RU2592947C1 - Способ изготовления бронебойной пули - Google Patents
Способ изготовления бронебойной пули Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592947C1 RU2592947C1 RU2015103019/11A RU2015103019A RU2592947C1 RU 2592947 C1 RU2592947 C1 RU 2592947C1 RU 2015103019/11 A RU2015103019/11 A RU 2015103019/11A RU 2015103019 A RU2015103019 A RU 2015103019A RU 2592947 C1 RU2592947 C1 RU 2592947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphene
- bullet
- armor
- core
- piercing
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 155
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 143
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 14
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 7
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 5
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000001739 rebound effect Effects 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам изготовления бронебойных пуль. Способ изготовления бронебойной пули включает создание или заострение режущих кромок на поверхности пули или бронебойного сердечника. Для заострения наконечника пули, режущих кромок пули или режущих кромок бронебойного сердечника либо его наконечника используют графены или их производные. Достигается повышение пробивающей способности бронебойной пули. 9 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, а именно к бронебойным пулям с высоким пробивающим действием и предназначенным для поражения бронированной военной техники.
Уровень техники
Материал
Графен - углеродная пленка толщиной в один атом, был получен в 2004 году группой Андре Гейма из Манчестерского университета. Графен можно представить себе как двумерный "срез" кристаллической гексагональной решетки графита. Одноатомная толщина частицы является физическим пределом минимальности толщины, кроме того, по утверждению Changgu Lee1, Xiaoding Wei1, Jeffrey W. Kysar and James Hone [3] и Andre Geim [2] (и других авторов), графены являются самыми прочными частицами в природе, то есть они являются физическим пределом прочности. Они обладают максимальным (среди известных веществ) пределом прочности на разрыв или сжатие (модуль Юнга достигает до 1-го терапаскаля), что соответствует теоретическому пределу прочности в природе. Графены представляют собой углеродные пластинки одноатомной толщины размерами от 0,1 до 2 мм, а значит, являются самыми тонкими и острыми «лезвиями» в природе [2].
Известна заявка на изобретение «Графеновая пемза, способы ее изготовления, активации и идентификации» [5].
Согласно заявке, графеновая пемза - это искусственная композиция - кластеры в виде пачек плоскопараллельных графенов, связанных между собой по одному из торцов. Графеновые кластеры можно представить себе как очень маленькую книгу с раздвинутыми параллельно графеновыми листами на 15 - 200 нм, скрепленными корешком.
Известен материал «Графеновый ламинат», впервые упомянутый в заявке [6] как композитный материал в виде параллельных слоев плоских графенов, связанных твердым материалом по плоскостям.
Использование графенов
Известна заявка на изобретение «Графеновый режущий элемент для стеклореза» [6].
Согласно заявке, графеновый режущий элемент для стеклореза изготавливают с использованием графенов, легко получаемых, например, из оксида графита, полученного по методу Хаммерса [1] и их производных, закрепляемых в держатке.
Пуля
Известна конструкция 7,62 мм патрона стрелкового оружия образца 1943 года, содержащего гильзу с капсюлем, пороховой заряд и пулю, состоящую из оболочки, сердечника и свинцовой рубашки. Рубашка имеет форму стаканчика. Сердечник выполнен с цилиндрической ведущей частью и передней частью в виде усеченного конуса, при этом диаметр меньшего основания конуса сердечника равен 0,43 калибра пули. Сердечник изготавливается из конструкционной стали и предназначен для поражения только живой силы противника, не обладающей средствами защиты [4].
Известна «Пуля для патронов стрелкового оружия» [7].
Согласно патенту, пуля к патрону 5,45 мм содержит оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, имеющим притупленную головную часть. Сердечник изготовлен из конструкционной стали и выполнен с цилиндрической ведущей частью, головная часть сердечника выполнена длиной не менее 1,4 калибра и имеет оживальную форму с диаметром притупления, не превышающим 0,35 калибра пули. Хвостовая часть сердечника имеет форму усеченного конуса. Свинцовая рубашка имеет форму стаканчика.
