в каком году изобрели патроны
Судебная баллистика
История возникновения и развития боеприпасов к стрелковому огнестрельному оружию
В 1820 г. офицером французской армии Тьери было предложено улучшение штуцера Дельвиня, которое заключалось в том, что пуле стали придавать деревянный шпигель, которым устранялась возможность проникания ее в камору, а не в нарезы. Для прочистки последних шпигель был снабжен просаленным пластырем. Но нерасторопное приготовление патронов к штуцеру Тьери и неправильный полет пули из-за шпигеля представляли настолько большие недостатки, что штуцера эти не получили дальнейшего распространения.
Пуля со шпигелем к штуцеру Тьери
Исследования оружейников того времени показали, что наиболее выгодной формой пули является цилиндрострельчатая форма пуль, которая вжималась в нарезы ударами шомпола, в головке которого было сделано особое углубление. Необходимо отметить, что впоследствии были забыты выгоды такой формы пуль — их стали изготовлять с округленной головкой, — и лишь в начале XX столетия о них вспомнили вновь.
Для соединения цилиндрострельчатой пули с картонным патроном на ее цилиндрической поверхности был расположен желобок. В процессе опытов сочли этот желобок излишним, и он был уничтожен. К удивлению, уничтожение желобка повлекло за собой уменьшение правильности полета. Многочисленными опытами, наконец, установили, что желобок, увеличивая сопротивление на заднюю часть пули, этим стабилизировал ее в полете. Основываясь на этом выводе, Тамизье стал располагать на пуле несколько желобков, и подобные пули были приняты к штуцерам Тувенена.
Цилиндрострельчатые пули
Патрон Дрейзе
Недостатки патрона Дрейзе были устранены в системе Минье; в этой системе пуля вжималась в нарезы ствола действием пороховых газов.
Для этого цилиндрострельчатая пуля с желобками по системе Тамизье была снабжена в задней части пустотой в виде усеченного конуса, в которую и вставлялась чашечка из листового железа. При выстреле чашечка вследствие своей легкости приходила в движение ранее пули и расширяла ее заднюю часть, которая и врезалась в нарезы.
Пуля Минье
Патрон Флобера
Двупульная система
Опыт показал, что бумажные патроны портятся от сырости — лепешки ударного состава отделяются от отсыревших доньев, что являлось причиной осечек. Поэтому вместо неметаллической гильзы начали применять металлические.
При введении металлических патронов приводились различные возражения. Основными из них были: трудность тщательного изготовления этих патронов, необходимость точного соответствия их размерам патронникам и, наконец, совершенная невозможность изготовления их в войсках.
Из первых образцов патронов с металлической гильзой, принятых в иностранных армиях, необходимо отметить американские кругового воспламенения и патроны Мартини, а также английские Боксера.
Из составных патронов необходимо отметить патроны Боксера. Они состояли из следующих частей: гильза, свернутая из латуни в два оборота; чашка из более толстой латуни; полугильза; кружок из толстой латуни, который представлял закраину патрона; воронка латунная с размешенными в ней капсюлем и наковальней.
Таким образом, благодаря принятию нового пироксилинового бездымного пороха, разработанного Вьелем, и перехода к малому калибру получилось значительное увеличение начальной скорости пуль с 420 м/с до 615 м/с с соответствующим увеличением меткости, настильности траектории и пробивной способности.
Введение остроконечных пуль дало следующие преимущества: возросла дальность прямого выстрела; возросла отлогость траектории; меткость увеличилась на всех дистанциях, в особенности на близких; увеличилась пробивная способность на всех дистанциях, кроме самых близких, где пуля деформируется вследствие сильных ударов; вес патрона был уменьшен; вследствие уменьшения его веса груз, носимый солдатом, снизился по сравнению с прежними патронами.
