RU2831033C1 - Hard alloy core for small arms cartridges - Google Patents
Hard alloy core for small arms cartridges Download PDFInfo
- Publication number
- RU2831033C1 RU2831033C1 RU2023136121A RU2023136121A RU2831033C1 RU 2831033 C1 RU2831033 C1 RU 2831033C1 RU 2023136121 A RU2023136121 A RU 2023136121A RU 2023136121 A RU2023136121 A RU 2023136121A RU 2831033 C1 RU2831033 C1 RU 2831033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- equal
- cone
- hard alloy
- mpa
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к боеприпасам, конкретно к твердосплавным сердечникам бронебойных пуль для патронов стрелкового оружия.The invention relates to ammunition, specifically to hard-alloy cores of armor-piercing bullets for small arms cartridges.
Известно, что пробивное действие по твердым преградам осуществляется пулями с твердосплавными сердечниками. Первым, важным фактором, определяющим поражающего действия сердечника, является кинетическая энергия сердечника, полностью зависит от массы сердечника и скорости соударения с преградой. При пробитии преграды, существенное значение имеет, доля кинетической энергии, которая будет затрачена на прохождение преграды при пробитии преграды и доля кинетической энергии, которая останется на затразапреградное (полезное) действие, а также какая доля кинетической энергия тратится на смятие головной части пульной оболочки, чем больше пустотное расстояние, тем больше энергии расходуется и разрушение оболочки. It is known that the penetrating action on solid obstacles is carried out by bullets with hard-alloy cores. The first, important factor determining the damaging action of the core is the kinetic energy of the core, which completely depends on the mass of the core and the speed of impact with the obstacle. When penetrating an obstacle, the share of kinetic energy that will be spent on passing the obstacle when penetrating the obstacle and the share of kinetic energy that will remain for the post-obstacle (useful) action are of significant importance, as well as what share of kinetic energy is spent on crushing the head part of the bullet shell, the greater the void distance, the more energy is spent and the destruction of the shell.
Вторым, не менее важным фактором, определяющим поражающее действие сердечника, при пробитии твердых преград, является геометрическая форма сердечника. Здесь важен каждый элемент головной части сердечника, длина (высота) головной части, форма вершины головной части, угол конуса головной части, соотношение длины конусной головной части и хвостовой части, геометрические параметры хвостовой части. The second, no less important factor determining the destructive effect of the core when penetrating solid barriers is the geometric shape of the core. Here, each element of the head part of the core is important: the length (height) of the head part, the shape of the top of the head part, the angle of the cone of the head part, the ratio of the length of the conical head part and the tail part, the geometric parameters of the tail part.
Третьим важным фактором, определяющим поражающее действие сердечника, при пробитии твердых преград, является свойства материала, из которого изготовлен сердечник, в частности, твердого сплава, его физико-механические свойства, микроструктура, а также свойства поверхностного слоя сердечника.The third important factor determining the damaging effect of the core when penetrating solid barriers is the properties of the material from which the core is made, in particular, the hard alloy, its physical and mechanical properties, microstructure, as well as the properties of the surface layer of the core.
Чем меньше кинетической энергии затрачено на первый фактор, тем больше запреградное (полезное) действие. Испытаниями установлено, что у сердечников с притупленной головной частью до 20% энергии пули тратится на разрушение оболочки, а это резко снижает КПД пули при пробитии. Сердечник с остроконечной головной частью разрушает оболочку с меньшей потери энергии и, следовательно, увеличивает пробивное действие пули. Оптимального сочетания всех параметров сердечника и свойств твердого сплава, позволяют добиваться максимального поражающего действия сердечника.The less kinetic energy is spent on the first factor, the greater the barrier (useful) effect. Tests have shown that for cores with a blunt head part, up to 20% of the bullet's energy is spent on destroying the shell, and this sharply reduces the efficiency of the bullet during penetration. A core with a pointed head part destroys the shell with less energy loss and, therefore, increases the bullet's penetrating effect. The optimal combination of all core parameters and hard alloy properties allows achieving maximum damaging effect of the core.
Известны сердечники из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патенты RU №2034231, RU №2150077).Hard alloy cores for small arms cartridges are known (Patents RU No. 2034231, RU No. 2150077).
В данных изобретениях отсутствуют, какие-либо решения по оптимизации геометрических параметров формы головной части твердосплавных сердечников. These inventions do not contain any solutions for optimizing the geometric parameters of the shape of the head part of the hard alloy cores.
Известны сердечники из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патенты RU №37411, RU №126817, RU №130687), остроконечная часть конуса сердечника, в данных технических решениях, имеет контактную площадку, диаметр которой равен 2,0 мм и (0,018-0,25)d, что соответствует (0,098-1,3) мм, где d – калибр пули равен 5,45 мм.Hard alloy cores for small arms cartridges are known (Patents RU No. 37411, RU No. 126817, RU No. 130687), the pointed part of the core cone, in these technical solutions, has a contact pad, the diameter of which is equal to 2.0 mm and (0.018-0.25) d, which corresponds to (0.098-1.3) mm, where d is the bullet caliber equal to 5.45 mm.
Наличие контактной площадки снижает пробивную способность сердечника. Часть кинетической энергии сердечника, с таким конструктивным решением головной части сердечника, идет на разрушение головной части оболочки пули, при этом разрушение брони идет по наиболее энергоемкому механизму.The presence of a contact pad reduces the penetrating ability of the core. Part of the kinetic energy of the core, with such a design solution for the head of the core, goes to destroying the head of the bullet shell, while the destruction of the armor occurs by the most energy-intensive mechanism.
Известен сердечник из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патент RU №97514) « … головной части, имеет оживальную форму в виде конуса, и хвостовую часть, имеющей форму соединенных между собой цилиндра и усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,80-0,98 диаметра большего диаметра конуса хвостовика, который равен диаметру цилиндра и диаметру головной части сердечника, а длина цилиндрической части составляет 0,01-100 длины усеченного конуса хвостовика, поверхность сердечника полностью или частично имеет шероховатость не выше Ra 0,8 отличающийся тем, что конус головной части сердечника выполнен остроконечным с углом при вершине от 10 до 38°».A hard alloy core for small arms cartridges is known (Patent RU No. 97514) "... the head part has an ogive shape in the form of a cone, and a tail part having the shape of a cylinder and a truncated cone connected to each other, the smaller diameter of the cone is equal to 0.80-0.98 of the diameter of the larger diameter of the cone of the tail, which is equal to the diameter of the cylinder and the diameter of the head part of the core, and the length of the cylindrical part is 0.01-100 of the length of the truncated cone of the tail, the surface of the core completely or partially has a roughness of no more than Ra 0.8, characterized in that the cone of the head part of the core is made pointed with an angle at the apex from 10 to 38 °."
Данная форма геометрии сердечника имеет лучшие результаты при пробитии твердых преград в сравнении с сердечниками, имеющими притупление головной части сердечника в виде площадки. This form of core geometry has better results in penetrating solid barriers compared to cores with a blunted head in the form of a platform.