К недостаткам известной пули можно отнести малую эффективность при поражении живой силы противника, находящейся за укрытием, а также живой силы противника, оснащенной средствами индивидуальной защиты (бронежилетами) на средних и дальних дистанциях.
Известна «Пистолетная пуля» [8].
Согласно патенту, пуля обеспечивает пробитие противоосколочного бронежилета 6Б2, войлока и доски 25 мм за ним на дальности до 50м.
Недостатками этой пули являются большое аэродинамическое сопротивление из-за наличия тупоконечной формы выступающей части сердечника в головной части пули из-за уступа в месте сопряжения оболочки с сердечником, что приводит к возникновению тормозящих сил в воздухе, а значит, к потере скорости пули, относительно низкий процент пробития жилетов 6Б2 на дистанции более 50м из-за тупоконечной формы стального сердечника, который при встрече с преградой может потерять устойчивость и не поразить цель.
Известна «Пуля для патронов стрелкового оружия» [9].
Согласно патенту, пуля содержит оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, при этом вершина головной части сердечника имеет заострение высотой, не превышающей 0,7 калибра пули, диаметром основания не более 0,68 калибра пули.
Недостатком этой пули является малая эффективность при поражении бронированной техники.
Это обусловлено тем, что оболочка пули выполнена из стали, а внутренний конус сердечника практически совпадает с конусом головной части сердечника и отсутствует зазор между вершиной сердечника и внутренней поверхностью оболочки. Поэтому при встрече с преградой энергия сердечника в первую очередь затрачивается на разрушение (разрыв) еще не деформированной конусной части стальной оболочки.
Известна «Пистолетная пуля» [10].
Согласно патенту, пуля содержит оболочку, в которой размещен стальной сердечник в рубашке, при этом оболочка выполнена металлической с утонением вершины головной ее части, рубашка выполнена из свинца, а сердечник выполнен каплеобразной формы. Утонение вершины головной части оболочки составляет 0,1-0,5 толщины стенки оболочки, а сердечник от головной части к хвостовой выполнен в виде усеченного конуса с основанием у головной части, диаметр сердечника у головной части выполнен равным внутреннему диаметру цилиндрической части оболочки.
Недостатком этой пули является малая эффективность при поражении бронированной техники. Это обусловлено выполнением сердечника из стали, утоненной в вершине оболочки. Часть кинетической энергии затрачивается на деформацию оболочки.
Известна «Бронебойная пуля» [11].
Согласно патенту, бронебойная пуля содержит оболочку, твердосплавный сердечник и свинцовую рубашку в виде стакана, причем длина пули равна (4.2-4,6) d, расстояние от вершины головной части пули до вершины головной части твердосплавного сердечника равно (0,6-1,0) d, а толщина дна свинцовой рубашки равна (0,3-0,5) d, где d - калибр пули, при этом оболочка выполнена открытой с торца хвостовой части пули и имеет форму усеченного конуса.
Недостатком известного решения также является недостаточная пробивающая способность сердечника металлической брони свыше 5 мм.
При ударе пули о твердую преграду разрушается оболочка, и пробивающее действие обеспечивается сердечником. Испытаниями установлено, что у сердечников, имеющих притупление на головной части, в зависимости от материала оболочки, в которой они размещены, до 15-20% кинетической энергии пули затрачивается на разрушение оболочки.
Кроме того, сердечники, как правило, располагаются в оболочке пули на некотором расстоянии от вершины пули, вследствие чего при встрече с преградой до 5% кинетической энергии затрачивается на смятие вершины пули до начала разрушения оболочки.
Известна «Пуля для патрона стрелкового оружия» [12].
