RU2172922C1

RU2172922C1 - Small-arms sporting cartridge

Info

Publication number: RU2172922C1
Application number: RU2000105857/02A
Authority: RU
Inventors: П.Я. Добрынин; В.П. Козюрин; К.В. Петрухин; К.Г. Рыжанков; нин Н.Я. Уль; Н.Я. Ульянин; Н.И. Ханакова
Original assignee: Открытое акционерное общество Новосибирский завод низковольтной аппаратуры
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-08-27

Abstract

FIELD: small-arms ammunition, in particular, sporting one mainly of caliber 5.6 mm, cartridges with deformable bullets. SUBSTANCE: in the given cartridge the cavity in the bullet head is made in the form of two truncated cones with a common base. The shape and the parameters of the cavity make it possible to draw together as mush as possible the moment of the beginning of billet deformation and the moment of attainment of the maximum pressure inside the cavity, which optimizes the process of deformation. EFFECT: enhanced stopping action of the cartridge bullet by 5-6 times as compared with the known bullets, reduced distance at which the bullet is dangerous for people, reduced consumption of materials for its manufacture by 20 to 25%. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области боеприпасов стрелкового оружия, в частности к охотничьим патронам с деформирующимися пулями, преимущественно калибра 5,6 мм. The invention relates to the field of small arms ammunition, in particular for hunting cartridges with deformable bullets, mainly of a caliber of 5.6 mm

Известны патроны с деформирующимися пулями, в головной части которых имеется полость, обеспечивающая возникновение радиальных деформирующих сил изнутри пули, что способствует увеличению ее диаметра в процессе прохождения через среду биологических тканей, а следовательно, повышает останавливающее действие пули. Величина радиальных деформирующих сил зависит от параметров и формы полости. Например, в пуле по патенту РФ N 2094743 полость выполнена в виде цилиндра, переходящего в глухое воронкообразное отверстие, криволинейная образующая которого выгнута внутрь полости. Недостатком данной пули является то, что она не обладает высоким останавливающим действием, т.к. форма и параметры полости не способствуют максимально быстрому нарастанию радиальной составляющей деформирующих сил, действующих на ее стенки, что приводит к непроизводительным потерям энергии, расходуемой на излишнюю осевую деформацию и образование протяженного раневого канала. Cartridges with deforming bullets are known, in the head of which there is a cavity that provides the occurrence of radial deforming forces from the inside of the bullet, which helps to increase its diameter during the passage through the environment of biological tissues, and therefore increases the stopping effect of the bullet. The magnitude of the radial deforming forces depends on the parameters and shape of the cavity. For example, in the pool according to RF patent N 2094743, the cavity is made in the form of a cylinder turning into a blind funnel-shaped opening, the curvilinear generatrix of which is curved into the cavity. The disadvantage of this bullet is that it does not have a high stopping effect, because the shape and parameters of the cavity do not contribute to the fastest possible increase in the radial component of the deforming forces acting on its walls, which leads to unproductive losses of energy spent on excessive axial deformation and the formation of an extended wound channel.

Наиболее близким из аналогов по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является техническое решение по патенту РФ N 2009444 "Охотничий патрон стрелкового оружия". Данный патрон содержит гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и экспансивную (деформируемую) безоболочечную пулю, в головной части которой выполнено глухое осевое отверстие глубиной (1,0-1,5)d в виде цилиндра диаметром (0,3-0,45)d, переходящим в конус, сужающийся к основанию до диаметра (0,09-0,18)d, где d - калибр пули. The closest of the analogues in terms of the set of essential features and the achieved result is the technical solution according to the patent of the Russian Federation N 2009444 "Hunting cartridge for small arms." This cartridge contains a sleeve with an igniter capsule, a propelling charge and an expansive (deformable) shellless bullet, in the head of which there is a blind axial hole with a depth of (1.0-1.5) d in the form of a cylinder with a diameter of (0.3-0.45 ) d, turning into a cone, tapering to the base to a diameter of (0.09-0.18) d, where d is the caliber of the bullet.