В середине 1890-х капитан Клэй из британского арсенала Дум-Дум недалеко от Калькутты, занимавшийся разработками пуль калибра.303 для винтовки Ли-Метфорда, предложил одно интересное конструктивное решение. Он предложил отпилить у пули носики, не стал делать крестообразные нарезы (они появились позже как дешевый способ изготовления экспансивных пуль в полевых условиях), в результате чего она стала полуоболочечной. Попав в тело, такая пуля деформировалась, «раскрываясь» и отдавая всю свою энергию. Пробивное действие пули при этом уменьшилось, а останавливающее — возросло. Название арсенала прижилось и стало нарицательным для экспансивных пуль.
При попадании в мягкие ткани экспансивная пуля наносила тяжелейшие ранения. По этой причине уже через несколько лет на первой Гаагской мирной конференции в 1899 г. раскрывающиеся и деформирующиеся в человеческом теле пули были запрещены для военного применения.
Также в 30-е годы прошлого века были решены вопросы по совершенствованию материалов для изготовления патронов. Было освоено производство гильз и пульных оболочек из биметалла (сталь-томпак) взамен латуни и мельхиора, что позволило экономить до 96% цветных металлов.
Разработка танков, бронемашин, броневых щитов для прикрытий и тому подобных непробиваемых обыкновенными пулями целей, получивших распространение еще со времен Первой мировой войны, вызвало появление и развитие бронебойных пуль. Одновременно стали вводиться на вооружение и другие специальные пули.
Необходимо упомянуть о попытке усовершенствования патронов, а именно о разработках германского конструктора Герлиха в отношении значительного увеличения начальной скорости пули.
Изобретения Герлиха были важны, когда с появлением танков и бронемашин к пулям предъявлялись повышенные требования в отношении пробивной способности. Основным достижением Герлиха явилось, кроме того, громадное увеличение начальной скорости, которых он добился в сконструированном им оружии. Скорости доходили до 1450-1475 м/с при калибре в 7 мм и весе пули в 6,5 г и в 1385-1390 м/с при весе пули в 9 г. При последних своих опытах Герлих получил скорости порядка 1500 и даже 1700 м/с, причем это было им достигнуто при помощи коренного изменения конструкции пули, а также принятия конического ствола. Пуля имеет два выступающих круговых ободка, которые по мере движения пули по коническому стволу обжимаются, и при вылете из дула пуля принимает обыкновенную форму.
Пуля Герлиха
Цель такой конструкции заключается в увеличении поверхности, воспринимающей давление пороховых газов, и в то же время в уменьшении поверхности, преодолевающей сопротивление воздуха; кроме того, приходится увеличивать и вес заряда с облегчением веса пули.
О современных тенденциях развития патронов к ручному стрелковому огнестрельному оружию информация будет изложена в следующих параграфах.
В настоящее время весь цикл изготовления элементов патрона (с учетом изготовления пороха и капсюля-воспламенителя), сборки и контроля патрона включает около 180-190 механических, термохимических и контрольных технологических операций, на определенном этапе сопряженных с взрывоопасными работами.
Так, в частности, гильза при минимальных габаритах должна обеспечивать вместимость необходимого заряда пороха, исключая прорыв пороховых газов и разрыв самой гильзы. При этом следует иметь в виду, что при выстреле давление пороховых газов в гильзе достигает 3600 атмосфер, а для отдельных патронов и выше. Стенки гильзы должны обладать определенной упругостью, чтобы после выстрела она легко извлекалась из патронника ствола. Эти требования, в свою очередь, определяют весьма жесткие допуски на геометрические размеры гильзы.
Требования к пуле определяются необходимостью обеспечить меткость стрельбы, прочность оболочки при прохождении канала ствола и эффективное действие у цели. Эти требования должны обеспечиваться высокой точностью изготовления при сложной геометрической форме и высокой прочностью пульной оболочки.
К современному патрону предъявляются весьма жесткие требования по обеспечению сохранности его боевых и служебных свойств при длительном (до 25-30 лет) хранении.
