RU2438092C1 - Cartridge of increased penetration - Google Patents
Cartridge of increased penetration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438092C1 RU2438092C1 RU2010128439/11A RU2010128439A RU2438092C1 RU 2438092 C1 RU2438092 C1 RU 2438092C1 RU 2010128439/11 A RU2010128439/11 A RU 2010128439/11A RU 2010128439 A RU2010128439 A RU 2010128439A RU 2438092 C1 RU2438092 C1 RU 2438092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- bullet
- length
- equal
- head
- Prior art date
Links
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 5
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000004429 Calibre Substances 0.000 abstract 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 74
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 18
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 102220431680 c.124T>G Human genes 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002435 venom Substances 0.000 description 1
- 210000001048 venom Anatomy 0.000 description 1
- 231100000611 venom Toxicity 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области боеприпасов стрелкового оружия, преимущественно к патронам, предназначенным для поражения живой силы, расположенной в легкобронированной военной технике и открыто расположенной в бронежилетах.The invention relates to the field of ammunition of small arms, mainly to cartridges designed to engage manpower located in lightly armored military equipment and openly located in body armor.
В настоящее время одним из перспективных и наиболее рациональных направлений повышения боевой эффективности индивидуального стрелкового оружия является создание патронов, имеющих оптимальные баллистические и габаритно-весовые характеристики, позволяющие обеспечить максимальную эффективность их применения.At present, one of the most promising and most rational directions for increasing the combat effectiveness of individual small arms is the creation of cartridges with optimal ballistic and overall weight characteristics, which ensure the maximum effectiveness of their use.
В наиболее общей форме критериями оценки патрона повышенной пробиваемости являются следующие: дальность эффективной стрельбы; дульная энергия пули; дульное давление пороховых газов при выстреле; габаритно-весовые характеристики.In the most general form, the criteria for evaluating an increased penetration cartridge are as follows: effective firing range; muzzle energy of a bullet; muzzle pressure of powder gases during firing; overall weight characteristics.
Критерий дульной энергии характеризует важнейшие качества патрона - пробивное и убойное действие. Характеристика пробивного действия патрона является наиболее важной при условии сохранения достаточной энергии для убойного действия.The muzzle energy criterion characterizes the most important qualities of a cartridge - breakdown and lethal action. The characteristic of the breakdown action of the cartridge is the most important, provided that sufficient energy is saved for the lethal action.
Уровень техники известен из пистолетного патрона, преимущественно калибра 9 мм, содержащего пулю со стальным сердечником, биметаллической оболочкой и полиэтиленовой рубашкой, цилиндрическую гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательный пороховой заряд со следующими соотношениями параметров: длина патрона (3,4-3,9)d, длина пули (2,2-2,5)d, длина сердечника пули (2,1-2,4)d, длина головной части пули (0,85-1,2)d, длина гильзы (2,2-2,6)d, диаметр фланца гильзы (1,1-1,2)d, где d - калибр пули, при этом коэффициент веса пули 8,8-12,2 г/см3, импульс порохового метательного заряда 55-75 кгс/дм2, а плотность заряжения 0,9-1,24 г/см3 (RU 2045739, МПК F42В 5/02).The prior art is known from a pistol cartridge, mainly of 9 mm caliber, containing a bullet with a steel core, a bimetallic shell and a polyethylene jacket, a cylindrical sleeve with an igniter capsule and a propellant powder charge with the following ratio of parameters: cartridge length (3.4-3.9) d, bullet length (2.2-2.5) d, bullet core length (2.1-2.4) d, bullet head part length (0.85-1.2) d, sleeve length (2.2 -2,6) d, the diameter of the flange sleeve (1,1-1,2) d, where d - caliber bullets, wherein the
Известен патрон, содержащий пулю со стальным сердечником в свинцовой рубашке и биметаллической оболочке, гильзу, имеющую скат, капсюль-воспламенитель и метательный пороховой заряд. Оптимальные габаритные размеры пули и гильзы: длина пули (4,5-4,6)d, длина головной части пули (1,7-1,9)d, длина гильзы (4,1-4,3)d, длина ската гильзы (0,17-0,18)d, бутылочность корпуса гильзы (1,1-1,15)d, где d - калибр пули. Импульс порохового метательного заряда 45-55 кгс/дм2, плотность заряжания 0,5-0,6 г/см3. Коэффициент веса пули 20-24 г/см3 (RU 2079805, МПК F42В 5/02).Known cartridge containing a bullet with a steel core in a lead shirt and a bimetallic shell, a sleeve having a slope, an igniter capsule and a propellant powder charge. The optimal overall dimensions of the bullet and the sleeve: the length of the bullet (4.5-4.6) d, the length of the head of the bullet (1.7-1.9) d, the length of the sleeve (4.1-4.3) d, the length of the ramp cartridges (0.17-0.18) d, bottle body case (1.1-1.15) d, where d is the caliber of the bullet. The pulse of the propellant propellant charge is 45-55 kgf / dm 2 , the loading density is 0.5-0.6 g / cm 3 . The weight coefficient of the bullet 20-24 g / cm 3 (RU 2079805, IPC F42B 5/02).
