Продуманная конструкция

Цельнолитые пули без содержания свинца обладают некоторым коварством как с точки зрения технологии изготовления, так и в плане внешней баллистики. Компания Brass Power Bullets из Штутгарта, применив особый инженерный подход, создала оригинальную конструкцию пули и запустила её в производство. В результате баллистика изменилась в лучшую сторону, повысилась кучность. К тому же эти пули являются очень щадящими для оружейного ствола.

Если поинтересоваться мнением человека, мало-мальски разбирающегося в теории и практике точного выстрела, относительно латунных пуль, то ответ будет примерно таков: «Латунные пули должны быть подкалиберными во избежание раздутия ствола или его разрыва, поскольку герметизация газов в стволе при выстреле у таких пуль недостаточна, нарушается контакт с нарезами. В свою очередь, это приводит к нарушению баллистики, поскольку, проходя по каналу ствола, пуля не получает достаточного вращательного момента. В результате невозможно сделать точный выстрел. И посему латунные пули заметно проигрывают классическим или цельным пулям из меди». Тем не менее инженеры-конструкторы нашли выход из положения. Он не так прост, как хотелось бы, но реально позволяет изготавливать латунные пули, щадящие ствол.

Пороховой заряд патрона после воспламенения образует скачкообразное повышение давления. Пороховые газы выталкивают пулю в ствол, где она разгоняется. При разгоне в стволе пуле сообщается вращающееся движение для стабилизации положения в полёте посредством контакта с нарезами. В случае обычных оболочечных пуль их внешний диаметр соответствует по меньшей мере калибру ствола между нарезами, но, как правило, он несколько больше – на 0,001-0,003 мм.

Даже в идеальном варианте корпус снаряда при проходе сквозь переходной конус остаётся пластично деформированным. Причём поля нарезов вдавливаются в оболочку пули вплоть до калибра отверстия. Это приводит к односторонней деформации – нарезы врезаются в оболочку пули не полностью симметрично, как хотелось бы. В целом это означает, что для дальнейшего прохождения снаряда в стволе по нарезам и следующей за этим фазы полёта в распоряжении оказывается только деформированный корпус пули с более или менее точной симметрией вращения и случайными размерами. Здесь уже нельзя говорить об идеальном, инженерно рассчитанном поведении корпуса пули при прохождении сквозь ствол оружия и о следующей затем фазе полёта.

Поскольку диаметр пули соответствует калибру нарезов или слегка превышает его, то при вдавливании в ствол действуют достаточно большие силы деформации, которые обусловливают сопротивление такому «вдавливанию». Чтобы избежать появления высоких нежелательных пиков давления пороховых газов, материал оболочки (а в случае цельных пуль – материал пули) должен быть сравнительно мягким.

Итак, цельные пули с диаметром, соответствующим калибру нарезов, следует изготавливать из более мягких материалов. Из всех известных лучше всего подходит медь. Если делать пули из более твёрдых материалов, то их диаметр должен быть несколько меньше и может соответствовать только калибру между полями. Однако для подобных пуль характерны два недостатка. Нарезы врезаются в корпус пули незначительно, поэтому энергия вращения пули крайне мала. Крутящий момент, передающийся пуле, явно недостаточен. Вторым изъяном такого снаряда является то, что он слабо герметизирует ствол от обтекающих его движущих пороховых газов – они могут прорываться вперёд между пулей и нарезами. Следствие такого прорыва пороховых газов – газовая эрозия материала ствола и пули. Кроме того, прорывающиеся мимо пули пороховые газы тормозят её ускорение.

После выхода из ствола оболочечной пули на оболочке отпечатываются нарезы в виде отрицательного профиля. Эти отпечатки с острыми гранями ослабляют материал оболочки путём появления влияния надреза. При высоких скоростях вращения корпуса пули в полёте – несколько тысяч оборотов в секунду – значительные центробежные силы со всех сторон воздействуют на оболочку и сердечник пули. Далее на корпус снаряда воздействуют значительные силы динамического напора как следствие сопротивления воздуха.

