Munición de armas pequeñas con balas de sub-calibre.
Durante la Primera Guerra Mundial, los beligerantes comenzaron a usar protección personal con armadura para hombres de infantería en forma de cascos y corazas de acero, que durante una cierta distancia no fueron penetradas por balas de baja velocidad de armas pequeñas. armas. Actualmente las placas de carburo de boro compuesto SIBZ de espesor no perforan 9 balas mm armadura de perforación con núcleo de acero medidores 5,45h39 mm 5,56h45 mm 7,62h39 mm 7,62h51 mm y 7,62h54 mm a una distancia de menos 100 metros.
Para superar este obstáculo en las balas perforantes de armadura de armas pequeñas, el núcleo a menudo está hecho de una aleación compuesta de carburo de tungsteno con cobalto del tipo BK8 con granos de menos de 1 μm, cuya resistencia a la flexión es 2 GPa con HRA 4 unidades de dureza. Aún más prometedora es una aleación de metal de tungsteno del tipo VNZh85, por analogía con los núcleos de los proyectiles de artillería que perforan armaduras. Sin embargo, las placas SIBZ también tienen una reserva para aumentar la durabilidad al aumentar el porcentaje de carburo de boro en el material compuesto y debido al grosor de las placas (teniendo en cuenta la tendencia de la transición al uso de exoesqueletos pasivos como parte del equipo de infantería).
Además, la clásica bala de cáscara ojival es un portador altamente ineficiente de un núcleo perforador de blindaje, ya que requiere el uso de una camisa de plomo para pasar a lo largo del orificio del cañón sin destruirla al contacto con un núcleo de aleación dura. Como resultado, la masa del núcleo se reduce al mínimo. Por ejemplo, la bala calibre cartucho 7N24M 5,45h39 mm vaina bimetálico chaqueta de plomo y VK8 aleación de núcleo duro pesa 4,1 gramos, de los cuales el peso del núcleo es sólo 1,8 gramos. Además, al chocar con una placa SIBZ, parte de la energía cinética de la bala se gasta en colapsar la cubierta bimetálica, romper el núcleo perforador de la armadura y arrancar la camisa de plomo.
Un método más eficaz para aumentar la tasa de penetración de armadura de las balas de armas pequeñas es aumentar su velocidad inicial y reducir el área de la sección transversal. La primera medida aumenta la energía cinética de la bala, la segunda aumenta la carga específica en el parche de contacto de la bala con la barrera. La velocidad de la bala está limitada por la presión máxima de los gases en polvo en el barril, que actualmente alcanza atmósferas 4500 y está determinada por la resistencia del acero del barril. Esta restricción se supera al reducir la masa y el diámetro de la bala mientras se mantiene el diámetro del orificio del barril, es decir, moviéndose a las balas de sub-calibre. Para conducir la bala de sub-calibre en el diámetro interior del cañón, se usan correas principales desarrolladas en la superficie del núcleo o de una plataforma de polímero, cuya densidad es X veces menor que la densidad del latón o el plomo en 9-11.
La primera solución constructiva en esta área es la bala alemana Harold Gerlich, desarrollada en el primer tercio del siglo 20 y equipada con dos cintas cónicas líderes. La bala en vuelo se estabilizó por rotación, el cañón rayado tenía un diámetro variable que se estrechaba hacia el final, lo que permitía lograr un uso aún más eficiente de la energía de los gases en polvo. Como resultado, una bala 6,5 gramo aceleró a la velocidad de 1600 m / sy perforó una placa de acero con un grosor de 60 mm a la distancia de 12 mm. Sin embargo, un barril rayado de diámetro variable era demasiado caro para producir, y la precisión de disparar con balas con correas de avance aplastadas durante un disparo dejaba mucho que desear.
La segunda solución constructiva en las balas sub-calibre son desarrollos AAI empresa estadounidense encabezada por su director Irwin Barr, el cual fue desarrollado 1952 12-rifle calibre cartucho, de dardos 32 lleno colocado en empujar el tipo de contenedor de palets. Las pruebas han demostrado que las balas con forma de flecha tienen un gran efecto destructivo, pero tienen poca precisión de disparo debido a la imposibilidad de asegurar la dirección especificada del vuelo de las balas después de su salida del grupo del barril.