Согласно патенту, пуля содержит оболочку с размещенными в ней свинцовой рубашкой и сердечником, при этом оболочка выполнена из металлокерамического антифрикционного порошкового материала, а головная конусообразная часть оболочки имеет переменную толщину, уменьшающуюся от основания конуса, где толщина конусообразной головки равна толщине цилиндрической части оболочки, до 0,55 толщины на вершине цилиндрической части оболочки. Головка сердечника имеет заостренную вершину и выполнена из твердого сплава, а область между внутренней поверхностью головной части оболочки и поверхностью головной части сердечника заполнена твердой смазкой.
Недостаток этой пули тот же, что и у указанных выше аналогов, например [11] (часть кинетической энергии пули затрачивается на разрушение оболочки), и, как следствие, снижается эффективность при поражении бронированной техники и бронежилетов.
Известна «Бронебойная пуля для стрелкового оружия» [13].
Согласно патенту - бронебойная пуля содержит оболочку с головной конусообразной частью, размещенными в ней свинцовой рубашкой и твердосплавным сердечником с заостренной головной частью. Головная конусообразная часть оболочки выполнена усеченно. Бронебойная пуля содержит наконечник, который закреплен на усеченной части головной оболочки, не нарушая геометрию пули. Не менее 80% длины головной заостренной части твердосплавного сердечника внедрено в материал наконечника. Материалом наконечника заполнен весь объем между внутренней оставшейся поверхностью головной части оболочки и наружной головной частью твердосплавного сердечника. Материалом наконечника является пластичный металл или сплав, служащий твердой смазкой.
Недостаток этой пули тот же, что и у многих других аналогов - сердечник располагается в оболочке пули, вследствие чего при встрече с преградой часть кинетической энергии затрачивается на разрушение этой оболочки.
Известен «Бронебойный патрон стрелкового оружия» [14].
Согласно патенту, бронебойный патрон содержит капсулированную гильзу, пороховой заряд и пулю с бронебойным сердечником. Сердечник выполнен в виде цилиндра с головной криволинейной поверхностью. На головной криволинейной поверхности сердечника выполнены две равномерно распределенные по периметру лыски. Лыски образуют в пересечении с головной криволинейной поверхностью сердечника или друг с другом режущие кромки.
Недостаток этого бронебойного патрона заключается в том, что режущие кромки, образованные в пересечении лысок, состоят из того же материала что и сердечник пули, и о каком либо увеличении их режущих свойств не заявлено. А заявленное выполнение лысок на головной поверхности сердечника пули, как механической обработкой, так и штамповкой, указывает на не максимальную механическую прочность материала, выбранного для изготовления сердечника.
Известна «Пуля» [15].
Согласно патенту, пуля содержит оболочку из меди или медного сплава, с закрытой задней цилиндрической частью в виде стакана, и передней частью плавно сужающейся вблизи открытого переднего конца. Задний сердечник выполнен из более плотного материала, такого как свинец, или из другого относительно плотного металла или металлического сплава, такого как олово, вольфрам, железо или их сплавы. Переднее ядро изготовлено по технологиям порошковой металлургии. Когда пуля попадает в цель, открытый передний конец оболочки открывается, отпуская передний сердечник и ядро.
К недостаткам известной пули можно отнести сложность конструкции и, как следствие, сложность её изготовления, не максимальную твёрдость и остроту поражающих элементов. А также то, что при ударе о поверхность брони под острым углом возможно смещение сердечников относительно друг друга, что приведёт к смещению центра тяжести пули в момент рикошета, а это запрещено международными конвенциями.
Известна полезная модель «Пуля (варианты)» [16], принятая за прототип.
Согласно полезной модели, пуля, содержащая оболочку в виде стакана, рубашку и сердечник, головная часть которого имеет оживальную поверхность, сопряженно переходящую в коническую поверхность, при этом на головной части сердечника, выступающей за открытый торец оболочки, выполнены две симметричные грани, пересекающиеся на переднем конце с образованием острой режущей кромки, длина которой равна (0,2-07) d, где d - калибр пули. Грани, образующие режущую кромку, выполнены плоскими или вогнутыми. На гранях сердечника выполнены продольные желобки, образующие переднюю вогнутую режущую кромку. На обоих краях режущей кромки выполнено притупление, равное (0,05...0,12) d, где d - калибр пули. На головной части сердечника нанесено покрытие, обладающее антифрикционными свойствами. Сердечник выполнен из стали или твердого сплава. На головной части сердечника, выступающей за открытый торец оболочки, может быть выполнено три и более граней, пересекающихся на переднем конце с образованием острой вершинки и боковых режущих кромок.
