Какая пуля нужна для гладкоствольного охотничьего оружия? Предложение
Какая пуля нужна для гладкоствольного охотничьего оружия? Предложение
А.С. Язев, А.А. Язев, инженеры;
В.А. Язева, студентка.
Анализ конструкций известных типов пуль для гладкоствольного охотничьего оружия и результатов их практического применения приводит к выводам о том, что охотникам необходим патрон с твердой подкалиберной пулей, вращающейся при движении в полете, с улучшенными настильностью траектории и кучностью выстрелов, не дающей рикошета при выстрелах через ветки деревьев и кустарников, с максимально возможными аэродинамическими параметрами и экспансивностью при возможности управления указанными характеристиками пули за счет изменения положения ее центра тяжести относительно центра давления, изменения геометрии оперения, а так же и диаметра канала поражения, как в процессе снаряжения патрона, так и в полевых условиях непосредственно перед выстрелом с учетом степени опасности выбранной цели, ландшафта и метеорологических условий местности, где производится охота.
Например, известен охотничий патрон с пулей, соответственно патенту RU 2101668, F 42 b 30/02, 10.01.1998, которая состоит из цилиндрического корпуса с плоским передним торцом и установленным на нем соосно сборным стержнем, выполненным в виде ступенчатого тела вращения, образованного рядом коаксиальных цилиндрических поверхностей, с диаметром, последовательно увеличивающимся до диаметра корпуса с обеспечением возможности одновременного контакта нескольких поверхностей стержня с преградой.
Недостатком этого патрона является то, что пуле после выстрела не придается вращение относительно ее продольной оси, что снижает ее устойчивость в полете, а баллистические характеристики изготовленной пули невозможно изменить, кроме того, из-за того, что сборный стержень располагается за пределами гильзы, патрон можно использовать только как первый в помповых и самозарядных ружьях.
Наиболее близким к решению поставленных выше задач, принятым в качестве прототипа, является патрон, известный из патента SU 324468, F 42 b7/10, 23.12.1971, состоящий из гильзы, порохового заряда, прикрытого обтюратором, поддона и оперенной подкалиберной пули с отделяющимися ведущими элементами, изготовленными из пластмассы, в котором, в целях увеличения точности боя и защиты оперения пули от деформации в стволе, пуля снабжена в донной части опорным фланцем, выступающим за срез оперения, что создает зазор между последним и поддоном, внешняя поверхность обтюратора покрыта антифрикционной оболочкой, а на отделяющихся ведущих элементах выполнена кольцевая проточка для центровки поддона.
Вместе с тем, недостатком патрона, снаряженного указанной пулей является то, что опорный фланец при высоких нагрузках не гарантирует защиту оперения пули от деформации в стволе, поддон после выхода из канала ствола за счет давления пороховых газов может изменить траекторию полета пули, более того, профиль пули с передним обтекателем, имеющем оживальную форму, при выстреле через ветки деревьев и кустарников приводит к рикошету, снижает точность выстрела, уменьшает пробивную способность, экспансивность пули имеет спонтанный характер, элементы оперения, изготовленные из мягкого материала – пластмассы, не могут нанести существенных повреждений зверю, а баллистические характеристики изготовленной пули, как и снаряженного патрона, в целом, невозможно изменить в соответствии с условиями выстрела на местности, кроме того, из-за того, что головная часть пули выдвинута впереди среза гильзы, патрон не может быть использован без ограничений в помповых и самозарядных ружьях.
На наш взгляд, решения поставленных задач можно достичь благодаря тому, что в патроне, состоящем из гильзы, порохового заряда, прикрытого контейнером-обтюратором и оперенной подкалиберной пули с отделяющимися ведущими элементами, изготовленными из пластмассы, в котором корпус пули, как и все другие ее части, выполнен из твердого материала, например, стали, и имеет осевое резьбовое отверстие в котором, с возможностью изменения длины части, выступающей за головную часть корпуса пули, может быть установлена аэродинамическая игла в виде стержня с резьбой и торцевым пазом на безрезьбовой части, который можно зафиксировать гайкой и контргайкой, причем, стержень, гайка и контргайка могут быть изготовлены из более тяжелого металла, функцию поддона выполняет плоская хвостовая часть пули, которая имеет цилиндрическую полость для размещения вариатора экспансивности и геометрии оперения, который своей резьбовой частью, которая имеет на конце прямоугольную в сечении заточку под торцевой паз аэродинамической иглы с целью обеспечения поворота вариатора на необходимый угол, размещенный в резьбовом отверстии корпуса пули, при этом, дисковая часть вариатора снабжена не менее чем тремя группами стопорных кромок для фиксации под необходимым углом относительно продольной оси пули, ножей оперения, которые, в свою очередь, установлены на кольцо, которое закреплено в кольцевой проточке хвостовой части пули с возможностью поворота относительно радиальной оси кольца на угол от 0° до 180° под воздействием конической пружины, которая вместе с ножами оперения размещается в боковой проточке корпуса пули, кроме того, ножи оперения, в количестве не менее трех, имеют лобовые наклонные плоскости для придания пуле, благодаря сопротивлению воздуха в полете, вращения относительно ее продольной оси и формирования режущих кромок, удерживаются от перекоса при перемещении благодаря продольным пазам, которые выполнены в хвостовой части пули, а сама пуля устанавливается в контейнере, который имеет свойства амортизатора и обтюратора, на заряд пороха и крепится в гильзе манжетой или завальцовкой дульца гильзы.