Недостаток данного технического решения заключается в том, что производство данного сердечника технологически сложно, начиная с операции прессования заготовки головной части, а также последующих операций обработки поверхностей и заканчивая операцией снаряжения сердечника в пулю. The disadvantage of this technical solution is that the production of this core is technologically complex, starting with the operation of pressing the head blank, as well as subsequent surface treatment operations, and ending with the operation of loading the core into a bullet.
Известен сердечник из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патент RU № 94329) имеющий форму оптимальную головной части «…вершина головной части выполнена округленной радиусом 0,2-0,6 мм, вершина имеет размер высотой менее 1,0 мм». A hard alloy core for small arms cartridges is known (Patent RU No. 94329) having an optimal shape for the head part “…the top of the head part is made rounded with a radius of 0.2-0.6 mm, the top has a height of less than 1.0 mm.”
Недостаток данного технического решения заключается в сложности производства данного сердечника. Сердечник имеет сложную геометрическую форму и технологию изготовления. «Головная часть имеет оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, вершина равна 0,25-0,60 длины сердечника, имеет форму объемного тела, возникающего при вращении прямолинейных и (или) плоских криволинейных отрезков относительно оси сердечника, лежащих в одной плоскости с осью сердечника, при вращении прямолинейных отрезков первый отрезок формирует тыльный объем головной части в виде усеченного конуса высотой, равной 0,2-0,8 высоты головной части, образует угол 10-40° с осью сердечника, а второй отрезок формирует фронтовой объем головной части в виде конуса, отходит от первого отрезка и образует угол 25-60° с осью сердечника, хвостовик сердечника имеет форму соединенных между собой цилиндра и (или) усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,80-0,98 диаметра большего диаметра конуса хвостовика, который равен диаметру цилиндра и головной части сердечника, а длина цилиндрической части составляет 0,01-100 длины усеченного конуса хвостовика, на поверхность сердечника дополнительно нанесено покрытие из карбида, и/или карбонитрида, и/или нитрида металла, входящего в группы 1VB, VB, V1В Периодической таблицы элементов, при этом толщина покрытия вершины головной части составляет 5,0-20,0 мкм, толщина покрытия фронтового участка конуса головной части 2,0-6,0 мкм, толщина покрытия тыльного участка конуса головной части 1,0-1,5 мкм, а толщина покрытия на поверхности хвостовика не более 1,0 мкм». The disadvantage of this technical solution is the complexity of manufacturing this core. The core has a complex geometric shape and manufacturing technology. "The head part has an ogive shape with an angle at the top of the head part from 90 to 120°, the top is equal to 0.25-0.60 of the length of the core, has the shape of a volumetric body that occurs when rectilinear and (or) flat curved segments rotate relative to the axis of the core, lying in the same plane with the axis of the core, when rectilinear segments rotate, the first segment forms the rear volume of the head part in the form of a truncated cone with a height equal to 0.2-0.8 of the height of the head part, forms an angle of 10-40° with the axis of the core, and the second segment forms the front volume of the head part in the form of a cone, departs from the first segment and forms an angle of 25-60° with the axis of the core, the tail of the core has the shape of a cylinder and (or) a truncated cone connected to each other, the smaller diameter of the cone is equal to 0.80-0.98 of the diameter of the larger diameter of the shank cone, which is equal to the diameter of the cylinder and the head part of the core, and the length of the cylindrical part is 0.01-100 of the length of the truncated cone of the shank, the surface of the core is additionally coated with a coating of carbide and/or carbonitride and/or nitride of a metal included in groups 1VB, VB, V1B of the Periodic Table of Elements, while the coating thickness of the top of the head part is 5.0-20.0 μm, the coating thickness of the front section of the cone of the head part is 2.0-6.0 μm, the coating thickness of the rear section of the cone of the head part is 1.0-1.5 μm, and the coating thickness on the surface of the shank is no more than 1.0 μm."
Известен сердечник из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патент RU № 170524) имеющий оптимальную форму округления головной части «...вершина головной части выполнена округленной радиусом 0,2-0,6). Сердечник выполнен из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, твердостью HRA не ниже 88,5 единиц, коэффициентом интенсивности напряжений K1c не ниже 8 МПам1/2, имеет форму тела вращения в виде соединенных между собой головной части в виде конуса и хвостовой части в виде цилиндра, головная часть выполнена остроконечной, остроконечная часть имеет скругление острия конуса, длина головной части составляет (0,7-2,1)d, длина сердечника составляет (1,95-5,55)d, хвостовая часть имеет фаску или радиус скругления, где d – диаметр сердечника пули, равен (0,6-0,95)d, где d – калибр пули, поверхность сердечника частично имеет шероховатость не хуже Ra 1,6, материал сердечника содержит от 6 до 9 мас.% кобальта и/или никеля, остальное карбид вольфрама, при этом количество зерен основной фракции карбида вольфрама с размером 1-2 мкм составляет не менее 60%, размер отдельных крупных зерен карбида вольфрама с размером зерен более 4-кратного превышения среднего размера зерна не допускается, отличающийся тем, что сплав имеет предел прочности на изгиб не менее 2400 МПа, головная остроконечная часть имеет скругление острия конуса радиусом до 0,53 мм, хвостовая часть, по торцу, имеет фаску или радиус скругления (0,025-0,045)d, поверхность цилиндра хвостовой части обработана до шероховатости не хуже Ra 0,8, а поверхность головной части в виде конуса сердечника не обработана, причем острие конуса и фаска по торцу получены прессовым инструментом». A hard alloy core for small arms cartridges is known (Patent RU No. 170524) having an optimal rounding shape of the head part “... the top of the head part is made rounded with a radius of 0.2-0.6). The core is made of a hard alloy with a compressive strength of more than 4000 MPa, a hardness HRA of at least 88.5 units, a stress intensity factor K 1c of at least 8 MPam 1/2 , has the shape of a body of revolution in the form of a head part in the form of a cone and a tail part in the form of a cylinder connected to each other, the head part is made pointed, the pointed part has a rounded tip of the cone, the length of the head part is (0.7-2.1) d, the length of the core is (1.95-5.55) d, the tail part has a chamfer or rounding radius, where d is the diameter of the bullet core, equal to (0.6-0.95) d, where d is the caliber of the bullet, the surface of the core partially has a roughness of at least Ra 1.6, the core material contains from 6 to 9 wt.% cobalt and/or nickel, the rest is tungsten carbide, while the amount of grains of the main fraction of tungsten carbide with a size of 1-2 μm is not less than 60%, the size of individual large grains of tungsten carbide with a grain size more than 4 times the average grain size is not allowed, characterized in that the alloy has a bending strength of at least 2400 MPa, the head pointed part has a rounding of the tip of a cone with a radius of up to 0.53 mm, the tail part, along the end, has a chamfer or a rounding radius of (0.025-0.045) d, the surface of the cylinder of the tail part is processed to a roughness of no worse than Ra 0.8, and the surface of the head part in the form of a cone of the core is not processed, and the tip of the cone and the chamfer along the end are obtained with a pressing tool."
