Эволюция оружия: Экзотические патроны

Безгильзовый 9mm патрон AUPO был разработан и испытан в первой половине 1980х годов итальянским конструктором Бруно Чиволани. Специально под этот боеприпас компания Benelli Armi спроектировала пистолет-пулемёт Benelli CB-M2.

Патрон 9mm AUPO состоял из цельнометаллической головной части и полой тонкостенной задней части, имевшей форму цилиндра.

Схема работы ударного механизма и устройства патрона пистолета-пулемета Benelli CB-M2.

Задняя часть патрона, выполненная в виде «стакана», служила гильзой, внутри нее располагались метательный пороховой заряд и располагавшийся по кругу заряд воспламеняющего вещества (капсюльный заряд). Открытая задняя часть гильзы закрывалась сгорающей диафрагмой, защищавшей заряд от рассыпания и влаги при хранении.

Воспламенение капсюльного заряда осуществлялось ударом бойка по стенке патрона в районе расположения капсюльного состава, при этом стенка гильзы слегка деформировалась, но не пробивалась насквозь. Заряд пороха полностью сгорал в канале ствола, при этом пуля вылетала целиком вместе с «гильзой».

Benelli CB-M2

Cхема из патента 1981 года, иллюстрирующая работу автоматики пистолета-пулемета Benelli CB-M2.

На случай осечки края «стакана» у этого патрона чуть загнуты внутрь. За этот выступ и цепляется крючок экстрактора. При успешном воспламенении «гильза» под давлением газов раскрывается к стенкам патронника, таким образом, освобождаясь от крючка экстрактора.

В начале 60-х годов прошлого века министерство обороны ФРГ профинансировало научно-исследовательскую программу по разработке и изучению безгильзовых боеприпасов промежуточных калибров. Опытно-конструкторские работы проводились компанией Dynamit Nobel.

Сверху вниз: экспериментальные 4,3х21 DAG и 4,7х21 DE11, финальный 4,73х33 HK.

Разработанный Dynamit Nobel боеприпас, первоначально имел калибр 4,3 мм, причем пуля была впрессована в переднюю часть покрытой лаком пороховой шашки, к задней части которой был приклеен сгораемый капсюль. Этот патрон имел существенный недостаток - при интенсивной стрельбе пороховые заряды в потроннике самовоспламенялись.

Mauser G11 - экспериментальный образец под патрон 4,7х21 DE11, конкурент одноименной винтовки Heckler & Koch.

В 1975 году конструкция патрона была переработана, а калибр увеличен с 4,3-мм до 4,75-мм. В декабре 1978 года, когда был разработан новый высокотемпературный порох HITP, состоящий из октогена, целлюлозы с примесями и вискозными нитями для увеличения механической прочности метательного заряда.

Принятие на вооружение блоком НАТО патрона калибра 5,56х45 НАТО означало потерю возможности стандартизовать в обозримом будущем безгильзовый патрон и в марте 1979 года правительство ФРГ прекратило финансирование разработки G11.

Компании Dynamit Nobel и Heckler & Koch продолжили разработку G11 и безгильзового боеприпаса за свой счёт.

В 1981 году были проведены сравнительные испытания, в ходе которых было установлено, что патрон калибра 4,7?34 мм, имеющий форму параллелепипеда и телескопическую конфигурацию, обладает рядом преимуществ по сравнению с ранее разработанными образцами. К 1983 году было принято окончательное решение о переходе на новый патрон калибра 4,73?33 мм.

Для него был разработан новый порох на основе нитрамина с высокой влагостойкостью и термостойкостью. Капсюльный состав заключался в медную чашечку, обеспечивающую химическую изоляцию заряда. Между капсюлем и пулей размещался ускорительный заряд из быстрогорящего пороха. Снижение утечки пороховых газов в канал ствола перед пулей обеспечивалось пластиковой крышкой и высокой плотностью метательного заряда. Для увеличения жаростойкости метательного заряда его поверхность подвергалась пиролизу – термической обработке без доступа кислорода. Пуля покрывалась твёрдой смазкой на основе молибдена. Разработка финальной конструкции патрона DM11 была завершена к 1987 году.