Промежуточный, ставший основным. История создания патрона 7,62×39 мм
ОЖИВАЛ
Форма пули патрона обр.1943 г. совершенствовалась также постепенно. Пуля со свинцовым сердечником была спроектирована без заднего конуса и с короткой головной частью. В октябре 1944 года ОКБ-44 представило в ГАУ проект вариантов патронов с суррогатированными пулями и улучшенной формы за счет образования у них заднего конуса. ГАУ отклонило эти проекты, считая, что конус начинает работать лишь на дозвуковых скоростях, то есть на дальностях более 650 м. Оно предложило переработать чертежи пуль, добившись улучшения их формы путем увеличения длины головной части без введения заднего конуса. При этом рекомендовалось сохранить длину патрона равной 56 мм и обеспечить длину ведущей части пули такой же, как у винтовочной пули обр.1908 г.
Выполнив задание, ОКБ-44 сообщало ГАУ: «Проектирование оживальной (головной) части заключалось в подборе наибольшего радиуса оживала с целью выдержать общую массу пули. Он получился равным 40 мм, а длина оживала – на 2,94 мм длиннее. Это вынуждает укоротить длину дульца гильзы на 2 мм и увеличить глубину посадки пули в гильзу».
ГАУ утвердило проекты этих патронов для испытаний. В дальнейшем пуля обр.1943 г. обзавелась и задним конусом благодаря отработке порохового заряда.
29 июля состоялось второе совещание. Главный конструктор ОКБ-44 Н.М.Елизаров доложил о расчетах патронов уменьшенной мощности. Главными критериями были приняты дальность прямого выстрела (ДПВ) как характеристика настильности траектории пули и энергия пули на дистанции 1000 м. У немецкого патрона ДПВ составляла 300 м (здесь и далее ДПВ соответствует высоте цели 0,4 м), энергия пули на 1000 м Ех=25 кгм, поперечная нагрузка пули А = 16 г/см2.
Расчеты для калибров 5,6; 6,5 и 7,62 мм были произведены при А=16–20 г/см2. Они показали, что в калибре 7,62 мм для получения выигрыша по массе и габаритам необходимо уменьшать ДПВ по сравнению с винтовочным патроном до 20%. ОКБ-44 установило ДПВ=325 м при А=17 г/см2, Vo=750 м/с, Ех=24 кгм. В калибре 6,5 мм для обеспечения такой же энергии на 1000 м необходима начальная скорость 850 м/с, для калибра 5,6 мм – 900 м/с, но «их убойность находится под сомнением».
– сделать расчеты нескольких вариантов с начальными скоростями до 1200 м/с и давлением газов до 3500-4000 кг/см2;
– провести экспериментальную работу по подбору баллистики в этих калибрах и выявлению эффективности на останавливающее действие».
Через несколько дней по результатам дополнительных расчетов ТС НКВ были приняты следующие решения:
Уже 3 сентября 1943 года в ТС НКВ были рассмотрены технические проекты двух вариантов патрона, различающихся конусностью гильзы и формой пули. Совещание приняло решение о разработке того варианта патрона, который известен под названием 7,62-мм патрона обр. 1943 г. Елизарову и Федорову было поручено совместно с Токаревым, Симоновым и Шпагиным разработать чертежи патронника и патронной каморы для приемки патронов в двухдневный срок. Окончательную доработку патрона уменьшенной мощности поручалось произвести ОКБ-44, а изготовление опытной партии патронов – заводу № 543, с подачей ее на полигонные испытания 15 ноября 1943 года.
Патрон 7,92×33 Курц. ставший родоначальником автоматных патронов
Дальше события развивались по двум направлениям: первое – завершение отработки нового, 7,62-мм комплекса вооружения, второе – поиск более оптимального решения по патрону.
СЕРДЕЧНИК
Для пули обр.1943 г. диаметр стального сердечника и технология его изготовления были позаимствованы у патрона ТТ. К этому времени пули к патрону ТТ были отработаны в достаточной степени, хотя совсем недавно положение было очень напряженным, о чем красноречиво говорит письмо заместителя председателя Арткома ГАУ Сергиенко от 23 июля 1944 года:
«Ознакомившись с ходом опытных работ ОКБ-44 по суррогатированным пулям калибра 7,62 мм, обращаю Ваше внимание на важность разработки технологии штамповки железных сердечников, обеспечивающей массовое изготовление. Этому не придается должного значения, т.к. опытные образцы пуль изготавливаются путем токарной обработки сердечников. Без наличия проверенной в работе технологии штамповки железных сердечников разработанные ОКБ-44 суррогатированные пули не могут быть освоены в валовом производстве. Даже при получении хороших результатов при испытании опытных пуль работа ОКБ-44 может оказаться неиспользованной, как это было с прежними образцами суррогатированных пуль 1938 г.»
