Tydens die Eerste Wêreldoorlog het die strydlustige persoonlike wapenrustingsbeskerming vir infanteriste begin gebruik in die vorm van staalhelms en kuirasse, wat op 'n sekere afstand nie deur lae-snelwapenkoeëls deurdring kon word nie. Op die oomblik kan SIBZ met saamgestelde plate van boorkarbied met 'n dikte van 9 mm nie deur penetrerende koeëls deurdring word met 'n staalkern van kalibers 5, 45x39 mm, 5, 56x45 mm, 7, 62x39 mm, 7, 62x51 mm en 7, 62x54 mm op 'n afstand van minder as 100 meter …
Om hierdie struikelblok te oorkom, gebruik wapenkringende koeëls van handwapens toenemend 'n kern gemaak van 'n saamgestelde legering van wolframkarbied met kobalt van die VK8-tipe met 'n korrelgrootte van minder as 1 μm, waarvan die uiteindelike sterkte in buiging 2 is GPa, in kompressie van 4 GPa by hardheid HRA 85 eenhede. Nog meer belowend is 'n metaallegering van wolfram-tipe VNZh97 in analogie met die kerne van pantser-deurdringende artillerie-skulpe. Die SIBZ -plate het egter ook 'n reserwe om weerstand te verhoog, beide deur die persentasie boorkarbied in die samestelling en die dikte van die plate te verhoog (met inagneming van die neiging om oor te skakel na die gebruik van passiewe eksoskeletons as deel van infanterietoerusting).
Boonop is die klassieke ogival-skulpkoeël 'n uiters ondoeltreffende draer van 'n pantser-deurdringende kern, aangesien dit 'n loodjas moet gebruik om deur die geweer van die loop te gaan sonder om dit te vernietig by kontak met die harde legering van die kern. As gevolg hiervan word die massa van die kern self tot 'n minimum verminder. Byvoorbeeld, 'n koeël van 'n patroon 7N24M van kaliber 5, 45x39 mm met 'n bimetaalbaadjie, 'n loodbaadjie en 'n pantser-deurdringende kern gemaak van VK8-legering, weeg 4,1 gram, waarvan die gewig van die kern slegs 1,8 gram is. As u met die SIBZ-plaat bots, word 'n deel van die kinetiese energie van die koeël ook bestee aan die vergruis van die bimetaaldop, deurboor dit met 'n wapenbrekende kern en die loodomslag afskeur.
'N Meer doeltreffende metode om die pantserpenetrasie van koeëlvuurkoeëls te verhoog, is om hul aanvanklike snelheid te verhoog en die deursnee-oppervlakte te verminder. Die eerste maatstaf verhoog die kinetiese energie van die koeël, die tweede verhoog die spesifieke las in die kontakvlek van die koeël met die hindernis. Die koeëlspoed word beperk deur die maksimum druk van die poeiergasse in die vat, wat tans 4500 atmosfeer bereik en bepaal word deur die sterkte van die vatstaal. Hierdie beperking word oorkom deur die massa en deursnee van die koeël te verminder met dieselfde boordiameter - d.w.s. deur oor te skakel na sub-kaliber koeëls. Om 'n subkaliber-koeël in die boor te lei, word ontwikkelde voorbande op die oppervlak van die kern of 'n polimeerpallet gebruik, waarvan die digtheid van die materiaal 9-11 keer minder is as die digtheid van koper of lood.
Die eerste konstruktiewe oplossing op hierdie gebied is die koeël van die Duitse Harold Gerlich, wat in die eerste derde van die 20ste eeu ontwikkel is en toegerus is met twee voorste koniese gordels. Die koeël tydens die vlug is deur rotasie gestabiliseer, die geweervat het 'n veranderlike deursnee en het na die einde toe afgeneem, wat dit moontlik gemaak het om selfs 'n groter doeltreffendheid in die gebruik van die energie van die poeiergasse te verkry. As gevolg hiervan het 'n koeël van 6,5 gram versnel tot 'n spoed van 1600 m / s en 'n staalplaat van 12 mm dik op 'n afstand van 60 mm deurboor.'N Gewapende vat met 'n veranderlike deursnee was egter te duur om te vervaardig, en die akkuraatheid van die afvuur met koeëls met voorbande, verfrommeld wanneer dit afgevuur word, het veel te wense oor.
