Қазіргі уақытта әлемнің жетекші әскерлері жаңа қару -жарақ түрлерін (Ресейдегі Ратник және АҚШ -тағы NGSAR) дамыту бағдарламаларын іске асыруды бастады. Унитарлық патрондарды, содан кейін аралық және импульсті патрондарды жасау бойынша бір ғасырдан астам тәжірибе көрсеткендей, оқ-дәрілердің жаңа түрлерін жетілдіру ең перспективалы шешім болып табылады.
Екінші дүниежүзілік соғыстың қорытындысы бойынша оқ -дәрінің ең көп тұтынылатын түрін (автоматтан атылатын патрондар) конструкциясын жетілдіру және оларды өндірудің ресурстық базасын кеңейту қажет деген қорытындыға келді.
Металл гильзалары бар картридждер
Қорғаныс өнеркәсібінде жаяу әскер бөлімшелерінің автоматты қару -жарақтармен қанықтылығы дәстүрлі түрде патрон жезінде (патрон жасау үшін пайдаланылатын) және томпақта (оқ қаптамасын жасау үшін) қолданылатын мыс тапшылығын туғызды.
Ресурстардың жетіспеушілігі мәселесінің ең тиімді шешімі-коррозияға қарсы қорғаныс үшін екі жағынан мыспен қапталған немесе соғылмаған уақытта суррогат лайнерлерін өндіру үшін қолданылатын жұмсақ болатты қолдану болды. Соғыстан кейінгі кезеңде болат гильзаларды арнайы лакпен қаптау технологиясы игерілді, ол оларды ылғалдан және камерадағы үйкелісті азайтты (температураның белгілі бір шегіне дейін).
Жұмсақ болат пен мыс қорытпаларының ұқсас техникалық сипаттамаларына қарамастан, соңғылары созылғыштық пен коррозияға төзімділік бойынша артықшылықтарға ие. Болат гильзалардың лакпен қапталуы тозуға төзімділігі төмен және қайта жүктеу кезінде қарудың металл бөліктеріне тиген кезде зақымдануға бейім және оларды автоматизация элементтеріне ауыстыруға бейім. Егер атыс аяқталғаннан кейін қолданылмаған картридждер бөшкеден шығарылса, олардың қабықтары камераның қыздырылған бетіне тигенде оның күйіп кетуіне байланысты лак жабындысынан айырылады, содан кейін олар тез тотығады және картридждер одан әрі қолдануға жарамсыз болып қалады..
Автомат қарумен қаруланған жаяу әскердің патронды тұтынуының артуы патрондардың салмағын азайту арқылы тозатын оқ -дәрілердің ұлғаюына негіз болды. 1970 жылдардың басына дейін тозатын оқ-дәрілердің салмағын төмендетудің негізгі бағыты-ыңғайсыз позициялардан автоматты атыстың дәлдігін жоғарылату ниетіне байланысты алдымен аралыққа, сосын төмен импульсті патрондарға көшу болды. АК-74 автоматы мен М-16 автоматты винтовкасы қабылданғаннан кейін тозатын оқ-дәрілердің салмағын азайтуға арналған резерв таусылды-жеңіл саңылаулы оқтарды қолдану әрекеті олардың желдің күшейгенін көрсетті.
Қазіргі кезде болат өзегі, қорғасын пиджак және томпақ күртесі бар оқтар негізінен соққы беретін элементтер ретінде қолданылады. Қару-жарақтың енуін күшейту үшін АҚШ әскері томбак қабығы мен болат басы мен висмут құйрығы бар өзектен тұратын қорғасын қаптамасы жоқ M80A1 EPR және M855A1 патрондарының барлық металл оқтарын қолдануға көшті.