В 80-х годах винтовка G11 (подробнее о ней читайте здесь) и безгильзовые патроны проходили испытания в США (в рамках исследовательской программы «Advanced Combat Rifle») и Швейцарии. Но в обоих случаях военные останавливали выбор на винтовках под боеприпас традиционной конструкции. В 1988 году винтовка G11 поступила на армейские испытания в ФРГ, проходившие до 1990 года. Испытания различных модификаций винтовки проходили в частях горных стрелков и ВДВ. В 1990 году винтовка успешно прошла испытания и в сентябре того же года готовилось подписание контракта на поставку в войска 200 тысяч штук винтовок. Но контракт не был одобрен в виду политических и экономических изменений в стране, стоявшей на пороге объединения с ГДР, после чего доработка оружия и боеприпаса были прекращены.

Еще один подобный патрон разрабатывался и в США AAI Corporation в начале 1980-х, для программы «Advanced Infantry Weapon System» (AIWS – перспективный пехотный оружейный комплекс) ориентированной на поиск замены для винтовки М-16.

Было разработано несколько его модификаций. Основным стал вариант с 4,3-мм подкалиберной пулей со свинцовым сердечником в раскрывающемся сегментном поддоне.

Метательный заряд имел цилиндрическую форму и состоял из спрессованного трубчатого пороха короткой резки смешанного с коллодием. В передней части заряда размещалась пуля, а в донной части заряда – сгорающий капсюль-воспламенитель, прикрытый прорезиненной защитной накладкой. Разработка безгильзового патрона была прекращена, так как винтовка AAI Corporation не прошла конкурсный отбор и показала в ходе испытаний неудовлетворительные результаты по надёжности и кучности боя.

Пожалуй наиболее известной безгильзовой схемой схемой является реактивный патрон к американскому пистолету MBA Gyrojet.

Реактивные пули Gyrojet (13?50 мм), выполненные из нержавеющей стали обладали низкой начальной скоростью и стабилизировались только вращением за счет отклонения части пороховых газов в радиальной плоскости, зато выстрел был практически бесшумен, а на дальности 55 м энергия разогнавшейся пули почти в два раза превышала энергию пули, выпущенной из пистолета Кольт M1911.

В 1967 году ВМФ СССР заказало ЦНИИТОЧМАШ разработку комплекса подводного оружия для боевых пловцов.

Разработка подводного пистолета и боеприпасов к нему были начаты в феврале 1968 года Ширяевым Д.И. совместно с Матвейкиным С.И. – инженером в области разработки твёрдотопливных двигателей. В основу проекта легла открытая патентная документация по пистолету Gyrojet.

Патрон состоял из длинной стальной трубки с острым и тяжёлым наконечником. В трубке размещалась твёрдотопливная шашка. С донной части трубку закрывало сопло реактивного двигателя и стальной поддон. По нарезам ствола ракету вёл оловянный ведущий поясок, обеспечивающий начальную закрутку пули. Ракета крепилась в латунной гильзе с вышибным зарядом и капсюлем «Жевело».

Первые образцы пистолета и боеприпасов были готовы к июлю 1968 года и испытаны в Феодосии.

Пистолет Д.И. Ширяева и различные боеприпасы к нему.

По результатам тестов было принято решение отказаться от концепции реактивной пули и переключиться на создание боеприпаса, устойчивость движения которого в воде обеспечивалась бы эффектом кавитации.

Активно-реактивный патрон в разборке.

Разработчики отказались от системы воспламенения пороховой шашки через дроссельное отверстие в сопловой втулке двигателя. Вместо этого была разработана система воспламенения маршевой пороховой шашки с передней части пули при помощи инерционно оседающего капсюля и воспламенительного заряда, состоящего из заряда чёрного пороха марки ДРП-2 и таблетки пиротехнического состава В6М. Закрутка первых некавитирующих активно-реактивных ракет на траектории обеспечивалась продольными спилами, образующими винт, на головном обтекатели пули. У кавитирующих ракет носик выполнялся из стали или дюралюминия, имел острую коническую форму или форму усечённого конуса. Для ускорения формирования газового пузыря вокруг ракеты часть пороховых газов отводилась от пороховой шашки через отверстия в наконечнике ракеты.

