Tans het die voorste leërs ter wêreld begin met die implementering van programme vir die ontwikkeling van nuwe soorte handwapens (Ratnik in Rusland en NGSAR in die Verenigde State). Soos meer as 'n eeu se ervaring in die ontwikkeling van eenheidspatrone, en dan tussen- en lae-impulspatrone, toon, is die mees belowende oplossing die gevorderde ontwikkeling van nuwe soorte ammunisie.
Na die resultate van die Tweede Wêreldoorlog is die gevolgtrekking gekom dat dit nodig was om die ontwerp van die mees verbruikbare ammunisie (patrone vir outomatiese handwapens) te verbeter en die hulpbronbasis vir hul produksie uit te brei.
Patrone met metaalmoue
Die versadiging van infanterie -eenhede met outomatiese wapens in die verdedigingsbedryf het 'n tekort aan koper veroorsaak, wat tradisioneel gebruik word in patroonkoper (wat gebruik word om patrone te maak) en tompak (wat gebruik word vir die maak van kogelomhulsels).
Die mees effektiewe oplossing vir die probleem van hulpbrontekort was die gebruik van sagte staal, bedek aan beide kante met koper vir korrosiebeskerming, of onbedek, wat in oorlogstyd gebruik is vir die vervaardiging van sogenaamde surrogaatvoering. In die naoorlogse tydperk is die tegnologie om staalhulsies met 'n spesiale vernis te bedek, onder die knie, wat hulle beskerm het teen vog en verminderde wrywing in die kamer (tot 'n sekere temperatuurgrens).
Ondanks die soortgelyke tegniese eienskappe van sagte staal- en koperlegerings, het laasgenoemde voordele in rekbaarheid en korrosiebestandheid. Die lakbedekking van staalhulsies het 'n lae slytasieweerstand, en tydens die herlaai proses, wanneer dit met metaaldele van die wapen in aanraking kom, is dit geneig om beskadig te word en na die elemente van outomatisering oorgedra te word. As ongebruikte patrone na die afvuur uit die loop verwyder word, word die omhulsel van die lakbedekking ontneem weens die uitbranding daarvan by kontak met die verhitte oppervlak van die kamer, waarna dit versnel word en die patrone ongeskik word vir verdere gebruik.
Die toenemende verbruik van patrone deur infanteriste gewapen met outomatiese wapens was die basis vir 'n toename in draagbare ammunisie deur die gewig van patrone te verminder. Tot in die vroeë sewentigerjare was die belangrikste rigting om die gewig van die draagbare ammunisie te verminder, eers die oorgang na intermediêre en dan na lae-impuls patrone, vanweë die begeerte om die akkuraatheid van outomatiese vuur uit ongemaklike posisies te verhoog. Na die aanvaarding van die AK-74-aanvalsgeweer en die M-16 outomatiese geweer, is hierdie reserwe vir die vermindering van die gewig van die drabare ammunisie uitgeput-'n poging om ligter geveerde koeëls te gebruik, het hul toenemende winddrif onthul.
Tans word koeëls met 'n staalkern, 'n loodjas en 'n tompakbaadjie hoofsaaklik as treffende elemente gebruik. Om die pantserpenetrasie te verhoog, het die Amerikaanse weermag oorgegaan na die gebruik van metaalmetaalkoeëls van die M80A1 EPR- en M855A1-patrone sonder 'n loodomslag, bestaande uit 'n tombak-dop en 'n kern met 'n staalkop en 'n bismutstert.
Sakke sonder patrone
In die 1980's, in die USSR en NAVO -lande, is gepoog om die probleme van die hoë materiaalverbruik van klassieke patrone radikaal op te los deur oor te skakel na ammunisie sonder omhulsel. Die grootste vordering in hierdie rigting is behaal deur die Duitse onderneming Heckler und Koch, wat die HK G11 -outomatiese geweer geskep het, wat die DM11 -patrone wat deur Dynamit Nobel ontwikkel is, gebruik het.
Die militêre operasie van 'n reeks van 1000 HK G11 -gewere in die FRG -grensdiens het egter hul gevaar vir militêre personeel getoon as gevolg van die gereelde spontane verbranding van kasselose patrone in die kamer, ondanks die strukturele skeiding van die geweerloop. As gevolg hiervan is die Duitse grenswagte eers verbied om die outomatiese afvuurmodus te gebruik, en daarna is die HK G11 heeltemal uit diens geneem weens die sinneloosheid van die gebruik daarvan as 'n suiwer selflaaiende wapen in die teenwoordigheid van te ingewikkelde outomatisering (" koekoekhorlosie ").