Недостаток данного технического решения заключается в технологической неопределенности и сложности получения «поверхности сердечника частично имеющей шероховатость не хуже Ra 1,6, а поверхность цилиндра хвостовой части обработана до шероховатости не хуже Ra 0,8, не оптимизированы параметры головной и хвостовой части сердечника по длине.The disadvantage of this technical solution is the technological uncertainty and complexity of obtaining a “core surface partially having a roughness of no worse than Ra 1.6, and the surface of the tail section cylinder is processed to a roughness of no worse than Ra 0.8, the parameters of the head and tail sections of the core along the length are not optimized.
Известен сердечник из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патент RU №199760, RU №199550) «…поверхности сердечника получены прессованием, спеканием и галтовкой, головная часть конуса имеет вершину в виде полусферы диаметром не более 0,9 мм, цилиндрическая часть хвостовой части имеет механическую обработку поверхности в пределах (0,1-99)%».A hard alloy core for small arms cartridges is known (Patent RU No. 199760, RU No. 199550) “…the surfaces of the core are obtained by pressing, sintering and tumbling, the head part of the cone has a hemisphere-shaped apex with a diameter of no more than 0.9 mm, the cylindrical part of the tail has a mechanical surface treatment within the range of (0.1-99)%.”
Недостаток данных технических решений заключается в отсутствии требований по шероховатости поверхности, полученной операцией «галтовка», а также не указана механическая операция, которая используется для частичной обработки поверхности хвостовой части.The disadvantage of these technical solutions is the lack of requirements for the roughness of the surface obtained by the tumbling operation, and the mechanical operation used for partial processing of the tail section surface is also not specified.
Форма вершины головной части конуса твердосплавного сердечника, является важным, но не единственная, конструктивным элементом сердечника, определяющим пробивную способность. Важными элементами является угол конуса головной части, который напрямую связан с высотой конуса, а также форма геометрии хвостовой части поверхности.The shape of the top of the head part of the carbide core cone is an important, but not the only, structural element of the core that determines the penetrating ability. Important elements are the angle of the head part cone, which is directly related to the height of the cone, as well as the shape of the geometry of the tail part of the surface.
О влиянии угла конуса головной части конуса головной части уже было отмечено в указанных выше патентах. Здесь значения имеют большой разброс, от 38°до 120° (Патент № 97514 и RU № 2254551). The influence of the cone angle of the head part of the cone of the head part has already been noted in the above-mentioned patents. Here the values have a large spread, from 38° to 120° (Patent No. 97514 and RU No. 2254551).
Известен сердечник из твердого сплава для патронов стрелкового оружия (Патент № 2254551). Сердечник выполнен из твердосплавного материала имеющего предел прочности на сжатие более 4000 МПа, состоит из хвостовой и головной частей. Головная часть имеет оживальную форму с углом при вершине головной части (90-120)°, а вершина головной части имеет радиус округления (0,2-0,6) мм. A hard alloy core for small arms cartridges is known (Patent No. 2254551). The core is made of hard alloy material with a compressive strength of more than 4000 MPa, and consists of a tail and a head part. The head part has an ogive shape with an angle at the top of the head part (90-120)°, and the top of the head part has a rounding radius of (0.2-0.6) mm.
Из многочисленных литературных источников известно, что зависимость предела прочности на сжатие σсж от содержания кобальта в твердом сплаве проходит через максимум, при содержании кобальта (4-6) мас.%. С увеличением среднего размера зерна карбидных зерен в сплаве предел прочности монотонно уменьшается, но для всех сплавов, с различной зернистостью, наблюдается максимум в интервале (6-8)% мас. кобальта. Наиболее высокий уровень предела прочности на σсж наблюдается у мелкозернистых сплавов при содержании кобальта (4-8)% мас. кобальта. Предел прочности на сжатие твердых сплавов, имеющих значение более 4000 МПа, однозначно является хорошим физическим параметром, определяющим пробивную способность твердосплавных сердечников, при этом сердечник имеет оптимальную вершину головной части, радиус округления (0,2-0,6) мм.It is known from numerous literary sources that the dependence of the compressive strength σ сж on the cobalt content in a hard alloy passes through a maximum at a cobalt content of (4-6) wt.%. With an increase in the average grain size of carbide grains in the alloy, the tensile strength monotonically decreases, but for all alloys with different grain sizes, a maximum is observed in the range of (6-8) wt.% cobalt. The highest level of tensile strength for σ сж is observed in fine-grained alloys with a cobalt content of (4-8) wt.% cobalt. The compressive strength of hard alloys with a value of more than 4000 MPa is clearly a good physical parameter determining the penetrating ability of hard alloy cores, while the core has an optimal top of the head part, a rounding radius of (0.2-0.6) mm.
Тем не менее, данное техническое решение имеет недостаточную пробивную способность сердечника. Недостаток обусловлен тем, что сердечник имеет не удовлетворительные параметры геометрической формы сердечника. Головная часть сердечника имеет оживальную форму с большим углом при вершине головной части равным (90-120)°. Наличие ступени на границе соединения головной и хвостовой частей является концентратором напряжений на границе, что приводит к разрушению сердечника при соударении с броней. При такой геометрии сердечника, большой угол при вершине, реализуется наиболее энергоемкий механизм пробития преграды.However, this technical solution has insufficient penetrating ability of the core. The disadvantage is due to the fact that the core has unsatisfactory parameters of the geometric shape of the core. The head of the core has an ogive shape with a large angle at the top of the head equal to (90-120) °. The presence of a step at the boundary of the connection of the head and tail parts is a stress concentrator at the boundary, which leads to the destruction of the core upon impact with the armor. With such geometry of the core, a large angle at the top, the most energy-intensive mechanism for penetrating the barrier is realized.
Геометрическая форма хвостовой части твердосплавного сердечника, определяющая пробивную способность сердечника, характеризуется диаметром сердечника и наличием или отсутствием обратной конусности хвостовой части. Диаметр сердечника в целом, определяется калибром пули. Важно иметь минимальный допустимый разброс по длине хвостовой части сердечника и его диаметру. Минимальный разброс по данным параметрам, в большой степени, определяет кучность боя при стрельбе. The geometric shape of the tail section of the hard-alloy core, which determines the penetrating ability of the core, is characterized by the diameter of the core and the presence or absence of a reverse taper of the tail section. The diameter of the core as a whole is determined by the caliber of the bullet. It is important to have a minimum allowable spread in the length of the tail section of the core and its diameter. The minimum spread in these parameters, to a large extent, determines the accuracy of the battle when shooting.
Известны сердечники, хвостовая часть которых выполнена в виде цилиндра. Патент RU № 193316 «…головная часть выполнена конусообразной формы, диаметр основания конуса головной части равен (0,72-0,86)d, поверхность хвостовой части сердечника выполнена с шероховатостью не выше Ra 1,6, по торцу имеет фаску, соосность головной и хвостовой части не более (0,02-0,03) мм, номинальная масса сердечника равна (34÷62)% массы пули, хвостовая часть сердечника имеет форму цилиндра, диаметр которого равен диаметру основания конуса, по торцу хвостовой части сердечника равна (0,15÷0,40) мм». Патент RU №128310 «… сердечник с заостренной головной частью, имеющим цилиндрическую хвостовую часть, цилиндрическая часть сердечника размещена в свинцовой рубашке, стаканчика с трассирующим составом…».There are known cores with a cylindrical tail. Patent RU #193316 "... the head part is cone-shaped, the diameter of the base of the cone of the head part is (0.72-0.86)d, the surface of the tail part of the core is made with a roughness of no more than Ra 1.6, has a chamfer at the end, the coaxiality of the head and tail parts is no more than (0.02-0.03) mm, the nominal mass of the core is equal to (34÷62)% of the bullet mass, the tail part of the core is shaped as a cylinder, the diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone, at the end of the tail part of the core is (0.15÷0.40) mm." Patent RU No. 128310 “… a core with a pointed head part, having a cylindrical tail part, the cylindrical part of the core is placed in a lead jacket, a cup with a tracer composition…”.