Основным недостатком данных технических решений является низкое пробивное действие.The main disadvantage of these technical solutions is the low breakdown effect.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому патрону (прототипом) является патрон стрелкового оружия, известный из патента RU 2206052, МПК F42В 5/02, 18.06.2001.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed cartridge (prototype) is a cartridge for small arms, known from patent RU 2206052, IPC F42В 5/02, 06/18/2001.
Известный патрон стрелкового оружия имеет первый и второй ведущие пояски, патрон выполнен с длиной пули (4,44-4,60)d и длиной сердечника (3,72-3,9)d, ширина первого ведущего пояска (0,31-0,59)d, ширина второго ведущего пояска (0,5…0,8)d, радиус оживала головной части пули (7,73-8,45)d, длина хвостовой части пули (0,61-0,77)d, коэффициент веса пули (15,45-16,68) г/см3, плотность заряжания 0,88-0,96 г/см3, внутренний объем гильзы 1,9-2,0 см3, толщина стенки гильзы на расстоянии 1,44 d от торца равна (0,1-0,14)d, на расстоянии 2,52 d от торца - (0,08-0,11)d, на расстоянии 4,5 d от торца - (0,04-0,08)d, где d - калибр пули.The well-known small arms cartridge has a first and second leading belts, the cartridge is made with a bullet length (4.44-4.60) d and a core length (3.72-3.9) d, the width of the first leading belt (0.31-0 , 59) d, the width of the second leading belt (0.5 ... 0.8) d, the radius came to life of the bullet head (7.73-8.45) d, the tail length of the bullet (0.61-0.77) d , the weight coefficient of the bullet (15.45-16.68) g / cm 3 , the loading density of 0.88-0.96 g / cm 3 , the internal volume of the sleeve 1.9-2.0 cm 3 , the wall thickness of the sleeve at a distance 1.44 d from the end face is (0.1-0.14) d, at a distance of 2.52 d from the end - (0.08-0.11) d, at a distance of 4.5 d from the end - (0, 04-0.08) d, where d is the caliber p ul.
Недостатком данного технического решения является недостаточная пробивная способность сердечника при пробитии металлической брони и бронежилетов. Несмотря на то, что в данном решении сердечник выполнен из стали и закален, основным видом разрушения сердечника является хрупкое разрушение хвостовика и головной части. В случае когда сердечник пробивает бронеплиту, реализуется механизм пробития по типу пластического деформирования преграды с образованием выпучины и выбивание пробки (В.А.Григорян и др. Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования. М. РадиоСофт. 2008 г. раздел Металлическая броня, стр.141). Наличие пробки значительно снижает способность пробития бронежилетов, защищенных дополнительно высокопрочными тканями. Когда не хватает энергии сердечника на пластическое расширение отверстия в преграде, он в ней застревает. При прохождении преграды данный сердечник испытывает объемное сжатие, при выходе из преграды внутренние напряжения в сердечнике скачкообразно уменьшаются, такое резкое изменение характера напряжений в объемах сердечника приводит к его разрушению или зарождению большого количества микротрещин, что значительно снижает прочность сердечника. Данный недостаток обусловлен нерациональным подбором материала сердечника и геометрических параметров его головной части. Данный патрон не позволяет реализовать механизм разрушения брони по типу высокотемпературного пластического деформирования. При данном механизме сердечник испытывает значительно меньшие по величине напряжения сжатия при повышенных температурах, что значительно увеличивает его убойное действие после прохождения преграды. Для реализации данного механизма разрушения стальной преграды необходим сердечник с другой геометрией головной части сердечника и с другим подбором физико-механических свойств материала сердечника.The disadvantage of this technical solution is the lack of penetration of the core when breaking through metal armor and body armor. Despite the fact that in this solution the core is made of steel and hardened, the main type of core destruction is the brittle destruction of the shank and the head. In the case when the core pierces the armor plate, the mechanism of breaking through the type of plastic deformation of the barrier with the formation of a bulge and knocking out the cork is implemented (V.A. Grigoryan et al. Materials and protective structures for local and individual reservations. M. RadioSoft. 2008 section Metal armor p. 141). The presence of cork significantly reduces the ability to penetrate body armor, which is additionally protected by high-strength fabrics. When there is not enough core energy for plastic expansion of the hole in the barrier, it gets stuck in it. When passing through the barrier, this core experiences volume compression, when exiting the barrier, internal stresses in the core decrease stepwise, such a sharp change in the nature of stresses in the core volumes leads to its destruction or the generation of a large number of microcracks, which significantly reduces the strength of the core. This disadvantage is due to the irrational selection of the core material and the geometric parameters of its head part. This cartridge does not allow to implement the mechanism of destruction of the armor of the type of high-temperature plastic deformation. With this mechanism, the core experiences significantly lower compression stresses at elevated temperatures, which significantly increases its lethal effect after passing through the barrier. To implement this mechanism of destruction of a steel barrier, a core with a different geometry of the head part of the core and with a different selection of physico-mechanical properties of the core material is needed.