Пуля прототипа имеет одно из самых больших (среди известных технических решений) соотношений D/d, где D - максимальный диаметр деформируемой пули, но ее останавливающее действие не максимализировано, т.к. форма и параметры полости определяют замедленный характер нарастания радиальных деформирующих сил, при этом процесс радиальной деформации пули до максимального диаметра излишне растягивается во времени, что способствует значительному перераспределению кинетической энергии в пользу осевой деформации пули и образованию протяженного раневого канала. The prototype bullet has one of the largest (among the known technical solutions) D / d ratios, where D is the maximum diameter of the deformable bullet, but its stopping effect is not maximized, because the shape and parameters of the cavity determine the delayed nature of the increase in radial deforming forces, while the process of radial deformation of the bullet to a maximum diameter is unnecessarily stretched in time, which contributes to a significant redistribution of kinetic energy in favor of axial deformation of the bullet and the formation of an extended wound channel.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение останавливающего действия пули с обеспечением технического результата в виде увеличения максимального диаметра деформируемой пули и уменьшения времени процесса ее деформации. The objective of the invention is to increase the stopping action of the bullet while providing a technical result in the form of increasing the maximum diameter of the deformable bullet and reducing the time of the process of its deformation.

Поставленная задача решается за счет того, в охотничьем патроне, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и безоболочечную экспансивную пулю, в головной части которой имеется полость глубиной (1,0-1,5)d с нижней частью в виде глухого осевого отверстия, сужающегося к основанию до (0,09-0,18)d, верхняя часть полости на глубину (0,24-0,36)d выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к хвостовой части пули, с диаметром малого основания (0,29-0,41)d и большего основания (0,46-0,52)d, при этом в хвостовой части пули выполнено глухое цилиндрическое отверстие диаметром (0,39-0,54)d и глубиной (0,36-0,45)d, где d - калибр пули. The problem is solved due to the fact that in a hunting cartridge containing a cartridge case with an igniter capsule, a propelling charge and an envelopeless expansive bullet, in the head of which there is a cavity with a depth of (1.0-1.5) d with the lower part in the form of a blind axial hole tapering to the base to (0.09-0.18) d, the upper part of the cavity to a depth of (0.24-0.36) d is made in the form of a truncated cone, expanding to the tail of the bullet, with a diameter of a small base (0, 29-0,41) d and a larger base (0,46-0,52) d, while a blind cylinder is made in the tail of the bullet nical hole (0,39-0,54) d and the depth (0,36-0,45) d, where d - caliber bullets.

В существующих конструкциях патронов с экспансивными пулями указанная совокупность существенных признаков не выявлена, что позволяет считать данное техническое решение соответствующим критерию "новизна". In the existing designs of cartridges with expansive bullets, the specified set of essential features has not been identified, which allows us to consider this technical solution as meeting the criterion of "novelty."

Общепринято, что биологические ткани рассматриваются как жидконаполненная среда, в связи с чем одной из составляющих поражающего действия пули является возникающая в этой среде ударная волна, эффект которой тем больше, чем обширнее ее фронт, выше давление во фронте и короче время нарастания давления до максимального. Естественно, что динамичность этих параметров зависит от величины инициирующих их факторов, т.е. максимального диаметра деформируемой пули, времени процесса деформации и запаса кинетической энергии на момент достижения максимального диаметра. В экспансивных пулях, имеющих осевую полость, эти факторы являются следствием воздействия изнутри полости деформирующих сил, возникающих в результате действия давления, создаваемого жидконаполненной средой проникания при заполнении полости. It is generally accepted that biological tissues are considered as a liquid-filled medium, and therefore one of the components of the damaging effect of a bullet is the shock wave that arises in this medium, the effect of which is greater the wider its front, the pressure in the front is higher and the time of pressure rise to a maximum is shorter. Naturally, the dynamism of these parameters depends on the magnitude of the factors initiating them, i.e. the maximum diameter of the deformable bullet, the time of the deformation process and the stock of kinetic energy at the time of reaching the maximum diameter. In expansive bullets having an axial cavity, these factors are the result of the action of deforming forces from the inside of the cavity, which arise as a result of the pressure created by the liquid-filled penetration medium when the cavity is filled.

