Предыдущая публикация
Конический ствол
Изначально идея использования конического ствола принадлежала немецкому профессору Карлу Пуффу, который в 1903-1907 годах разработал винтовку под пулю с пояском для нарезного огнестрельного оружия, с небольшой конусностью ствола. В 1920-1930-х годах эта идея была доработана немецким инженером Герлихом, которому удалось создать оружие с выдающимися характеристиками
В одном из экспериментальных образцов системы Германа Герлиха диаметр пули составлял 6,35 мм, масса пули 6,35 г, при этом начальная скорость пули достигала 1740—1760 м/с, дульная энергия – 9840 Дж. На расстоянии 50 м пуля Герлиха проламывала в стальном броневом листе толщиной 12 мм дыру диаметром 15 мм, а в более толстой броне делала воронку в 15 мм глубины и диаметром 25 мм. Обычная пуля винтовки Маузера калибра 7,92 мм оставляла на такой броне лишь небольшое углубление в 2–3 мм.
Кучность системы Герлиха также значительно превосходила обычные армейские винтовки: на дистанции 100 метров 5 пуль массой 6,6 г укладывались в круг диаметром 1,7 см, а при стрельбе на 1000 метров 5 пуль массой 11,7 г ложились в круг диаметром 26,6 см. Благодаря высокой скорости пули на неё практически не оказывали воздействие ветер, влажность, температура воздуха. Настильная траектория полёта упрощала прицеливание.
Оружие системы Германа Герлиха не получило распространения в первую очередь из-за низкого ресурса ствола, составляющего порядка 400-500 выстрелов. Другой возможной причиной, скорее всего, является сложность и дороговизна изготовления как самих пуль, так и оружия.
Технологии перспективной автоматической винтовки (автомата)
Зачем в перспективном стрелковом оружии нам могут понадобиться оперённые подкалиберные пули и конический ствол?
Здесь важны несколько определяющих факторов:
1. Оперённые подкалиберные пули могут быть разогнаны до существенно больших скоростей, чем пули нарезного оружия, без увеличения износа ствола.
2. Оружие системы Герлиха позволяет существенно увеличить скорость пули, фактически до гиперзвуковых скоростей, при этом можно предположить, что основной причиной износа оружия системы Герлиха ранее являлось наличие в нём нарезов.
Исходя из этого можно предположить, что в перспективном стрелковом оружии могут быть совмещены оперённая подкалиберная пуля и конический ствол. Роль обтюрирующих колец, программируемо деформируемых в процессе выстрела, будет играть поддон оперённой подкалиберной пули определённой конфигурации. При этом может быть получена живучесть ствола, соответствующая или превосходящая показатели существующих современных образцов стрелкового оружия.
Скорее всего наиболее оптимальным форматом перспективного патрона станет телескопический боеприпас, в котором снаряд полностью утоплен в пороховом заряде. Фактически зарядов в нём два. Первым срабатывает вышибной заряд, выталкивающий пулю/снаряд из гильзы в ствол и заполняющий освободившееся пространство продуктами сгорания вышибного заряда, после чего воспламеняется основной заряд высокой плотности.
Телескопический патрон с полностью утопленной пулей даст разработчикам широкое поле для экспериментов, предоставит возможности по созданию автоматики стрелкового оружия, отличной от реализованных для оружия с классическими боеприпасами.
Для оптимизации плотности размещения боеприпасов в магазине оружия, перспективные патроны могут быть выполнены не только круглыми, но и квадратными или треугольными в сечении.
Корпус гильзы, скорее всего, будет изготовлен из полимера, это позволит сократить массу патрона, сохранив её на уровне малоимпульсных патронов 5,45х39 мм, следовательно, не допустить уменьшения боекомплекта бойцов.
Распространение и совершенствование компьютеров, а также специализированного программного обеспечения, может привести к появлению подкалиберных боеприпасов, существенно отличающихся по компоновке от тех, что были разработаны в советский период.
Варьируя массу ОПП в диапазоне 2,5-4,5 грамма и скорость ОПП в диапазоне 1250-1750 м/с, можно получить начальную энергию в районе 3000-7000 Дж. Для трёхпульных патронов начальная энергия соответственно составит 1500-2000 Дж на один поражающий элемент, при массе одного элемента 1,5 грамма. Исходя из приведённой выше таблицы по сравнению энергетики и силе отдачи различных боеприпасов, можно ожидать отдачи в диапазоне от уровня патрона 7,62х39 мм до патрона 7,62х54R. При этом может быть выпущена линейка боеприпасов с различными типами снаряжения, предназначенных для боя в различных тактических ситуациях.