Выполнение сердечника цилиндрической формы снижает пробивную способность сердечника при пробитии стальной брони, но практически не влияет на пробитие бронежилетов, оснащенных керамическими плитами защиты. Цилиндрическая форма сердечника менее трудоемки в изготовлении при прессовании заготовок сердечника из твердого сплава.The cylindrical core shape reduces the penetrating ability of the core when penetrating steel armor, but has virtually no effect on the penetration of bulletproof vests equipped with ceramic protective plates. The cylindrical core shape is less labor-intensive to manufacture when pressing hard alloy core blanks.
Известен сердечник, хвостовая часть которого выполнена с конусностью. Патент RU №218864. «…имеет головную и хвостовую части, длина сердечника равна (2,7÷2,8)d головная часть сердечника выполнена в виде конуса, диаметр основания конуса головной части равен (0,7÷0,74)d, хвостовая часть сердечника имеет форму усеченного конуса, больший диаметр которого равен диаметру основания конуса головной части, меньший диаметр равен (0,7÷0,73)d, где d калибр пули…».A core is known, the tail part of which is made with a cone. Patent RU No. 218864. "... has a head and tail parts, the length of the core is equal to (2.7 ÷ 2.8) d, the head part of the core is made in the form of a cone, the diameter of the base of the cone of the head part is equal to (0.7 ÷ 0.74) d, the tail part of the core has the shape of a truncated cone, the larger diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone of the head part, the smaller diameter is equal to (0.7 ÷ 0.73) d, where d is the caliber of the bullet...".
Недостатком данного технического решения является не технологичность изготовления конусности хвостовой части сердечника. Заявленные параметры допускают обратную и прямую конусность сердечника. Такое исполнение значительно усложняет изготовление сердечника. Прямой конус снижает пробивную способность при пробитии стальных преград. Сердечник не может пройти через пробитое отверстие головной частью, так как диаметр сердечника хвостовика больше диаметра головной части. Заданы технологические операции «все поверхности сердечника получены прессованием, спеканием и галтовкой», не относящиеся к признаку устройство. Галтовкой возможно получение поверхностей с различной шероховатостью, которая влияет на пробивную способность твердой преграды, а также технологию сборки. Поверхности сердечника, доведенные до гладкой полированной поверхности голтовкой, плохо поддаются снаряжению в пулю.The disadvantage of this technical solution is the non-technological manufacturing of the taper of the tail part of the core. The declared parameters allow for reverse and direct taper of the core. Such a design significantly complicates the manufacture of the core. A direct cone reduces the penetration ability when penetrating steel barriers. The core cannot pass through the punched hole with the head part, since the diameter of the tail core is larger than the diameter of the head part. The technological operations "all surfaces of the core are obtained by pressing, sintering and tumbling" are specified, which are not related to the device feature. Tumbling can produce surfaces with different roughness, which affects the penetration ability of a solid barrier, as well as the assembly technology. The surfaces of the core, brought to a smooth polished surface by tumbling, are difficult to load into a bullet.
Известен сердечник, хвостовая часть которых выполнена с обратной конусностью Патент RU №202778 «… длина сердечника равна (2,21÷3,48)d, выполнена конусообразной формы, имеет вершину в виде полусферы диаметром не более 0,9 мм, диаметр основания конуса головной части равен (0,72-0,86)d, длина (высота) равна (0,58÷1,65)d, хвостовая часть сердечника имеет форму усеченного конуса, больший диаметр которого равен диаметру основания конуса головной части, меньший диаметр равен (0,68-0,86)d, где d – калибр пули, имеет фаску по торцу хвостовой части, равную (0,15÷0,40) мм, номинальная масса сердечника равна (34÷62)% массы пули, все поверхности сердечника получены прессованием, спеканием и галтовкой, твердый сплав сердечника содержит карбид вольфрама по массе (88-98)%, остальное – кобальт и имеет предел прочности на изгиб не менее 1475 МПа…».A core is known, the tail part of which is made with a reverse taper Patent RU No. 202778 "... the length of the core is equal to (2.21 ÷ 3.48) d, it is made conical, has a top in the form of a hemisphere with a diameter of no more than 0.9 mm, the diameter of the base of the cone of the head part is equal to (0.72-0.86) d, the length (height) is equal to (0.58 ÷ 1.65) d, the tail part of the core has the shape of a truncated cone, the larger diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone of the head part, the smaller diameter is equal to (0.68-0.86) d, where d is the caliber of the bullet, has a chamfer along the end of the tail part, equal to (0.15 ÷ 0.40) mm, the nominal mass of the core is equal to (34 ÷ 62)% of the mass of the bullet, all surfaces of the core are obtained by pressing, sintering and tumbling, hard alloy The core contains tungsten carbide by weight (88-98)%, the rest is cobalt and has a bending strength of at least 1475 MPa...".
Недостатком данного технического решения является отсутствие параметров обработки сердечника, не оптимизированы параметры сердечника по геометрическим параметрам, физическим свойствам твердосплавного материала. Заданы технологические операции «все поверхности сердечника получены прессованием, спеканием и галтовкой», не относящиеся к признаку устройство. «Галтовка (реже галтование) – технологический процесс механической обработки деталей при перемешивании с наполнителем, который может содержать абразив. Применяется для обработки от шлифовки до финишной полировки поверхности деталей из различных материалов, металлов, сплавов чёрных, цветных и драгоценных, полимеров, стекла, керамики, минералов, дерева и других. В некоторых случаях приводит к деформационному упрочнению поверхностного слоя». (Галтовка – статья из Большой советской энциклопедии). Галтовкой возможно получение поверхностей сердечника из твердого сплава с различной шероховатостью. Авторами данного технического решения проведены исследования о влиянии на пробивную способность шероховатости поверхностей твердосплавных сердечников, а также на технологию сборки. Поверхности сердечника, доведенные до гладкой полированной поверхности, создают затруднения при снаряжении сердечника в пулю. The disadvantage of this technical solution is the lack of core processing parameters, the core parameters are not optimized for geometric parameters, physical properties of the hard alloy material. The technological operations "all core surfaces are obtained by pressing, sintering and tumbling" are specified, which are not related to the device feature. "Tumbling (less often tumbling) is a technological process of mechanical processing of parts while mixing with a filler that may contain an abrasive. It is used for processing from grinding to final polishing of the surface of parts made of various materials, metals, ferrous, non-ferrous and precious alloys, polymers, glass, ceramics, minerals, wood and others. In some cases, it leads to deformation hardening of the surface layer." (Tumbling is an article from the Great Soviet Encyclopedia). Tumbling can be used to obtain hard alloy core surfaces with varying roughness. The authors of this technical solution conducted research on the effect of the roughness of the surfaces of hard-alloy cores on the penetrating ability, as well as on the assembly technology. The surfaces of the core, brought to a smooth polished surface, create difficulties when loading the core into a bullet.
