боеприпасам для стрелкового оружия и может быть использовано в конструкции универсальной пули для универсального оружия, предназначенного для стрельбы на воздухе, под водой, из воздуха в воду и из воды в воздух. The invention relates to ammunition for small arms and can be used in the construction of a universal bullet for universal weapons designed to fire in the air, under water, from air to water and from water to air.

Известен заостренный снаряд переменной по длине твердости [1]. Он выполнен в виде удлиненного тонкого стержня с заостренной конической передней частью и центральной цилиндрической частью. Стержень является монолитным и выполнен из одного материала, но имеет разную твердость. В передней части она существенно меньше, чем в центральной и хвостовой. Known pointed projectile variable in hardness [1]. It is made in the form of an elongated thin rod with a pointed conical front part and a central cylindrical part. The core is monolithic and made of one material, but has different hardness. In the front, it is significantly less than in the central and tail.

Однако этот снаряд не предназначен для использования под водой и применяется только для стрельбы на воздухе. However, this projectile is not intended for use under water and is used only for firing in the air.

Наиболее близким к предлагаемому является подводный снаряд в виде заостренного длинного стержня [2]. Closest to the proposed is an underwater projectile in the form of a pointed long rod [2].

В вооружении современного боевого пловца используется огнестрельное оружие, где пороховой заряд выбрасывает однородную гладкую заостренную стрелу-пулю, отслеживающую траекторию полета под водой за счет формирования в направлении цели узкой длинной вакуумной каверны, поддерживающей устойчивый полет стрелы и захлопывающейся при падении скорости стрелы до 80-100 м/с. The armament of a modern combat swimmer uses firearms, where the powder charge ejects a homogeneous smooth pointed arrow-bullet, tracking the flight path under water due to the formation of a narrow long vacuum cavity in the direction of the target, which maintains a stable flight of the arrow and slams when the arrow speed drops to 80-100 m / s

Проведенные как у нас, так и за границей работы по стрельбе под водой показали, что отклониться от найденной формы поражающего элемента в виде гладкой заостренной иглы-стрелы не удается и эта форма должна быть признана классической. Такой формой обладает пуля [2], принятая в качестве прототипа. The work underwater both at home and abroad has shown that it is not possible to deviate from the found form of the striking element in the form of a smooth pointed arrow-needle and this form must be recognized as classical. This form has a bullet [2], adopted as a prototype.

Она имеет головную часть в форме усеченного конуса, корпус цилиндрической формы и оперенную хвостовую часть. Диаметр окружности на вершине усеченного конуса головной части составляет одну треть от диаметра цилиндрической части пули, что снижает силу сопротивления водной среды при движении пули в ней за счет образования кавитационной зоны, размер которой превышает длину пули. Подводная пуля выполнена монолитной. It has a truncated cone-shaped head, a cylindrical body and a feathered tail. The diameter of the circle at the top of the truncated cone of the head is one third of the diameter of the cylindrical part of the bullet, which reduces the resistance of the aquatic environment when the bullet moves in it due to the formation of a cavitation zone, the size of which exceeds the length of the bullet. The underwater bullet is made monolithic.

Недостатком этой подводной пули-стрелы является ее непригодность для стрельбы на воздухе, так как центр сопротивления у нее находится впереди центра тяжести, что не обеспечивает устойчивого полета в воздухе и не дает ни необходимой кучности боя и эффективности поражения цели, ни условий вхождения в воду. The disadvantage of this underwater bullet-arrow is its unsuitability for firing in the air, since the center of resistance is located in front of the center of gravity, which does not provide a stable flight in the air and does not provide the necessary accuracy of the battle and the effectiveness of hitting the target, or the conditions for entering the water.

Как известно, при стрельбе на воздухе возмущающими факторами являются преследующие пулю-стрелу после выхода ее из ствола пороховые газы и поворот оружия в момент выхода стрелы из ствола в плоскости, проходящей через траекторию ее полета, за счет момента от действия силы отдачи при выстреле, не совпадающей по вектору с центром тяжести оружия и точкой приложения к оружию опоры (пистолете - руки стрелка). As you know, when firing in the air, disturbing factors are gunpowder gases chasing the arrow after it leaves the barrel and the weapon rotates when the arrow leaves the barrel in a plane passing through its flight path, due to the moment from the recoil force during the shot, coinciding in vector with the center of gravity of the weapon and the point of application of the support to the weapon (pistol - hands of the shooter).