В основу изобретения поставлена задача повышения поражения живой силы, расположенной в легкобронированной военной технике и открыто расположенной в бронежилетах.The basis of the invention is the task of increasing the defeat of manpower located in lightly armored military equipment and openly located in body armor.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышении пробиваемости патрона и сохранении достаточного убойного действия, в увеличении дистанции пробития металлической брони толщиной до 10 и бронежилета за счет отсутствия хрупкого разрушения сердечника, повышении давления и температуры в зоне контакта сердечника и преграды, реализации разрушения преграды по механизму высокотемпературного пластического деформирования и сохранении сердечником достаточной энергии для убойного действия.In the process of solving this problem, a technical result is achieved, which consists in increasing the penetration of the cartridge and maintaining a sufficient lethal effect, in increasing the penetration distance of metal armor up to 10 thick and body armor due to the absence of brittle fracture of the core, increasing pressure and temperature in the zone of contact between the core and the barrier, implementation destruction of the barrier by the mechanism of high-temperature plastic deformation and the preservation by the core of sufficient energy for lethal action.
Указанный технический результат достигается заявляемым патроном повышенной пробиваемости, содержащим пулю, имеющую оболочку, сердечник, состоящий из головной и хвостовой части, и свинцовую рубашку, стальную гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательный пороховой заряд, патрон характеризуется такими параметрами, как длина пули, длина сердечника, при этом длина пули равна (3,52-4,60)d, длина сердечника пули равна (2,36-3,48)d, при этом сердечник выполнен из твердого сплава с содержанием карбида вольфрама по массе 85-96%, имеющий твердость HRA не ниже 85,0 единиц, предел прочности на изгиб не менее 2000 МПа, головная часть сердечника выполнена конусообразной формы, длина которой равна (0,52-2,41)d, хвостовая часть имеет форму цилиндра, или усеченного конуса, или соединенных между собой цилиндра и усеченного конуса, причем меньший диаметр усеченного конуса равен (0,69-0,86)d, больший диаметр усеченного конуса хвостовой части равен диаметру цилиндра и диаметру головной части сердечника и равен (0,70-0,86)d, a длина цилиндра равна (0,01-3,58)d, где d - диаметр калибра пули, поверхность сердечника полностью или частично имеет шероховатость не более Ra 1,6, а масса сердечника равна 0,34-0,62 массы пули.The specified technical result is achieved by the claimed cartridge with increased penetration, containing a bullet having a shell, a core consisting of a head and a tail, and a lead shirt, a steel sleeve with an igniter capsule and propellant powder charge, the cartridge is characterized by such parameters as bullet length, core length the length of the bullet is (3.52-4.60) d, the length of the core of the bullet is (2.36-3.48) d, while the core is made of a hard alloy with a tungsten carbide content of 85-96% by weight, having a hardness of HRA not lower than 85 , 0 units, the flexural strength is not less than 2000 MPa, the head part of the core is cone-shaped, the length of which is (0.52-2.41) d, the tail part is in the form of a cylinder, or a truncated cone, or a cylinder connected to each other and a truncated cone, and the smaller diameter of the truncated cone is (0.69-0.86) d, the larger diameter of the truncated cone of the tail is equal to the diameter of the cylinder and the diameter of the head of the core and is (0.70-0.86) d, and the length of the cylinder equal to (0.01-3.58) d, where d is the diameter of the caliber of the bullet, the core surface is completely or partially has a roughness of less than
При этом патрон имеет твердый сплав с пределом прочности на сжатие не менее 4000 МПа и коэффициент интенсивности напряжений K1C не ниже 8 МПа м1/2, конусообразная форма головной части сердечника образована прямой линией и/или дугой окружности с радиусом, равным (0,31-10,28)d, являющейся дугой сопряжения между линией, образующей конус, и линией, образующей, цилиндрическую часть хвостовика, при этом длина части конуса, образованная дугой окружности, равна (0,01-3,70)d, конусообразная форма головной части сердечника имеет радиус закругления остроконечной части не более 0,3 мм, а хвостовая часть сердечника и/или головная часть имеет покрытие, выполненное одним из физических или химических методов осаждения металлов.In this case, the cartridge has a hard alloy with a compressive strength of at least 4000 MPa and a stress intensity factor K 1C of at least 8 MPa m 1/2 , the conical shape of the head of the core is formed by a straight line and / or circular arc with a radius equal to (0, 31-10,28) d, which is the conjugation arc between the line forming the cone, and the line forming the cylindrical part of the shank, while the length of the part of the cone formed by the circular arc is (0,01-3,70) d, conical shape the head part of the core has a pointed radius Asti not more than 0.3 mm, and the tail portion of the core and / or the head part has a coating formed from one physical or chemical methods of metal deposition.