Patrone met plastiekmoue
Die volgende poging om die materiaalverbruik van klein wapen -ammunisie te verminder en draagbare ammunisie te verhoog, is in die 2000's in die Verenigde State uitgevoer deur AAI (nou Textron Systems, 'n produksie -afdeling van Textron Corporation) as deel van die LSAT (Lightweight Small Arms Technologies)) -program, wat gelei het tot die skepping van 'n ligte masjiengeweer en 'n outomatiese karabyn, wat ontwerp is vir gekombineerde ammunisie met patrone met 'n koperhuls, 'n plastiekhuls en omhulsel, vervaardig in 'n teleskopiese vormfaktor.
Onafhanklike patrone, soos verwag, is opgemerk vir spontane verbranding in die vatkamer, ondanks die afneembare ontwerp, sodat die keuse in die LSAT -program gemaak is ten gunste van patrone met 'n plastiekhuls. Die begeerte om die koste van ammunisie te verminder, het egter gelei tot die verkeerde keuse van die tipe plastiek: poliamied is as sodanig gebruik, wat al die nodige eienskappe het, behalwe een, maar die belangrikste - die maksimum bedryfstemperatuur daarvan word nie oorskry nie 250 grade Celsius.
Terug in die 1950's, op grond van die resultate van veldtoetse, is vasgestel dat die loop van 'n DP -masjiengeweer tydens voortdurende afvuur in uitbarstings met onderbrekings vir wisselende winkels tot die volgende waardes verhit:
150 skote - 210 ° C
200 skote - 360 ° C
300 skote - 440 ° C
400 skote - 520 ° C
Met ander woorde, tydens intensiewe gevegte, na die gebruik van die eerste tweehonderd patrone, is die loop van 'n ligte masjiengeweer gewaarborg om die smeltpunt van polyamide te bereik.
In verband met hierdie omstandighede is die LSAT -program in 2016 gesluit en op grond daarvan is die CTSAS -program (Cased Telescoped Small Arms Systems) van stapel gestuur met die doel om teleskopiese patrone op 'n nuwe materiaalbasis te ontwikkel. Volgens 'n onderhoud met die Amerikaanse weermagprogrambestuurder Corey Phillips wat in Maart 2017 aan thefirearmblog.com gegee is, is die mees hittebestande ingenieurspolymeer tot dusver, polyimide, gekies vir die plastiekmoumateriaal, met 'n maksimum werktemperatuur van 400 ° C.
Polimied as materiaal in die patroonhouer het ook 'n ander waardevolle eienskap - as dit verhit word tot bo die gespesifiseerde vlak, verkool dit sonder om te smelt met die vrystelling van vlugtige stowwe wat nie die vatkamer besmet nie, terwyl die verkoolde oppervlak van die patroonhouer dien as 'n uitstekende materiaal teen wrywing as dit na 'n skoot onttrek word. Die sterkte van die voeringrand word verskaf deur 'n metaalflens.
'N Temperatuur van 400 grade is die toelaatbare limiet vir die verhitting van handvate, waarna dit skeef raak, aangesien die temperatuur van die tegnologiese tempering van die vate van 415 tot 430 grade is. Die treksterkte van polimied by temperature van 300 grade of meer daal egter tot 30 MPa, wat ooreenstem met 'n kamerdruk van 300 atmosfeer, d.w.s. 'n grootte orde minder as die maksimum drukvlak van poeiergasse in moderne modelle van handwapens. As 'n poging aangewend word om 'n gebruikte patroonhouer uit die kamer van 'n klassieke ontwerp te verwyder, sal die metaalflens afskeur met 'n ramrod wat die oorblyfsels van die patroonkas uit die loop slaan.
Die verhitting van die patroon in die kamer van die klassieke ontwerp kan tot 'n sekere mate beheer word deur af te vuur vanaf 'n oop bout (masjiengewere), maar in die geval van intense afvuur en afvuur vanaf 'n geslote bout (masjiengewere en outomatiese gewere), om die patroon meer as 400 grade te verhit, is byna onvermydelik.
