Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost lakog naoružanja?

Sadržaj:

Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost lakog naoružanja?
Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost lakog naoružanja?

Video: Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost lakog naoružanja?

Video: Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost lakog naoružanja?
Video: Connecting the Dots Between EDS and POTS - Presented by Dr. Satish R. Raj and Dr. Peter C. Rowe 2024, April
Anonim
Image
Image

U članku "Zaboravljeni sovjetski uložak 6x49 mm protiv patrone 6, 8 mm NGSW" razmotrili smo jedan od mogućih načina odgovora na američki program NGSW u slučaju njegove uspješne implementacije. Moguće načine evolucije malokalibarskog naoružanja u Ruskoj Federaciji u slučaju očitog neuspjeha programa NGSW, raspravljali smo ranije u članku "Evolucija mitraljeza u SSSR -u i u Rusiji u kontekstu američkog programa NGSW" ".

Jedan od prioritetnih zadataka za obećavajuće malokalibarsko naoružanje, koji je naveden kao razlog za nastanak programa NGSW, je pojava u oružanim snagama Rusije i Kine postojećih i perspektivnih ličnih oklopa (NIB).

Unatoč prividnoj jednostavnosti, malokalibarsko oružje nevjerojatno je učinkovito u ubijanju neprijateljskih vojnika, što pokazuju medicinske statistike najvećih vojnih sukoba 20. stoljeća, dok su troškovi ponovnog opremanja oružanih snaga čak i složenim i skupim lakim naoružanjem samo mali dio troškova financijskih troškova za druge vrste oružja. …

Kao što smo ranije raspravljali, postoje dva glavna načina za povećanje proboja oklopa municije: povećanje njegove kinetičke energije i optimiziranje oblika i materijala streljiva / jezgra streljiva (naravno, ne govorimo o eksplozivnoj, kumulativnoj ili otrovnoj municiji).). Metak ili jezgra za njega izrađeni su od legura keramike visoke tvrdoće i dovoljno velike gustoće (za povećanje mase), mogu se učiniti tvrđima i jačima, ali gušćima - teško. Povećanje mase metka povećanjem njegovih dimenzija također je praktično nemoguće u prihvatljivim dimenzijama ručnog lakog naoružanja. Ostaje povećanje brzine metka, na primjer, do hipersoničnog, ali čak i u ovom slučaju, programeri se suočavaju s ogromnim poteškoćama u obliku nedostatka potrebnih pogonskih goriva, izuzetno brzog trošenja cijevi i velikog trzanja koje djeluje na strijelac.

Međutim, postoji nekoliko načina za povećanje probojnosti oklopa metka: upotreba metaka podkalibra i konusnih cijevi.

Meci podkalibra

Aktivna istraživanja o mogućnosti upotrebe podkalibarskih metaka (pernati podkalibarski meci, OPP) u lakom naoružanju provode se od sredine 20. stoljeća. Prije toga, stvaranje oklopnih pernatih projektila podkalibra (BOPS) smatralo se popularnijim i obećavajućim smjerom, što je, zapravo, potvrđeno njihovim stvaranjem i uspješnom operacijom do danas.

Rad na BOPS-u u SSSR-u počeo je 1946., a od 1960. NII-61 je proučavao mogućnost upotrebe BOPS-a u brzometnim automatskim topovima pod vodstvom A. G. Shipunova. Paralelno, u to vrijeme, radilo se na stvaranju nove automatske municije kalibra 5, 45 mm, u vezi s kojom je A. G. Shipunov predložio razvoj patrone s OPP -om za malokalibarsko oružje.

Nacrt je u najkraćem mogućem roku razvio D. I. Shiryaev. Međutim, teorijsko istraživanje nije eksperimentalno potvrđeno. Stvarni balistički koeficijent metaka u obliku strijele pokazao se dva puta lošijim od izračunatog, prešana paleta je pala s metka, proizvodnja patrona s OPP-om zahtijevala je dugotrajno okretanje, glodanje, obradu metala i naknadnu ručnu montažu.