Например, в случае, если бой ведётся на открытой местности, с преимущественным поражением целей на большой дистанции, то используются однопульные патроны с энергетикой порядка 6000-7000 Дж, более эффективные при стрельбе одиночным огнём. В случае, если идёт бой в городской застройке, где требуется пробитие большого числа преград (дувалов, относительно тонких стен зданий, зарослей растительности), то используются однопульные патроны с энергетикой 3000-4500 Дж, более эффективные при стрельбе очередями. Если же пробитие преград не требуется, но необходимо обеспечить максимальную плотность огня на ближней дистанции, то используются трёхпульные боеприпасы.
Это позволит получить преимущество перед оружием, разрабатываемым по программе NGSW, во всём диапазоне дальностей применения оружия, в различных тактических ситуациях.
Скорости ОПП до 1360 м/с были получены ещё на этапе разработки этой тематики Владиславом Дворяниновым, во времена СССР. Значит, сочетание новых порохов и конусовидного ствола может позволить достичь скоростей ООП порядка 2000 м/с. При такой начальной скорости ОПП, между выстрелов и попаданием в цель на расстоянии 500 метров пройдёт примерно 0,3 секунды, что существенно упростит стрельбу и снизит воздействие внешних факторов на ОПП.
Изготовление сердечника ОПП из сплава на основе карбида вольфрама в сочетании с высокой скоростью и малым диаметром ОПП позволит обеспечить пробитие всех существующих и перспективных СИБ.
Для снижения трения и уменьшения износа ствола поддон для ОПП может быть выполнен из современных полимерных материалов, например, тех, что применяются для изготовления ведущего пояска в новых российских снарядах для 30-мм автоматических пушек.
Несмотря на отсутствие нарезов и применения поддонов ОПП из полимерных материалов, высокая скорость пули и давление в стволе, в сочетании с конусностью ствола, могут потребовать реализации мер по повышению прочности ствола перспективной автоматической винтовки. И здесь гладкий ствол является существенным преимуществом, упрощающим технологические операции по его изготовлению. Например, может быть реализовано сочетание стального или даже титанового (здесь и далее имеются в виду сплавы титана) ствола с вкладышем из сплава на основе карбида вольфрама.
Предварительно заготовка ствола может быть сформирована 3D печатью, с последующей механической обработкой на высокоточных станках.
Ученые Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена и Института лазерных технологий сообщества Фраунгофера (Германия) приступили к исследованиям лазерной порошковой 3D-печати твердыми сплавами из карбида вольфрама и кобальта. Для этого используется модернизированный вариант лазерного 3D-принтера, дополненного излучателями в ближнем инфракрасном спектре мощностью до 12 кВт, установленными над рабочей областью и прогревающими спекаемые слои. Излучатели поднимают температуру верхнего слоя расходного материала выше 800ºС, после чего в дело вступают спекающие лазеры.
Один из предполагаемых сценариев применения такого оборудования – интеграция охлаждающих каналов прямо в изготавливаемые инструменты и детали. Производство подобных структур обычным спеканием выходит или очень дорого, или вообще технически невозможно. Изготовление таких изделий по технологии 3D-печати методом селективного лазерного спекания позволяет оснастить их внутренними полостями сложной формы.
Применение 3D печати карбидом вольфрама и сталью/титаном позволит сформировать внутренние полости по всей длине ствола, что в свою очередь обеспечит его эффективное охлаждение, например, продувкой воздухом по всей длине, или даже аналогом тепловых трубок, используемых в современной электронике.
3D печать может быть использована и для изготовления основных частей оружия, причём как пластиковых, так и металлических. Элементы ствольной коробки могут быть выполнены со скрытыми полостями для охлаждения оружия и снижения его веса. Полимерные элементы могут быть изготовлены в виде сотовой структуры, опять же, для снижения веса оружия, и/или с целью дополнительной амортизации импульса отдачи.
Увеличение импульса отдачи по сравнению стрелковым оружием, использующим малоимпульсные патроны калибра 5,45х39 мм или 5,56х45 мм, потребует комплексного внедрения систем компенсации отдачи до приемлемого уровня.
В первую очередь это может быть глушитель – дульный тормоз компенсатор (ДТК) закрытого типа, подобный тем, что предполагается использовать в оружии, разрабатываемом по программе NGSW.
Следующая публикация
Нет комментариев