Patrone met aluminium moue
'N Ander alternatief vir koperlegerings is aluminiumlegerings, wat in die omhulsels van seriële pistoolpatrone gebruik word, in die eksperimentele ontwikkeling van geweerpatrone en in reekskote vir die 30 mm outomatiese kanon GAU-8A. Deur koper met aluminium te vervang, kan u die beperking op die hulpbronbasis verwyder, die koste van die patroonhouer verminder, die gewig van die ammunisie met 25 persent verminder en die draagbare ammunisievrag dienooreenkomstig verhoog.
In 1962 het TsNIITOCHMASH eksperimentele patrone van 7, 62x39 mm kaliber ontwikkel met 'n aluminiumlegeringshuls (kode GA). Die voerings het 'n antifriksie grafietlaag. Om elektrochemiese korrosie te voorkom, was die kapsulebeker van 'n aluminiumlegering.
Die gebruik van sulke moue word egter belemmer deur hul enigste negatiewe eienskap - spontane ontsteking van aluminium en sy legerings in die lug wanneer dit tot 430 ° C verhit word. Die verbrandingshitte van aluminium is baie hoog en beloop 30,8 MJ / kg. Die buitenste oppervlak van produkte word blootgestel aan spontane verbranding wanneer dit verhit word tot 'n bepaalde temperatuur en 'n toename in die deurlaatbaarheid van die oksiedfilm vir suurstof in die lug of as dit verhit word tot 'n laer temperatuur in geval van skade aan die oksiedfilm. 'N Nie -plastiese keramiekoksiedfilm (dikte ~ 0,005 mikron) word vernietig as 'n plastiekmetaalhuls vervorm word onder die druk van dryfgasse, die deurlaatbaarheid van die oksiedfilm word verkry as gevolg van verhitting tydens intense vuur. Voere ontbrand spontaan slegs in die lug nadat dit uit die vat gehaal is, waar 'n negatiewe suurstofbalans gehandhaaf word tydens die verbranding van die poeier.
Daarom het aluminium omhulsels slegs wydverspreid geword as deel van pistoolpatrone van kalibers 9x18 PM en 9x19 Para, waarvan die intensiteit van die vuur en die temperatuur wat in die kamer bereik is, nie vergelyk kan word met hierdie aanwysers van masjiengewere, outomatiese gewere en masjiengewere nie.
Aluminium is ook gebruik in die eksperimentele 6x45 SAW Long -patroon, waarvan die mou toegerus is met 'n elastiese silikoonvoering wat krake in die metaal- en oksiedfilm styf maak. Hierdie besluit het egter gelei tot 'n toename in die lineêre afmetings van die patroon, die gepaardgaande afmetings van die ontvanger en gevolglik die gewig van die wapen.
'N Ander oplossing, maar in gebruik geneem, is die 30x173 GAU artillerie -ronde met 'n aluminiumlegering. Dit het moontlik geword as gevolg van die gebruik van 'n spesiale lae-molekulêre "koue" dryfmiddel. Die termochemiese potensiaal van die poeier is direk eweredig aan die verbrandingstemperatuur en omgekeerd eweredig aan die molekulêre gewig van die verbrandingsprodukte. Klassieke nitrocellulose- en pyroxilien-dryfmiddels het 'n molekulêre gewig van 25 en 'n verbrandingstemperatuur van 3000-3500 K, en die molekulêre gewig van die nuwe dryfmiddel was 17 by 'n verbrandingstemperatuur van 2000-2400 K by dieselfde impuls.
Belowende gesinterde metaalmou
Die positiewe ervaring met die gebruik van artillerie -skote met 'n aluminiumhuls maak dit moontlik om hierdie metaal as 'n strukturele materiaal vir handvatsels vir handwapens te beskou (selfs sonder 'n spesiale dryfmiddel). Om die korrektheid van die gespesifiseerde keuse te bevestig, is dit raadsaam om die eienskappe van koper- en aluminiumlegerings te vergelyk.
Messing L68 bevat 68 persent koper en 32 persent sink. Die digtheid daarvan is 8,5 g / cm3, hardheid - 150 MPa, treksterkte by 20 ° C - 400 MPa, rekverlenging - 50 persent, glywrywingskoëffisiënt op staal - 0,18, smeltpunt - 938 ° C, temperatuurgebied van brosheid - vanaf 300 tot 700 ° C.
As 'n plaasvervanger vir koper word voorgestel om aluminium gelegeerd met magnesium, nikkel en ander chemiese elemente in 'n volume -fraksie van hoogstens 3% te gebruik om die elastiese, termiese en gieteienskappe te verhoog sonder om die weerstand van die legering te beïnvloed. korrosie en krake onder las. Die sterkte van die legering word bereik deur dit te versterk met verspreide aluminiumoksiedvesels (deursnee ~ 1 μm) in 'n volume -fraksie van 20%. Beskerming teen selfontsteking van die oppervlak word verskaf deur die bros oksiedfilm te vervang deur 'n plastiek koper / koperlaag (~ 5 mikrometer dik) toegedien deur elektrolise.