Die tweede ontwerpoplossing op die gebied van subkaliberkoeëls is die ontwikkelinge van die Amerikaanse maatskappy AAI, onder leiding van sy kop Irwin Barr, wat in 1952 'n geweerpatroon met 12 gauge ontwikkel het, toegerus met 32 pylvormige trefelemente wat in 'n houer geplaas is -tipe drukpallet. Toetse het getoon dat pylvormige koeëls 'n groot skadelike effek het, maar hulle het 'n lae afvuurnauwkeurigheid as gevolg van die onmoontlikheid om 'n gegewe rigtinggewing van die koeëls se vlug te gee na hul groep se vertrek uit die vat
Inisiatiewe word voortgesit onder die SALVO -navorsingsprogram van die Amerikaanse weermag. AAI het 'n enkelkoeëlpatroon XM110 kaliber 5, 6x53 mm met 'n groot rekmou ontwikkel, toegerus met 'n staalpylvormige subkaliber-koeël met 'n deursnee van 1, 8 mm en 'n kaliber stert. As 'n toonaangewende toestel is 'n trekpan van magnesiumlegering gebruik, wat deur 'n snuitstuk in dele gesny is nadat die koeël die loop verlaat het. Die skietery is uitgevoer met handvatsels met 'n gladde loop, die kogel tydens die vlug is deur die stert -eenheid voorsien. Aërodinamiese afwerkings op die empennage -vliegtuie stel 'n klein hoeksnelheid van die koeël om die effek op die reguit vlug van vervaardigingsdefekte in die vervaardiging daarvan te gemiddelde.
Tydens die eksperimente is 'n verbeterde weergawe van patroon 5, 77x57V XM645 ontwikkel, wat 'n saamgestelde viersegmentpan van veselglas met 'n Teflon-laag op die koeël in die loop gebruik het as gevolg van wrywingskragte en in segmente onder die invloed van lugdruk nadat die koeël uit die loop geslinger is. Die lengte van die patroon was 63 mm, die lengte van die pylvormige koeël was 57 mm, die gewig van die koeël was 0,74 gram, die palet was 0,6 gram, die snuit van die koeël was 1400 m / s
In 'n poging om die grootste rek van die koeël te verseker, moes AAI egter die patroonhouer verleng, wat die betroubaarheid van die herlaai -meganisme negatief beïnvloed het weens hoë wrywing in die kamer, en ook gelei het tot 'n toename in die grootte en gewig van die ontvanger van handwapens.
Daarom was die leier in die volgende program van die Amerikaanse leër, genaamd SPIW, die patroon 5, 6x44 XM144, ontwikkel deur die Frankfort Arsenal in die vormfaktor van die lae-impuls-patroon 5, 56x45 mm. 'N Verbeterde weergawe van die XM216 SFR-patroon het 'n standaardhuls, die lengte van die patroon was 49,7 mm, die lengte van die pylvormige koeël was 45 mm, die gewig van die koeël was 0,65 gram, die gewig van die pallet was 0,15 gram was die snuit van die koeël 1400 m / s
Eksperimentele afvuur binne die raamwerk van die SALVO- en SPIW-programme met behulp van sub-kaliber pylvormige ultra-lae-massa-koeëls het die fatale nadele van sulke koeëls onthul-verhoogde sywaartse wegdrywing onder die invloed van wind en 'n beduidende afwyking van die gespesifiseerde baan wanneer skiet in die reën.