В конечном итоге активно-реактивный боеприпас был отработан и обеспечивал устойчивую работу на глубинах до 17 метров, при скорости движения 200 м/с, обеспечивая пробитие на дистанции в 25 метров четырёх дюймовых сосновых досок. На глубине в 20 метров ракеты быстро теряли устойчивость. Эта проблема могла бы быть решена при увеличении начальной скорости пули на 20 м/с, но к 1970 году работы над активно-реактивными патронами для подводного пистолета были свёрнуты, а на вооружение был принят образец подводного пистолета разработки Владимира Симонова.

Где:
* - Длина патронов колебалась в зависимости от модификаций.
** - Данные для некавитирующих образцов.
*** - Данные для кавитирующих образцов.

Пуля SSB (Salvo Squeeze Bore) была впервые запатентована в конце 1960-х годов.

SSB представляет собой комплекс из нескольких суббоеприпасов, конических пустотелых или обычных пуль, которые насажены друг на друга и закреплены в гильзе. Такая конструкция позволяет комбинировать суббоеприпасы, например, передний может быть из термоупрочненной стали, а последующие - из мягкой меди или с добавлением трассирующего состава. SSB имеет высокое останавливающее действие (ОД), поскольку воздействует на большую площадь цели, чем обычная пуля.

Изначально недешевые пули SBB не получили широкого распространения из-за того, что не имеют радикальных преимуществ по бронепробиваемости и останавливающему действию перед обычными пулями.

В СССР данной темой занимался ЦНИИТОЧМАШ, разработанные там дуплексные патроны были приняты на вооружение.

Патрон 12,7х108/1СЛ был предназначен для пулемёта ЯкБ-12,7 устанавливаемого на вертолёты Ми-24Д.

Патрон снаряжается двумя бронебойно-зажигательными пулями длиной 49,4 мм каждая. Каждая пуля состоит из биметаллической оболочки и стального сердечника в свинцовой рубашке. Сердечник и рубашка сверху усечены, а в образуемый зазор между сердечником и оболочкой пули запрессовывается зажигательный состав. Первая пуля крепится в гильзе патрона усиленным обжимом в двойную каннелюру на пуле. Вторая пуля располагается внутри гильзы, носовой частью входя в коническое углубление сердечника первой пули, и дополнительно крепится кернением гильзы в трёх точках.

Концепция многопульных патронов оказалась живучей и к ней неоднократно возвращались. С некоторыми из таких боеприпасов мы еще столкнемся.

Согласно историческим источникам стрелами пытались заряжать гладкоствольные образцы оружия еще в 17 веке, причем даже эти изготовленные вручную и помещенные в деревянные цилиндры заряды давали некоторое преимущество по дальности ведения огня.

Пик изысканий в данной области пришелся на 60е годы двадцатого века. В СССР этой темой начали заниматься в НИИ-61 (позднее — ЦНИИТОЧМАШ). Итогом работы стал патрон ОПС (оперенный подкалиберный стрелковый) и автомат АО-27.

ОПС (кодированное обозначение 18ЕЛЦ) состоял из латунной гильзы длиной 43,6 мм с капсюлем системы Бердана, стрелы длиной 50 мм из стали марки 50 (масса пули 2,3 г, диаметр оперения 7,62 мм, диаметр корпуса – 3 мм), двухсекторного поддона массой 0,2 грамма.

Хвостовое оперение первых стрелок изготавливалось из пластика, пока не была отработана сравнительно недорогая технология изготовления цельнометаллических стрел путём штамповки. Сцепка элементов поддона и пули обеспечивалась за счёт кольцевых накаток на корпусе стрелы и внутренней поверхности ведущих элементов. Ведение подкалиберной пули по каналу ствола осуществлялось поддоном ведущего типа с профилем сложной формы.

Испытания показали работоспособность разработки, полное отделение ведущего поддона от стрелы на дальности, не превышающей 50 метров от дульного среза ствола, высокую начальную скорость пули – 1085-1100 метров в секунду.