El trabajo de la iniciativa continuó como parte del programa de investigación SALVO del Ejército de los Estados Unidos. La compañía ha desarrollado AAI cartucho odnopulny calibre HM110 5,6h53 mm con una manga de alta relación de aspecto, lleno de acero de flecha perforación bullet 1,8 mm calibre y plumaje. Se utilizó como dispositivo principal una plataforma de tracción de aleación de magnesio, cortada en trozos por una boquilla de bozal después de que la bala emergió del cañón. Los disparos se realizaron desde armas pequeñas con un cañón liso, la cola estabilizó la bala en vuelo. Los biseles aerodinámicos en los planos de plumaje establecen una pequeña velocidad angular de rotación de la bala para promediar los efectos sobre la rectitud del vuelo de los defectos de fabricación de su fabricación.
Durante los experimentos se desarrolló una versión mejorada del cartucho 5,77h57V HM645, que fue utilizado en la composición de una de cuatro componente tirando de la bandeja de fibra de vidrio recubiertas con Teflon, se lleva a cabo en la bala en el barril por las fuerzas de fricción y se descompone en segmentos bajo la influencia de la presión de aire después de la salida de la bala del barril. longitud cartucho fue 63 mm barrió longitud bullet - 57 peso mm bullet - 0,74 gramos pallet - 0,6 gramos, la velocidad inicial de la bala - 1400 m / s
Sin embargo, en un esfuerzo por asegurar el mayor alargamiento de la bala, AAI tuvo que alargar la caja del cartucho, lo que afectó negativamente la confiabilidad del mecanismo de recarga debido a la gran fricción en la cámara, y también condujo a un aumento en el tamaño y el peso del receptor de armas pequeñas.
Por lo tanto, en el siguiente programa del Ejército de EE. UU. Con el nombre SPIW, el cartucho 5,6x44 XM144 desarrollado por el arsenal de Frankfort en el formato del cartucho de impulsos bajos 5,56x45 mm se convirtió en el líder. La versión mejorada del cartucho XM216 SFR tenía una funda estándar, la longitud del cartucho era 49,7 mm, la longitud de la bala en forma de flecha era 45 mm, el peso de la bala era 0,65 gramos, el peso de la paleta era 0,15 gramos, la velocidad inicial de la bala era 1400 m / s
Los disparos experimentales con balas en forma de flecha de bajo calibre de barrido ultra bajo realizadas bajo los programas SALVO y SPIW revelaron inconvenientes irrecuperables de tales balas: mayor deriva lateral debido al viento y una desviación significativa de la trayectoria del objetivo cuando se dispara bajo la lluvia.
En la Unión Soviética el primer cartucho 7,62 / 3h54 mm perforar flecha-bala fue desarrollado bajo la dirección de Dimitri Shiryaev en los primeros 1960-s en el SRI-61 (TSNIITOCHMASH futuro). La punta de flecha bullet difería de los homólogos estadounidenses más peso, menos de elongación (3h51 mm), la falta de contracción en la región de la cola y, más importante, un compuesto y balas pallet forma - con la ayuda de un peine apoyado en el eje de una flecha. Esta solución hizo posible proporcionar el agarre necesario con una mayor fuerza de tracción desde el lado de la plataforma para conducir las balas de una masa múltiple mayor que la de las contrapartes estadounidenses.
La paleta de dos piezas estaba hecha de aleación de aluminio, por lo que al expandirse después de abandonar el cañón, era un peligro para los tiradores vecinos. Además, el aluminio se adhirió intensamente a la superficie del orificio, lo que requirió la limpieza en seco del barril en cada inyección 100-200. Pero la propiedad más negativa de las balas con forma de flecha resultó ser su bajo efecto de matanza en la mano de obra: las balas de alta velocidad perforaron la armadura a la perfección y, como las agujas, atravesaron los tejidos blandos sin causar un choque y sin formar un canal de herida de gran diámetro.
En relación con estas circunstancias, en el año 1965, bajo el liderazgo de Vladislav Dvoryaninov, se inició el desarrollo de un nuevo cartucho de calibre 10 / 4,5x54 mm con una bala en forma de flecha de diseño modificado con un peso aumentado a 4,5. Durante el desarrollo, se usó un material polimérico para fabricar la paleta, que no contaminó el orificio durante el disparo, se usó la cola del eje (como en las contrapartes estadounidenses) para aumentar el coeficiente balístico, y se formó propilo transversal del eje en el área del peine y plano en la punta de la bala. De acuerdo con el debilitamiento constructivo de la bala para romperse en dos partes y voltear la bala en el proceso de romper los tejidos blandos.