Godine 1962. provedena su ispitivanja smrtonosnog učinka metaka u obliku strijele, koji je, pokazalo se, inferioran ne samo vojnim zahtjevima za obećavajuće streljivo, već i postojećim standardnim patronama.

Image
Image

1964. godine rad na mecima u obliku strijele nastavili su I. P. Kasyanov i V. A. Od 1965. godine mladi dizajneri Vladislav Dvoryaninov imenovan je za odgovornog izvršitelja obećavajućeg uloška.

U procesu projektiranja novog uloška, implementirana su rješenja koja povećavaju destruktivni učinak: stan ispred OPP -a za pružanje trenutka prevrtanja pri udarcu u gusta tkiva i poprečni utor duž kojeg je krilo savijeno pod djelovanjem trenutak prevrtanja.

Image
Image

Najteži zadatak bio je povećati preciznost paljbe mecima podkalibra sa perjem do nivoa preciznosti metaka ispaljenih iz narezanih cijevi. Bilo je potrebno ukloniti utjecaj sektora paleta na OPP u vrijeme njihovog razdvajanja nakon napuštanja prtljažnika. Godine 1981. ispitivanja eksperimentalnih 10/4, 5-milimetarskih patrona sa OPP-om u OTK TsNIITOCHMASH pokazala su tačnost od 88-89 mm sa zahtjevima ne većim od 90 mm.

Treba posebno naglasiti da je radni intenzitet izrade eksperimentalnog uloška s OPP-om bio samo 1,8 puta veći od intenziteta izrade standardnog puščanog uloška od 7,62 mm i resursa cijevi mitraljeza glatkih zidova pri pucanju ovim uloškom premašio 32 hiljade snimaka. Za usporedbu: izvor cijevi AK-74 kalibra 5, 45x39 mm je 10.000 metaka, mitraljeza PKM kalibra 7, 62x54R 25.000 metaka

Paralelno s razvojem glavne verzije 10/4, 5 mm, jednometak 10/3, 5 mm uložak s početnom brzinom OPP-a od 1360 m/s i uložak s tri metka 10/2, Razvijeno je 5 mm, koje se moglo koristiti kao jedan uložak za jurišnu pušku i laki mitraljez.

Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost malog oružja?
Meci podkalibra i sužena cijev od volframovog karbida: budućnost malog oružja?

Jedan metak 10/3, 5 mm uložak mogao se koristiti na dugim streljanama, dok bi upotreba uloška od tri metka osigurala veći smrtonosni i zaustavljajući učinak na kratkim udaljenostima. Kao što smo rekli u članku „Ne možete prestati ubijati. Gdje staviti zarez?”, Ako učinak zaustavljanja smatramo ovisnošću vjerojatnosti smrti o vremenu od trenutka kada metak pogodi metu, tada će pogodak u više municije u isto vrijeme s velikom vjerojatnošću omogućiti veću vjerovatnoća uništenja vitalnih organa i shodno tome stopa smrtnosti.

Patrone s OPP -om nikada nisu primljene u upotrebu. Formalno, prioritet je imao klasičniji uložak 6x49 mm za naoružano oružje, o kojem smo govorili u članku "Zaboravljeni sovjetski uložak 6x49 mm u odnosu na 6,8 mm NGSW uložak". U to vrijeme, karakteristike uloška 6x49 mm u potpunosti su zadovoljavale vojne zahtjeve, dok bi njegov razvoj u proizvodnji bio za red veličine lakši od patrona s OPP -om. Osim toga, neki su testovi ukazali na potencijalni nedostatak patrona s OPP -om - prejako širenje paleta, koje bi moglo pogoditi njihove vlastite vojnike koji se nalaze ispred strijelca. S druge strane, predloženo je da su ovi testovi korišteni kao formalni razlog za davanje prednosti ulošku 6x49 mm, budući da raniji testovi nisu pokazali značajne probleme s rasipanjem paleta.