Кездейсоқ картридждер
1980 жылдары КСРО мен НАТО елдерінде оқсыз оқ -дәрілерге ауысу арқылы классикалық патрондардың материалдық шығыны жоғары болатын мәселелерді түбегейлі шешуге әрекет жасалды. Бұл бағыттағы ең үлкен жетістіктерге Dynamit Nobel әзірлеген DM11 патрондарын қолданған HK G11 автоматын жасаған неміс Heckler und Koch компаниясы қол жеткізді.
Алайда, ГФР шекаралық қызметінде 1000 HK G11 винтовкасының сериялы әскери операциясы винтовканың оқпанынан құрылымдық бөлінуіне қарамастан, камерада оқпансыз патрондардың өздігінен жүйелі түрде жануына байланысты әскери қызметкерлерге қауіптілігін көрсетті. Нәтижесінде, неміс шекарашыларына автоматты түрде ату режимін қолдануға тыйым салынды, содан кейін HK G11 автокөлік асқынған жағдайда өзін-өзі тиейтін қару ретінде қолданудың мағынасыздығына байланысты қызметтен мүлде алынып тасталды («). куку сағаты »).
Пластикалық жеңдері бар картридждер
Қару -жарақтың оқ -дәрілерінің материалдық шығынын азайтуға және тозатын оқ -дәрілерді ұлғайтуға арналған келесі әрекетті 2000 жылдары АҚШ -та ASI (қазіргі Textron Systems, Textron корпорациясының өндірістік бөлімшесі) LSAT (Жеңіл қару -жарақ технологиясы) құрамында жасады.) бағдарламасы телескопиялық форма факторында жасалған жез гильзасы бар пластмассадан жасалған гильзасы бар патрондары бар аралас оқ -дәрілерге арналған жеңіл пулемет пен автоматты карабин құруға әкелді.
Кездейсоқ картридждер, күтілгендей, оқпан камерасында өздігінен жануымен ерекшеленді, оның алынбалы дизайнына қарамастан, сондықтан LSAT бағдарламасында таңдау пластикалық гильзасы бар картридждердің пайдасына жасалды. Оқ -дәрілердің құнын төмендетуге деген ұмтылыс пластмасса түрін қате таңдауға әкелді: полиамид қолданылды, ол біреуден басқа барлық қажетті сипаттамаларға ие, бірақ ең бастысы - оның максималды жұмыс температурасы аспайды. Цельсий бойынша 250 градус.
1950 жылдары далалық сынақтардың нәтижелері бойынша дүкендерді ауыстыру үшін үзіліс кезінде үзіліссіз үздіксіз ату жағдайында ДП пулеметінің оқпанының келесі мәндерге дейін қызатыны анықталды:
150 кадр - 210 ° C
200 кадр - 360 ° C
300 кадр - 440 ° C
400 кадр - 520 ° C
Басқаша айтқанда, қарқынды ұрыс жағдайында алғашқы екі жүз патрон қолданылғаннан кейін жеңіл пулеметтің оқпанына полиамидтің балқу нүктесіне жетуге кепілдік беріледі.
Осы жағдайға байланысты LSAT бағдарламасы 2016 жылы жабылды және оның негізінде телескопиялық картридждерді жаңа материалдық негізде дамыту мақсатында CTSAS (Cased Telescoped Small Arms Systems) бағдарламасы іске қосылды. 2017 жылдың наурызында thefirearmblog.com сайтына АҚШ армиясының бағдарламалар әкімшісі Кори Филлипспен берген сұхбатына сәйкес, пластмассадан жасалған материал үшін ең ыстыққа төзімді инженерлік полимер полимид таңдалды, оның максималды жұмыс температурасы 400 °. C.
Полиимид картридж корпусының материалы ретінде тағы бір құнды қасиетке ие - көрсетілген деңгейден жоғары қыздырғанда, ол бөшке камерасын ластамайтын ұшпа заттардың бөлінуімен балқытусыз күйіп кетеді, ал картридж қаптамасының күйдірілген беті атудан кейін алынған кезде антифрикцияға қарсы тамаша материал. Лайнер жиегінің беріктігі металл фланецпен қамтамасыз етіледі.