In die Sowjetunie is die eerste patroon 7, 62 / 3x54 mm met 'n sub-kaliber pylvormige koeël onder die leiding van Dmitry Shiryaev ontwikkel in die vroeë 1960's by NII-61 (toekomstige TsNIITOCHMASH). Die pylvormige koeël verskil van sy Amerikaanse eweknieë in sy groter massa, laer rek (3x51 mm), die afwesigheid van vernouing in die stertgebied en, bowenal, die metode om die palet en die koeël met behulp van 'n kam te verbind op die pylas toegepas. Hierdie oplossing het dit moontlik gemaak om die nodige greep te gee met 'n groter trekkrag aan die kant van die palet om 'n koeël met 'n veelvoud van die massa te dryf as sy Amerikaanse eweknieë
Die pallet met twee afdelings was gemaak van aluminiumlegering, daarom het dit 'n sekere gevaar vir naburige skuts veroorsaak toe hulle uitmekaar vlieg nadat hulle die vat verlaat het. Boonop het aluminium intensief aan die oppervlak van die vat vasgesteek, wat elke 100-200 skote 'n droogskoonmaak vereis. Maar die negatiefste eienskap van pylvormige koeëls was hul lae dodelike uitwerking op mannekrag-hoëspoedkoeëls wat perfek deurboor is en soos naalde deur sagte weefsels gegaan het sonder om 'n skokwaterhamer te veroorsaak en sonder om 'n wondkanaal te vorm van groot deursnee.
In verband met hierdie omstandighede, in 1965, onder die leiding van Vladislav Dvoryaninov, is begin met die ontwikkeling van 'n nuwe patroon van 10/4, 5x54 mm kaliber met 'n pylvormige koeël van 'n aangepaste ontwerp met 'n gewig van 4,5 gram. Tydens die ontwikkeling is 'n polimeer materiaal gebruik om 'n palet te maak wat nie die loop tydens 'n skoot besoedel nie, 'n stertvernauwing van die as (soos in Amerikaanse eweknieë) is gebruik om die ballistiese koëffisiënt te verhoog en 'n dwarssnit van die as is gevorm in die gebied van die kam en plat op die koeëlpunt, met die doel om die koeël konstruktief te verswak om in twee dele in te breek en die koeël om te keer in die proses om sagte weefsels binne te dring
Hierdie tegniese oplossings het dit moontlik gemaak om die dodelike effek van pylvormige koeëls te verhoog, maar het terselfdertyd die penetrasiegraad van persoonlike gepantserde beskerming vir infanteriste verminder, aangesien 'n koeël wat deur 'n soliede versperring loop, ook buigspanning ondervind (toenemend met 'n toename in die ontmoetingshoek van 'n koeël met 'n hindernis), wat lei tot die vernietiging van die koeëlas, twee keer verswak (met 'n kam en 'n sny) in die mees kritieke gedeelte, direk langs die punt. Die wins in dodelike optrede en die verlies in die indringende aksie het nie die aanvaarding van pylvormige koeëls van subkaliber wat deur Dvoryaninov et al.
Die studie van die vloei proses rondom verskillende liggame in 'n windtunnel met supersoniese lugvloei het aan die lig gebring dat pylvormige koeëls van enige ontwerp 'n nie-optimale aërodinamiese vorm het-hulle genereer vyf skokgolffronte tegelyk:
- kop voor;
- die voorkant by die oorgangspunt van die punt na die as;
- voorkant aan die voorste rande van die stert;
- voor op die agterkante van die stert;
- die voorkant op die punt van die stertvernauwing van die as.
Ter vergelyking, genereer 'n koeël met 'n ogival-vormige kaliber teen supersoniese spoed slegs drie skokgolffronte:
- kop voor;
- voorkant by die punt van oorgang van die punt na die silindriese deel;
- stert voor.