Image
Image

Međutim, raspad SSSR -a povukao je crtu i na temu patrona s OPP -om, i na temu za patrone 6x49 mm.

Za više detalja o istoriji stvaranja municije podkalibra za malokalibarsko oružje, pogledajte članak "Meci u obliku strelice: put lažnih nada ili istorija propuštenih prilika?" (dio 1 i dio 2).

Konusna cijev

U članku „Kalibar 9 mm i zaustavljanje. Zašto je 7, 62x25 TT zamijenjen PM -om 9x18 mm? " spomenuo je "Gerlichov metak" kao primjer stvaranja malokalibarskog uloška s ekstremno štetnim parametrima.

U početku je ideja o upotrebi sužene cijevi pripadala njemačkom profesoru Karlu Puffu, koji je 1903.-1907. Razvio pušku za metak s pojasom za naoružano vatreno oružje, s malom konusom cijevi. 1920 -ih i 1930 -ih, ovu ideju je usavršio njemački inženjer Gerlich, koji je uspio stvoriti oružje izuzetnih karakteristika.

U jednom od eksperimentalnih uzoraka sistema Hermann Gerlich, promjer metka je bio 6,35 mm, težina metka 6,35 g, dok je početna brzina metka dosegla 1740-1760 m / s, energija njuške 9840 J. Na udaljenosti od 50 m Gerlichov metak probio se u čeličnu oklopnu ploču debljine 12 mm, rupu promjera 15 mm, a u debljem oklopu napravio lijevak dubok 15 mm i promjera 25 mm. Običan metak puške Mauser od 7,92 mm ostavio je samo mali udubljenje od 2-3 mm na takvom oklopu.

Tačnost Gerlichovog sistema također je znatno nadmašila obične vojne puške: na udaljenosti od 100 metara 5 metaka težine 6,6 g stalo je u krug promjera 1,7 cm, a pri pucanju na 1000 metara palo je 5 metaka težine 11,7 g krug promjera 26,6 g. cm. Zbog velike brzine metka na njega praktički nisu utjecali vjetar, vlaga i temperatura zraka. Ravna putanja leta olakšala je ciljanje.

Image
Image

Oružje sistema Hermann Gerlich nije postalo široko rasprostranjeno, prvenstveno zbog malog resursa cijevi, koji iznosi oko 400-500 metaka. Drugi mogući razlog, najvjerojatnije, je složenost i visoki troškovi proizvodnje samih metaka i oružja.

Tehnologije obećavajuće automatske puške (jurišna puška)

Zašto su nam potrebni pernati meci podkalibra i konusna cijev u obećavajućem malokalibarskom oružju?

Ovdje je važno nekoliko odlučujućih faktora:

1. Perjani podkalibarski meci mogu se ubrzati do znatno većih brzina od naboranih metaka, bez povećanja trošenja cijevi.

2. Oružje Gerlichovog sistema može značajno povećati brzinu metka, zapravo, do hipersoničnih brzina, dok se može pretpostaviti da je glavni razlog habanja oružja sistema Gerlich ranije bilo prisustvo pušaka u to.

Na temelju ovoga može se pretpostaviti da se pernati metak podkalibra i konusna cijev mogu kombinirati u obećavajuće malokalibarsko oružje. Ulogu opturirajućih prstenova, programabilno deformabilnih u procesu ispaljivanja, igrat će paleta pernatog metka podkalibra određene konfiguracije. Istodobno se može postići opstanak cijevi, što odgovara ili premašuje pokazatelje postojećeg modernog lakog naoružanja

Najvjerojatnije će najoptimalniji format za obećavajući uložak biti teleskopska municija u kojoj je projektil potpuno utopljen u praškastom naboju. U stvari, postoje dvije optužbe. Prvo se aktivira izbacujući naboj, gurajući metak / projektil iz čahure u cijev i popunjavajući ispražnjeni prostor produktima izgaranja izbačenog naboja, nakon čega se pali glavni naboj velike gustoće.