400 градус температура - бұл атыс қаруын оқшаулаудың рұқсат етілген шегі, содан кейін олар бұралып қалады, өйткені бөшкелердің технологиялық шыңдау температурасы 415 -тен 430 градусқа дейін. Алайда 300 градус немесе одан жоғары температурада полиимидтің созылу беріктігі 30 МПа дейін төмендейді, бұл 300 атмосфералық камералық қысымға сәйкес келеді, яғни. қазіргі заманғы атыс қару -жарағындағы ұнтақты газдардың қысымының максималды деңгейінен кіші шамасы. Классикалық конструкциялы камерадан пайдаланылған картридж корпусын алып тастауға әрекет жасалғанда, металл фланец картридж корпусының қалдықтарын бөшкеден қағып кететін қошқармен жыртылады.
Классикалық конструкция камерасындағы картриджді жылытуды белгілі бір дәрежеде ашық болттан (пулеметтен) ату арқылы басқаруға болады, бірақ қарқынды атыс кезінде және жабық болттан ату кезінде (пулеметтер мен автоматты мылтықтар), картриджді 400 градустан жоғары қыздыру дерлік сөзсіз.
Алюминий гильзалары бар картридждер
Мыс қорытпаларына тағы бір балама сериялық тапанша патрондарының қаптамасында, винтовка патрондарын эксперименттік әзірлеуде және 30 мм ГАУ-8А автоматты зеңбірегіне сериялық атуда қолданылатын алюминий қорытпалары болып табылады. Мысты алюминиймен алмастыру ресурстық базадағы шектеуді жоюға, картридж қорабының құнын төмендетуге, оқ -дәрілердің салмағын 25 пайызға төмендетуге және тиісінше тозатын оқ -дәрілердің жүктемесін арттыруға мүмкіндік береді.
1962 жылы TsNIITOCHMASH 7, 62х39 мм калибрлі алюминий қорытпалы гильзасы бар эксперименттік картридждерді жасады (коды GA). Лайнерлерде антифрикционды графит жабыны болды. Электрохимиялық коррозияны болдырмау үшін капсула шыныаяқ алюминий қорытпасынан жасалған.
Алайда, мұндай жеңдерді қолдануға олардың жалғыз теріс қасиеті кедергі келтіреді - 430 ° С дейін қыздырылған кезде алюминий мен оның қорытпаларының өздігінен тұтануы. Алюминийдің жану жылуы өте жоғары және 30,8 МДж / кг құрайды. Өнімдердің сыртқы беті белгіленген температураға дейін қыздырғанда және тотық пленкасының ауадағы оттегінің өткізгіштігінің жоғарылауында немесе оксидті пленка зақымдалған жағдайда төмен температураға дейін қыздырғанда өздігінен жануға ұшырайды. Пластикалық емес металл гильзасы отын газдарының қысымының әсерінен деформацияланған кезде пластикалық емес керамикалық оксидті пленка жойылады, оксидті қабықтың өткізгіштігіне қарқынды күйдіру кезінде қыздыру нәтижесінде қол жеткізіледі. Лайнерлер бөшкеден алынғаннан кейін ауада ғана өздігінен тұтанады, онда ұнтақ жану кезінде оттегінің теріс балансы сақталады.
Алюминий корпусы 9x18 PM және 9x19 Para калибрлі тапанша патрондарының бөлігі ретінде ғана кеңінен таралды, оның қарқындылығы мен камерадағы температураны пулемет, автомат және пулеметтің осы көрсеткіштерімен салыстыруға болмайды.
Алюминий 6x45 SAW Long картриджінде де қолданылды, оның жеңі металл мен оксидті пленкадағы жарықтарды қатайтатын серпімді силиконды қаптамамен жабдықталған. Алайда, бұл шешім патронның сызықтық өлшемдерінің, қабылдағыштың ілеспе өлшемдерінің және сәйкесінше қарудың салмағының ұлғаюына әкелді.