Скорость вращения пули растёт вместе с её начальной линейной скоростью.В зависимости от конструкции обычные оболочечные пули подходят только для скоростей вращения до 4000 об./с. При более высоких скоростях вращения ослабленная надрезами оболочка пули и её мягкий сердечник уже не могут оказывать сопротивления возникающим в таких случаях центробежным силам. Корпус пули разрушается в полёте под действием запредельных центробежных и динамических сил. Поэтому оболочечные пули обычной конструкции пригодны для скоростей свыше 1000 м/с лишь условно. При использовании цельных пуль, разгоняемых с помощью пороховых зарядов, можно считать, что они не будут разрушаться в полёте и, следовательно, становиться непригодными под воздействием возникающих центробежных сил и давлений динамического напора. Цельные пули могут иметь следующие недостатки.

Если они изготовлены из сравнительно твёрдого материала, то их диаметр должен быть меньше калибра. Это может привести к неустойчивой стабилизации пули в полёте и прорыву пороховых газов.

Если пули изготавливаются приблизительно по размерам калибра, то в таком случае они должны быть сделаны из относительно мягкого материала. Это означает, что такие пули нельзя изготавливать на токарном станке. А формование прессованием не столь высокоточный метод обработки, как токарная. То есть допуски при изготовлении становятся выше. И это может оказывать негативное влияние на точность выстрела.

Показатели механической прочности корпуса обычной пули ограничены, поскольку материал легко поддается деформации. Это может быть недостатком, если необходима высокая проникающая способность в твёрдых средах.

Инженер Харальд Мейер (Harald Meyer) из Штутгарта разработал цельную пулю из сравнительно твёрдого, обладающего способностью хорошо расщепляться медно-цинкового сплава (латунь), которая, тем не менее, в значительной степени препятствует прорыву пороховых газов и получает достаточное количество энергии вращения от полей нарезов.

Brass-Power-Bullet (ВРВ) сконструирована в соответствии с законами внутренней и внешней баллистики и на основе современной технологии. Инженерное решение довольно оригинально. ВРВ в области корпуса не имеет одинакового диаметра и гладкой поверхности. Корпус разделён несколькими «несущими поясками» в специально рассчитанной последовательности.

Количество, форма и размеры этих «несущих поясков» не зависят от калибра, внутренней геометрии ствола, материала, из которого изготовлена пуля.

Характерным для корпуса пули с «несущими поясками» является именно её диаметр на «несущих поясках», который соответствует минимальному диаметру ствола между полями нарезов. В зонах, расположенных между «несущими поясками», диаметр корпуса пули соответствует минимальному диаметру калибра между полями нарезов. Путём изменения ширины «несущих поясков» можно конструктивно изменять объём материала пули, деформируемого при врезании нарезов в «несущий поясок». Точно таким же образом можно изменять сечение материала, которое деформируется при прохождении сквозь переходный конус. Широкая зона обусловливает рост, а узкая – уменьшение сопротивления вдавливанию.

Переход от корпуса пули к «несущему пояску» образует скошенная спереди переходная плоскость. Со стороны хвоста пули переход «несущего пояска» в корпус происходит под прямым углом. Эта острая кромка повышает сопротивление потока при прорыве пороховых газов между «несущим пояском» и стенкой ствола. Острая кромка также облегчает отход кзади вытесненного врезающимся полем материала в большей степени, чем этого можно было бы добиться с помощью скошенной поверхности.

Перечень возможных преимуществ цельной пули весьма заманчив.

Конструкция даёт возможность широкого спектра применения в зависимости от конкретного случая.

При использовании более твёрдых сплавов, которые хорошо поддаются обработке токарным методом, можно наладить надёжный процесс изготовления цельных пуль с точными контурами поверхности с соблюдением минимальных допусков при высокой производительности производства на токарных станках с числовым программным управлением.

Потенциал точности выстрела весьма высок, поскольку очень высоким является достигаемое качество изделия с точки зрения соблюдения размеров и симметрии вращения. Способствует этому и то, что центровка продольной оси пули в стволе осуществляется автоматически при прохождении сквозь переходный конус и ствол.

Даже после незначительной деформации корпуса пули в переходном конусе пуля сохраняет симметрию вращения. Происходит это из-за того, что процессы деформации ограничены «несущими поясками». Это означает более высокую гиростатическую стабильность пули в полёте за счёт улучшенной стабильности вращения.

Аэродинамические свойства корпуса пули стали лучше. Ведь её внешний контур определяется математическими расчётами и изготавливается токарным методом на станках с компьютерным управлением в точном соответствии с законами аэродинамики. Ограничения, связанные со спецификой изготовления методом механического прессования, такие, например, как закругление краёв, способность к извлечению из пресс-формы, минимальные размеры с мелкой деталировкой на поверхности, уже не являются препятствиями при формовании с сохранением оптимальной аэродинамики.