В существующих пулях деформация начинается практически с начала проникновения, при этом геометрия полости предопределяет преобладание осевых деформаций, в процессе которых происходит перераспределение материала деформируемых стенок, т. е. утонение в верхней части и утолщение у основания, что способствует постепенной деформации пули начиная с головной части с одновременным сворачиванием стенок в тор. Естественно, подобный характер деформации не способствует получению наибольшего максимального диаметра, при этом процесс деформации излишне растянут во времени и требует увеличенных затрат энергия - сначала на увеличение толщины стенок, потом на преодоление их сопротивления деформации. In existing bullets, deformation begins almost from the beginning of penetration, while the geometry of the cavity determines the predominance of axial deformations, during which redistribution of the material of the deformable walls occurs, i.e., thinning in the upper part and thickening at the base, which contributes to the gradual deformation of the bullet starting from the head part with simultaneous folding of the walls into a torus. Naturally, this type of deformation does not contribute to obtaining the largest maximum diameter, while the deformation process is unnecessarily extended in time and requires increased energy expenditures - first to increase the wall thickness, then to overcome their deformation resistance.

В предлагаемом техническом решении геометрия и параметры полости позволяют сдвинуть начало деформации ближе к моменту создания максимального давления в полости, обеспечивая одновременность воздействия на всю ее поверхность, что значительно сокращает время деформации и меняет ее характер, т.к. стенки при этом разворачиваются в полусферу, а следовательно, пуля приобретает существенно больший максимальный диаметр по сравнению с аналогами, при этом на осевое перераспределение материала, в силу возможности его перетекания в полость хвостовой части пули, затрачивается меньше энергия, что в совокупности обеспечивает осуществление заявленного технического результата. In the proposed technical solution, the geometry and parameters of the cavity make it possible to shift the beginning of deformation closer to the moment of creating maximum pressure in the cavity, ensuring simultaneous action on its entire surface, which significantly reduces the time of deformation and changes its nature, because while the walls unfold in a hemisphere, and therefore, the bullet acquires a significantly larger maximum diameter compared to peers, while the axial redistribution of the material, due to the possibility of its flowing into the cavity of the tail of the bullet, requires less energy, which together ensures the implementation of the claimed technical result.

На фиг. 1 представлена конструкция патрона, на фиг. 2 - продольный разрез пули. In FIG. 1 shows the design of the cartridge, in FIG. 2 - a longitudinal section of a bullet.

Патрон состоит из гильзы 1 с капсюлем-воспламенителем 2, метательного заряда 3 и пули 4, имеющей полость 5, верхняя часть которой на глубину L1 выполнена в виде усеченного конуса 6 с диаметром малого основания d1 и большого d2. Нижняя часть полости 5 имеет вид глухого, осевого, сужающегося к основанию отверстия 7, в хвостовой части пули 1 имеется глухое цилиндрическое отверстие 8 диаметром d3 и глубиной L2. The cartridge consists of a sleeve 1 with a primer 2, a propellant charge 3 and a bullet 4 having a cavity 5, the upper part of which to a depth L1 is made in the form of a truncated cone 6 with a diameter of a small base d1 and a large d2. The lower part of the cavity 5 has the form of a blind, axial, tapering to the base of the hole 7, in the rear part of the bullet 1 there is a blind cylindrical hole 8 with a diameter of d3 and a depth of L2.