Недостаток этой пули тот же, что и у аналога [14], режущие кромки, образованные в пересечении граней, состоят из того же материала, что и сердечник пули, и о каком-либо увеличении их режущих свойств не заявлено, не максимальная механическая прочность материала, выбранного для изготовления сердечника, и, как следствие, не максимальная режущая способность режущих кромок сердечника.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков аналогов и прототипа путем создания нового способа повышения бронебойного действия пули с использованием для повышения режущих свойств наконечника пули графенов, легко получаемых различными способами, очевидными из общего уровня техники (например, из оксида графита полученного по методу Хаммерса [1]), и их производных.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что для заострения пули в целом, или её режущих кромок, или бронебойного сердечника используют графены или их производные. Графеновый элемент (единичный графен, графеновая пемза [5] или графеновый ламинат [6]) механически ориентируют так, чтобы листы графенов располагались плоскостями по ходу движения пули, и в этом положении закрепляют в пропил или углубление на выбранном месте пули или бронебойного сердечника. Для заострения режущих кромок пули или режущих кромок бронебойного сердечника используют единичные графены (размером до 2 мм), закрепляя графены штучно или рядами в пропил на поверхности пули или её режущей кромке так, чтобы графен / графены выступали из упомянутого пропила. Для заострения наконечника пули или бронебойного сердечника используют графен, свернувшийся в незамкнутую нанотрубку («кулечек»), закрепляя такой графен на переднем конце пули или бронебойного сердечника так, чтобы конус графена, свернувшегося в незамкнутую нанотрубку («кулечек»), выступал из упомянутого переднего конца своей острой частью. Для заострения наконечника пули или бронебойного сердечника используют графеновый кластер в виде пачки плоскопараллельных графенов, связанных между собой по одному из торцов (графеновая пемза) [5], закрепляя такой кластер в углублении на переднем конце пули или бронебойного сердечника, так чтобы плоскопараллельные графены кластера выступали из упомянутого углубления. Для заострения режущих кромок пули или бронебойного сердечника используют композитный материал в виде параллельных слоев плоских графенов, связанных твердым материалом по плоскостям (графеновый ламинат) [6], закрепляя фрагменты графенового ламината аналогично единичному графену - в пропил на поверхности пули или её режущей кромке, или бронебойного сердечника, но с учётом большего размера (свыше 2 мм) упомянутых фрагментов. Закрепление графенового элемента на выбранном месте пули или бронебойного сердечника производят вклеиванием его в указанное место полимерным клеем или впаиванием его в указанное место металлическим припоем, а процесс впаивания при температуре свыше 750 градусов Цельсия проводят в вакууме или инертном газе - для исключения структурной деградации графенового элемента. Для закрепления графенового элемента используют клей или припой, сопоставимые по прочности с материалом пули или бронебойного сердечника. Графеновый ламинат особенно удобен тем, что лист графенового ламината разрезают на фрагменты необходимого размера и формы, выбранный фрагмент механически ориентируют и закрепляют на выбранном месте пули или бронебойного сердечника. Например, фрагмент графенового ламината при температуре его размягчения изгибают на конус и закрепляют на переднем конце пули или бронебойного сердечника в качестве его наконечника. Бронебойный сердечник полностью или частично изготавливают из графенового ламината, например, стальной бронебойный сердечник оборачивают листом графенового ламината при температуре его размягчения, что увеличивает прочность и пробивающую способность бронебойного сердечника.