Забегая вперед, отметим, что конструкция и технология изготовления пули со стальным сердечником были отработаны достаточно быстро и в 1948 году она была принята как основная к патрону обр.1943 г. Более того, в 1946 году при испытаниях 8 вариантов патронов (см. в тексте статьи), на удивление всем, наилучшую кучность показали патроны с пулями со стальными сердечниками – на уровне винтовочного патрона с легкой пулей (R50 Автор: Владислав Дворянинов. Фото В.Ольшанского Журнал «Солдат удачи» 10-1997
Патрон (оружейный)
В современном казнозарядном стрелковом оружии применяются исключительно унитарные патроны.
Содержание
История
При спуске курка игла, составляющая часть замка, прокалывала заряд, лепёшку ударного состава, отчего последняя воспламенялась — происходил выстрел; при этом шпигель пороховыми газами вжимался в нарезы ствола и, обжимая пулю, заставлял её принимать участие в своём вращении по нарезам. После австро-прусской кампании 1866 г. всюду перешли к унитарным патронам и ружьям, заряжающимся с казны.
Назначение унитарных, металлических патронов состоит в достижении скорострельности и устранении при выстреле прорыва пороховых газов. Металлическая гильза патрона, расширяясь при выстреле, должна плотно прилегать к стенам патронника и переднему срезу затвора, чтобы устранить прорыв газов через затвор, после же выстрела должна принять первоначальные размеры, чтобы извлечение её из ствола происходило без затруднения.
Эти требования выполняются двумя способами, почему и металлические патроны разделяются на две категории: патроны с цельнотянутыми гильзами и с составными.
В цельнотянутых гильзах боковые стенки и дно составляют одно целое, получаются они из кружка листовой латуни последовательными вытяжками.
Составные гильзы свертываются из тонкой, листовой латуни в один или несколько оборотов, отдельное дно прочно окрыляется с боковыми стенками; при выстреле гильза развертывается и края ее m и n плотно прилегают к патроннику; после выстрела он легко извлекается, даже и при большом, в несколько точек, зазоре, тогда как цельнотянутые гильзы действуют исправно только при малом (не более ½ точки) зазоре. После придания гильзе надлежащей формы стенки ее внутри покрываются лаком для предохранения металла от окисления, затем в дно гильзы вставляют капсюль.
Патрон в зависимости от места расположения ударного состава бывают: кругового огня, когда ударный состав впрессовывается внутрь гильзы по окружности ее дна, и центрального огня, когда ударный состав заключается в капсюль и устанавливается в центре дна; все составные патроны — центрального огня. В патроне кольцевого воспламенения гильзы могут часто разрываться, так как при воспламенении ударного состава дно гильзы, где металл ослаблен двойным перегибом, подвергается наибольшему давлению газов.
Патрон в XIX веке состоял из:
Артиллерийский выстрел
Классификации патронов
По назначению патроны делятся на боевые, охотничьи, спортивные, патроны к служебному оружию, газовые, травматические, холостые, патроны к пороховому инструменту и др.
Боевые патроны
В основном это так называемые патроны центрального боя, то есть имеют капсюль-воспламенитель как самостоятельную единицу, расположенную по центру торца гильзы. В боевых патронах используются пули различного действия (обычные, бронебойные, зажигательные и т. п.), но все они имеют оболочку из твердого металла и, как правило, твердый сердечник.
Винтовочные патроны
Так называемые винтовочные патроны калибров 7,62×54R, 12,7×108 чаще используются для стрельбы из пулемётов. Для стрельбы из снайперских винтовок используются специальные снайперские патроны, обладающие высокой точностью, калибров 7,62×54R (винтовка СВД). В 90-х годах начали осваивать снайперские патроны калибров 9,3 мм и 12,7 мм. Все винтовочные патроны имеют высокую мощность и поражающую способность на дистанциях до полутора километров.