Тағы бір шешім, бірақ қолданысқа енгізілді - бұл 30х173 ГАУ артиллериялық дөңгелегі, алюминий қорытпасы бар жеңі. Бұл арнайы төмен молекулалық «суық» отын зарядын қолдану арқасында мүмкін болды. Ұнтақтың термохимиялық потенциалы жану температурасына тура пропорционалды және жану өнімдерінің молекулалық салмағына кері пропорционалды. Классикалық нитроцеллюлоза мен пироксилинді отындардың молекулалық массасы 25 және жану температурасы 3000-3500 К, ал жаңа отынның молекулалық массасы сол импульсте 2000-2400 К жану температурасында 17 болды.
Перспективалы агломерленген металл жең
Алюминий гильзасы бар артиллериялық оқтарды қолданудың оң тәжірибесі бұл металды атыс қаруына арналған корпустарға арналған құрылымдық материал ретінде қарастыруға мүмкіндік береді (тіпті арнайы отындық құрамы жоқ болса да). Көрсетілген таңдаудың дұрыстығын растау үшін жезден және алюминий қорытпасынан жасалған лайнерлердің сипаттамаларын салыстырған жөн.
Brass L68 құрамында 68 % мыс және 32 % мырыш бар. Оның тығыздығы 8,5 г / см3, қаттылық - 150 МПа, 20 ° С температурада созылу беріктігі - 400 МПа, созылу ұзаруы - 50 пайыз, болатқа сырғанау үйкеліс коэффициенті - 0,18, балқу температурасы - 938 ° С, сынғыштықтың температуралық аймағы - бастап 300 -ден 700 ° C -қа дейін.
Жезді алмастыру үшін қорытпаның төзімділігіне әсер етпестен серпімділік, термиялық және құю қасиеттерін арттыру үшін магний, никель және басқа химиялық элементтермен қоспаланған алюминийді 3% -дан аспайтын көлемде қолдану ұсынылады. жүктеме кезінде коррозия мен крекинг. Қорытпаның беріктігіне оны 20%көлемдік үлесте дисперсті алюминий оксиді талшықтарымен (диаметрі ~ 1 мкм) нығайту арқылы қол жеткізіледі. Беттік өздігінен тұтанудан қорғаныс сынғыш оксидті пленканы электролизбен қолданылатын пластикалық мыс / жезден жасалған қаптамамен (қалыңдығы ~ 5 мкм) ауыстыру арқылы қамтамасыз етіледі.
Алынған сермет композициясы серметтер класына жатады және арматуралық талшықтарды лайнер осі бойымен бағдарлау үшін инъекция әдісімен соңғы өнімге айналады. Беріктік қасиеттерінің анизотропиясы ұсақ газдардың қысымының әсерінен жеңді қабырғалардың камера бетімен тығыз байланысын қамтамасыз ету үшін радиалды бағытта композициялық материалдың сәйкестігін сақтауға мүмкіндік береді.
Лайнердің антифрикционды және ұстауға қарсы қасиеттері оның сыртқы бетіне 1 ГПа контактілі жүктеме мен жұмыс температурасына төтеп бере алатын байланыстырғыш пен толтырғыштың тең көлемді фракциялары бар полиимид-графит қабатын (қалыңдығы ~ 10 микрон) қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. 400 ° C, ішкі жану қозғалтқышының поршеньдері үшін жабын ретінде қолданылады.
Серметтің тығыздығы 3,2 г / см3, осьтік бағытта созылу күші: 20 ° С - 1250 МПа, 400 ° С - 410 МПа, радиалды бағытта - 20 ° С - 210 МПа, 400 ° С - 70 МПа, осьтік бағытта созылу созылуы: 20 ° С - 1,5%, 400 ° С - 3%, радиалды бағытта созылу созылуы: 20 ° С - 25%, 400 ° С - 60 %, балқу температурасы - 1100 ° С.