Die mees optimale vanuit die oogpunt van die aërodinamika van supersoniese vlug is die koniese vorm van die koeël sonder breuk van die opwekkingoppervlak en sonder die stert, wat slegs twee fronte van die skokgolf genereer: kop en stert. In hierdie geval is die openingshoek van die kop se voorkant van die koniese koeël verskeie kere minder as die openingshoek van die kop se voorkant van die gevee koeël as gevolg van die kleiner openingshoek van die punt van die eerste in vergelyking met die openingshoek van die tweede keël. Boonop word die pylvormige koeël, wat uit 'n gladde loop afgevuur word en tydens die vlug (om te kompenseer vir vervaardigingsgebreke) afgeskiet as gevolg van die stertvlakke, ook gekenmerk deur 'n groter rem as gevolg van die keuse van 'n deel van die kinetiese energie om die koeël af te draai.
In verband met die aangeduide tekortkominge van pylvormige koeëls, word 'n innoverende patroon onder die titel "Spear" / SPEAR aangebied, toegerus met 'n sub-kaliber koniese koeël met 'n drukpan wat nie 'n kam op die liggaam van die koeël benodig nie. Die patroon is vervaardig in 'n teleskopiese vormfaktor om die verpakkingsvolume te verminder, wat slegs bepaal word deur die lengte en grootste deursnee van die mou. Die patroon is bedoel as 'n ammunisie vir handwapens wat toegerus is met 'n loop met 'n ovaal-skroefboor, verveeld soos Lancaster, om die koeël te draai in die loop van die loop.'N Koeël wat in vlug is, handhaaf stabiliteit as gevolg van die gyroskopiese moment en as gevolg van die voorwaartse verplasing van die swaartepunt in verhouding tot die middelpunt van die aerodinamiese druk deur die vorming van 'n interne holte in die stert van die koeël.
Die koniese koeël wat uit die Lancaster-vat afgevuur is, het 'n verbeterde ballistiese koëffisiënt in vergelyking met beide ogive en pylvormige koeëls om die volgende redes:
- die kleinste aantal skokgolffronte wat tydens supersoniese vlug gegenereer word;
- geen verlies aan kinetiese energie vir koeëlspin as gevolg van die inkomende lugvloei.
'N Kegelkoeël met 'n binneste holte in die stertgedeelte het ook 'n groter penetrasievermoë - in die proses om deur 'n soliede versperring te gaan, word die stertgedeelte na binne verfrommel en die deursnee van die kegelbasis verminder tot die deursnee van die koeël in die gedeelte van die begin van die holte. Die dwarslading van die koeël is byna verdubbel. In hierdie geval bly die skerpte van die behoude koniese oppervlak van die koeël groter as die van 'n ogief of pylvormige koeël van dieselfde lengte. Die afwesigheid van 'n kam en dwars snitte op die oppervlak van die koniese koeël verhoog die penetrasie daarvan verder in vergelyking met die pylvormige koeël wat deur Dvoryaninov et al.
Terselfdertyd het 'n koniese koeël met 'n inwendige holte in die stertgedeelte 'n hoë dodelike effek, aangesien:
- dit is op die rand van stabiliteit as gevolg van die sagte steek van die skroefdraad van die Lancaster -boor;
- nadat dit deur 'n gepantserde versperring gebreek is, neem die stabiliteit af as gevolg van verplettering van die stertgedeelte en verplasing van die middelpunt buite die swaartepunt.
Die verlies aan kinetiese energie om deur 'n gepantserde versperring in 'n koniese koeël met 'n inwendige holte te breek, is op die vlak van pylvormige en ogival-koeëls: in eersgenoemde word energie bestee aan die verplettering van die liggaam in die holte., in die tweede, op die sny van die stert -eenheid, in die derde, op die verplettering en skeuring van die dop en hemp uit die kern.
Die liggaam van die koniese koeël stem funksioneel ooreen met die kern van die omhulde koeël, daar is geen loodomhulsel nie, in plaas van 'n dop van swaar en duur koper word 'n palet van ligte en goedkoop plastiek gebruik. Aan die ander kant gebruik 'n koniese koeël die sterkste eienskappe van sy strukturele materiaal op 'n rasioneelste manier in vergelyking met 'n pylvormige koeël, kunsmatig verswak in die plek van die kam en die snit. Daarom kan die massa van 'n koniese koeël aansienlik verminder word in vergelyking met 'n ogival en pylvormige koeël met gelyke penetrasie. Dit maak dit moontlik om 'n ekonomies geregverdigde keuse van die konstruksiemateriaal van die koniese koeël te maak ten gunste van die wolframmetaallegering, wat die hoogste digtheid het.