Согласно испытаниям комплекса «автомат - патрон со стреловидной пулей», на этапе главного конструктора преимущество его по сравнению с АК-47 было подавляющим, за исключением двух пунктов – останавливающего действия и стоимости патрона.

По останавливающему действию оперенная пуля в большой степени не отвечала требованиям военных, и этого одного было достаточно, чтобы оставить тему в разряде НИР, а стоимость ОПС патрона была более чем в два раза выше штатного.

В итоге автомат АО-27, и патроны к нему так и остались в стадии опытных разработок. На вооружение комплекс с подкалиберными пулями принят не был.

После этого завершал работу над конструкцией подобных боеприпасов Дворянинов В.Н.

Вскоре были открыты НИР «Фольга» (пулемёт) и «Финвал» (винтовка) в рамках которых Ижевский машиностроительный завод разрабатывал оружие, а ЦНИИТОЧМАШ боеприпасы с подкалиберной стреловидной оперённой пулей. Специалистами Ижмаша были разработаны снайперская винтовка на базе СВД и перестволённый пулемёт СГ-43. Пулемёт и винтовка имели собственные стволы и дульные насадки для разбития отделяющихся от пули элементов поддона.

В ходе разработки прорабатывались различные варианты патронов: опытные двухпульные и трёхпульные стреловидные патроны, трассирующие пули и пули с различным видом хвостового оперения. По имеющимся данным, производство стреловидных пуль было налажено на заводе №60 в г. Фрунзе, а снаряжались патроны с использованием гильз завода №188 (г. Новосибирск). Самые поздние из известных образцов датируются 1980 годом выпуска. По имеющимся данным в открытой печати, финальный вариант патрона со стреловидной подкалиберной пулей обладал кучностью боя сравнимой с валовым винтовочным патроном с пулей ЛПС, но существенно превосходил его по стоимости производства. Ни один из опытных образцов оружия и боеприпасов не пошёл в серийное производство.

Заокеанские разработки в данной области проделали примерно тот же путь. Одним из наиболее известных американских оперенных боеприпасов является патрон .330 Amron Aerojet (8,38х69 мм) тестировавшийся в рамках программы SPIW.

В августе 1958 года Давид Дардик патентует «огнестрельное оружие с открытой каморой» (Dardick open chamber gun) - своеобразный гибрид пистолета и револьвера и так называемый tround патрон.

Он изготавливался из алюминия, а затем из высокопрочного пластика, и первоначально был выпускается в калибрах .38 (9 мм), .30 (7,62 мм) и .22 (5,56 мм), по своим характеристикам соответствовующим патронам 38 SW Special, .32 SW long и .22 LR, причем размеры пластиковых гильз у всех калибров были одинаковы.

Траунд патроны могли повторно переснаряжаться с использованием стандартных пистолетных капсюлей диаметром 5 мм, и пуль соответствующего калибра. Гильза имела внутренние кольцевые канавки, ограничивающие посадку пули и обеспечивающие давление форсирования, достаточное для полного сгорания пороха.

В верху - один из карабинов Gyrojet, внизу – револьверная винтовка H&R SPIW.

В ходе своей разработки боеприпасы Дардика претерпели массу модификаций, так в числе четырёх основных участников американской программы SPIW по разработке перспективной полуавтоматической винтовки под патрон с подкалиберной стреловидной пулей участвовал и tround патрон (компания Harrington & Richardson).

В 1965 году инженером-конструктором Frankford Arsenal, Эндрю Гранди был запатентован патрон очень необычной формы. Ключевым элементом новой концепции был отказ от классической формы гильзы с заменой её пластиковой капсулой, содержащей пороховой заряд сбоку от пули.

Такая неортодоксальная конфигурация патрона позволяла уменьшить его габариты и реализовать схему фронтального горения порохового заряда, что позволяло снизить эрозийное действие пороховых газов на канал ствола. Также в теории уменьшение длины патронника оружия сокращает пробег подвижных частей оружия, что позволяет реализовать более высокий темп огня при меньшей скорости движения подвижных деталей, снизить ударные нагрузки и массу оружия.

С 1965 года по 1983 год патроны U-образной формы проходили испытания в различных калибрах: 4,32-мм, 5,56-мм, 7,62-мм, 12,7-мм и 30-мм, но так и не нашли своего армейского или гражданского применения.