Патрон функционирует следующим образом. При срабатывании капсюля - воспламенителя 2 газы, образующиеся в гильзе 1 от сгорания метательного заряда 3, выталкивают пулю 4 через канал ствола оружия. С начала контакта пули 4 с целью в ее полость 5 поступает жидконаполненная биологическая среда, масса которой, двигаясь с большим ускорением, создает в полости 5 давление, достаточное для обеспечения радиальной деформации пули. Нарастание давления процесс временной, при этом в течение 40 - 60% этого времени стенки верхней части полости 6 и частично нижней ее части 7 не испытывают существенных деформирующих усилий, т.к. диаметр входного отверстия d1 меньше максимального диаметра полости d2. Это позволяет практически исключить возникновения ранних осевых деформаций стенок пули, а также существенно сблизить момент начала деформации с моментом достижения максимального давления в полости и проявлением эффект гидравлического удара, что ведет к быстрому нарастанию величины радиальных сил и одновременности их воздействия на всю поверхность полости 5, при этом происходит резкий разворот ее стенок. Действующие в это время осевые деформирующие силы способствуют перераспределению материала из нижней части стенок в свободный объем полости 8 в хвостовой части пули. В процессе разворота стенок пули 4 наружу ее диаметр увеличивается, соответственно увеличивается и диаметр раневого канала. При этом происходит интенсивная передача кинетической энергии пули 4 биологическим тканям, приводящая к их обширному разрушению и болевому шоку, т.е. к увеличению останавливающего действия пули. The cartridge operates as follows. When the capsule is igniter 2, the gases generated in the sleeve 1 from the combustion of the propellant charge 3, push the bullet 4 through the barrel of the weapon. From the beginning of the contact of the bullet 4 with a target, a fluid-filled biological medium enters its cavity 5, the mass of which, moving with great acceleration, creates a pressure in the cavity 5 sufficient to ensure radial deformation of the bullet. Pressure build-up is a temporary process, while during 40-60% of this time, the walls of the upper part of the cavity 6 and partially its lower part 7 do not experience significant deforming forces, since the diameter of the inlet d1 is less than the maximum diameter of the cavity d2. This makes it possible to virtually eliminate the occurrence of early axial deformations of the bullet walls, as well as to substantially approach the moment of deformation onset to the moment of attaining maximum pressure in the cavity and the manifestation of the effect of hydraulic shock, which leads to a rapid increase in the radial forces and the simultaneous effect on the entire surface of the cavity 5, when this is a sharp turn of its walls. The axial deforming forces acting at this time contribute to the redistribution of the material from the lower part of the walls to the free volume of the cavity 8 in the tail of the bullet. In the process of turning the walls of the bullet 4 outward, its diameter increases, respectively, and the diameter of the wound channel increases. In this case, the kinetic energy of the bullet is intensively transferred to 4 biological tissues, leading to their extensive destruction and pain shock, i.e. to increase the stopping action of the bullet.

Конструкция пули позволяет уменьшить ее вес, при этом для сохранения энергии скорость увеличена на 25...30%. The design of the bullet allows you to reduce its weight, while to save energy, the speed is increased by 25 ... 30%.

Указанные существенные признаки взаимосвязаны и изменение любого из них ведет к движению характеристик патрона и надежности его функционирования. These essential features are interrelated and a change in any of them leads to a movement in the characteristics of the cartridge and the reliability of its functioning.

Диаметр малого основания d1=(0,29...0,41)d
Уменьшение диаметра ниже 0,29d ведет к увеличению площади контакта головной части пули и возникновению радиальных деформирующих сил, направленных внутрь полости и способствующих сворачиванию кромок до замыкания входного отверстия пули.Small base diameter d1 = (0.29 ... 0.41) d
A decrease in diameter below 0.29d leads to an increase in the contact area of the bullet head and the appearance of radial deforming forces directed into the cavity and helping to curl the edges until the bullet inlet closes.

Увеличение диаметра свыше 0,41d преобразует форму верхней части полости в цилиндр, что способствует раннему началу процесса деформация с преобладанием осевой составляющей и соответственно к уменьшению эффекта останавливающего действия пули. An increase in diameter over 0.41d converts the shape of the upper part of the cavity into a cylinder, which contributes to the early onset of the deformation process with a predominance of the axial component and, accordingly, to a decrease in the effect of the stopping action of the bullet.

Диаметр большого основания d2=(0,46...0,52)d
Уменьшение данного параметра ниже 0,46d увеличивает толщину стенки, что ведет к значительному расходу энергии при развороте стенки пули.The diameter of the large base d2 = (0.46 ... 0.52) d
A decrease in this parameter below 0.46d increases the wall thickness, which leads to a significant energy consumption during a turn of the bullet wall.

Увеличение диаметра свыше 0,52d утоняет стенки, что снижает прочность пули и создает условия для сворачивания стенок внутрь полости. An increase in diameter over 0.52d thins the walls, which reduces the strength of the bullet and creates the conditions for folding the walls inside the cavity.

Глубина усеченного конуса L1=(0,24...0,36)d
Уменьшение данного параметра ниже 0,24d приводит к уменьшению толщины кромок пули, что снижает ее прочность и способствует сворачиванию кромок внутрь полости.The depth of the truncated cone L1 = (0.24 ... 0.36) d
A decrease in this parameter below 0.24d leads to a decrease in the thickness of the edges of the bullet, which reduces its strength and helps to curl the edges into the cavity.