Данное техническое решение, по совокупности признаков: по геометрической форме вершины головной части, форме головной и хвостовой частей сердечника, конструктивным размерам сердечника, свойству материала из твердого сплава, качества обработки контактных поверхностей сердечника, принято в качестве прототипа. This technical solution, based on a combination of features: the geometric shape of the top of the head part, the shape of the head and tail parts of the core, the structural dimensions of the core, the properties of the hard alloy material, the quality of the processing of the contact surfaces of the core, is accepted as a prototype.
Задачей изобретения является создание патрона для стрелкового оружия с использованием в пуле твердосплавного сердечника, обладающего высокой надежностью и поражением живой силы, оснащенной средствами индивидуальной бронезащиты, уничтожением небронированных и легкобронированных объектов техники.The objective of the invention is to create a cartridge for small arms using a hard-alloy core in the bullet, which has high reliability and defeats manpower equipped with personal armor protection, and destroys unarmored and lightly armored vehicles.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается увеличение стойкости и пробивного действия твердосплавного сердечник при пробитии брони и кучности боя при стрельбе. The technical result achieved in the process of solving the set task consists of increasing the durability and penetrating action of the hard-alloy core when penetrating armor and the accuracy of the battle when firing.
Кроме этого достигается снижение затрат на окончательные финишные операции формообразования поверхностей твердосплавного сердечника, как следствие снижение себестоимости изготовления сердечника и пули для патрона. In addition, a reduction in costs for the final finishing operations of forming the surfaces of the hard alloy core is achieved, as a result of which the cost of manufacturing the core and bullet for the cartridge is reduced.
Технический результат достигается сердечником из твердого сплава для оснащения патронов стрелкового оружия, содержащим хвостовую часть в форме усеченного конуса, больший диаметр которого равен диаметру основания конуса головной части, имеет фаску по торцу хвостовой части, равную 0,15÷0,40 мм, и головную коническую часть, с заостренной вершиной, твердый сплав сердечника содержит карбид вольфрама по массе 88÷98%, остальное – кобальт, и имеет предел прочности на изгиб не менее 1475 МПа, отличающийся тем, что длина сердечника равна 2,70÷2,79 d, где d – калибр пули, головная часть имеет конусность С = 0,523÷0,785 при высоте конуса (0,94÷1,37)d, заостренная вершина имеет сопряжение с поверхностью конуса, округлением радиусом R не более 0,6 мм, со срезом вершины S не более 1,1 мм, большой диаметр D усеченного конуса равен (0,732÷0,734)d, меньший диаметр D1 хвостовой части меньше большего диаметра на 0,15÷0,36 мм, масса сердечника ровна 2,15÷2,35 г, твердосплавной сплав сердечника имеет твердость в пределах 86÷93 HRA, прочность на сжатие в пределах 2000÷4500 МПа, коэффициент интенсивности напряжений K1c = 6÷12 МПа⋅м1/2, , поверхности сердечника имеют шероховатость в пределах Ra = 0,6÷1,6÷мкм, шероховатость получена вибрационной галтовкой.The technical result is achieved by a hard alloy core for equipping small arms cartridges, comprising a tail section in the form of a truncated cone, the larger diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone of the head section, has a chamfer along the end of the tail section equal to 0.15 ÷ 0.40 mm, and a head conical section with a pointed apex, the hard alloy of the core contains tungsten carbide by weight of 88 ÷ 98%, the rest is cobalt, and has a bending strength of at least 1475 MPa, characterized in that the length of the core is equal to 2.70 ÷ 2.79 d, where d is the bullet caliber, the head section has a taper of C = 0.523 ÷ 0.785 with a cone height of (0.94 ÷ 1.37) d, the pointed apex is conjugated with the surface of the cone, rounded with a radius R of no more than 0.6 mm, with the top cut S is no more than 1.1 mm, the major diameter D of the truncated cone is equal to (0.732÷0.734)d, the minor diameter D 1 of the tail part is less than the major diameter by 0.15÷0.36 mm, the mass of the core is equal to 2.15÷2.35 g, the hard alloy of the core has a hardness within 86÷93 HRA, compressive strength within 2000÷4500 MPa, stress intensity factor K 1c = 6÷12 MPa⋅m 1/2 , , the core surfaces have a roughness within Ra = 0.6÷1.6÷μm, the roughness is obtained by vibration tumbling.
Увеличение стойкости твердосплавного сердечника, при пробитии брони, и кучности боя при стрельбе, достигается за счет заявленных в данном изобретении параметров сердечника. An increase in the durability of the hard-alloy core when penetrating armor and in the accuracy of fire during shooting is achieved due to the core parameters declared in this invention.
Технический результат, заключающийся в повышении кучности боя при стрельбе достигается за счет минимального изменения массы пули, которая достигается за счет минимально допуска на разброс по массе сердечника: 2,15÷2,35 г, тогда как масса сердечника в прототипе задана в больших пределах 34÷62% массы пули. Изменение массы сердечника происходит за счет заданных допусков на размеры сердечника. Такой контроль массы сердечника позволяет получить сердечник в заявляемом допуске, это позволяет минимизировать разброс по массе пули, что приводит повышению кучности боя. Другие параметры: длина сердечника равна 2,70÷2,79 d, конусность С = 0,523÷0,785 при высоте конуса (0,94÷1,37)d, большой диаметр D усеченного конуса равен (0,732-0,734)d, меньший диаметр d хвостовой части меньше большего диаметра на 0,15÷0,36 мм, определяющие в конечном счете массу сердечника, определены из расчета данной массы сердечника, она должна находится в заданных параметрах, при этом должны также учитываться значения удельного веса твердого сплава, в зависимости от количества карбида вольфрама в сплаве. The technical result, consisting in increasing the accuracy of the battle during shooting, is achieved due to the minimum change in the bullet mass, which is achieved due to the minimum tolerance for the spread in the mass of the core: 2.15 ÷ 2.35 g, while the mass of the core in the prototype is specified in large limits of 34 ÷ 62% of the bullet mass. The change in the mass of the core occurs due to the specified tolerances for the dimensions of the core. Such control of the mass of the core allows to obtain a core in the declared tolerance, this allows to minimize the spread in the mass of the bullet, which leads to an increase in the accuracy of the battle. Other parameters: the length of the core is 2.70÷2.79 d, taper C = 0.523÷0.785 with a cone height of (0.94÷1.37)d, the major diameter D of the truncated cone is (0.732-0.734)d, the minor diameter d of the tail section is less than the major diameter by 0.15÷0.36 mm, which ultimately determine the mass of the core, are determined based on the calculation of the given mass of the core, it must be within the specified parameters, while the values of the specific gravity of the hard alloy must also be taken into account, depending on the amount of tungsten carbide in the alloy.