В 1970 году Маури Голдин, конструктор американской компании Hughes Tool Company, запатентовал конструкцию патрона с трёхкаморной гильзой в виде параллелепипеда и систему беззатворного оружия.

Пуля в патроне AIWS располагается в центральной каморе, а пороховой заряд размещается в двух боковых каморах. Такая конфигурация патрона позволила обеспечить хранение на 54% большего количества боеприпасов в заданном объёме по сравнению с патронами традиционной конструкции того же калибра, а также обеспечивала значительную экономию в массе, что было сравнимо с преимуществами, обеспечиваемыми безгильзовыми боеприпасами. При этом пластиковая гильза обеспечивала необходимую обтюрацию пороховых газов, защиту метательного заряда и капсюльного состава от воздействия окружающей среды. Прямоугольный профиль гильзы позволял разработать магазин высокой ёмкости и простую, по сравнению с обычным оружием, систему подачи патронов в патронник и экстракции стреляной гильзы.

В 1986-88 годах компания McDonnell Douglas Helicopter Company и её оружейное подразделение HTC по контракту с Picatinny Arsenal приняли участие в американской программе «Advanced Infantry Weapon System» по разработке перспективного стрелкового комплекса и патрона для него.

В рамках этой программы были разработаны боеприпасы номинальных калибров 8,6-мм (пластиковая гильза, содержащая 2 пули калибра 6,0-мм), 11,0-мм с пятью подкалиберными оперёнными стреловидными пулями и 9,0-мм с тремя подкалиберными оперёнными пулями. Но штурмовая винтовка не прошла конкурсный отбор, и разработка боеприпасов была прекращена.

5,56х30 AIWS

В данной пуле с помощью высокоточных станков проделываются несколько сообщающихся между собой отверстий.

При стрельбе пулей Comp пороховые газы проходят сквозь отверстия в стенках пули и снижают трение о нарезы ствола. Согласно уверениям разработчиков отверстия также играют роль своеобразного дульного тормоза и снижают отдачу от выстрела.

В 1941 году сэр Деннис Бёрней (Dennis Burney), предложил министру снабжения Великобритании проект по разработке переносных безоткатных противотанковых ружей. При поддержке государства была основана совместная компания Broad Trust Company (BTC).

Поначалу разработки велись в области проектирования боеприпасов калибром в пределах 20-88 мм. Использование «дырчатых» гильз должно было снизить отдачу при выстреле до величин позволяющих вести стрельбу с рук и разработать достаточно мощное и лёгкое противотанковое ружьё.Постепенно фокус разработок сместился к проектированию ружей меньшего калибра.

После серии неудачных разработок крупнокалиберных безоткатных ружей, в 1942 году была начата работа по проектированию малокалиберного ружья под патрон калибра 6,35-мм, но, столкнувшись с проблематичностью создания эффективного трассера, калибр патрона был увеличен до 7-мм.

Патрон калибра 7-мм имел составную (из двух частей) латунную гильзу бутылочной формы (прорабатывался вариант патрона и с цельной перфорированной гильзой). В верхней части гильзы было просверлено несколько рядов сквозных отверстий. Верхняя часть гильзы ввинчивалась в нижнюю часть, в которой была выполнена проточка для образования закраины для захвата гильзы экстрактором. В патроннике ружья нижняя часть гильзы располагалась в его узкой части и в момент выстрела расширялась, обеспечивая обтюрацию пороховых газов, а большая часть пороховых газов стравливалась через отверстия в стенках верхней части гильзы в камору патронника увеличенного объёма. Это позволяло сбросить избыток давления, чем и обеспечивалось значительное снижение импульса отдачи при выстреле.

Патрон снаряжался пороховым зарядом марки NRN 150 массой 9,72 грамма, что позволяло развить пуле начальную скорость в 783 м/с. Пороховой заряд состоял из белых сферических гранул и снаряжался в гильзу в пакете из целлофана. Разработка и испытания продолжались до марта 1948 года, когда было принято решение о прекращении финансирования проекта, после чего последовало закрытие компании BTC.