Пуля, заострённая графеновым элементом, обладает большой пробивающей способностью потому, что в момент её удара о преграду (например, броню) пуля врезается в упомянутую преграду “лезвиями” в виде графеновых листов одноатомной толщины, ориентированных плоскостями по ходу движения пули. Графеновые листы очень тонкие, толщина каждого графена составляет всего один атом, поэтому лишь малая часть кинетической энергии пули затрачивается на то, чтобы графены врезались в поверхность преграды. При этом вся оставшаяся кинетическая энергия пули затрачивается на разрушение материала преграды. Графеновые листы очень прочные (модуль Юнга достигает до 1-го терапаскаля), что соответствует теоретическому пределу прочности в природе, поэтому кинетической энергии пули недостаточно для их деформации. Будучи прочно закреплёнными в пропил или углубление на поверхности пули или бронебойного сердечника, графеновые листы механически являются неотъемлемой частью пули или бронебойного сердечника, при этом, выступая из поверхности, придают большую пробивающую способность упомянутому поражающему элементу. Графеновый элемент, закреплённый, выступая из поверхности пули или бронебойного сердечника графеновыми листами, в первое мгновение удара о преграду создаёт первичные разрушения в материале преграды и на мгновение закрепляет пулю на поверхности преграды подобно дротику, при этом значительно снижая эффект рикошета. В следующее мгновение под действием кинетической энергии пуля или бронебойный сердечник продолжает проникновение в толщу уже первично повреждённого материала преграды, при этом графеновый элемент действует подобно острию копья или подобно ножу, если он закреплён на боковой поверхности пули или бронебойного сердечника. Графеновый элемент, закреплённый в пропил или углубление на поверхности пули или бронебойного сердечника, выступает из упомянутой поверхности не более чем наполовину своего размера - для исключения возможности его выворачивания из поверхности в момент удара. Графеновый элемент, закреплённый на поверхности пули или бронебойного сердечника, выступает из упомянутой поверхности в пределах калибра - для исключения возможности повреждения поверхности оружейного ствола.
Композитный материал из графенов (графеновый ламинат)
Ламинированный графен - композитный материал, состоящий из полимера или металлического сплава, с равномерно распределенными плоскопараллельными графенами [6]. Обладает высокой твердостью и прочностью на сжатие в плоскости графенов и высокой прочностью на изгиб в перпендикулярной плоскости, при этом лист графенового ламината представляет собой пластину произвольной площади. Расположенные плоскопараллельно графены связаны между собой исключительно вышеупомянутыми материалами, обладающими гораздо меньшей твердостью, чем графены, и непосредственных межграфеновых спайностей нет.
В описании заявки [6] подробно изложен способ разрезания пластины графенового ламината путём приложения локального давления по линии реза, при этом по линии реза происходит разрушение менее твёрдого материала пластины, что приводит к её контролируемому разделению.
Исходя из вышесказанного, изгиб пластины графенового ламината заключается в термическом размягчении упомянутых связующих материалов пластины и приложении изгибающего усилия, при этом после нормализации температуры прочностные свойства пластины полностью восстанавливаются.
Способ осуществляется следующим образом.
На выбранном месте поверхности пули или бронебойного сердечника выполняют пропил или углубление в соответствии с типом графенового элемента. Графеновый элемент закрепляют в упомянутый пропил или углубление путём вклеивания его полимерным клеем или впаивания его металлическим припоем - в случае впаивания при температуре свыше 750 градусов Цельсия проводят в вакууме или инертном газе - для исключения структурной деградации графенового элемента. Графеновый элемент закрепляют выступающим из поверхности не более чем на половину его максимального размера, например, на переднем конце бронебойного сердечника или почти не выступающим, например, на конической части пули. Для осуществления данного способа используют полимерный клей или припой, обладающий хорошей адгезией к углероду. Поскольку жидкий полимерный клей и расплавленный припой, имеющие хорошую адгезию к углероду, в данном случае ведут себя практически одинаково - к ним уместно применить термин «связующее». Графеновый элемент закрепляют, ориентируя его плоскостями графеновых листов по ходу движения пули. В процессе закрепления графенового элемента еще жидкое связующее под действием сил смачивания «набегает» на плоскости графенового листа / листов и после застывания прочно удерживает его в заданном положении. Графеновый элемент удерживают в заданном положении до полного застывания связующего. Графеновый элемент закрепляют при помощи микроинструмента.