Estas soluciones técnicas permitieron aumentar el efecto de matanza de las balas en forma de flecha, pero al mismo tiempo redujeron el grado de penetración de los medios de protección de armadura individuales de los soldados de infantería, ya que la bala que está pasando por un obstáculo sólido está experimentando, incluyendo tensiones de flexión (que aumentan con el aumento del ángulo de la bala que encuentra el obstáculo), lo que lleva a la destrucción del eje de la bala. , dos veces debilitado (peine y propilo) en la sección más crítica, directamente adyacente a la punta. La ganancia en la acción de sacrificio y la pérdida en la acción de ruptura no permitieron que las balas articuladas de la punta de flecha de la construcción de Dvoryaninov y co-autores fueran adoptadas.
El estudio del flujo alrededor de varios cuerpos en un túnel de viento con flujo de aire supersónico reveló que las balas barridas de cualquier diseño tienen una forma aerodinámica no óptima; generan cinco frentes de onda de choque a la vez:
- frente a la cabeza
- delantero en el punto de transición del punto en el eje;
- Frente en los bordes delanteros de la cola;
- Frente en los bordes posteriores de la cola;
- El frente en el lugar de la cola estrechamiento del eje.
A modo de comparación, la bala de calibre de forma ojival a velocidad supersónica genera solo tres frentes de onda de choque:
- frente a la cabeza
- Frente en el punto de transición de la punta en la parte cilíndrica;
- cola delantera.
Lo más óptimo desde el punto de vista de la aerodinámica supersónica de vuelo es la forma cónica de una bala sin una fractura de la superficie de la generatriz y sin unidad de cola, que genera solo dos frentes de onda de choque: la cabeza y la cola. En este caso, el ángulo de apertura del frente de la cabeza de una bala cónica es un múltiplo del ángulo de apertura de la cabeza del frente de la bala barrida debido al menor ángulo de apertura de la punta de la primera en comparación con el ángulo de apertura del segundo cono. Además, una bala en forma de flecha disparada desde un orificio liso y desenrollado en vuelo (para compensar los defectos de fabricación) a expensas de las colas de cola, también se distingue por un mayor frenado debido a la selección de parte de la energía cinética para desenrollar una bala.
En relación con las desventajas indicadas de las balas en forma de flecha, se ofrece a la atención un cartucho innovador bajo el título "Spear" / SPEAR, equipado con una bala cónica saboteada con un palé de empuje que no requiere la aplicación de un peine en el cuerpo de la bala. El cartucho se fabrica en un formato telescópico para minimizar el volumen de empaque, que se determina solo por la longitud y el diámetro más grande de su manga. El cartucho está diseñado como una munición para armas pequeñas equipadas con un barril con un taladro de tornillo oval para un taladro tipo Lancaster con el propósito de hacer girar una bala en el proceso de pasar el orificio del barril. Una bala en vuelo mantiene la estabilidad debido al momento giroscópico y al desplazamiento hacia delante del centro de gravedad con respecto al centro de la presión aerodinámica formando una cavidad interna en la parte de la cola de la bala.
Una bala cónica disparada desde un cañón de Lancaster tiene un coeficiente balístico mejorado en comparación con las balas vivas y barridas por las siguientes razones:
- El menor número de frentes de ondas de choque generados durante el vuelo supersónico;
- no hay pérdida de energía cinética para la promoción de una bala debido al flujo de aire que se aproxima.
Una bala cónica con una cavidad interna en la sección de la cola también tiene una mayor capacidad de penetración: durante el paso de una barrera sólida, la sección de la cola se aplasta hacia el interior y el diámetro de la base del cono disminuye hasta el diámetro de la bala en la sección transversal del principio de la cavidad. La carga transversal de la bala casi se duplica. Al mismo tiempo, la nitidez de la superficie cónica conservada de la bala sigue siendo mayor que la de una bala en forma de ojival o flecha de igual longitud. La ausencia de un peine y cortes transversales en la superficie de una bala cónica aumentan adicionalmente su penetrabilidad en comparación con la bala en forma de flecha del diseño de Dvoryaninov y de los coautores.