Die gevolglike kermet -samestelling behoort tot die klas kermisse en word gevorm deur 'n spuitgiet tot 'n eindproduk om die versterkingsvesels langs die voering -as te oriënteer. Die anisotropie van die sterkte -eienskappe maak dit moontlik om die voldoening van die saamgestelde materiaal in die radiale rigting te behou om 'n noue kontak van die mouwande met die kameroppervlak te verseker onder druk van die poeiergasse om laasgenoemde te verstop.
Die anti-wrywing en anti-gryp eienskappe van die voering word verseker deur 'n poliimied-grafiet laag (~ 10 mikron dikte) op die buitenste oppervlak aan te bring met gelyke volume breuke bindmiddel en vulstof wat 'n kontaklading van 1 GPa en 'n bedryfstemperatuur kan weerstaan van 400 ° C, gebruik as 'n deklaag vir suiers met binnebrandenjins.
Die digtheid van kermet is 3,2 g / cm3, treksterkte in die aksiale rigting: by 20 ° C - 1250 MPa, by 400 ° C - 410 MPa, treksterkte in die radiale rigting: by 20 ° C - 210 MPa, by 400 ° C - 70 MPa, rekverlenging in die aksiale rigting: by 20 ° C - 1,5%, by 400 ° C - 3%, rekverlenging in die radiale rigting: by 20 ° C - 25%, by 400 ° C - 60 %, smeltpunt - 1100 ° C.
Die glywrywingskoëffisiënt van die anti -wrywinglaag op staal is 0,05 by 'n kontaklading van 30 MPa en hoër.
Die tegnologiese proses vir die vervaardiging van kermetmoue bestaan uit minder bewerkings (die vermenging van metaal met vesel, die giet van die moue, die warm rand van die rand en die boor, koperplatering, toepassing van 'n wrywingslaag) in vergelyking met die aantal bewerkings in die tegnologiese proses vir die vervaardiging van koperhulsies (gietstukke, koue tekening in ses gange, koue ritsing van rand en nek).
Die gewig van die koperhuls van die patroon 5, 56x45 mm is 5 gram, die gewig van die kermetmou is 2 gram. Die koste van een gram koper is 0,7 sent, aluminium - 0,2 sent, die koste van verspreide alumina vesel is 1,6 sent, hul gewig in die voering oorskry nie 0,4 gram nie.
Belowende koeël
In verband met die aanneming van die weermagliggaamsklas 6B45-1 en ESAPI, wat nie deur koeëls met handwapens met 'n staalkern op 'n afstand van 10 meter of meer deurdring word nie, word beplan om oor te skakel na die gebruik van koeëls met 'n gesinterde legeringskern van wolframkarbied (95%) en kobaltpoeiers (5%) met 'n spesifieke gewig van 15 g / cc, wat nie met lood of bismut gewig hoef te word nie.
Die hoofmateriaal van die koeëls is 'n tombak, bestaande uit 90% koper en 10% sink, waarvan die digtheid 8,8 g / cc is, die smeltpunt 950 ° C, die treksterkte 440 MPa, die druk sterkte is 520 MPa. hardheid - 145 MPa, relatiewe rek - 3% en glywrywingskoëffisiënt op staal - 0,44.
As gevolg van die toename in die aanvanklike snelheid van koeëls tot 1000 en meer meter per sekonde en 'n toename in die vuurtempo tot 2000 en meer rondes per minuut (AN-94 en HK G-11), voldoen die tombak nie meer aan die vereistes nie vir die omhulsel van koeëls weens hoë termoplastiese slytasie as gevolg van die hoë glywrywingskoëffisiënt van koperlegering op staal. Aan die ander kant is artilleriedoppe bekend, in die ontwerp waarvan die kopergordels vervang word deur plastiek (poliëster), waarvan die wrywingskoëffisiënt op die vlak van 0, 1. is, maar die bedryfstemperatuur van die plastiek gordels oorskry nie 200 ° C nie, dit is die helfte van die maksimum temperatuur van handvate tot by die begin van hul kromtrek.