Технический результат, заключающийся в увеличении стойкости и пробивного действия твердосплавного сердечника при пробитии брони достигается за счет твердости в пределах 86÷93 HRA, прочности на сжатие 2000÷4500 МПа, коэффициента интенсивности напряжений K1c = 6÷12 МПа⋅м1/2, массы сердечника равной 2,15÷2,35 г, шероховатости поверхности сердечника, в пределах Ra = 0,6÷1,6 мкм, формы остроконечной части сердечника, сопряженной с поверхностью конуса, имеющее округление радиусом R не более 0,6 мм, со срезом вершины S не более 1,1 мм. The technical result consisting in increasing the durability and penetrating action of the hard alloy core when penetrating armor is achieved due to the hardness within the range of 86÷93 HRA, compressive strength of 2000÷4500 MPa, stress intensity factor K1c = 6÷12 MPa⋅m 1/2 , core mass equal to 2.15÷2.35 g, core surface roughness within the range of Ra = 0.6÷1.6 μm, the shape of the pointed part of the core, conjugated with the cone surface, having a rounding with a radius R of no more than 0.6 mm, with a apex cut S of no more than 1.1 mm.
Кинетическая энергия сердечника, идущая на пробитие брони определяется массой сердечника и скоростью соударения с преградой. Заданная масса 2,15÷2,35 г является максимальной для пули имеющей массу 4,2 г. (https://bigenc.ru/c/5-45-mm-avtomatnye-patrony-5-45x39-d925), обеспечивающая требование по сопряжению траекторий с автоматными 5,45-мм патронами. Уменьшение массы сердечника снижает его пробивное действие, из-за уменьшения удельного давления на преграду.The kinetic energy of the core used to penetrate the armor is determined by the mass of the core and the speed of impact with the obstacle. The specified mass of 2.15 ÷ 2.35 g is the maximum for a bullet weighing 4.2 g (https://bigenc.ru/c/5-45-mm-avtomatnye-patrony-5-45x39-d925), which meets the requirement for matching trajectories with 5.45 mm machine gun cartridges. Reducing the mass of the core reduces its penetrating effect due to a decrease in the specific pressure on the obstacle.
Многочисленные исследования, проведенные авторами показали, что важным фактором, определяющим пробитие твердых преград, является геометрическая форма головной части сердечника и параметры ее вершины. Заданные параметры головной части: конусность С = 0,523÷0,785 при высоте конуса (0,94÷1,37)d, заостренная вершина имеет сопряжение с поверхностью конуса, округлением радиусом R не более 0,6 мм, со срезом вершины S не более 1,1 мм, позволяют реализовать менее энергоемкий механизм разрушения твердой преграды. Вершина конусной части, выполненная округленной радиусом R не более 0,6 мм, со срезом вершины S не более 1,1 мм, позволяет в начальный момент соударения, более равномерно распределить возникающие давление сжатия на тело сердечника. Это снижает вероятность хрупкого разрушения сердечника. Сопряжение округлой вершины с поверхностью конуса позволяет исключить появление концентратов напряжения, приводящих к хрупкому разрушению, а при внедрении сердечника в твердое тело уменьшить «расход» кинетической энергии необходимой для пробития преграды. В момент соударения сердечника с металлической преградой происходит, практически мгновенное, деформирование металла, что приводит к локализованному нагреву зоны контакта и образования жидкой фазы, и выбросу ее из зоны контакта. При дальнейшем внедрении, когда конусная часть сердечника, полностью внедрится в твердое тело, резко увеличивается сопротивление внедрению сердечника в тело преграды, из-за увеличивающегося количества жидкой фазы. Наличие у сердечника обратной конусности позволяет снизить данное явление, за счет выхода жидкой фазы по конусному пространству, тем самым уменьшить потери кинетической энергии, необходимой для запреградного поражения.Numerous studies conducted by the authors have shown that an important factor determining the penetration of solid barriers is the geometric shape of the head part of the core and the parameters of its apex. The specified parameters of the head part: taper C = 0.523 ÷ 0.785 at a cone height of (0.94 ÷ 1.37) d, the pointed apex has a conjugation with the cone surface, rounding with a radius R of no more than 0.6 mm, with a apex cut S of no more than 1.1 mm, allow to implement a less energy-intensive mechanism for destroying a solid barrier. The apex of the conical part, made rounded with a radius R of no more than 0.6 mm, with a apex cut S of no more than 1.1 mm, allows at the initial moment of impact, to more evenly distribute the arising compression pressure on the core body. This reduces the likelihood of brittle destruction of the core. The conjugation of the rounded top with the cone surface allows to exclude the occurrence of stress concentrates leading to brittle destruction, and when the core is introduced into a solid body, to reduce the "expenditure" of kinetic energy required to break through the barrier. At the moment of impact of the core with the metal barrier, there is an almost instantaneous deformation of the metal, which leads to localized heating of the contact zone and the formation of a liquid phase, and its ejection from the contact zone. With further introduction, when the conical part of the core is completely introduced into the solid body, the resistance to the introduction of the core into the body of the barrier sharply increases due to the increasing amount of the liquid phase. The presence of a reverse taper in the core allows to reduce this phenomenon, due to the exit of the liquid phase along the conical space, thereby reducing the loss of kinetic energy required for behind-the-barrier destruction.
Твердый сплав, из которого изготовлен сердечник, должен обладать рядом физико-механических свойств, как свойств объема, так и поверхностного слоя, которые смогут сохранить целостность сердечника, испытывающего, при пробитии преграды, высокую температуру нагрева поверхностного слоя, напряжения сжатия и мгновенные их изменения по величине. В начальный момент соударения сердечника с преградой, сердечник испытывает высокие значения сжатия, которые зависят от скорости соударения. При начальной скорости до 840 м/с, как показывают расчеты по методике, представленные в работе (https://naukovedenie.ru/PDF/110tvn513.pdf) при снижении скорости соударения пули с преградой от 600 м/с до 300 м/с, дальность полета пули соответственно изменяется 300 м до 1000 м, (https://otvet.mail.ru/question/55443361), напряжения сжатия при упругой деформации сердечника изменяются от 4500 МПа до 2000 МПа, что соответствует заявляемым параметрам. Повышение предела прочности при сжатии выше 4500 МПа потребует дорогостоящих технологий получения твердосплавного материала, что экономически нецелесообразно. The hard alloy from which the core is made must have a number of physical and mechanical properties, both volume and surface layer properties, which can preserve the integrity of the core, which experiences, when breaking through an obstacle, high surface layer heating temperature, compression stresses and instantaneous changes in their magnitude. At the initial moment of the core's collision with the obstacle, the core experiences high compression values, which depend on the impact speed. At an initial speed of up to 840 m/s, as shown by the calculations according to the methodology presented in the work (https://naukovedenie.ru/PDF/110tvn513.pdf), when the bullet impact speed with an obstacle decreases from 600 m/s to 300 m/s, the bullet flight range changes accordingly from 300 m to 1000 m, (https://otvet.mail.ru/question/55443361), the compressive stresses during elastic deformation of the core change from 4500 MPa to 2000 MPa, which corresponds to the declared parameters. Increasing the compressive strength above 4500 MPa will require expensive technologies for obtaining carbide material, which is economically impractical.