Рассмотрим, как будут изменяться боевые характеристики патрона при изменении соотношений конструктивных параметров вышеуказанных пределов.Consider how the combat characteristics of the cartridge will change when the ratios of the structural parameters of the above limits change.
1. Длина пули (3,52-4,60)d,1. Bullet length (3.52-4.60) d,
Уменьшение длины пули менее 3,52 калибра приводит к уменьшению массы пули и сердечника и, следовательно, к уменьшению пробивного действия и внешнебаллистических характеристик пули.Reducing the length of the bullet less than 3.52 caliber leads to a decrease in the mass of the bullet and the core and, consequently, to a decrease in the breakdown effect and external ballistic characteristics of the bullet.
Увеличение длины пули более 4,60 калибра приводит к увеличению массы пули и, следовательно, импульса отдачи патрона. При этом увеличивается давление пороховых газов и скорость подвижных частей оружия, что приводит к его более быстрому износу. Возникает трудность стабилизации пули на траектории и ухудшается кучность стрельбы.Increasing the length of the bullet more than 4.60 caliber leads to an increase in the mass of the bullet and, consequently, the recoil momentum of the cartridge. This increases the pressure of the powder gases and the speed of the moving parts of the weapon, which leads to its more rapid wear. There is a difficulty in stabilizing the bullet on the trajectory and the accuracy of fire is deteriorating.
2. Длина сердечника равна (2,36-3,48)d,2. The length of the core is equal to (2,36-3,48) d,
Уменьшение длины сердечника менее 2,36 калибра снижает его массу и снижает пробивное действие из-за уменьшения удельного давления на преграду.Reducing the length of the core less than 2.36 caliber reduces its mass and reduces the breakdown effect due to the reduction of specific pressure on the barrier.
Увеличение длины сердечника более 3,48 калибра снижает пробивное действие из-за уменьшения его устойчивости.An increase in core length of more than 3.48 caliber reduces the breakdown effect due to a decrease in its stability.
3. Выполнение сердечника из твердого сплава с содержанием карбида вольфрама по массе 85-96%, имеющего твердость HRA не ниже 85,0 единиц, предел прочности на изгиб не менее 2000 МПа, предел прочности на сжатие не менее 4000 МПа и коэффициент интенсивности напряжений K1C не ниже 8 МПа м1/2, позволяет в месте контакта с преградой создать высокие давления и температуры, обеспечивая тем самым механизм разрушения преграды по типу высокотемпературного пластического деформирования.3. The implementation of the core of a hard alloy with a tungsten carbide content by weight of 85-96%, having a hardness of HRA of at least 85.0 units, a flexural strength of at least 2000 MPa, a compressive strength of at least 4000 MPa and a stress intensity factor K 1C not lower than 8 MPa m 1/2 , allows creating high pressures and temperatures in the place of contact with the barrier, thereby providing a mechanism for the destruction of the barrier by the type of high-temperature plastic deformation.
4. Выполнение головной часть сердечника конусообразной формы, длина которой равна (0,52-2,41)d, позволяет в данном диапазоне получить максимальную способность патрона по пробитию брони.4. The implementation of the conical shape of the head of the core, the length of which is (0.52-2.41) d, allows in this range to obtain the maximum ability of the cartridge to break through the armor.
5. Дуга окружности, являющаяся дугой сопряжения между линией, образующей конус, и линией, образующей цилиндрическую часть хвостовика с радиусом, равным (0,31-10,28)d5. The circular arc, which is the conjugation arc between the line forming the cone, and the line forming the cylindrical part of the shank with a radius equal to (0.31-10.28) d
Уменьшение радиуса дуги сопряжения головной части пули менее 0,31 диаметра калибра приводит к отсутствию сопряжения, следовательно, идет образование углов, концентраторов напряжения, это увеличивает износ сердечника и ухудшает пробивное действий пули.Reducing the radius of the arc of the mating head of the bullet less than 0.31 diameter caliber leads to the absence of pairing, therefore, there is the formation of angles, voltage concentrators, this increases the wear of the core and worsens the breakdown of the bullet.