Если не ликвидировать или значительно не уменьшить эти возмущения, то при стрельбе продолговатой стрелой в воздухе потребуется мощная стабилизация стрелы за счет надкалиберного оперения, которое должно сбрасываться при входе в воду и при стрельбе под водой. Такой боеприпас потребует ствола с крестообразными радиальными щелями в стенке канала или толкающего поддона. И то и другое означает появление перед поддоном дополнительного столба воды, который необходимо вытолкнуть из ствола, а значит, и более мощного метательного заряда, увеличивающего усилие отдачи до недопустимых пределов. Поэтому для стрельбы на воздухе требуются другие способы стабилизации полета пули. If these disturbances are not eliminated or not significantly reduced, then when shooting with an elongated arrow in the air, a powerful stabilization of the arrow will be required due to the over-caliber plumage, which should be reset when entering the water and when shooting under water. Such ammunition will require a barrel with crosswise radial slots in the wall of the channel or pushing tray. Both that and another means the appearance in front of the pallet of an additional column of water, which must be pushed out of the trunk, and therefore a more powerful propellant charge, increasing the recoil force to unacceptable limits. Therefore, for shooting in the air, other methods of stabilizing the flight of the bullet are required.

Изобретение решает задачу создания универсальной пули, пригодной как для стрельбы на воздухе, так и под водой, а также из воздуха в воду и из воды в воздух. The invention solves the problem of creating a universal bullet suitable for both firing in the air and under water, as well as from air to water and from water to air.

Для решения поставленной задачи универсальная пуля в виде удлиненного цилиндрического стержня с усеченным конусом в передней части, обеспечивающим образование кавитационной полости при движении в водной среде, согласно изобретению выполнена состоящей из двух частей: передней части, имеющей большую среднюю плотность, и задней, имеющей меньшую среднюю плотность, при этом линейные размеры пули, ее масса и плотности ее передней и задней частей связаны зависимостями
l_п = l_к + l_ц,
l_з = l - l_п,

где l_п - длина передней части пули;
l_к - длина конической части пули;
l_з - длина задней части пули;
l - длина пули;
M - масса пули;
S - площадь миделева сечения пули;
V - объем пули;
V_к - объем конической части пули;
ρ_п - средняя плотность передней части пули;
ρ_з - средняя плотность задней части пули;
a - координата центра давления;
h - координата центра масс конусной части пули.To solve the problem, a universal bullet in the form of an elongated cylindrical rod with a truncated cone in the front part, which ensures the formation of a cavitation cavity when moving in an aqueous medium, according to the invention is made up of two parts: the front part, which has a higher average density, and the back, which has a lower average density, while the linear dimensions of the bullet, its mass and the density of its front and rear parts are related
l _p = l _k + l _c
l _s = l - l _p

where l _p - the length of the front of the bullet;
l _to - the length of the conical part of the bullet;
l _s - the length of the rear of the bullet;
l is the length of the bullet;
M is the mass of the bullet;
S is the area of the mid-section of the bullet;
V is the volume of the bullet;
V _to - the volume of the conical part of the bullet;
ρ _p - the average density of the front of the bullet;
ρ _z - the average density of the rear of the bullet;
a is the coordinate of the center of pressure;
h is the coordinate of the center of mass of the conical part of the bullet.

Обеспечение разной средней плотности передней и задней частей пули получено посредством выполнения пули составной, с передней частью из тяжелого сплава, например сплава вольфрама, а задней из легкого сплава, например сплава алюминия. Или посредством выполнения пули монолитной (из одного материала), при этом в ее задней части имеется облегчение в виде центрального отверстия или обнижения снаружи, в том числе в виде калиберного оперения. Возможно также сочетание первого и альтернативного второго вариантов. The provision of different average densities of the front and rear parts of the bullet is obtained by making a composite bullet, with the front part of a heavy alloy, such as a tungsten alloy, and the back of a light alloy, such as an aluminum alloy. Or by performing a monolithic bullet (from one material), while in its rear part there is relief in the form of a central hole or a decrease in the outside, including in the form of a caliber plumage. A combination of the first and alternative second options is also possible.

Таким образом, предлагаемая пуля обладает классической для подводного боеприпаса формой, а ее размеры и масса равны размерам и массе пули, обладающей стабилизированным полетом под водой. Устойчивый полет в воздухе достигается за счет перемещения центра масс пули вперед по отношению к аэродинамическому центру давления. Перемещение центра масс вперед достигается путем выполнения пули с большей средней плотностью в передней части по сравнению со средней плотностью в задней части. Под средней плотностью (см.[3]) понимается отношение массы рассматриваемого участка пули к объему этого участка пули с сечением, равным миделеву сечению пули (при этом передний усеченный конус сохраняется неизменным для устойчивого полета пули под водой). Thus, the proposed bullet has a classic form for underwater ammunition, and its size and weight are equal to the size and mass of the bullet, which has a stable flight under water. A stable flight in the air is achieved by moving the center of mass of the bullet forward relative to the aerodynamic center of pressure. Moving the center of mass forward is achieved by firing a bullet with a higher average density in the front than the average density in the back. Under the average density (see [3]) we mean the ratio of the mass of the considered bullet section to the volume of this bullet section with a cross section equal to the mid-section of the bullet (the front truncated cone remains unchanged for a stable flight of the bullet under water).