Daarom word dit voorgestel om 'n polimeer saamgestelde (dikte ~ 0,5 mm) met 'n polimied van die PM-69-tipe in fraksies met gelyke volume en kolloïdale grafiet met 'n totale digtheid van as 'n dop van 'n belowende koeël met 'n all-metaalkern te gebruik. 1,5 g / cc, treksterkte 90 MPa, druksterkte 230 MPa, hardheid 330 MPa, kontaklas 350 MPa, maksimum bedryfstemperatuur 400 ° C en glywrywingskoëffisiënt op staal 0,05.
Die omhulsel word gevorm deur die poliimied -oligomeer en grafietdeeltjies te meng, die mengsel in 'n vorm uit te druk met 'n ingeslote deel - die koeëlkern en temperatuurpolymerisasie van die mengsel. Die hechting van die dop en die kogelkern word verseker deur die penetrasie van poliimied in die poreuse oppervlak van die kern onder druk en temperatuur.
Belowende teleskopiese patroon
Tans word die mees progressiewe vormfaktor van 'n handwapenpatroon as teleskopies beskou, met die plasing van 'n koeël in 'n geperste dryfkontrole. Deur die gebruik van 'n digte tjek in plaas van die klassieke graanlading met 'n laer grootmaat digtheid, kan u die lengte van die patroon en die gepaardgaande afmetings van die wapen se ontvanger tot een en 'n half keer verminder.
As gevolg van die ontwerp van die herlaaimeganisme (afneembare vatkamer) van handwapensmodelle (G11 en LSAT) met behulp van teleskopiese patrone, word hul koeëls in die dryfkassies onder die rande van die mou vasgemaak. Die oop punt van die sekondêre dryfmiddel teen vuil en vog beskerm 'n plastiekdop, wat gelyktydig dien as 'n voorste obturator tydens afvuur (deur die verbinding tussen die afneembare kamer en die loop te blokkeer na 'n koeëldeurbraak). Soos die praktyk van militêre werking van teleskopiese patrone DM11 getoon het, lei so 'n metode om die patroon te monteer, wat nie die koeël in die kogelopening van die loop beklemtoon nie, tot vervorming van die koeël as dit afgevuur word en dienooreenkomstig verlies van akkuraatheid.
Om die gespesifiseerde volgorde van werking van die teleskopiese patroon te verseker, word die dryfkrag in twee dele verdeel - 'n primêre lading met 'n relatief lae digtheid (met 'n hoër verbrandingsnelheid), direk tussen die kapsule en die onderkant van die koeël, en 'n Dinsdag 'n relatief hoër digtheid (met 'n laer verbrandingsnelheid), konsentreer rondom die koeël. Nadat die primer deurboor is, word die primêre lading eers geaktiveer deur die koeël in die boor te druk en 'n hupstootdruk te skep vir die sekondêre lading, wat die koeël in die boor beweeg.
Om die sekondêre lading in die patroon te hou, word die rande van die oop punt van die mou gedeeltelik opgerol. Die behoud van die koeël in die patroon word uitgevoer deur dit in die blok van die sekondêre lading te druk. Deur 'n koeël langs die hele lengte in die afmetings van die mou te plaas, word die patroon langer, maar terselfdertyd 'n leë volume van die mou rondom die ogival -deel van die koeël, wat lei tot 'n toename in die deursnee van die patroon.
Om hierdie tekortkominge uit die weg te ruim, word 'n nuwe uitleg van die teleskopiese patroon voorgestel, bedoel vir gebruik in handwapens met 'n klassieke integrale vatkamer met enige soort herlaai-meganisme (handmatig, gasmotor, beweegbare loop, halfvrye stuitblok, ens..) en 'n metode van afvuur (met voor- of agterkant).
Die voorgestelde patroon is toegerus met 'n koeël wat sy ogival -deel verder as die mou strek en as gevolg hiervan teen die kogelinlaat van die loop strek. In plaas van 'n plastiekdop word die oop punt van die dryfmiddel beskerm deur 'n vogbestande vernis wat uitbrand as dit afgevuur word. 'N Verhoging in die lengte van die voorgestelde patroon in vergelyking met die bekende teleskopiese patrone word vergoed deur 'n afname in sy deursnee as gevolg van die uitskakeling van ongevulde volumes in die mou.
Oor die algemeen sal die voorgestelde teleskopiese patroon die aantal patrone in die draagbare ammunisie van die infanterie met 'n kwart verhoog, asook die materiaalverbruik, arbeidsintensiteit en produksiekoste van patrone.