Увеличение радиуса дуги сопряжения головной части пули более 10,28 диаметра калибра приводит к уменьшению длины ведущей части пули, что ухудшает точность стрельбы.An increase in the radius of the arc of conjugation of the head part of the bullet more than 10.28 diameter caliber leads to a decrease in the length of the leading part of the bullet, which affects the accuracy.
6. Выполнение конусообразной формы головной части сердечника с радиусом закругления остроконечной части не более 0,3 мм.6. The implementation of the conical shape of the head of the core with a radius of curvature of the pointed part of not more than 0.3 mm
Данное «притупление» головной части позволяет значительно упростить технологический процесс изготовления сердечника и сборки патрона в целом, при этом не ухудшаются пробивные качества сердечника. Увеличение радиуса закругления приводит к снижению давления и температуры в месте контакта сердечника и брони, что снижает вероятность реализации разрушения преграды по механизму высокотемпературного пластического деформирования.This "blunting" of the head allows you to significantly simplify the manufacturing process of the core and the Assembly of the cartridge as a whole, while not breaking down the quality of the core. An increase in the radius of curvature leads to a decrease in pressure and temperature at the point of contact between the core and the armor, which reduces the likelihood of the destruction of the barrier by the mechanism of high-temperature plastic deformation.
Важную роль в начальный период при пробитии брони и бронежилета играют геометрические параметры головной части сердечника и его физико-механические свойства. Наличие острого угла при вершине конуса с минимальным технологическим закруглением острия при высокоскоростном соударении позволяет создать высокие контактные нагрузки с локализацией температур и деформаций в малом объеме. Экспериментально установлено, что в месте контакта появляются области сильно локализованной пластической деформации, называемые плоскостями адиабатического сдвига (ПАС), в окрестностях которых концентрируется тепло. Быстрое деформирование металла приводит к локализованному нагреву контакта и катастрофическому разрушению. Увеличивая угол конуса и радиуса закругления, мы увеличиваем зону локализации и снижаем тем самым температуру в ней за счет увеличения отвода тепла через большую площадь контакта, что в итоге не приводит к образованию ПАС (Зельдович Я.Б. «Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений». М.: Наука, 1966, 686 с.).An important role in the initial period when penetrating armor and body armor is played by the geometric parameters of the head of the core and its physical and mechanical properties. The presence of an acute angle at the apex of the cone with minimal technological rounding of the tip during high-speed collision allows creating high contact loads with localization of temperatures and deformations in a small volume. It was experimentally established that regions of strongly localized plastic deformation appear at the point of contact, called adiabatic shear planes (PAS), in the vicinity of which heat is concentrated. Rapid deformation of the metal leads to localized heating of the contact and catastrophic destruction. By increasing the angle of the cone and the radius of curvature, we increase the localization zone and thereby reduce the temperature in it due to an increase in heat removal through a large contact area, which ultimately does not lead to the formation of PAS (Zel'dovich Ya. B. “Physics of shock waves and high-temperature hydrodynamic phenomena ". M.: Nauka, 1966, 686 p.).
При дальнейшем внедрении сердечника в преграду реализуется известный механизм пластического расширения отверстия в преграде при повышенных температурах. Оптимизация конусообразной формы головной части сердечника позволяет поддерживать высокую температуру в зоне контакта на всем протяжении внедрения головной части сердечника в броню. В этом случае реализуются более высокотемпературные механизмы пластической деформации преграды. Головная часть больше времени находится в контакте с броней, когда идет процесс пластического деформирования и значительно больше нагревается. Часть тепла переходит в броню, а часть передается хвостовику. В результате нагрева хвостовика вязкость разрушения его повышается, таким образом не происходит его разрушения от действия ударных волн и уменьшения напряжений сжатия при выходе его из преграды. Кроме этого, при данных геометрических параметрах головной части сердечника снижается образование ударных волн, а следовательно, снижается их негативное воздействие. Неразрушенный сердечник обладает значительной энергией после прохождения преграды.With the further introduction of the core into the barrier, the well-known mechanism of plastic expansion of the hole in the barrier at elevated temperatures is realized. Optimization of the conical shape of the head of the core allows you to maintain high temperature in the contact zone throughout the introduction of the head of the core into the armor. In this case, higher-temperature mechanisms of plastic deformation of the barrier are realized. The head part is in contact with the armor for more time when the process of plastic deformation is underway and heats up much more. Part of the heat goes into the armor, and part is transferred to the shank. As a result of heating the shank, its fracture toughness increases, thus, it does not fracture due to the action of shock waves and the reduction of compression stresses when it leaves the barrier. In addition, with these geometric parameters of the head of the core, the formation of shock waves is reduced, and therefore, their negative impact is reduced. An undefeated core has significant energy after passing through a barrier.