Кроме параметра, прочность на сжатие 2000÷4500 МПа, твердый сплав должен обладать высокой трещиностойкостью K1c = 6÷12 МПа⋅м1/2. Для оценки сопротивления структуры материала инициированию (страгиванию) трещины и ее последующему развитию, параметр трещиностойкости K1c, наиболее информативен, как характеристика разрушения, и как наиболее простой метод, в получении данных параметров при исследовании и контроле. In addition to the parameter, compressive strength 2000÷4500 MPa, the hard alloy must have high crack resistance K 1c = 6÷12 MPa⋅m 1/2 . To assess the resistance of the material structure to crack initiation (starting) and its subsequent development, the crack resistance parameter K 1c is the most informative, as a characteristic of destruction, and as the simplest method, in obtaining these parameters during research and control.
Значение параметра K1c = 6÷12 МПа⋅м1/2 соответствует критической величине внешней нагрузки при которой происходит появление трещин в теле. Чем выше значение параметра К1с, тем при большей нагрузке Рс ,и соответственно, интенсивности напряжений, происходит появление трещин. Указанные параметр K1c = 6÷12 МПа⋅м1/2 позволяют косвенно оценить структуру твердого сплава, имеющую высокую сопротивляемость разрушению. Данные значения получены экспериментально, сплавы с такими параметрами 6÷12 МПа⋅м1/2 показывают наиболее высокую пробиваемость твердых преград. The value of the parameter K 1c = 6÷12 MPa⋅m 1/2 corresponds to the critical value of the external load at which cracks appear in the body. The higher the value of the parameter K 1c , the greater the load P c and, accordingly, the stress intensity, at which cracks appear. The specified parameter K 1c = 6÷12 MPa⋅m 1/2 allows indirectly assessing the structure of a hard alloy with high resistance to destruction. These values were obtained experimentally, alloys with such parameters 6÷12 MPa⋅m 1/2 show the highest penetration of solid barriers.
Шероховатость поверхности сердечника из твердого сплава имеют большое значение на стойкость при пробитии твердых преград. Твердый сплав получают жидкофазным спеканием при высоких температурах. После спекания поверхность сердечника имеет высокую шероховатость с множеством выступов и впадин с острыми углами. Такая поверхность склонна к зарождению и развитию микротрещин в тело сердечника. После спекания сердечник подвергается механической обработке, это возможно шлифование или галтовка. Для массового производства твердосплавных сердечников, наиболее подходит вибрационная галтовка. Авторы предлагают проводить вибрационную галтовку до получения шероховатости поверхности в пределах Ra = 0,6÷1,6 мкм. Шероховатость Ra ниже 0,6, на поверхности убираются все острые вершины и впадины за счет наклепа, который препятствует зарождению микротрещин, и способствует увеличению пробитию твердых преград, но при этом возрастают трудности сборки сердечника в патрон. При шероховатости Ra выше 1,6, сохраняются остроконечные шероховатости, поверхность склонна к зарождению и развитию микротрещин в тело сердечника. Наклеп поверхности незначителен. The surface roughness of the hard alloy core has a great importance for the resistance to penetration of solid barriers. Hard alloy is obtained by liquid-phase sintering at high temperatures. After sintering, the surface of the core has a high roughness with many protrusions and depressions with sharp angles. Such a surface is prone to the origin and development of microcracks in the body of the core. After sintering, the core is subjected to mechanical processing, this can be grinding or tumbling. For mass production of hard alloy cores, vibration tumbling is most suitable. The authors suggest vibratory tumbling to obtain a surface roughness within Ra = 0.6 ÷ 1.6 μm. Roughness Ra below 0.6, all sharp peaks and depressions are removed on the surface due to cold working, which prevents the origin of microcracks and contributes to an increase in the penetration of solid barriers, but at the same time, the difficulties of assembling the core into the cartridge increase. When the roughness Ra is higher than 1.6, sharp-edged roughness is preserved, the surface is prone to the formation and development of microcracks in the core body. Surface work hardening is insignificant.
На фиг. 1 представлен сердечник из твердого сплава, состоящий из головной части 1 в форме конуса и хвостовой части 2 в форме усеченного конуса, длина сердечника равна 2,70÷2,79 d, где d – калибр пули. Головная часть 1.1 имеет конусность С = 0,523÷0,785 при высоте конуса (0,94÷1,37)d, заостренная вершина имеет сопряжение с поверхностью конуса, округлением радиусом R не более 0,6 мм, со срезом вершины S не более 1,1 мм, большой диаметр D усеченного конуса равен (0,732÷0,734), меньший диаметр D1 хвостовой части меньше большего диаметра на 0,15÷0,36 мм.Fig. 1 shows a hard alloy core consisting of a head part 1 in the form of a cone and a tail part 2 in the form of a truncated cone, the length of the core is equal to 2.70 ÷ 2.79 d, where d is the bullet caliber. The head part 1.1 has a taper C = 0.523 ÷ 0.785 with a cone height of (0.94 ÷ 1.37) d, the pointed apex has a conjugation with the surface of the cone, a rounding with a radius R of no more than 0.6 mm, with a apex cut S of no more than 1.1 mm, the large diameter D of the truncated cone is equal to (0.732 ÷ 0.734), the smaller diameter D 1 of the tail part is less than the larger diameter by 0.15 ÷ 0.36 mm.
Проводились сравнительные испытания сердечников изготовленных по прототипу и предлагаемому техническому решению.Comparative tests were conducted of cores manufactured according to the prototype and the proposed technical solution.
Твердосплавные сердечники изготавливали из вольфрамокобальтовых порошков с содержанием карбида вольфрама 92% и 98% по массе и содержанием кобальта 8% и 3% соответственно. Спекание проводили в две стадии: предварительное - с целью удаления пластификатора в водородной атмосфере и окончательное - вакуумно-компрессионное в печи VKPgr 50/90/50 фирмы Degussa. Плотность сердечников после спекания равнялась 14,8 г/см2 и 15,2 г/см2 у сердечника с содержанием кобальта 8% и 3% соответственно.The hard alloy cores were made from tungsten-cobalt powders with a tungsten carbide content of 92% and 98% by weight and a cobalt content of 8% and 3%, respectively. Sintering was carried out in two stages: preliminary - to remove the plasticizer in a hydrogen atmosphere and final - vacuum-compression in a VKPgr 50/90/50 furnace from Degussa. The density of the cores after sintering was 14.8 g/ cm2 and 15.2 g/ cm2 for the core with a cobalt content of 8% and 3%, respectively.