En este caso, una bala cónica con una cavidad interna en la sección de la cola tiene un alto efecto letal, ya que:
- está al borde de la estabilidad debido a la inclinación suave del corte con tornillo del orificio de Lancaster;
- después de la penetración del obstáculo blindado, su estabilidad disminuye debido al plegado de la sección de la cola y al desplazamiento del centro de presión más allá del centro de gravedad.
La pérdida de energía cinética para penetrar en el obstáculo blindado en una bala cónica con una cavidad interna se encuentra al nivel de las balas con forma de flecha y ojival: en la primera energía se gasta en el cuerpo aplastando la cavidad, en la segunda, en la sección de la cola, en la tercera núcleo
El cuerpo de la bala cónica corresponde funcionalmente al núcleo de la bala de la cáscara, la camisa de plomo está ausente, en lugar de una cáscara hecha de latón pesado y caro, se utiliza una paleta de plástico ligero y barato. Por otro lado, la bala cónica hace el uso más racional de las características de resistencia de su material estructural en comparación con la bala en forma de flecha, que se debilita artificialmente en el lugar del peine y el corte transversal. Por lo tanto, la masa de una bala cónica se puede minimizar significativamente en comparación con una bala ojival y barrida con igual penetrabilidad. Esto hace posible hacer una elección económicamente razonable del material de construcción de una bala cónica a favor de una aleación de tungsteno de metal con la mayor densidad.
Debido al volumen interno limitado del cartucho se propone utilizar carga telescópicamente propulsor en la forma de un polvo compacto con la adición de damas en sus granos de cristal composición HMX (que son más pequeños que el diámetro de detonación crítico del explosivo) para asegurar la tasa de combustión de carga calculada para una longitud seleccionada de las armas de fuego de cañón. Con el fin de reducir el peso total del cartucho como el material estructural del revestimiento se propone utilizar una aleación compuesta de aluminio y fibra de partículas protegidas de alúmina latón chapado y recubierto antifricción carga de grafito como se describe en el artículo "cartuchos avanzadas para rifle" ( "Military Review "A partir de diciembre 9 2017 del año).
La siguiente tabla proporciona una evaluación comparativa de varios tipos de municiones y balas de armas pequeñas:
Como puede verse en la tabla, el cartucho “Spear” / SPEAR es líder en términos de volumen, longitud y peso mínimos de empaque, así como en la carga transversal de la bala. Resumen de su palet bullet retroceso impulso y gas propulsor para sobre 1 / 3 mayor que el momento total del impacto de la bala y el gas propelente mandril 5,45h39 mm mientras que superó en 1 / 7 energía del bozal de la primera sobre el segundo.
Además, cuando se dispara con una bala en una bandeja de polímero desde un barril con un taladro oval-helicoidal, prácticamente no hay desgaste termoplástico de la perforación debido a la falta de roce. En este sentido, aumentar más de 1,5 veces la velocidad inicial de la bala no afectará el recurso de las armas pequeñas. Por otra parte - el tiro libre de desgaste prevé el aumento de la tasa de ráfagas de disparo fijos al nivel 2000-3000 disparos por minuto, según lo recomendado por el Ministerio de Defensa de Rusia Comisión Grau sobre la base de la competencia "Abakan" para mejorar la precisión de disparo automático de posiciones incómodas.
Además de las municiones para armas pequeñas, el cartucho Spear / SPEAR se puede usar como munición para armas de caza con los baúles Lancaster IZH-27 que usan carcasas de plástico estándar equipadas con balas de bronce o de acero cónicas torneadas en un palet moldeado con termocapa. Cuando se guarda de retroceso en el rodaje de la fracción vinculación habitual en 12 peso calibre sabot bullet 9 gramo se acelerará en la longitud del cañón 70 900 cm para acelerar m / s, que corresponde a las características de la trilineal rifle Mosin.