7. Хвостовая часть имеет форму цилиндра, или усеченного конуса, или соединенных между собой цилиндра и усеченного конуса, причем меньший диаметр усеченного конуса равен (0,69-0,86)d, больший диаметр усеченного конуса хвостовика равен диаметру цилиндра и диаметру головной части сердечника и равен (0,70-0,86)d, а длина цилиндра хвостовика равна (0,01-3,58)d. Данный диапазон параметров хвостовой части сердечника позволяет снизить напряжения сжатия при прохождении сердечником преграды и уменьшить градиент напряжений при выходе сердечника из брони и тем самым максимально реализовать послепробивное действие сердечника. Кроме этого, уменьшение меньшего диаметра хвостовой части усеченного конуса менее 0,56 диаметра калибра приведет к увеличению ведущей части пули, уменьшению пробивного действия.7. The tail portion is in the form of a cylinder, or a truncated cone, or a cylinder and a truncated cone interconnected, the smaller diameter of the truncated cone being (0.69-0.86) d, the larger diameter of the truncated cone of the shank equal to the diameter of the cylinder and the diameter of the head core and equal to (0.70-0.86) d, and the length of the shank cylinder is equal to (0.01-3.58) d. This range of parameters of the tail section of the core allows one to reduce the compression stresses when the barrier passes through the core and to reduce the stress gradient when the core leaves the armor and thereby maximize the core breakdown effect. In addition, reducing the smaller diameter of the tail of the truncated cone to less than 0.56 diameter caliber will lead to an increase in the leading part of the bullet, reducing the breakdown action.
Увеличение меньшего диаметра хвостовой части усеченного конуса больше 0,71 приводит к увеличению напряжений сжатия в период прохождения сердечником преграды, что снижает его пробивное действие.An increase in the smaller diameter of the tail of the truncated cone more than 0.71 leads to an increase in compression stresses during the passage of the obstacle by the core, which reduces its breakdown effect.
Диапазон параметров цилиндра хвостовой части сердечника позволяет реализовать рациональные технологические процессы при изготовлении и сборке патрона без снижения пробивной способности патрона.The range of parameters of the cylinder of the tail of the core allows you to implement rational processes in the manufacture and assembly of the cartridge without reducing the breakdown ability of the cartridge.
8. Выполнение поверхности сердечника полностью или частично с шероховатостью не выше Ra 1,6 позволяет значительно повысить живучесть материала сердечника за счет снижения количества образования микротрещин и увеличения времени образования микротрещин. Наличие покрытия приводит к снижению температур в зоне контакта за счет снижения коэффициента трения, следовательно, к уменьшению сил трения.8. The implementation of the core surface in whole or in part with a roughness not higher than Ra 1.6 can significantly increase the survivability of the core material by reducing the amount of microcrack formation and increasing the time of microcrack formation. The presence of a coating leads to a decrease in temperature in the contact zone due to a decrease in the coefficient of friction, therefore, to a decrease in the friction forces.
9. Масса сердечника равна 0,34-0,62 массы пули. Уменьшение массы сердечника меньше 0,34 массы пули приводит к уменьшению массы сердечника и, следовательно, к уменьшению пробивного действия.9. The mass of the core is equal to 0.34-0.62 mass of the bullet. A decrease in core mass of less than 0.34 mass of a bullet leads to a decrease in core mass and, consequently, to a decrease in breakdown action.
Увеличение массы сердечника выше 0,62 массы пули приводит к увеличению массы пули и, следовательно, импульса отдачи патрона. При этом увеличивается давление пороховых газов и скорость подвижных частей оружия, что приводит к его более быстрому износу.An increase in the mass of the core above 0.62 mass of the bullet leads to an increase in the mass of the bullet and, consequently, the recoil momentum of the cartridge. This increases the pressure of the powder gases and the speed of the moving parts of the weapon, which leads to its more rapid wear.
Запредельное изменение указанных параметров патрона ведет к существенному ухудшению его боевых характеристик.Transcendental change in the specified parameters of the cartridge leads to a significant deterioration in its combat characteristics.