7,62х63 Змея – один из специальных патронов для бесшумно-беспламенной стрельбы с отсечкой пороховых газов.

В 50-х годах в НИИ-61 по заказу КГБ СССР были начаты работы по созданию специального бесшумного двухзарядного пистолета и патронов к нему. Комплекс состоял из специального пистолета С4 и бесшумного патрона ПЗ (патрон «Змея»).

Патрон 7,62-мм ПЗ состоит из стальной гильзы с небольшой конусностью, внутри которой расположены: капсюль-воспламенитель КВМ-3 во втулке с подвижным ударником (ввинчиваемой в донную часть гильзы и обеспечивающей обтюрацию пороховых газов со стороны капсюля), пороховой заряд марки П-125 и поршень-толкатель. Патрон снаряжается пулей калибра 7,62-мм ПС.

При выстреле подвижный ударник патрона производит накалывание капсюля, который воспламеняет пороховой заряд. Давлением пороховых газов приводится в движение поршень, который выталкивает пулю в канал ствола, придавая ей начальную скорость полёта равную 170 м/с. При достижении крайнего верхнего положения, поршень упирается в сужение стенок гильзы и останавливается, обеспечивая запирание пороховых газов внутри гильзы и бесшумность выстрела. Длина стреляной гильзы с вышедшим из неё поршнем составляет 82,3 мм.

Деревянный патрон 6,5х55 мм Mauser. Конечно же, он не способен поразить цель — пуля полностью разрушается при выходе из канала ствола оружия.

Современные тренировочные патроны зачастую выполняются из пластика.

Тренировочный патрон L14A1 калибра 7,62х54 мм с трассирующей пулей. В этом патроне только донце гильзы и внутренний элемент пули выполнены из металла.

Пластиковые патроны используются военными на учениях, на гражданском рынке они тоже пользуются спросом - для развлекательной стрельбы. Они снаряжаются небольшим зарядом пороха, что делает стрельбу относительно безопасной.

Единственным значительным недостатком данных боеприпасов является то, что в большинстве самозарядных винтовок и пистолетов придется досылать следующий патрон вручную – автоматика из-за сниженной навески пороха и малой массы пули работает ненадежно.

Сам по себе экспансивные пули не так уж и необычны, но последняя разработка G2 Research определенно заслужила свое место в данном материале.

Согласно пресс релизам маленькие зубцы этой пули в полете создают турбулентный поток, помогают стабилизировать пулю и делают ее более точной, а при попадании как кольцевая пила прорезают одежду, стекло, гипсокартон и даже листовой металл, позволяя донышку пули увереннее поразить цель.

G2R RIP - безсвинцовая, цельномедная пуля, весом в 96 гран, разделяется на 9 трехгранных зубцов. Начальная скорость пули - 386 м\с. Дульная энергия - 660 Дж.

Компания G2 Research в ближайшее время предполагает начать выпуск патронов .380 ACP, .357 SIG, .40, .45ACP, а также ружейных патронов оснащенных такой пулей.

Стоимость таких патронов как сообщается, будет составлять около 2 долларов за штуку. Помимо высокой стоимости к недостаткам этого боеприпаса относят потенциальный шанс преждевременного раскрытия зубцов.

Продукт Sandia National Laboratories, продемонстрированный широкой публике в ноябре 2011 года.

На острие пули расположен крохотный оптический датчик, который обнаруживает лазерный луч, подсвечивающий удаленную цель. Микрокомпьютер обрабатывает сигнал от датчика и отклоняет миниатюрные плоскости-стабилизаторы, меняя траекторию полета. Пуля способна самостоятельно корректировать полет 30 раз в секунду на протяжении всего времени полета при скорости более 600 м/с. В полете пуля стабилизируется не вращением, а аэродинамическими плоскостями, что позволяет точнее ориентировать оптический датчик и управлять полетом.

Экспериментальный пистолет .45 калибр,Чехословакия,1960-70 годы. Вроде бы не фейк.

96 гран = 6.22069536 грамма

"В США и Великобритании гран до сих пор используется в отдельных областях. Например в военном деле (в основном в сфере стрелкового оружия) для измерения веса пуль и пороховых зарядов".