Болаттағы үйкеліске қарсы жабынның сырғымалы үйкеліс коэффициенті контактілі жүктеме 30 МПа және одан жоғары болғанда 0,05 құрайды.
Сермет гильзаларын өндірудің технологиялық процесі операциялардың санына қарағанда аз операциялардан тұрады (металды талшықпен араластыру, гильзаларды құю, жиек пен саңылауды ыстық бұрау, жезден қаптау, үйкеліске қарсы жабынды қолдану). жезден жасалған гильзаларды дайындаудың технологиялық процесі (дайындамаларды құю, алты жолда суық тарту, ернеу мен мойынның суық бұралуы).
Картридждің жез жеңінің салмағы 5, 56х45 мм - 5 грамм, сермет гильзасының салмағы - 2 грамм. Бір грамм мыс құны - 0,7 АҚШ центі, алюминий - 0,2 АҚШ центі, дисперсті глинозем талшықтарының құны 1,6 АҚШ центі, олардың лайнердегі салмағы 0,4 грамнан аспайды.
Болашақ оқ
Болат өзегімен 10 метр немесе одан да көп қашықтықта қолмен атылатын қарудың оқтары енбейтін 6В45-1 және ESAPI әскери бронетанкасын қабылдауға байланысты оқтарды қолдануға көшу жоспарлануда. қорғасынмен немесе висмутпен өлшеуді қажет етпейтін, 15 г / сс меншікті салмағы вольфрам карбиді мен кобальт ұнтақтарының (5%) агломерленген өзегі.
Оқтар қабығының негізгі материалы - 90% мыс пен 10% мырыштан тұратын, тығыздығы 8,8 г / куб, балқу температурасы 950 ° С, созылу беріктігі 440 МПа, қысқыш беріктік 520 МПа.қаттылық - 145 МПа, салыстырмалы созылу - 3% және болатқа сырғанау үйкеліс коэффициенті - 0,44.
Оқтың бастапқы жылдамдығының секундына 1000 және одан да көп метрге дейін ұлғаюына және өрт жылдамдығының минутына 2000 және одан да көп айналымға дейін ұлғаюына байланысты (АН-94 және ХК Г-11) қабір талапқа сай келмейді. болаттағы мыс қорытпасының сырғанау үйкеліс коэффициентінің жоғары болуына байланысты жоғары термопластикалық тозуға байланысты оқ қабығы үшін. Екінші жағынан, артиллериялық снарядтар белгілі, олардың конструкциясында мыс жетекші белдіктер пластикалық (полиэфирлі) ауыстырылады, олардың үйкеліс коэффициенті 0, 1. Алайда, пластмассаның жұмыс температурасы. белбеу 200 ° C аспайды, бұл олардың қару -жарақ бөшкелерінің ең жоғары температурасының жартысына дейін.
Сондықтан перспективалы оқтың қабығы ретінде метал өзегі бар ПМ-69 типті полимид бар полимерлі композитті (қалыңдығы ~ 0,5 мм) тең көлемді фракцияларда және коллоидтық графитті жалпы тығыздығы бар қолдану ұсынылады. 1,5 г / сс, созылу беріктігі 90 МПа, сығылу беріктігі 230 МПа, қаттылық 330 МПа, байланыс жүктемесі 350 МПа, максималды жұмыс температурасы 400 ° С және болатқа сырғымалы үйкеліс коэффициенті 0,05.
Қабық полиимидті олигомер мен графит бөлшектерін араластыру, қоспаны ендірілген бөлігі - оқ өзегі бар қалыпқа экструдирлеу және қоспаның температуралық полимерленуінен түзіледі. Қабық пен оқ өзегінің адгезиясы қысым мен температураның әсерінен өзектің кеуекті бетіне полиимидтің енуімен қамтамасыз етіледі.