Características geométricas de varios tipos de balas cónicas (longitud, ángulo de apertura del cono, grado de redondez / biconalidad de la punta, presencia de una almohadilla de contacto para aplastar una barrera blindada o cavidad expansiva para el sacrificio de una gran bestia, profundidad y espesor de la pared de la cavidad de la cola) teniendo en cuenta las velocidades de vuelo especificadas y los objetivos se pueden determinar sobre la base de modelar el paso de balas de aire, gel o medios sólidos utilizando el producto de software doméstico FlowVi sion
Para superar este obstáculo en las balas perforantes de armadura de armas pequeñas, el núcleo a menudo está hecho de una aleación compuesta de carburo de tungsteno con cobalto del tipo BK8 con granos de menos de 1 μm, cuya resistencia a la flexión es 2 GPa con HRA 4 unidades de dureza. Aún más prometedora es una aleación de metal de tungsteno del tipo VNZh85, por analogía con los núcleos de los proyectiles de artillería que perforan armaduras. Sin embargo, las placas SIBZ también tienen una reserva para aumentar la durabilidad al aumentar el porcentaje de carburo de boro en el material compuesto y debido al grosor de las placas (teniendo en cuenta la tendencia de la transición al uso de exoesqueletos pasivos como parte del equipo de infantería).
Además, la clásica bala de cáscara ojival es un portador altamente ineficiente de un núcleo perforador de blindaje, ya que requiere el uso de una camisa de plomo para pasar a lo largo del orificio del cañón sin destruirla al contacto con un núcleo de aleación dura. Como resultado, la masa del núcleo se reduce al mínimo. Por ejemplo, la bala calibre cartucho 7N24M 5,45h39 mm vaina bimetálico chaqueta de plomo y VK8 aleación de núcleo duro pesa 4,1 gramos, de los cuales el peso del núcleo es sólo 1,8 gramos. Además, al chocar con una placa SIBZ, parte de la energía cinética de la bala se gasta en colapsar la cubierta bimetálica, romper el núcleo perforador de la armadura y arrancar la camisa de plomo.
Un método más eficaz para aumentar la tasa de penetración de armadura de las balas de armas pequeñas es aumentar su velocidad inicial y reducir el área de la sección transversal. La primera medida aumenta la energía cinética de la bala, la segunda aumenta la carga específica en el parche de contacto de la bala con la barrera. La velocidad de la bala está limitada por la presión máxima de los gases en polvo en el barril, que actualmente alcanza atmósferas 4500 y está determinada por la resistencia del acero del barril. Esta restricción se supera al reducir la masa y el diámetro de la bala mientras se mantiene el diámetro del orificio del barril, es decir, moviéndose a las balas de sub-calibre. Para conducir la bala de sub-calibre en el diámetro interior del cañón, se usan correas principales desarrolladas en la superficie del núcleo o de una plataforma de polímero, cuya densidad es X veces menor que la densidad del latón o el plomo en 9-11.
La primera solución constructiva en esta área es la bala alemana Harold Gerlich, desarrollada en el primer tercio del siglo 20 y equipada con dos cintas cónicas líderes. La bala en vuelo se estabilizó por rotación, el cañón rayado tenía un diámetro variable que se estrechaba hacia el final, lo que permitía lograr un uso aún más eficiente de la energía de los gases en polvo. Como resultado, una bala 6,5 gramo aceleró a la velocidad de 1600 m / sy perforó una placa de acero con un grosor de 60 mm a la distancia de 12 mm. Sin embargo, un barril rayado de diámetro variable era demasiado caro para producir, y la precisión de disparar con balas con correas de avance aplastadas durante un disparo dejaba mucho que desear.
La segunda solución constructiva en las balas sub-calibre son desarrollos AAI empresa estadounidense encabezada por su director Irwin Barr, el cual fue desarrollado 1952 12-rifle calibre cartucho, de dardos 32 lleno colocado en empujar el tipo de contenedor de palets. Las pruebas han demostrado que las balas con forma de flecha tienen un gran efecto destructivo, pero tienen poca precisión de disparo debido a la imposibilidad de asegurar la dirección especificada del vuelo de las balas después de su salida del grupo del barril.