Предложенное конструктивное решение, в отличие от прототипа, имеет следующие преимущества. Элементы пули не деформируются при выстреле потому, что выполнены из твердого материала, например, стали, а поддон, который воспринимает на себя нагрузку от воздействия пороховых газов, является неотъемлемой частью корпуса пули, благодаря чему не отклоняет траекторию полета последней при выходе из канала ствола.
Применение аэродинамической иглы в виде стержня изменяемой, за пределами корпуса пули, длины, который закреплен на корпусе пули гайкой и контргайкой, которые, в свою очередь, могут быть изготовлены из более тяжелого материала, позволяет управлять положением центра тяжести относительно центра давления, что уменьшает опрокидывающий момент и увеличивает устойчивость полета пули при прохождении преград в виде веток деревьев и кустарников с достижением максимальной устойчивости при расположении ножей оперения в положении, когда они не выходят за границы контура поперечного (миделева) сечения корпуса пули.
Увеличивается кучность и дальность выстрелов вместе с настильностью траектории полета пули благодаря применению вариатора экспансивности и геометрии оперения, что позволяет изменять геометрию оперения и угловую скорость вращения пули относительно ее продольной оси в соответствии с условиями и задачами, поставленными перед выстрелом.
Кроме того, при отведении ножей оперения из боковой проточки корпуса пули в положение перпендикулярное продольной оси пули, под воздействием сил сопротивления воздушной массы на лобовые наклонные плоскости ножей оперения, все элементы пули получают вращательное движение относительно ее продольной оси. При дальнейшем перемещении ножей оперения и уменьшении расстояния от центра тяжести последних до продольной оси вращения пули, кроме сил инерции нормальной и касательной, возникают силы инерции Кориолиса, что приводит к увеличению угловой скорости вращения пули, как минимум, в три раза, резкому уменьшению скорости прецессии и, как следствие, повышению устойчивости оси вращения пули в полете.
Применение вариатора экспансивности и геометрии оперения дает возможность управления экспансивностью пули за счет изменения угла расположения ножей оперения, относительно продольной оси, от 0° до 90°, что дает возможность увеличить диаметр канала поражения цели с 1 Dк до 3,1 Dк, где Dк – диаметр корпуса пули, а благодаря тому, что ножи оперения выполнены из остро заточенного твердого материала, облегчается рассечение тканей цели и более глубокое проникновение в ее тело с максимально возможной передачей кинетической энергии пули последнему.
Использование конической пружины позволяет, при минимальных габаритах, практически мгновенно, после выхода пули за пределы ствола, освободить пулю от отделяемых направляющих элементов, а именно, отбросить контейнер и установить ножи оперения в положение, определенное перед выстрелом с помощью вариатора экспансивности и геометрии оперения.
Суммарным результатом такого решения является обеспечение высоких аэродинамических характеристик пулевого патрона (выстрела) для гладкоствольного охотничьего оружия, больших дальности, кучности и точности стрельбы, вместе с усиленной экспансивностью и снижением склонности к рикошету в совокупности с возможностью изменения вышеуказанных характеристик в соответствии с ландшафтными и природноклиматическими условиями местности, рисками и задачами поражения цели, как при снаряжении патрона, так и, непосредственно, перед выстрелом в полевых условиях.
Оснащение патрона для гладкоствольного охотничьего оружия подкалиберной пулей, которая изготовлена полностью из твердого материала, например, стали, которая имеет соответствующие полости, проточки и пазы для размещения подвижных элементов, исключает опасность деформации элементов пули при высоком давлении, которое создается в канале ствола после воспламенения порохового заряда и не позволяет пуле отклоняться от заданной траектории полета в момент выхода из канала ствола, при этом, благодаря усилию сжатия конической пружины, направленному на выталкивание ножей оперения из боковой проточки корпуса пули, они равномерно вытесняют лепестки контейнера за контур пули, чем увеличивают парусность контейнера и замедляют движение в воздухе, затем, отталкивают его и, при дальнейшем повороте ножей оперения, полностью освобождают пулю для движения по траектории.
