охотничий патрон стрелкового оружия

Формула изобретения

Охотничий патрон стрелкового оружия, содержащий гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и безоболочечную экспансивную пулю, в головной части которой имеется полость глубиной (l,0 - 1,5)d с нижней частью в виде глухого осевого отверстия, сужающегося к основанию до величины (0,09 - 0,18)d, отличающийся тем, что верхняя часть полости на глубину (0,24 - 0,36)d выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к хвостовой части пули, с диаметром малого основания (0,29 - 0,41)d и большого основания (0,46 - 0,52)d, а в хвостовой части пули имеется глухое цилиндрическое отверстие диаметром (0,39 - 0,54)d и глубиной (0,36 - 0,45) d, где d - калибр пули.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области боеприпасов стрелкового оружия, в частности к охотничьим патронам с деформирующимися пулями, преимущественно калибра 5,6 мм.

Известны патроны с деформирующимися пулями, в головной части которых имеется полость, обеспечивающая возникновение радиальных деформирующих сил изнутри пули, что способствует увеличению ее диаметра в процессе прохождения через среду биологических тканей, а следовательно, повышает останавливающее действие пули. Величина радиальных деформирующих сил зависит от параметров и формы полости. Например, в пуле по патенту РФ N 2094743 полость выполнена в виде цилиндра, переходящего в глухое воронкообразное отверстие, криволинейная образующая которого выгнута внутрь полости. Недостатком данной пули является то, что она не обладает высоким останавливающим действием, т.к. форма и параметры полости не способствуют максимально быстрому нарастанию радиальной составляющей деформирующих сил, действующих на ее стенки, что приводит к непроизводительным потерям энергии, расходуемой на излишнюю осевую деформацию и образование протяженного раневого канала.

Наиболее близким из аналогов по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является техническое решение по патенту РФ N 2009444 "Охотничий патрон стрелкового оружия". Данный патрон содержит гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и экспансивную (деформируемую) безоболочечную пулю, в головной части которой выполнено глухое осевое отверстие глубиной (1,0-1,5)d в виде цилиндра диаметром (0,3-0,45)d, переходящим в конус, сужающийся к основанию до диаметра (0,09-0,18)d, где d - калибр пули.

Пуля прототипа имеет одно из самых больших (среди известных технических решений) соотношений D/d, где D - максимальный диаметр деформируемой пули, но ее останавливающее действие не максимализировано, т.к. форма и параметры полости определяют замедленный характер нарастания радиальных деформирующих сил, при этом процесс радиальной деформации пули до максимального диаметра излишне растягивается во времени, что способствует значительному перераспределению кинетической энергии в пользу осевой деформации пули и образованию протяженного раневого канала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение останавливающего действия пули с обеспечением технического результата в виде увеличения максимального диаметра деформируемой пули и уменьшения времени процесса ее деформации.

Поставленная задача решается за счет того, в охотничьем патроне, содержащем гильзу с капсюлем-воспламенителем, метательный заряд и безоболочечную экспансивную пулю, в головной части которой имеется полость глубиной (1,0-1,5)d с нижней частью в виде глухого осевого отверстия, сужающегося к основанию до (0,09-0,18)d, верхняя часть полости на глубину (0,24-0,36)d выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося к хвостовой части пули, с диаметром малого основания (0,29-0,41)d и большего основания (0,46-0,52)d, при этом в хвостовой части пули выполнено глухое цилиндрическое отверстие диаметром (0,39-0,54)d и глубиной (0,36-0,45)d, где d - калибр пули.

В существующих конструкциях патронов с экспансивными пулями указанная совокупность существенных признаков не выявлена, что позволяет считать данное техническое решение соответствующим критерию "новизна".

Общепринято, что биологические ткани рассматриваются как жидконаполненная среда, в связи с чем одной из составляющих поражающего действия пули является возникающая в этой среде ударная волна, эффект которой тем больше, чем обширнее ее фронт, выше давление во фронте и короче время нарастания давления до максимального. Естественно, что динамичность этих параметров зависит от величины инициирующих их факторов, т.е. максимального диаметра деформируемой пули, времени процесса деформации и запаса кинетической энергии на момент достижения максимального диаметра. В экспансивных пулях, имеющих осевую полость, эти факторы являются следствием воздействия изнутри полости деформирующих сил, возникающих в результате действия давления, создаваемого жидконаполненной средой проникания при заполнении полости.

В существующих пулях деформация начинается практически с начала проникновения, при этом геометрия полости предопределяет преобладание осевых деформаций, в процессе которых происходит перераспределение материала деформируемых стенок, т. е. утонение в верхней части и утолщение у основания, что способствует постепенной деформации пули начиная с головной части с одновременным сворачиванием стенок в тор. Естественно, подобный характер деформации не способствует получению наибольшего максимального диаметра, при этом процесс деформации излишне растянут во времени и требует увеличенных затрат энергия - сначала на увеличение толщины стенок, потом на преодоление их сопротивления деформации.

В предлагаемом техническом решении геометрия и параметры полости позволяют сдвинуть начало деформации ближе к моменту создания максимального давления в полости, обеспечивая одновременность воздействия на всю ее поверхность, что значительно сокращает время деформации и меняет ее характер, т.к. стенки при этом разворачиваются в полусферу, а следовательно, пуля приобретает существенно больший максимальный диаметр по сравнению с аналогами, при этом на осевое перераспределение материала, в силу возможности его перетекания в полость хвостовой части пули, затрачивается меньше энергия, что в совокупности обеспечивает осуществление заявленного технического результата.