El trabajo de la iniciativa continuó como parte del programa de investigación SALVO del Ejército de los Estados Unidos. La compañía ha desarrollado AAI cartucho odnopulny calibre HM110 5,6h53 mm con una manga de alta relación de aspecto, lleno de acero de flecha perforación bullet 1,8 mm calibre y plumaje. Se utilizó como dispositivo principal una plataforma de tracción de aleación de magnesio, cortada en trozos por una boquilla de bozal después de que la bala emergió del cañón. Los disparos se realizaron desde armas pequeñas con un cañón liso, la cola estabilizó la bala en vuelo. Los biseles aerodinámicos en los planos de plumaje establecen una pequeña velocidad angular de rotación de la bala para promediar los efectos sobre la rectitud del vuelo de los defectos de fabricación de su fabricación.
Durante los experimentos se desarrolló una versión mejorada del cartucho 5,77h57V HM645, que fue utilizado en la composición de una de cuatro componente tirando de la bandeja de fibra de vidrio recubiertas con Teflon, se lleva a cabo en la bala en el barril por las fuerzas de fricción y se descompone en segmentos bajo la influencia de la presión de aire después de la salida de la bala del barril. longitud cartucho fue 63 mm barrió longitud bullet - 57 peso mm bullet - 0,74 gramos pallet - 0,6 gramos, la velocidad inicial de la bala - 1400 m / s
Sin embargo, en un esfuerzo por asegurar el mayor alargamiento de la bala, AAI tuvo que alargar la caja del cartucho, lo que afectó negativamente la confiabilidad del mecanismo de recarga debido a la gran fricción en la cámara, y también condujo a un aumento en el tamaño y el peso del receptor de armas pequeñas.
Por lo tanto, en el siguiente programa del Ejército de EE. UU. Con el nombre SPIW, el cartucho 5,6x44 XM144 desarrollado por el arsenal de Frankfort en el formato del cartucho de impulsos bajos 5,56x45 mm se convirtió en el líder. La versión mejorada del cartucho XM216 SFR tenía una funda estándar, la longitud del cartucho era 49,7 mm, la longitud de la bala en forma de flecha era 45 mm, el peso de la bala era 0,65 gramos, el peso de la paleta era 0,15 gramos, la velocidad inicial de la bala era 1400 m / s
Los disparos experimentales con balas en forma de flecha de bajo calibre de barrido ultra bajo realizadas bajo los programas SALVO y SPIW revelaron inconvenientes irrecuperables de tales balas: mayor deriva lateral debido al viento y una desviación significativa de la trayectoria del objetivo cuando se dispara bajo la lluvia.
En la Unión Soviética el primer cartucho 7,62 / 3h54 mm perforar flecha-bala fue desarrollado bajo la dirección de Dimitri Shiryaev en los primeros 1960-s en el SRI-61 (TSNIITOCHMASH futuro). La punta de flecha bullet difería de los homólogos estadounidenses más peso, menos de elongación (3h51 mm), la falta de contracción en la región de la cola y, más importante, un compuesto y balas pallet forma - con la ayuda de un peine apoyado en el eje de una flecha. Esta solución hizo posible proporcionar el agarre necesario con una mayor fuerza de tracción desde el lado de la plataforma para conducir las balas de una masa múltiple mayor que la de las contrapartes estadounidenses.
La paleta de dos piezas estaba hecha de aleación de aluminio, por lo que al expandirse después de abandonar el cañón, era un peligro para los tiradores vecinos. Además, el aluminio se adhirió intensamente a la superficie del orificio, lo que requirió la limpieza en seco del barril en cada inyección 100-200. Pero la propiedad más negativa de las balas con forma de flecha resultó ser su bajo efecto de matanza en la mano de obra: las balas de alta velocidad perforaron la armadura a la perfección y, como las agujas, atravesaron los tejidos blandos sin causar un choque y sin formar un canal de herida de gran diámetro.
En relación con estas circunstancias, en el año 1965, bajo el liderazgo de Vladislav Dvoryaninov, se inició el desarrollo de un nuevo cartucho de calibre 10 / 4,5x54 mm con una bala en forma de flecha de diseño modificado con un peso aumentado a 4,5. Durante el desarrollo, se usó un material polimérico para fabricar la paleta, que no contaminó el orificio durante el disparo, se usó la cola del eje (como en las contrapartes estadounidenses) para aumentar el coeficiente balístico, y se formó propilo transversal del eje en el área del peine y plano en la punta de la bala. De acuerdo con el debilitamiento constructivo de la bala para romperse en dos partes y voltear la bala en el proceso de romper los tejidos blandos.