На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого патрона, где L - длина пули, которая равна L=(3,52-4,60)d, 1 - пуля, стальная гильза 2, метательный пороховой заряд 3 и капсюль-воспламенитель 4 с неоржавляющим составом 5.Figure 1 shows the design of the proposed cartridge, where L is the length of the bullet, which is equal to L = (3.52-4.60) d, 1 - bullet, steel sleeve 2, propellant powder charge 3 and the
На фиг.2 представлена пуля, состоящая из биметаллической оболочки 6, свинцовой рубашки 7 и твердосплавного сердечника 8. Сердечник 8 состоит из головной части 8.1 и хвостовой части 8.2. Головная часть 8.1 состоит из конуса 8.1.1, образованного прямой линией, и конусообразной части 8.1.2, образованной частью окружности. Хвостовая часть 8.2 состоит или из цилиндра 8.2.1, или из усеченного конуса 8.2.2, или из цилиндра 8.2.1 и усеченного конуса 8.2.2, соединенных между собой. Соотношения конструктивных параметров патрона определены в зависимости от калибра патрона. Длина l0 сердечника 8 равна l0=(2,36-3,48)d, длина головной части l1 сердечника 8.1 равна l1=(0,52-2,41)d, l2 - длина части сердечника 8.1.1, образованная радиусом окружности R1, равным R1=(0,31-10,28)d, длина l2 равна 12=(0,01-3,70)d, длина цилиндрической части l3 хвостового сердечника 8.2.1 равна l3=(0,01-3,58)d. Больший диаметр D1 усеченного конуса хвостовика равен диаметру цилиндра и диаметру головной части сердечника и равен D1=(0,70-0,86)d, меньший диаметр D2 усеченного конуса равен D1=(0,69-0,86)d. Остроконечная часть сердечника имеет радиус закругления R2 не более R2<0,3 мм. Поверхности сердечника полностью или частично (либо головная часть, либо хвостовая часть) дополнительно шлифуются до шероховатости не выше Ra 1,6.Figure 2 presents the bullet consisting of a
Проводились сравнительные испытания с патронами 7Н24, имеющими пулю с твердосплавным сердечником, сердечник имеет и 7Н24М, имеющие пулю с твердосплавным сердечником с головной частью в виде конуса. В качестве пробиваемого материала использовалась бронеплита 10 мм марки 2П ГОСТ В 21967-90 на удалении 100 м, стрельба велась из 5,45 мм ручного пулемета РПК74, бронеплита 5 мм марки 2П ГОСТ В 21967-90 на удалении 550 м, стрельба велась из 5,45 мм - автомата АК74М, снабженного оптическим прицелом, секция бронежилета 6БР23-1 на удалении 100 м, стрельба велась из ручного пулемета РПК74 и автомата АК74. Определялся процент пробития преграды.Comparative tests were carried out with 7H24 cartridges having a bullet with a carbide core, the core also has 7N24M having a bullet with a carbide core with a conical head part. As the punched material, an armor plate of 10 mm of GOST V 21967-90 grade 2P was used at a distance of 100 m, firing was carried out from a 5.45 mm RPK74 light machine gun, 5 mm of state standard specification V 21967-90 armor plate was 5 mm at a distance of 550 m, shooting was fired from 5 , 45 mm - for an AK74M assault rifle equipped with an optical sight, a section of bulletproof vest 6BR23-1 at a distance of 100 m, firing was carried out with a RPK74 light machine gun and an AK74 assault rifle. The percentage of penetration of the obstacle was determined.
В таблице представлены результаты сравнительных испытаний, подтверждающих повышение пробивной способности предлагаемого патронаThe table shows the results of comparative tests confirming an increase in the breakdown ability of the proposed cartridge
РПК74The percentage of breaking through the plate 2P at a distance of 100 m
RPK74
АК74МThe percentage of breaking through the plate 2P at a distance of 550 m
AK74M
РПК74Bulletproof vest section 6BR23-1 at a distance of 100 m
RPK74
АК 74Bulletproof vest section 6BR23-1 at a distance of 100 m
AK 74
Таким образом, совокупность всех указанных в формуле соотношений конструктивных параметров патрона обеспечивает создание патрона, который имеет более высокие характеристики по пробивному действию. Данные соотношения и полученные данные по механизму разрушения металлической брони могут быть использованы для создания патронов различного калибра.Thus, the totality of all the ratios of the design parameters of the cartridge specified in the formula ensures the creation of a cartridge that has higher characteristics in terms of punching action. These ratios and the obtained data on the mechanism of destruction of metal armor can be used to create cartridges of various calibers.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128439/11A RU2438092C1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Cartridge of increased penetration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128439/11A RU2438092C1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Cartridge of increased penetration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2438092C1 true RU2438092C1 (en) | 2011-12-27 |
Family
ID=45782923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010128439/11A RU2438092C1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Cartridge of increased penetration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2438092C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172675U1 (en) * | 2017-01-18 | 2017-07-19 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (АО "ЦНИИТОЧМАШ") | CAMERA OF THE INCREASED PERFORMANCE |