На фиг. 1 представлена конструкция патрона, на фиг. 2 - продольный разрез пули.

Патрон состоит из гильзы 1 с капсюлем-воспламенителем 2, метательного заряда 3 и пули 4, имеющей полость 5, верхняя часть которой на глубину L1 выполнена в виде усеченного конуса 6 с диаметром малого основания d1 и большого d2. Нижняя часть полости 5 имеет вид глухого, осевого, сужающегося к основанию отверстия 7, в хвостовой части пули 1 имеется глухое цилиндрическое отверстие 8 диаметром d3 и глубиной L2.

Патрон функционирует следующим образом. При срабатывании капсюля - воспламенителя 2 газы, образующиеся в гильзе 1 от сгорания метательного заряда 3, выталкивают пулю 4 через канал ствола оружия. С начала контакта пули 4 с целью в ее полость 5 поступает жидконаполненная биологическая среда, масса которой, двигаясь с большим ускорением, создает в полости 5 давление, достаточное для обеспечения радиальной деформации пули. Нарастание давления процесс временной, при этом в течение 40 - 60% этого времени стенки верхней части полости 6 и частично нижней ее части 7 не испытывают существенных деформирующих усилий, т.к. диаметр входного отверстия d1 меньше максимального диаметра полости d2. Это позволяет практически исключить возникновения ранних осевых деформаций стенок пули, а также существенно сблизить момент начала деформации с моментом достижения максимального давления в полости и проявлением эффект гидравлического удара, что ведет к быстрому нарастанию величины радиальных сил и одновременности их воздействия на всю поверхность полости 5, при этом происходит резкий разворот ее стенок. Действующие в это время осевые деформирующие силы способствуют перераспределению материала из нижней части стенок в свободный объем полости 8 в хвостовой части пули. В процессе разворота стенок пули 4 наружу ее диаметр увеличивается, соответственно увеличивается и диаметр раневого канала. При этом происходит интенсивная передача кинетической энергии пули 4 биологическим тканям, приводящая к их обширному разрушению и болевому шоку, т.е. к увеличению останавливающего действия пули.

Конструкция пули позволяет уменьшить ее вес, при этом для сохранения энергии скорость увеличена на 25...30%.

Указанные существенные признаки взаимосвязаны и изменение любого из них ведет к движению характеристик патрона и надежности его функционирования.

Диаметр малого основания d1=(0,29...0,41)d

Уменьшение диаметра ниже 0,29d ведет к увеличению площади контакта головной части пули и возникновению радиальных деформирующих сил, направленных внутрь полости и способствующих сворачиванию кромок до замыкания входного отверстия пули.

Увеличение диаметра свыше 0,41d преобразует форму верхней части полости в цилиндр, что способствует раннему началу процесса деформация с преобладанием осевой составляющей и соответственно к уменьшению эффекта останавливающего действия пули.

Диаметр большого основания d2=(0,46...0,52)d

Уменьшение данного параметра ниже 0,46d увеличивает толщину стенки, что ведет к значительному расходу энергии при развороте стенки пули.

Увеличение диаметра свыше 0,52d утоняет стенки, что снижает прочность пули и создает условия для сворачивания стенок внутрь полости.

Глубина усеченного конуса L1=(0,24...0,36)d

Уменьшение данного параметра ниже 0,24d приводит к уменьшению толщины кромок пули, что снижает ее прочность и способствует сворачиванию кромок внутрь полости.

Увеличение глубины более 0,36d практически преобразует верхнюю часть полости в цилиндр, что способствует раннему началу процесса деформации с преобладанием осевой составляющей и, следовательно, к уменьшению эффекта останавливающего действия пули.

Диаметр отверстия в хвостовой части d3=(0,39...0,54)d

Уменьшение данного параметра ниже 0,39d значительно снижает объем полости, что увеличивает затраты энергии на осевую деформацию.

Увеличение диаметра свыше 0,54d уменьшает толщину стенки, что снижает плотность монтажа и нарушает надежность функционирования патрона.

Глубина отверстия в хвостовой части L2=(0,36...0,45)d

Уменьшение данного параметра ниже 0,36d снижает объем полости, что увеличивает затраты энергии на осевую деформацию.

Увеличение глубины свыше 0,45d утоняет перемычку между полостями верхней и нижней частями пули до возможности ее разрушения.

В процессе отработки конструкции патрона проводились его сравнительные испытания, по результатам которых установлено, что при сохранении его основных технических характеристик максимальный диаметр деформированной пули предлагаемого патрона в 1,7-1,85 раза больше, время достижения максимального диаметра на 30-40% меньше, а максимальный диаметр раневого канала в 2,2-2,5 раза больше, чем у известных патронов с экспансивной пулей, т.е. эффект останавливающего действия предлагаемого патрона в 6-7 раз больше, чем у известных аналогов.

Кроме того, данная конструкция позволяет на 20...25% снизить расход материалов на изготовление пули, а также в 2-3 раза сократить дистанцию, на которой она опасна для окружающих.

Заявленная совокупность отличительных признаков, выраженная как совокупность формы и геометрических размеров полостей в головной и хвостовой частях пули, в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена, что к совокупности с результатами испытаний подтверждает соответствие предлагаемого изобретения критериям "Изобретательский уровень" и "Промышленная применимость".