«Несущие пояски» с калибром нарезов в зоне тела пули, практически имеющие калибр внешнего диаметра между полями нарезов, позволяют осуществить планомерную, с малым зазором, подгонку во внутреннем контуре ствола – как в нарезах, так и в его канале – за счёт недеформированных участков пули.

Практическое управление процессами деформации с учётом свойств используемого сплава путём изменения ширины «несущего пояска».

Поскольку поверхность контакта между корпусом пули и внутренним контуром ствола является малой, к нарезам прилегают только «несущие пояски» определённой геометрии, затраты на преодоление сил трения становятся меньше, что в результате приводит к уменьшению количества потерь выделяемого тепла, меньшему износу канала ствола и лучшему КПД внутренней баллистики.

Предотвращение высокой радиальной нагрузки материала в зоне переходного конуса благодаря заметному уменьшению сечений деформации корпуса пули и распределению суммарной работы деформации на несколько следующих друг за другом этапов.

Прорыв пороховых газов является незначительным.

Благодаря применению медно-цинковых сплавов с более высоким содержанием цинка и большей твёрдостью (латуни), а также путём выбора материала в зависимости от цели применения можно добиться повышения проникающей способности пули в твёрдых средах без увеличения сопротивления вдавливанию.

Для испытаний в наше распоряжение были предоставлены образцы в калибре 0,308» весом 152 грана. Такими пулями нельзя стрелять из полигональных стволов. Чрезмерного загрязнения ствола вследствие истирания пуль в обычных сериях стрельб не наблюдалось. Пули отличаются очень хорошими аэродинамическими свойствами с высоким значением показателя баллистической характеристики (ВС).

Пулями весом 152 грана (около 9,6 г), в цельной оболочке и с острым кончиком, были снаряжены патроны калибра .308 Win. (гильза RWS,

капсюль-воспламенитель – CCI BR2, 44 грана (2,7 г) пороха Vihtavuori N140, длина гильзы – 72 мм). Среднее значение скорости пули V6 814 м/с получается при стрельбе из ружья Remington 700V с длиной ствола 61 см. На расстоянии 100 м средний диаметр круга рассеивания составлял 20 мм.

Изготовитель указывает и другие данные заряда для калибра .308 Win.: гильза Hirtenberg, капсюль-воспламенитель – WLR, пороховой заряд – 46 гранов (около 2,8 г) пороха Hogdon BL-C2, длина патрона – 71,6 мм. Установленная при этом скорость пули V3 составила 856 м/с, а давление газа – 3456 бар. Для стрельбы по желатиновому блоку (содержание желатина – 10%, толщина слоя – 40 мм), наилучшим образом имитирующим косулю, были взяты пули с тонким полым кончиком, который должен обеспечивать хорошую убойную силу. В наших опытах сама пуля ВРВ при встрече с целью на скорости 780 м/с не дала никакого расплющивания. Деформация пули обнаруживалась при концентрации желатина 20% и толщине слоя 150 мм, но при этом наблюдалось обламывание от корпуса пули образующихся лепестков.Что касается поведения пули внутри цели, то тут разработчику ещё придётся поработать над оптимизацией, ведь пуля в случае охотничьего применения должна отличаться от таких конструкций, как Impala южноафриканского производства или RS. Отправными точками могли бы стать форма конуса, а также обработка поверхности готовой пули. В данном случае такой материал, как латунь, преподнесёт ещё немало сюрпризов.

ВЫВОДЫ DWJ

Вrass-Power-Bullet является цельной пулей, которая изготавливается с минимальными допусками методом токарной обработки сплава. Несмотря на твёрдость материала, благодаря точно рассчитанным «несущим пояскам» не происходит никакого прорыва пороховых газов, и пуля получает достаточный момент вращения, обеспечивающий её стабилизацию в полёте. Особенности конструкции способствуют тому, что снаряд самостоятельно центрируется при прохождении сквозь ствол.

Потенциал точности пули ВРВ очень высок. Поскольку ширина «несущих поясков» может изменяться, то каждый снаряд можно целенаправленно согласовать с требованиями соответствующего калибра и ствола. А твёрдость сплава для изготовления пули можно изменять путём подбора количества цинка. Благодаря этому можно добиться оптимального проникновения металла пули в нарезы ствола и не испытывать при этом проблем внутренней баллистики.

Вальтер Шульц
Сафари-Украина