As gevolg van die beperkte interne volume van die teleskopiese patroon, word voorgestel dat 'n dryfmiddel in die vorm van 'n geperste poeierchecker gebruik word met die toevoeging van kristallyne HMX -korrels (waarvan die grootte kleiner is as die kritieke deursnee van ontploffing van 'n plofstof) om die ontwerpverbrandingstempo van die lading vir die geselekteerde vatlengte van handwapens te verseker. Om die totale gewig van die patroon as 'n strukturele materiaal in die mou te verminder, word voorgestel dat 'n saamgestelde aluminiumlegering en verspreide vesel van aluminiumoksied gebruik word, beskerm deur 'n gegalvaniseerde koperlaag en 'n antifriksie -polimeerlaag met grafietvulling, beskryf in die artikel "belowende patrone vir gewapende wapens" ("Military Review" gedateer 9 Desember 2017).
Die volgende tabel bied 'n vergelykende beoordeling van verskillende tipes patrone en handwapenskoeëls:
Soos u uit die tabel kan sien, is die "Spear" / SPEAR -patroon die leier in terme van minimum verpakkingsvolume, lengte en gewig, sowel as die sylading van 'n koeël. Die totale terugslagmomentum van sy koeël-, pan- en poeiergasse is ongeveer 1/3 hoër as die totale terugslagmomentum van die koeël en poeiergasse van die patroon 5, 45x39 mm, terwyl die snuit -energie van eersgenoemde met 1/7 oorskry word vergeleke met die tweede.
As daar ook 'n koeël in 'n polimeerpallet uit 'n vat met 'n ovaalskroefboor afgevuur word, is daar feitlik geen termoplastiese slytasie van die loopboring as gevolg van die afwesigheid van groewe nie. In hierdie verband sal 'n toename van meer as 1,5 keer die aanvanklike snelheid van 'n koeël nie die hulpbron van handwapens beïnvloed nie. Boonop skep 'n slytlose skoot 'n reserwe om die vuurtempo in vaste uitbarstings te verhoog tot 2000-3000 rondes per minuut, wat deur die GRAU-kommissie van die Ministerie van Verdediging van die Russiese Federasie aanbeveel is na aanleiding van die resultate van die Abakan kompetisie om die akkuraatheid van outomatiese afvuur uit ongemaklike posisies te verhoog.
Benewens ammunisie vir klein wapens, kan die "Spear" / SPEAR-patroon ook as ammunisie gebruik word vir die jag van wapens met Lancaster-vate van die IZH-27-tipe met behulp van standaard plastiekmoue gevul met beitelvormige koniese koeëls van staal of koper in 'n gesegmenteerde pallet gemaak van gevormde termoplastiek. Terwyl die terugslag van die wapen op die vuurvlak van 'n konvensionele 12-meter-skoot gehou word, sal 'n subkaliber-koeël van 9 gram in 'n vat van 70 cm versnel tot 'n spoed van 900 m / s, wat ooreenstem met die kenmerke van die Mosin geweer met drie lyne.
Geometriese kenmerke van verskillende soorte koniese koeëls (lengte, keël se openingshoek, afrondingsgraad / bikonisiteit van die kopkant, teenwoordigheid van 'n kontakarea op die punt om 'n gepantserde versperring te verpletter of 'n uitgestrekte holte vir dodelik skiet op 'n groot dier (diepte en dikte van die wande van die stertholte), met inagneming van die gespesifiseerde vlugsnelhede en die teikens wat getref moet word, kan bepaal word op grond van die simulasie van die deurlaat van koeëls in lug, gel of vaste media met behulp van die binnelandse sagtewareproduk FlowVision.