Пистолетные патроны
Пулемётные патроны
В пулеметах изначально применяются винтовочные патроны. Примером винтовочного патрона специально предназначеного для применения в пулемётах ялвляется 7,62×54R для пулемёта ШКАС. Гильза такого патрона имела некоторое утолщение корпуса, усиленое, кольцевое крепление капсюля. В дополнение к № завода и году производства гильзы для ШКАСа клеймили буквой «Ш».
Крупнокалиберые пулеметы используют патроны особо мощные с большим (как правило больше 12.7 мм) калибром. В этом ряду стоят 13,2 мм, 14,5 мм и 15 мм.
Револьверные патроны
Промежуточные патроны
Промежуточные патроны используются при стрельбе из автоматов (штурмовых винтовок). В России самый распространенный 5,45×39 мм для автомата Калашникова. Эффективная дальность стрельбы до 300—500 метров. В патроне также используются различные типы пуль. Появление промежуточных патронов обусловлено тем, что к середине 40-х годов стало ясно, что пистолетные патроны при стрельбе из пистолетов-пулемётов имеют низкую поражающую способность а на дальностях свыше 300 м, а винтовочные патроны слишком мощные для стрельбы на ходу и в режиме автоматического огня.
«Кувыркающиеся» пули
Все пули, независимо от положения их центров масс, в тканях под действием сопротивления среды начинают поворачиваться («кувыркаться»). Кувыркание малокалиберных пуль является следствием сложного комплекса причин, среди которых можно назвать определенное соотношение длины и калибра пули, взаимное расположение центра сопротивления и центра массы пули и т. д. И поэтому было бы ошибочным называть малокалиберные пули пулями со смещенным центром тяжести и выдвигать это в качестве единственного объяснения их неустойчивости, тем более, что смещение центра массы пули ближе к ее хвостовой части является баллистически обоснованным и характерно не только для малокалиберных, но и для 7,62-мм пуль. Довольно часто пули калибра 7,62 мм теряют устойчивость при ранениях груди с повреждением ребер, а также после предварительного пробития защитных жилетов и шлемов.
Уникальность конструкции 5,45-мм пули заключается в наличии полости в ее головной части — она служит для смещения центра тяжести пули к основанию и, вероятно, способствует очень ранней потере устойчивости. В среднем 5,45-мм пуля начинает поворачиваться на глубине 7 см, но не разрушается, а пуля патрона М193 — на глубине 12 см. Однако, когда пуля патрона М193 начинает «рыскать», она разрушается, образуя продолговатые осколки вследствие излома по канавке на оболочке пули и последующего разрушения хвостовой части пули (у 5,45-мм патрона такой канавки нет). Это ведет к возникновению обширных ран, сообщения о которых стали появляться с началом применения винтовки М16 в войне во Вьетнаме.
Следует иметь ввиду, что аналогичное воздействие пуль калибра 7,62 мм существенно больше, чем пуль калибра 5,56—5,45 мм.: тяжесть ранения определяется не столько контактной скоростью пули, сколько величиной кинетической энергии, передаваемой тканям, и моментом максимальной передачи этой энергии на протяжении раневого канала.
Охотничьи патроны
Предназначены для охоты на зверя из винтовок и карабинов. Имеют гильзу с капсюлем центрального боя. Пуля состоит из твердой оболочки и мягкого свинцового сердечника. Использование стальных, бронебойных сердечников, а также пуль различного действия (разрывных, трассирующих) в охотничьих патронах не допускается законодательством.
Пуля патрона полностью свинцовая, иногда бывают и другие виды пуль. Капсюля как самостоятельной единицы не существуют, ударный состав запрессован прямо в дно гильзы. Боёк при стрельбе таким патронам бьёт не в центр, а в периферическую часть донца гильзы.