Болашақ телескопиялық картридж
Қазіргі уақытта атыс қару -жарағының ең прогрессивті формалық факторы оқтың сығылған отынды тексеру құралының ішіне орналастыруымен телескопиялық болып саналады. Классикалық астықты толтырудың орнына тығыз дойбы қолдану, тығыздығы төмен картридждің ұзындығын және онымен байланысты қаруды қабылдағыштың өлшемдерін бір жарым есеге дейін қысқартуға мүмкіндік береді.
Қару үлгілерінің (G11 және LSAT) телескопиялық картридждерді қолдану арқылы қайта тиеу механизмінің (алынатын оқпан камерасы) конструкциясына байланысты, олардың оқтары гильзаның шетінен төмен қарай отындық тексерушілерге түседі. Кір мен ылғалдан қосалқы отын зарядының ашық ұшы пластикалық қақпақты қорғайды, ол бір мезгілде атыс кезінде алдыңғы обтуратор рөлін атқарады (оқ бөлінгеннен кейін бөлінетін камера мен бөшке арасындағы түйісуді бөгеу арқылы). DM11 телескопиялық патрондарын әскери қолдану тәжірибесі көрсеткендей, оқпанның оқ кіреберісінде оқтың екпінін қамтамасыз етпейтін патронды жинаудың бұл әдісі оқ ату кезінде бұрмалануға әкеледі және сәйкесінше дәлдіктің жоғалуы.
Телескопиялық картридждің жұмысының белгіленген реттілігін қамтамасыз ету үшін оның отын заряды екіге бөлінеді - салыстырмалы түрде төмен тығыздықтағы бастапқы заряд (жоғары жану жылдамдығымен), капсула мен оқ түбінің арасында тікелей орналасқан. Сейсенбі заряды салыстырмалы түрде жоғары тығыздықта (жану жылдамдығы төмен), оқтың айналасында концентрлі түрде орналасқан. Праймерді тескеннен кейін, бірінші кезекте бастапқы заряд іске қосылады, бұл оқты тесікке итеріп, оқты саңылауға жылжытатын қосалқы зарядтың күшейту қысымын жасайды.
Қосымша зарядтың тексерушісін картридж ішінде ұстау үшін гильзаның ашық ұшының шеттері жартылай оралған. Оқтың картриджде ұсталуы оны екінші зарядтың блогына басу арқылы жүзеге асады. Гильзаның өлшемінде оқты бүкіл ұзындығы бойынша орналастыру картридждің ұзындығын қысқартады, бірақ сонымен бірге оқтың огивальды бөлігінің айналасында жеңнің бос көлемін жасайды, бұл диаметрдің ұлғаюына әкеледі картридж.
Бұл кемшіліктерді жою үшін кез келген типтегі қайта жүктеу механизмі бар классикалық интегралды оқпан камерасы бар қару-жарақпен қолдануға арналған телескопиялық картридждің жаңа схемасы ұсынылады (қолмен, газ қозғалтқышы, жылжымалы бөшке, жартылай бос брекблок және т..) және атыс әдісі (алдыңғы немесе артқы жақпен).
Ұсынылған картридж оқпен қамтамасыз етілген, ол огивальды бөлігін гильзадан әрі қарай созады және осының арқасында оқпанның оқ кіруіне қарсы тұрады. Пластикалық қақпақтың орнына отын зарядының ашық ұшы ылғалға төзімді лакпен қорғалған, ол күйдірілген кезде жанып кетеді. Белгілі телескопиялық картридждермен салыстырғанда ұсынылған картридждің ұзындығының біршама ұлғаюы гильзаның ішіндегі толтырылмаған көлемдердің жойылуына байланысты оның диаметрінің азаюымен өтеледі.
Жалпы ұсынылған телескопиялық картридж жаяу әскердің тозатын оқ -дәрілеріндегі патрондардың санын төрттен арттырады, сонымен қатар материалдық шығынды, еңбек сыйымдылығын және патрон корпустарының өндіріс құнын төмендетеді.