Estas soluciones técnicas permitieron aumentar el efecto de matanza de las balas en forma de flecha, pero al mismo tiempo redujeron el grado de penetración de los medios de protección de armadura individuales de los soldados de infantería, ya que la bala que está pasando por un obstáculo sólido está experimentando, incluyendo tensiones de flexión (que aumentan con el aumento del ángulo de la bala que encuentra el obstáculo), lo que lleva a la destrucción del eje de la bala. , dos veces debilitado (peine y propilo) en la sección más crítica, directamente adyacente a la punta. La ganancia en la acción de sacrificio y la pérdida en la acción de ruptura no permitieron que las balas articuladas de la punta de flecha de la construcción de Dvoryaninov y co-autores fueran adoptadas.
El estudio del flujo alrededor de varios cuerpos en un túnel de viento con flujo de aire supersónico reveló que las balas barridas de cualquier diseño tienen una forma aerodinámica no óptima; generan cinco frentes de onda de choque a la vez:
- frente a la cabeza
- delantero en el punto de transición del punto en el eje;
- Frente en los bordes delanteros de la cola;
- Frente en los bordes posteriores de la cola;
- El frente en el lugar de la cola estrechamiento del eje.
A modo de comparación, la bala de calibre de forma ojival a velocidad supersónica genera solo tres frentes de onda de choque:
- frente a la cabeza
- Frente en el punto de transición de la punta en la parte cilíndrica;
- cola delantera.
Lo más óptimo desde el punto de vista de la aerodinámica supersónica de vuelo es la forma cónica de una bala sin una fractura de la superficie de la generatriz y sin unidad de cola, que genera solo dos frentes de onda de choque: la cabeza y la cola. En este caso, el ángulo de apertura del frente de la cabeza de una bala cónica es un múltiplo del ángulo de apertura de la cabeza del frente de la bala barrida debido al menor ángulo de apertura de la punta de la primera en comparación con el ángulo de apertura del segundo cono. Además, una bala en forma de flecha disparada desde un orificio liso y desenrollado en vuelo (para compensar los defectos de fabricación) a expensas de las colas de cola, también se distingue por un mayor frenado debido a la selección de parte de la energía cinética para desenrollar una bala.
En relación con las desventajas indicadas de las balas en forma de flecha, se ofrece a la atención un cartucho innovador bajo el título "Spear" / SPEAR, equipado con una bala cónica saboteada con un palé de empuje que no requiere la aplicación de un peine en el cuerpo de la bala. El cartucho se fabrica en un formato telescópico para minimizar el volumen de empaque, que se determina solo por la longitud y el diámetro más grande de su manga. El cartucho está diseñado como una munición para armas pequeñas equipadas con un barril con un taladro de tornillo oval para un taladro tipo Lancaster con el propósito de hacer girar una bala en el proceso de pasar el orificio del barril. Una bala en vuelo mantiene la estabilidad debido al momento giroscópico y al desplazamiento hacia delante del centro de gravedad con respecto al centro de la presión aerodinámica formando una cavidad interna en la parte de la cola de la bala.
Una bala cónica disparada desde un cañón de Lancaster tiene un coeficiente balístico mejorado en comparación con las balas vivas y barridas por las siguientes razones:
- El menor número de frentes de ondas de choque generados durante el vuelo supersónico;
- no hay pérdida de energía cinética para la promoción de una bala debido al flujo de aire que se aproxima.
Una bala cónica con una cavidad interna en la sección de la cola también tiene una mayor capacidad de penetración: durante el paso de una barrera sólida, la sección de la cola se aplasta hacia el interior y el diámetro de la base del cono disminuye hasta el diámetro de la bala en la sección transversal del principio de la cavidad. La carga transversal de la bala casi se duplica. Al mismo tiempo, la nitidez de la superficie cónica conservada de la bala sigue siendo mayor que la de una bala en forma de ojival o flecha de igual longitud. La ausencia de un peine y cortes transversales en la superficie de una bala cónica aumentan adicionalmente su penetrabilidad en comparación con la bala en forma de flecha del diseño de Dvoryaninov y de los coautores.