| RU2638862C1 (en) * | 2017-01-18 | 2017-12-18 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (АО "ЦНИИТОЧМАШ") | Cartridge of increased penetration |
| RU2658967C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-06-26 | Николай Евгеньевич Староверов | Bullet - 3 (options) |
| RU190660U1 (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Сфера" (ООО "Сфера") | CARTRIDGE FOR SHOOTING WEAPONS WITH A SOLID ALLOY CORE |
| RU190914U1 (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Сфера" (ООО "Сфера") | CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS |
| RU202779U1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") | HIGH PENETRATION CHUCK |
| RU2809501C1 (en) * | 2023-05-10 | 2023-12-12 | Акционерное общество "Тульский патронный завод" | Small arms cartridge with increased penetration |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2141096C1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-11-10 | Государственное производственное объединение "Ульяновский машиностроительный завод" | Cartridge for hunting gun ( versions ) and process of manufacture of bullet jacket |
| WO2001002795A1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-11 | Federal Cartridge Company | Increased velocity-performance-range bullet |
| RU2170407C1 (en) * | 2000-12-20 | 2001-07-10 | ОАО "Тульский патронный завод" | Cartridge for personal small arms and armor-piercing bullet for it |
| RU2372579C1 (en) * | 2008-09-10 | 2009-11-10 | ЗАО "Барнаульский патронный завод" | Small arms cartridge |
-
2010
- 2010-07-09 RU RU2010128439/11A patent/RU2438092C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2141096C1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-11-10 | Государственное производственное объединение "Ульяновский машиностроительный завод" | Cartridge for hunting gun ( versions ) and process of manufacture of bullet jacket |
| WO2001002795A1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-11 | Federal Cartridge Company | Increased velocity-performance-range bullet |
| RU2170407C1 (en) * | 2000-12-20 | 2001-07-10 | ОАО "Тульский патронный завод" | Cartridge for personal small arms and armor-piercing bullet for it |
| RU2372579C1 (en) * | 2008-09-10 | 2009-11-10 | ЗАО "Барнаульский патронный завод" | Small arms cartridge |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172675U1 (en) * | 2017-01-18 | 2017-07-19 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (АО "ЦНИИТОЧМАШ") | CAMERA OF THE INCREASED PERFORMANCE |
| RU2638862C1 (en) * | 2017-01-18 | 2017-12-18 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (АО "ЦНИИТОЧМАШ") | Cartridge of increased penetration |
| RU2658967C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-06-26 | Николай Евгеньевич Староверов | Bullet - 3 (options) |
| RU190660U1 (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Сфера" (ООО "Сфера") | CARTRIDGE FOR SHOOTING WEAPONS WITH A SOLID ALLOY CORE |
| RU190914U1 (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Сфера" (ООО "Сфера") | CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS |
| RU202779U1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") | HIGH PENETRATION CHUCK |
| RU2809501C1 (en) * | 2023-05-10 | 2023-12-12 | Акционерное общество "Тульский патронный завод" | Small arms cartridge with increased penetration |
| RU224985U1 (en) * | 2023-08-15 | 2024-04-11 | Федеральное казенное предприятие "Амурский патронный завод "Вымпел" имени П.В. Финогенова" | CARTRIDGE FOR SMALL WEAPONS WITH INCREASED PENETRATION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6581522B1 (en) | Projectile | |
| RU2438092C1 (en) | Cartridge of increased penetration | |
| US6973879B1 (en) | Monolithic high incapacitation small arms projectile | |
| CA1191737A (en) | Projectile for hand and shoulder weapons and a cartridge fitted with said projectile | |
| NO338077B1 (en) | Uniformly sheathed nuclear ammunition | |
| US8640623B2 (en) | Multiple purpose tandem nested projectile | |
| RU190914U1 (en) | CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS | |
| US10436557B2 (en) | Armor-piercing projectile | |
| RU99867U1 (en) | CAMERA OF THE INCREASED PERFORMANCE | |
| RU126449U1 (en) | Armor-piercing cartridge | |
| RU2045739C1 (en) | Pistol cartridge | |
| NO328405B1 (en) | Armor-breaking projectile | |
| RU2398179C1 (en) | Bullet of round for rifled gun | |
| RU2170407C1 (en) | Cartridge for personal small arms and armor-piercing bullet for it | |
| RU190660U1 (en) | CARTRIDGE FOR SHOOTING WEAPONS WITH A SOLID ALLOY CORE | |
| RU2282820C1 (en) | Bullet of sniper cartridge | |
| RU2438096C1 (en) | Armour-piercing bullet | |
| RU2398177C1 (en) | Handgun round | |
| RU2742165C1 (en) | Armor-piercing bullet | |
| RU2334939C1 (en) | Bullet for small arms cartridges | |
| RU2289778C1 (en) | Pistol armor-piercing cartridge | |
| RU2064159C1 (en) | Small arms cartridge bullet | |
| RU128307U1 (en) | Armor-piercing cartridge with lively head of the heart | |
| RU17610U1 (en) | CARTRIDGE FOR PERSONAL FIREARMS AND AN ARMORBAR | |
| RU142526U1 (en) | BULLET WITH IMPROVED PUNCHABILITY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130909 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140327 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200710 |