Патроны к гладкоствольному оружию
Имеют цилиндрическую гильзу из латуни, бумаги или пластмассы, капсюль центрального боя, в качестве поражающего элемента используют специальные пули, дробь или картечь. Как правило все эти элементы безоболочечные, изготовлены из свинца. Некоторые пули к гладкоствольному оружию способны стабилизироваться в полете. Дробь и картечь имеют низкую эффективную дальность стрельбы, как правило, не более 50-100 метров.
В патронах используются различные прокладки и пыжи для исключения попадания пороха в дробь или высыпания дроби из патрона. Материал прокладок и пыжей картон, бумага и т. п. Также в патронах используются обтюраторы из полиэтилена и картона для предотвращения прорыва пороховых газов и увеличения тем самым скорости полета снаряда. В современных патронах заводского изготовления в основном используются полиэтиленовые пыж-контейнеры, отлитые как единое целое и состоящие из обтюратора, амортизатора и контейнера, вмещающего дробь или картечь. Данный способ зарядки позволяет немного улучшить кучность выстрела дробью, также позволяет организовать снаряжение патронов на автоматической линии.
Авиационные патроны
Патроны для авиационных пулемётов как правило используют ту же номенклатуру боеприпасов, что и единые. Единственным исключением являются двупульные патроны 12,7х108 для пулемёта ЯкБ.
Патроны с трассирующей пулей
Патроны, пули в которых содержат спецальный состав, загорающийся от пороховых газов, в результате пуля в полёте оставляет за собой светящийся след — «трассу». Используются для стрельбы в ночное время и корректировки огня. Недостатком этих патронов является сильное коррозионное действие. Это особенно актуально для стволов снайперских винтовок. Маркировка: носик пули окрашен в зеленый цвет
Патроны с зажигательной пулей
Этот тип патронов содержит зажигательный состав, который воспламеняется из-за деформации оболочки при попадании пули в преграду. Маркировка: носик пули окрашен в красный цвет.
Патроны комбинированного действия
Аналогичны пулям БЗ, но имеют в донной части стаканчик с трассирующим составом. Маркировка: носик пули окрашен в фиолетовый цвет.
Холостые патроны
Холостые патроны не имеют поражающего элемента, дульце гильзы у них просто завальцовано (обжато звездочкой) для предотвращения высыпания пороха или, в случае необходимости сохранения длины для корректной работы автоматики, пуля заменена на габаритную модель из легкоразрушаемого материала (обычно, пласмассы).
Газовые патроны
Газовые патроны используются для самообороны при стрельбе из газовых пистолетов или револьверов.
Назначение газовых патронов — выброс при выстреле кристаллического активного вещества на расстояние до 3 м.
Газовые патроны снаряжаются кристалическим порошком (кристаллическо активное вещество)О-хлорбензилиденмалононитрила (CS) или хлорацетофенона (CN). Поэтому на дне гильз, помимо маркировочного обозначения калибра, указывается фирма-изготовитель (SM, HS, Geco, Wadie, Sax, RWS), а также применяемое активное вещество (CS) или (CN).
Травматические патроны
Безгильзовые патроны
Патроны к пороховому инструменту
Патроны к пороховому инструменту используются как источник энергии для выполнения какой-либо работы. Наибольшее распространение получили монтажные пистолеты, используемые для забивания стальных дюбелей в сталь, бетон, кирпич при креплении к ним металлических конструкций. В России и мире самые распространенные калибры монтажных патронов 6,8/11 и 6,8/18.
Патроны выпускаются нескольких уровней мощностей, самые мощные чёрные (или фиолетовые), затем идут красные, синие, зеленые и др.
Требования, предъявляемые к патронам
Основными требованиями, предъявляемыми к патронам являются безопасность в обращения, а в случае боевых патронов, ещё и высокая надежность функционирования.
Кроме этого патроны должны удовлетворять следующим требованиям:
• Бронепробиваемость (только для боевых патронов). Определяется стрельбой по бронеплите определенной толщины, закрепленной на определенной дистанции, иногда под углом. Из серии выстрелов 80 или 90 % сердечников должны оставлять сквозные отверстия.