Использование в головной части пули аэродинамической иглы с управляемой длиной выступающей части позволяет снизить коэффициент полного сопротивления пули в полете в два раза и более.
Выполненный на безрезьбовой части аэродинамической иглы торцевой паз, при введении в него прямоугольной заточки вариатора экспансивности и геометрии оперения, позволяет использовать первую для регулировки угла расположения ножей оперения, как при снаряжении патрона, так и в полевых условиях перед выстрелом, что исключает необходимость в дополнительном инструменте. С этой же целью на внешние боковые поверхности гайки и контргайки нанесена противоскользящая насечка.
Оснащение пули аэродинамической иглой, гайкой и контргайкой, которые могут быть изготовлены из более тяжелого металла, позволяет устанавливать и фиксировать в необходимом месте на продольной оси пули оптимальное опережающее расположение центра тяжести пули относительно центра давления, что обеспечивает максимальную устойчивость пули в полете и снижает угрозу рикошета.
Выполнение аэродинамической иглы в виде легкосъемного элемента дает возможность использовать патрон с указанной пулей так же и без аэродинамической иглы, что некритично отразится на баллистических характеристиках пули, благодаря тому, что конструктивно, центр тяжести пули при любом расположении ножей оперения всегда находится впереди центра давления, при этом такой патрон пригоден для применения в помповых и самозарядных ружьях без ограничений, потому, что при таком снаряжении он не имеет элементов, расположенных за пределами гильзы.
Оснащение пули вариатором экспансивности и геометрии оперения, который позволяет изменять угол расположения ножей оперения относительно продольной оси пули, делает возможным получение канала поражения в цели диаметр которого в 3,1 раза превышает диаметр корпуса пули, увеличить передачу количества кинетической энергии от пули к телу цели, при рассечении тканей последнего на большой площади, да еще и при вращении, что способствует достижению усиленных шокового и останавливающего эффектов.
Выполнение ножей оперения из твердого материала, например стали, с лобовыми плоскостями, расположенными под углом, для сообщения пуле в полете вращения относительно продольной оси, позволяет использовать гироскопический эффект для увеличения дальности, кучности и точности стрельбы, при этом, острозаточенные выступающие грани лобовых плоскостей ножей оперения рассекают ткани тела цели с нанесением ему тяжелого поражения.
Вся совокупность существенных признаков предложенного решения дает возможность устанавливать при снаряжении патрона или непосредственно перед выстрелом в полевых условиях необходимые баллистические параметры для стрельбы из гладкоствольного охотничьего оружия твердой подкалиберной пулей с учетом метеорологических условий, ландшафта местности, рисков и характеристик объекта охоты.
Предложенный патрон представлен на:
- фиг. 1 – патрон, общий вид;
- фиг. 2 – патрон, вид сверху;
- фиг. 3 – патрон с пулей без аэродинамической иглы, общий вид;
- фиг. 4 – патрон с пулей без аэродинамической иглы, вид сверху;
- фиг. 5 – пуля в снаряженном состоянии при установке ножей оперения под углом 45° относительно продольной оси пули, общий вид;
- фиг. 6 – пуля в снаряженном состоянии при установке ножей оперения под углом 45° относительно продольной оси пули, вид снизу;
- фиг. 7 - пуля в снаряженном состоянии при установке ножей оперения под углом 45° относительно продольной оси пули, фрагмент конической пружины в масштабе 5:1;
- фиг. 8 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 90° относительно продольной оси пули, общий вид;
- фиг. 9 – нож оперения, разрез по А-А;
- фиг. 10 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 90° относительно продольной оси пули, вид сверху;
- фиг. 11 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 45° относительно продольной оси пули, общий вид;
? фиг. 12 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 45° относительно продольной оси пули, вид сверху;
- фиг. 13 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 0° относительно продольной оси пули, общий вид;
- фиг. 14 - пуля в полете при установке ножей оперения под углом 0° относительно продольной оси пули, вид сверху.
Общий вид пули представлен на рис. 1, 2 и 3.
Патрон состоит из гильзы -1, порохового заряда -2, контейнера -3 с функциями амортизатора и обтюратора, пули -4 с нанесенными на головную часть радиальными метками, которые соответствуют углам установки ножей оперения, например, - 0°, 45°, 90° и манжеты -5.