Приведенные выше зависимости, по которым можно рассчитать нужные плотности передней и задней частей пули и, соответственно, подобрать необходимый материал, а также определить линейные размеры пули, были получены расчетным путем, а затем подтверждены практически. Используя предложенные формулы, можно построить графические зависимости плотности и длины передней части пули в зависимости от плотности и длины задней части пули, что приведено на фиг. 3. Пользуясь таким графиком, можно легко выбирать необходимые параметры для элементов пули. The above dependences, by which it is possible to calculate the necessary densities of the front and rear parts of the bullet and, accordingly, to select the necessary material, as well as to determine the linear dimensions of the bullet, were obtained by calculation, and then practically confirmed. Using the proposed formulas, it is possible to construct graphical dependences of the density and length of the front of the bullet depending on the density and length of the rear of the bullet, which is shown in FIG. 3. Using this chart, you can easily select the necessary parameters for the bullet elements.

На фиг.1 изображена универсальная пуля; на фиг.2 - расчетная схема пули; на фиг.3 - график зависимости плотности и длины передней части пули от плотности и длины ее задней части. Figure 1 shows a universal bullet; figure 2 is a design diagram of a bullet; figure 3 is a graph of the density and length of the front of the bullet from the density and length of its rear.

Предложенная универсальная пуля состоит из передней 1 и задней 2 частей. В передней 1 части имеется усеченный конус A, который обеспечивает образование кавитационной полости при движении в водной среде. Изображенная на фиг. 1 пуля выполнена составной. Передняя часть 1 выполнена из вольфрамового сплава, а задняя часть 2 - из алюминиевого, которые жестко скреплены между собой. Передняя часть имеет большую среднюю плотность ρ_п, а задняя меньшую ρ_з. Это определяет размещение центра масс пули впереди центра давления, что обеспечивает пуле стабильный полет в воздушной среде. Хвостовая часть пули имеет оперение B.The proposed universal bullet consists of front 1 and rear 2 parts. In the front 1 part there is a truncated cone A, which ensures the formation of a cavitation cavity when moving in an aqueous medium. Depicted in FIG. 1 bullet is made composite. The front part 1 is made of tungsten alloy, and the rear part 2 is made of aluminum, which are rigidly bonded to each other. The front part has a higher average density ρ _p , and the rear less ρ _s . This determines the location of the center of mass of the bullet in front of the center of pressure, which ensures the bullet a stable flight in the air. The tail of the bullet has a plumage B.

Такая универсальная пуля, покинув канал ствола, обладает устойчивым полетом как в воде, так и в воздухе, а также на границе этих сред. Such a universal bullet, having left the bore, has a stable flight both in water and in air, as well as at the border of these media.

На предприятии ЦКИБ СОО изготовлены опытные образцы универсальных пуль и проведены их испытания с положительным результатом. The TsKIB SOO enterprise made prototypes of universal bullets and tested them with a positive result.

Источники информации
1. Патент США N 3851590, кл. F 42 B 13/00, 1975.Sources of information
1. US patent N 3851590, CL. F 42 B 13/00, 1975.

2. Патент США N 3915092, кл. F 42 B 11/00, 1975 - прототип. 2. US patent N 3915092, class. F 42 B 11/00, 1975 - prototype.

3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. -М.: Наука, 1964, с. 35. 3. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Handbook of Physics. -M .: Nauka, 1964, p. 35.

Claims

1. The bullet is universal, made in the form of an elongated rod with a truncated cone in the front part, with the formation of a cavitation cavity when moving in an aqueous medium, characterized in that the bullet consists of two parts: the front part, which has a high average density, and the back, which has lower average density, while the linear dimensions of the bullet, its mass and the density of its front and rear parts are related
l _p = l _k + l _c ;
l _s = l - l _p ;

where l _p - the length of the front of the bullet;
l _to - the length of the conical part of the bullet;
l _c - the length of the cylindrical part;
l _s - the length of the rear of the bullet;
l is the length of the bullet;
M is the mass of the bullet;
S is the area of the mid-section of the bullet;
V is the volume of the bullet;
V _to - the volume of the conical part of the bullet;
ρ _p - the average density of the front of the bullet;
ρ _z - the average density of the rear of the bullet;
a is the coordinate of the center of pressure;
h is the coordinate of the center of mass of the conical part of the bullet.

2. The bullet according to claim 1, characterized in that it is made integral, with the front part of a heavy alloy, for example, tungsten, and the back of a light alloy, for example aluminum, or the bullet is made monolithic, while its back is relieved , for example, in the form of a caliber plumage made in the material of the bullet.