Проведено определение пробивной способности пуль снаряженных сердечниками изготовленных по прототипу и предлагаемому техническому решению при стрельбе из пулемета РПК74 по ОСТ В3-300-75, по броне марки 2П толщиной 10 мм, установленной вертикально под углом 90° к направлению стрельбы на дистанции 300 м. Процент пробития пули с сердечником, имеющим параметры прототипа составил 93%. Процент пробития пули с сердечником, имеющим параметры предлагаемого технического решения составил 100%. Кучность боя повысилась на 10 процентов. Оптимизация операции вибрационной галтовки до получения шероховатости поверхности сердечника в пределах Ra (0,6-1,6) мкм позволили снизить затраты на его изготовление до 5%, и повысить качество сборки пули.The penetration ability of bullets equipped with cores manufactured according to the prototype and the proposed technical solution was determined when firing from the RPK74 machine gun according to OST B3-300-75, against 2P armor grade 10 mm thick, installed vertically at an angle of 90° to the direction of fire at a distance of 300 m. The penetration percentage of the bullet with the core having the prototype parameters was 93%. The penetration percentage of the bullet with the core having the parameters of the proposed technical solution was 100%. The accuracy of the battle increased by 10 percent. Optimization of the vibration tumbling operation to obtain a core surface roughness within Ra (0.6-1.6) μm allowed to reduce the costs of its manufacture to 5%, and improve the quality of the bullet assembly.
Для подтверждения высокого поражающего действия сердечника проводили следующие исследования.To confirm the high damaging effect of the core, the following studies were conducted.
Определение пробивной способности проводили в сравнении с пулями, используемыми в настоящее время вооруженными силами РФ, а именно пулями с твердосплавным сердечником 7Н24 и пулями снаряженных сердечниками изготовленных по прототипу и предлагаемому техническому решению при стрельбе из пулемета РПК74. В качестве пробиваемого материала использовался бронежилет 6Б12 и бронеплита из Ст.3 ГОСТ 14637-89 толщиной 10 мм на удалении 150 метров. Кучность оценивали по методу измерения расстояния между отверстиями от пуль на мишени по трем выстрелам. Считалось среднее значение. Чем меньше среднее расстояние между отверстиями пуль, тем выше кучность боя.The determination of the penetrating ability was carried out in comparison with the bullets currently used by the armed forces of the Russian Federation, namely, bullets with a hard-alloy core 7N24 and bullets equipped with cores manufactured according to the prototype and the proposed technical solution when firing from the RPK74 machine gun. The material to be penetrated was a 6B12 bulletproof vest and an armor plate made of St. 3 GOST 14637-89 with a thickness of 10 mm at a distance of 150 meters. The accuracy was estimated by measuring the distance between the bullet holes on the target for three shots. The average value was calculated. The smaller the average distance between the bullet holes, the higher the accuracy of the battle.
Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 1.The results of comparative tests are presented in Table 1.
Таблица 1 Table 1
бронежилета %Penetration percentage
body armor %
Результаты испытаний подтвердили высокую пробивную способность и кучность боя предлагаемого сердечника и снижение затрат на изготовление по сравнению с прототипом.The test results confirmed the high penetration capability and accuracy of the proposed core and the reduction in manufacturing costs compared to the prototype.
Таким образам, при реализации заявленных параметров твердосплавного сердечника, реализуется менее энергоемкий механизм пробития, не происходит хрупкого разрушения сердечника при предельных нагрузках, сердечник сохраняет свою форму, сохраняя кинетическую энергию, а следовательно запреградное поражающее действие.Thus, when implementing the declared parameters of the hard-alloy core, a less energy-intensive penetration mechanism is implemented, brittle destruction of the core does not occur under extreme loads, the core retains its shape, preserving kinetic energy, and therefore the destructive effect beyond the barrier.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2831033C1 true RU2831033C1 (en) | 2024-11-28 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619203A (en) * | 1985-04-26 | 1986-10-28 | Olin Corporation | Armor piercing small caliber projectile |
| RU2409802C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект" | Slug of armour-piercing bullet of improved penetrating performance |
| RU2427792C1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект" | Armour-piercing bullet slug |
| RU199549U1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-09-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" ( Ооо "Итжт") | SMALL ARMS CARTRIDGE |
| RU201301U1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-12-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") | BULLET FOR SMALL ARMS WITH CARBIDE CORE |
| RU202778U1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") | CARBIDE CORE |
| RU218864U1 (en) * | 2023-02-03 | 2023-06-15 | Федеральное казенное предприятие "Амурский патронный завод "Вымпел" имени П.В. Финогенова" | CARBIDE CORE FOR SMALL ARMS |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619203A (en) * | 1985-04-26 | 1986-10-28 | Olin Corporation | Armor piercing small caliber projectile |
| RU2409802C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект" | Slug of armour-piercing bullet of improved penetrating performance |
| RU2427792C1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехКомплект" | Armour-piercing bullet slug |
| RU202778U1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") | CARBIDE CORE |
| RU199549U1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-09-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" ( Ооо "Итжт") | SMALL ARMS CARTRIDGE |
| RU201301U1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-12-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") | BULLET FOR SMALL ARMS WITH CARBIDE CORE |
| RU218864U1 (en) * | 2023-02-03 | 2023-06-15 | Федеральное казенное предприятие "Амурский патронный завод "Вымпел" имени П.В. Финогенова" | CARBIDE CORE FOR SMALL ARMS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU170524U1 (en) | ARMOR BARRIER CORE | |
| Zagirnyak et al. | New methods of obtaining materials and structures for light armor protection | |
| RU190914U1 (en) | CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS | |
| RU193315U1 (en) | CARBON BALLOON WITH A CARBIDE HEART WEAPON | |
| RU2831033C1 (en) | Hard alloy core for small arms cartridges | |
| RU170528U1 (en) | BULLET FOR SNIPER CARTRIDGE | |
| RU126449U1 (en) | Armor-piercing cartridge | |
| CN103615929A (en) | Composite gun barrel material for small-caliber antiaircraft gun or close-in gun and manufacturing method thereof | |
| CN105861797B (en) | A kind of spinning insert and metal surface spinning intensifying method | |
| RU178911U1 (en) | ARMOR BARRIER CORE | |
| RU226881U1 (en) | CARBIDE CORE FOR SMALL ARMS | |
| RU190660U1 (en) | CARTRIDGE FOR SHOOTING WEAPONS WITH A SOLID ALLOY CORE | |
| RU190920U1 (en) | HEART FOR SMALL ARMS FROM SOLID ALLOY | |
| Rashid et al. | Numerical simulation of armor capability of AI2O3 and SiC armor tiles | |
| RU2831034C1 (en) | Core of armor-piercing bullet from hard alloy for small arms, bullet in which core is used, cartridge in which bullet is used | |
| RU224985U1 (en) | CARTRIDGE FOR SMALL WEAPONS WITH INCREASED PENETRATION | |
| RU2438096C1 (en) | Armour-piercing bullet | |
| RU191061U1 (en) | CARBON CORE FOR RUNNING WEAPONS | |
| RU202779U1 (en) | HIGH PENETRATION CHUCK | |
| RU2409802C1 (en) | Slug of armour-piercing bullet of improved penetrating performance | |
| RU202778U1 (en) | CARBIDE CORE | |
| RU99612U1 (en) | Armor-piercing bullet | |
| RU2502945C1 (en) | Armour-piercing cartridge | |
| RU199549U1 (en) | SMALL ARMS CARTRIDGE | |
| RU224403U1 (en) | SMALL ARMS BULLET WITH INCREASED PENETRATION |