В свою очередь, пуля состоит из корпуса -4.1, с выполненным в нем резьбовым отверстием «А», боковой проточки «В», цилиндрической полости «С», кольцевой проточки «D» и продольными пазами «Е», аэродинамической иглы -4.2 в виде стержня с резьбой на одной части по длине и пазом «F» на торце безрезьбовой части, контргайки – 4.3 и гайки -4.4 с насечкой противоскольжения на наружных цилиндрических поверхностях, вариатора экспансивности и геометрии оперения -4.5 с плоской заточкой «G» на его резьбовой части под паз «F» аэродинамической иглы -4.2 со стопорными кромками «Q» на его дисковой части, кольца -4.6, ножей оперения -4.7 с лобовой плоскостью «J» и конической пружины -4.8.
Снаряжение патрона выполняют следующим образом. Пороховой заряд -2 размещают в гильзе -1. Отдельно сжимают коническую пружину -4.8, размещают в боковой проточке «В» корпуса пули -4.1 ножи оперения -4.7, проворачивают вариатор экспансивности и геометрии оперения -4.5 до совпадения длинной стороны заточки «G» на его резьбовой части с радиальной меткой 45° на головной части корпуса пули -4.1, что соответствует расположению ножей оперения -4.7 под углом 45° относительно продольной оси пули в полете, потом размещают пулю -4 в контейнере -3, и их вместе, под известным усилием, досылают в гильзу -1 на пороховой заряд -2, а затем, закрепляют весь заряд в гильзе любым известным способом, например, отливают манжету -5 из расплава равных частей парафина и канифоли или просто завальцовкой дульца гильзы. После этого устанавливают, с необходимым опережением относительно головной части корпуса пули -4.1, аэродинамическую иглу -4.2 и фиксируют последнюю с помощью гайки -4.4 и контргайки -4.3.
В случае необходимости изменения угла расположения ножей оперения -4.5 в полевых условиях перед выстрелом из снаряженного патрона из корпуса пули -4.1, с помощью гайки -4.4 и контргайки – 4.3, выкручивают аэродинамическую иглу -4.2, направляют безрезьбовой частью до зацепления ее паза «F» с заточкой «G» на резьбовой части вариатора экспансивности и геометрии оперения -4.5 и, поворотом за гайку -4.4 и контргайку 4.3, вращают вариатор экспансивности и геометрии оперения -4.5 до совмещения длинной стороны торца заточки «G» с направлением выбранной радиальной метки на головной части корпуса пули -4.1. После этого, аэродинамическую иглу -4.2 с гайкой -4.4 и контргайкой -4.3 размещают и фиксируют в резьбовом отверстии «А» корпуса пули -4.1.Причем, благодаря изложенным действиям, изменяют расположение на продольной оси корпуса пули -4.1 центра тяжести «Ст» и центра давления «Сд», длину пули -4 от 2Dк до 5Dк и диаметр канала поражения цели от Dк до 3,1Dк, где Dк – внешний диаметр корпуса пули 4.1.
Взаимодействие отдельных элементов патрона и пули при выстреле происходит следующим образом. После воспламенения порохового заряда -2, под действием давления пороховых газов пулю -4, расположенную в контейнере -3, выводят за пределы канала ствола оружия. По мере выхода, под воздействием усилия сжатия конической пружины -4.8, ножи оперения -4.7 начинают свое перемещение относительно радиальной оси кольца -4.6 в продольных пазах «Е» корпуса пули -4.1 до соприкосновения со стопорными кромками «Q» вариатора экспансивности и геометрии оперения -4.5, при этом, они отводят лепестки контейнера -3 за контур миделева сечения корпуса пули, чем увеличивают парусность и сопротивление движению контейнера -3 в воздухе, а потом отбрасываю его, и освобождают пулю -4 для дальнейшего полета к цели, кроме того, пуле -4 придают еще и вращение относительно ее продольной оси посредством давления воздуха на наклонные лобовые плоскости «J» ножей оперения -4.7, причем, скорость вращения увеличивают благодаря возрастающим силам инерции Кориолиса.
Все вышеуказанное, в целом, обеспечивает повышение эффективности пулевого выстрела из гладкоствольного охотничьего оружия и снижает степень риска во время охоты на крупного и опасного зверя.
Рис. 1. Пуля «Стрела Тимура». Ножи оперения установлены под углом 45°. Коническая пружина условно не показана.
Рис. 2. Пуля «Стрела Тимура». Ножи оперения установлены под углом 45°. Вид на хвостовую часть с вариатором экспансивности и геометрии оперения.
Рис. 3. Пуля «Стрела Тимура». Ножи оперения установлены под углом 45°. Вид на головную часть с аэродинамической иглой гайкой и контргайкой.
Лучшие комментарии по рейтингу
С уважением, А. Язев
Диаметр подкалиберной пули, принятый к расчетам, равен 16 мм и может быть уменьшен до размера, гарантирующего прохождение любого дульного сужения без повреждения последнего. Рабочая документация на изготовление опытного образца подготовлена по требованиям ЕСКД.
С уважением, А. Язев