По первому варианту технического решения в пропил на поверхности пули или бронебойного сердечника в качестве графенового элемента закрепляют единичный графен / графены. Положение графена / графенов выбирают так, чтобы графен / графены были направлены плоскостями по ходу движения пули - с учётом её возможного вращения и их «лезвия», выступающие из связующего, создавали высокое ударное или режущее воздействие на пробиваемую поверхность.
По второму варианту технического решения в углублении на переднем конце пули или бронебойного сердечника в качестве графенового элемента закрепляют графен свернувшийся в «кулечек» (незамкнутую нанотрубку). Положение графена, свернувшегося в «кулечек», выбирают так, чтобы биссектриса конуса «кулечка» была направлена по ходу движения пули и, выступая из связующего, вершина конуса, являлась точкой, создающей высокое ударное воздействие на пробиваемую поверхность.
По третьему варианту технического решения на переднем конце пули или бронебойного сердечника в качестве графенового элемента закрепляют единичный кластер графеновой пемзы (пачку плоскопараллельных графенов, связанных между собой по одному из торцов) [5]. Положение кластера графеновой пемзы выбирают так, чтобы графеновые листы были направлены плоскостями по ходу движения пули, создавая высокое ударное воздействие на пробиваемую поверхность.
По четвертому варианту технического решения на выбранном месте пули или бронебойного сердечника в качестве графенового элемента закрепляют фрагмент графенового ламината (композитного материала, состоящего из полимера или металлического сплава с равномерно распределенными плоскопараллельными графенами) [6]. Положение фрагмента графенового ламината выбирают аналогично третьему варианту.
По пятому варианту технического решения фрагмент графенового ламината при температуре его размягчения изгибают на конус и закрепляют на переднем конце пули или бронебойного сердечника в качестве его наконечника.
По шестому варианту технического решения бронебойный сердечник полностью или частично изготавливают из графенового ламината, например, стальной бронебойный сердечник оборачивают листом графенового ламината при температуре его размягчения, что увеличивает прочность и пробивающую способность бронебойного сердечника.
Способ не ограничивается вариантами, упомянутыми выше.
Способ не ограничивается калибром оружия.
По всем вариантам технического решения перед закреплением графенового элемента на «дно» пропила или углубления предпочтительно вкладывают графен меньшего размера, расположив его перпендикулярно основному графеновому элементу, для полного исключения возможности врезания графенового листа / листов в материал пули или бронебойного сердечника в момент удара.
Графены, графеновая пемза (кластеры в виде пачек плоскопараллельных графенов, связанных между собой по одному из торцов) [5] или фрагменты графенового ламината (композитного материала, состоящего из полимера или металлического сплава с равномерно распределенными плоскопараллельными графенами) [6] выбраны в качестве режущего элемента для заострения бронебойной пули потому, что они обладают уникальными характеристиками. Графены представляют собой углеродные пластинки одноатомной толщины размерами от 0,1 до 2 мм, а значит, являются самыми тонкими и острыми «лезвиями» в природе [2]. Одноатомная толщина частицы является физическим пределом минимальности толщины, кроме того, по утверждению авторов [2] и [3], графены являются самыми прочными частицами в природе, то есть они являются физическим пределом прочности. Они обладают максимальным (среди известных веществ) пределом прочности на разрыв или сжатие (модуль Юнга достигает до 1-го терапаскаля), что соответствует теоретическому пределу прочности в природе.