En este caso, una bala cónica con una cavidad interna en la sección de la cola tiene un alto efecto letal, ya que:
- está al borde de la estabilidad debido a la inclinación suave del corte con tornillo del orificio de Lancaster;
- después de la penetración del obstáculo blindado, su estabilidad disminuye debido al plegado de la sección de la cola y al desplazamiento del centro de presión más allá del centro de gravedad.
La pérdida de energía cinética para penetrar en el obstáculo blindado en una bala cónica con una cavidad interna se encuentra al nivel de las balas con forma de flecha y ojival: en la primera energía se gasta en el cuerpo aplastando la cavidad, en la segunda, en la sección de la cola, en la tercera núcleo
El cuerpo de la bala cónica corresponde funcionalmente al núcleo de la bala de la cáscara, la camisa de plomo está ausente, en lugar de una cáscara hecha de latón pesado y caro, se utiliza una paleta de plástico ligero y barato. Por otro lado, la bala cónica hace el uso más racional de las características de resistencia de su material estructural en comparación con la bala en forma de flecha, que se debilita artificialmente en el lugar del peine y el corte transversal. Por lo tanto, la masa de una bala cónica se puede minimizar significativamente en comparación con una bala ojival y barrida con igual penetrabilidad. Esto hace posible hacer una elección económicamente razonable del material de construcción de una bala cónica a favor de una aleación de tungsteno de metal con la mayor densidad.
Debido al volumen interno limitado del cartucho se propone utilizar carga telescópicamente propulsor en la forma de un polvo compacto con la adición de damas en sus granos de cristal composición HMX (que son más pequeños que el diámetro de detonación crítico del explosivo) para asegurar la tasa de combustión de carga calculada para una longitud seleccionada de las armas de fuego de cañón. Con el fin de reducir el peso total del cartucho como el material estructural del revestimiento se propone utilizar una aleación compuesta de aluminio y fibra de partículas protegidas de alúmina latón chapado y recubierto antifricción carga de grafito como se describe en el artículo "cartuchos avanzadas para rifle" ( "Military Review "A partir de diciembre 9 2017 del año).
La siguiente tabla proporciona una evaluación comparativa de varios tipos de municiones y balas de armas pequeñas:
Como puede verse en la tabla, el cartucho “Spear” / SPEAR es líder en términos de volumen, longitud y peso mínimos de empaque, así como en la carga transversal de la bala. Resumen de su palet bullet retroceso impulso y gas propulsor para sobre 1 / 3 mayor que el momento total del impacto de la bala y el gas propelente mandril 5,45h39 mm mientras que superó en 1 / 7 energía del bozal de la primera sobre el segundo.
Además, cuando se dispara con una bala en una bandeja de polímero desde un barril con un taladro oval-helicoidal, prácticamente no hay desgaste termoplástico de la perforación debido a la falta de roce. En este sentido, aumentar más de 1,5 veces la velocidad inicial de la bala no afectará el recurso de las armas pequeñas. Por otra parte - el tiro libre de desgaste prevé el aumento de la tasa de ráfagas de disparo fijos al nivel 2000-3000 disparos por minuto, según lo recomendado por el Ministerio de Defensa de Rusia Comisión Grau sobre la base de la competencia "Abakan" para mejorar la precisión de disparo automático de posiciones incómodas.
Además de las municiones para armas pequeñas, el cartucho Spear / SPEAR se puede usar como munición para armas de caza con los baúles Lancaster IZH-27 que usan carcasas de plástico estándar equipadas con balas de bronce o de acero cónicas torneadas en un palet moldeado con termocapa. Cuando se guarda de retroceso en el rodaje de la fracción vinculación habitual en 12 peso calibre sabot bullet 9 gramo se acelerará en la longitud del cañón 70 900 cm para acelerar m / s, que corresponde a las características de la trilineal rifle Mosin.
Características geométricas de varios tipos de balas cónicas (longitud, ángulo de apertura del cono, grado de redondez / biconalidad de la punta, presencia de una almohadilla de contacto para aplastar una barrera blindada o cavidad expansiva para el sacrificio de una gran bestia, profundidad y espesor de la pared de la cavidad de la cola) teniendo en cuenta las velocidades de vuelo especificadas y los objetivos se pueden determinar sobre la base de modelar el paso de balas de aire, gel o medios sólidos utilizando el producto de software doméstico FlowVi sion
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