Увеличение глубины более 0,36d практически преобразует верхнюю часть полости в цилиндр, что способствует раннему началу процесса деформации с преобладанием осевой составляющей и, следовательно, к уменьшению эффекта останавливающего действия пули. An increase in depth of more than 0.36 d practically converts the upper part of the cavity into a cylinder, which contributes to the early onset of the deformation process with a predominance of the axial component and, consequently, to a decrease in the effect of the stopping action of the bullet.

Диаметр отверстия в хвостовой части d3=(0,39...0,54)d
Уменьшение данного параметра ниже 0,39d значительно снижает объем полости, что увеличивает затраты энергии на осевую деформацию.The diameter of the hole in the rear part d3 = (0.39 ... 0.54) d
A decrease in this parameter below 0.39d significantly reduces the volume of the cavity, which increases the energy consumption for axial deformation.

Увеличение диаметра свыше 0,54d уменьшает толщину стенки, что снижает плотность монтажа и нарушает надежность функционирования патрона. Increasing the diameter above 0.54d reduces the wall thickness, which reduces the density of installation and violates the reliability of the cartridge.

Глубина отверстия в хвостовой части L2=(0,36...0,45)d
Уменьшение данного параметра ниже 0,36d снижает объем полости, что увеличивает затраты энергии на осевую деформацию.The depth of the hole in the rear part L2 = (0.36 ... 0.45) d
A decrease in this parameter below 0.36d reduces the volume of the cavity, which increases the energy consumption for axial deformation.

Увеличение глубины свыше 0,45d утоняет перемычку между полостями верхней и нижней частями пули до возможности ее разрушения. An increase in depth in excess of 0.45d thins the jumper between the cavities of the upper and lower parts of the bullet until it can be destroyed.

В процессе отработки конструкции патрона проводились его сравнительные испытания, по результатам которых установлено, что при сохранении его основных технических характеристик максимальный диаметр деформированной пули предлагаемого патрона в 1,7-1,85 раза больше, время достижения максимального диаметра на 30-40% меньше, а максимальный диаметр раневого канала в 2,2-2,5 раза больше, чем у известных патронов с экспансивной пулей, т.е. эффект останавливающего действия предлагаемого патрона в 6-7 раз больше, чем у известных аналогов. In the process of testing the design of the cartridge, its comparative tests were carried out, according to the results of which it was found that while maintaining its main technical characteristics, the maximum diameter of the deformed bullet of the proposed cartridge is 1.7-1.85 times longer, the time to reach the maximum diameter is 30-40% less and the maximum diameter of the wound channel is 2.2-2.5 times larger than that of the known cartridges with an expansive bullet, i.e. the stopping effect of the proposed cartridge is 6-7 times greater than that of known analogues.

Кроме того, данная конструкция позволяет на 20...25% снизить расход материалов на изготовление пули, а также в 2-3 раза сократить дистанцию, на которой она опасна для окружающих. In addition, this design allows you to reduce the consumption of materials for the manufacture of the bullet by 20 ... 25%, and also reduce the distance at which it is dangerous to others by 2-3 times.

Заявленная совокупность отличительных признаков, выраженная как совокупность формы и геометрических размеров полостей в головной и хвостовой частях пули, в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена, что к совокупности с результатами испытаний подтверждает соответствие предлагаемого изобретения критериям "Изобретательский уровень" и "Промышленная применимость". The claimed combination of distinctive features, expressed as a combination of the shape and geometric dimensions of the cavities in the head and tail parts of the bullet, was not found in the sources of patent and scientific and technical information, which, together with the test results, confirms the compliance of the proposed invention with the criteria "Inventive step" and "Industrial applicability "

Claims

A small arms hunting cartridge containing a cartridge case with an igniter capsule, a propelling charge and an envelope-free expansive bullet, in the head of which there is a cavity with a depth of (l, 0 - 1.5) d with the lower part in the form of a blind axial hole, tapering to the base to a value (0.09 - 0.18) d, characterized in that the upper part of the cavity to a depth of (0.24 - 0.36) d is made in the form of a truncated cone, expanding to the tail of the bullet, with a diameter of a small base (0.29 - 0.41) d and a large base (0.46 - 0.52) d, and in the tail of the bullet there is a blind cylinder nical hole (0,39 - 0,54) d and the depth (0,36 - 0,45) d, where d - caliber bullets.