Исходя из вышесказанного, недостатки прототипа [16], а именно (режущие кромки образованные в пересечении граней, состоят из того же материала, что и сердечник пули, не максимальная механическая прочность материала, выбранного для изготовления сердечника, не максимальная режущая способность режущих кромок сердечника) устранимы путём закрепления в пропилы на упомянутых режущих кромках рядов штучных графенов или фрагментов графенового ламината.
Бронебойная пуля, заострённая графеновым элементом, работает следующим образом: в момент удара пули о преграду (например, броню) пуля врезается в преграду. При этом графеновый элемент в первое мгновение удара о преграду создаёт первичные разрушения в материале преграды и на мгновение закрепляет пулю на поверхности преграды подобно дротику, при этом значительно снижая эффект рикошета. В следующее мгновение под действием кинетической энергии пуля или бронебойный сердечник продолжает проникновение в толщу уже первично повреждённого материала преграды, при этом графеновый элемент действует подобно острию копья или подобно ножу, если он закреплён на боковой поверхности пули или бронебойного сердечника.
Сопоставительный анализ с предшествующим уровнем техники показал, что в предшествующем уровне техники не заявлено о каком-либо способе увеличения пробивающей способности пули или бронебойного сердечника с использованием графенов. Таким образом, заявленный способ повышения пробивающей способности бронебойной пули соответствует критерию «новизна».
Выбор новых материалов для заострения пули, или её режущих кромок, или бронебойного сердечника, таких как графены или их производные (графен, свернувшийся в «кулечек», графеновая пемза или графеновый ламинат), позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «изобретательский уровень».
Технический результат заключается в том, что устраняются недостатки аналогов и прототипа, повышается бронебойное действие пули, снижается эффект рикошета - за счёт использования для повышения режущих свойств наконечника пули или бронебойного сердечника, графенов, получаемых различными способами, очевидными из общего уровня техники (например, из оксида графита, полученного по методу Хаммерса [1]), и их производных. Пуля, заострённая графеновым элементом, обладает большой пробивающей способностью, пуля имеет “лезвия” в виде графеновых листов одноатомной толщины. Графеновые листы очень тонкие, толщина каждого графена составляет всего один атом, которые легко врезаются в материал преграды. Графеновые листы очень прочные (модуль Юнга достигает до 1-го терапаскаля), графеновые листы, будучи прочно закреплёнными на поверхности пули, механически являются её неотъемлемой частью, при этом, выступая из поверхности, увеличивают её пробивающую способность.
Таким образом, заявленный способ подходит для заострения бронебойной пули или бронебойного сердечника, как дополнительная производственная операция при изготовлении пули или бронебойного сердечника выбранной конструкции, например аналога [14] или прототипа [16].
Claims (10)
1. Способ изготовления бронебойной пули, включающий создание или заострение режущих кромок на поверхности пули или бронебойного сердечника, отличающийся тем, что для заострения наконечника пули, режущих кромок пули или режущих кромок бронебойного сердечника либо его наконечника используют графены или их производные.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графеновый элемент, например единичный графен / графены, графен, свернувшийся в незамкнутую нанотрубку, графеновую пемзу или фрагменты графенового ламината выбранных размеров и формы, механически ориентируют так, чтобы графеновые листы располагались плоскостями по ходу движения пули с учетом возможного вращения пули, и в этом положении закрепляют на выбранном месте поверхности пули или бронебойного сердечника любым способом, предпочтительно путем впаивания металлическим припоем или вклеивания полимерным клеем.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что перед закреплением графенового элемента на дно пропила или углубления вкладывают графен меньшего размера, расположив его перпендикулярно основному графеновому элементу, для полного исключения возможности врезания графенового листа / листов в материал пули или бронебойного сердечника в момент удара.
4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в пропил на поверхности либо переднем конце пули или бронебойного сердечника закрепляют графеновый элемент в виде единичного графена / графенов штучно или рядами.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в углубление на переднем конце пули или бронебойного сердечника закрепляют графеновый элемент в виде графена, свернувшегося в незамкнутую нанотрубку, положение графена, свернувшегося в незамкнутую нанотрубку, выбирают так, чтобы биссектриса конуса незамкнутой нанотрубки была направлена по ходу движения пули.
6. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в углубление на переднем конце пули или бронебойного сердечника закрепляют графеновый элемент в виде единичного кластера графеновой пемзы.
7. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в пропил на поверхности либо переднем конце пули или бронебойного сердечника закрепляют графеновый элемент в виде фрагмента / фрагментов графенового ламината.
8. Способ по пп. 1, 2 и 5, отличающийся тем, что графеновый элемент в виде фрагмента графенового ламината при температуре его термического размягчения изгибают на конус и закрепляют на переднем конце пули или бронебойного сердечника в качестве его наконечника.
9. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что бронебойный сердечник полностью или частично изготавливают из графенового ламината, например, бронебойный сердечник оборачивают графеновым элементом в виде листа графенового ламината при температуре его термического размягчения.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что любое термическое воздействие на графеновый элемент при температуре свыше 750 градусов Цельсия проводят в вакууме или инертном газе - для исключения структурной деградации графенового элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103019/11A RU2592947C1 (ru) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Способ изготовления бронебойной пули |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103019/11A RU2592947C1 (ru) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Способ изготовления бронебойной пули |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592947C1 true RU2592947C1 (ru) | 2016-07-27 |
Family
ID=56557133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015103019/11A RU2592947C1 (ru) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Способ изготовления бронебойной пули |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592947C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014116950A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | Ra Brands, L.L.C. | Multi-component bullet with core retention feature and method of manufacturing the bullet |
RU144457U1 (ru) * | 2014-04-01 | 2014-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (ФГУП "ЦНИИТОЧМАШ") | Пуля (варианты) |
-
2015
- 2015-01-30 RU RU2015103019/11A patent/RU2592947C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014116950A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | Ra Brands, L.L.C. | Multi-component bullet with core retention feature and method of manufacturing the bullet |
RU144457U1 (ru) * | 2014-04-01 | 2014-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (ФГУП "ЦНИИТОЧМАШ") | Пуля (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11307005B2 (en) | Predictably fragmenting projectiles having internally-arranged geometric features | |
EP1504234B1 (en) | Kinetic energy rod warhead with optimal penetrators | |
US20160356583A1 (en) | Projectile | |
US4108072A (en) | Armor-piercing projectile having spaced cores | |
US20190285391A1 (en) | Auto-segmenting spherical projectile | |
US6779462B2 (en) | Kinetic energy rod warhead with optimal penetrators | |
US20160223309A1 (en) | Weapon and Weapon System Employing the Same | |
GB2036934A (en) | Armour - penetrating projectile | |
US7520224B2 (en) | Advanced armor-piercing projectile construction and method | |
RU2372579C1 (ru) | Патрон стрелкового оружия | |
US4638738A (en) | Fin stabilized subcaliber shell of large length to diameter ratio | |
USH2230H1 (en) | Ceramic and stacked penetrator against a hardened target | |
RU2592947C1 (ru) | Способ изготовления бронебойной пули | |
US20110308379A1 (en) | Flyer plate armor systems and methods | |
RU2413171C1 (ru) | Пуля для патрона стрелкового оружия | |
CN217058527U (zh) | 一种两体弹芯结构的高穿透多功能子弹 | |
RU2447396C2 (ru) | Бронебойный патрон стрелкового оружия | |
RU2742165C1 (ru) | Бронебойная пуля | |
RU109843U1 (ru) | Бронебойная пуля для стрелкового оружия | |
RU2478908C2 (ru) | Бронебойная пуля для стрелкового оружия | |
RU107342U1 (ru) | Бронебойная пуля для стрелкового оружия | |
US8869703B1 (en) | Techniques utilizing high performance armor penetrating round | |
Ingole et al. | Improvement in performance of shaped charge using bimetallic liner | |
JP2006132874A (ja) | 弾丸 | |
EP1605224A2 (en) | A passive armor assembly including an armor member made of a brittle material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200131 |