Image
Image

Teleskopski uložak s potpuno uvučenim metkom dat će programerima široko polje za eksperimente, pružit će mogućnosti za stvaranje automatizacije malokalibarskog naoružanja, različitog od onog koje se primjenjuje za oružje sa klasičnom municijom.

Image
Image

]

Da bi se optimizirala gustoća postavljanja streljiva u spremnik za oružje, obećavajuće patrone mogu se napraviti ne samo okrugle, već i kvadratne ili trokutaste u presjeku.

Image
Image
Image
Image

Kućište čahure, najvjerojatnije, bit će izrađeno od polimera, što će smanjiti masu uloška, držeći ga na razini nisko-impulsnih uložaka od 5, 45x39 mm, stoga će se spriječiti smanjenje opterećenja streljiva borci.

Širenje i poboljšanje računara, kao i specijaliziranog softvera, može dovesti do pojave municije podkalibra, značajno drugačijeg izgleda od onih koji su razvijeni u sovjetsko doba.

Image
Image
Image
Image

Promjenom mase OPP-a u rasponu od 2, 5-4, 5 grama i brzine OPP-a u rasponu od 1250-1750 m / s, možete dobiti početnu energiju u području od 3000-7000 J Za patrone sa tri metka početna energija bit će shodno tome 1500-2000 J po jednom udarnom elementu, s masom jednog elementa 1,5 grama. Na temelju gornje tablice, u usporedbi s energijom i silom trzanja različitog streljiva, može se očekivati trzaj u rasponu od uloška 7, 62x39 mm do uloška 7, 62x54R. Istodobno se može proizvesti linija streljiva s različitim vrstama opreme namijenjene borbi u različitim taktičkim situacijama.

Na primjer, ako se bitka vodi na otvorenom prostoru, s pretežnim porazom ciljeva na velikoj udaljenosti, tada se koriste patrone s jednim metkom s energijom od oko 6000-7000 J, koje su učinkovitije pri pojedinačnoj vatri. Ako se vodi bitka u urbanim područjima, gdje je potrebno probiti veliki broj prepreka (duval, relativno tanki zidovi zgrada, šipražje vegetacije), tada se koriste patrone s jednim metkom energije 3000-4500 J, koji su efikasniji pri rafalnoj paljbi. Ako prodor prepreka nije potreban, ali je potrebno osigurati najveću gustoću vatre iz neposredne blizine, tada se koristi streljivo sa tri metka.

To će vam omogućiti da steknete prednost u odnosu na oružje razvijeno u okviru programa NGSW u čitavom rasponu raspona upotrebe oružja, u različitim taktičkim situacijama.

Brzine do 1360 m / s postigao je Vladislav Dvoryaninov u fazi razvoja ove teme, u sovjetsko doba. To znači da kombinacija novih pogonskih goriva i konusne cijevi može omogućiti postizanje OOP brzine reda veličine 2000 m / s. S takvom početnom brzinom OPP -a, između hitaca i pogađanja cilja na udaljenosti od 500 metara, proći će približno 0,3 sekunde, što će znatno pojednostaviti gađanje i smanjiti utjecaj vanjskih faktora na OPP

Proizvodnja jezgre OPP -a od legure na bazi volframovog karbida u kombinaciji s velikom brzinom i malim promjerom OPP -a osigurat će prodor u sve postojeće i buduće NIB -ove.

Kako bi se smanjilo trenje i smanjilo trošenje cijevi, OPP ladica može biti izrađena od modernih polimernih materijala, na primjer, onih koji se koriste za izradu vodećeg pojasa u novim ruskim čaurama za automatske topove od 30 mm.

Image
Image

Unatoč nedostatku utora i upotrebi OPP paleta od polimernih materijala, velika brzina metka i pritisak u cijevi, u kombinaciji sa konusom cijevi, mogu zahtijevati provođenje mjera za povećanje čvrstoće cijev obećavajuće automatske puške. I ovdje je glatka cijev značajna prednost koja pojednostavljuje tehnološke operacije za njegovu proizvodnju. Na primjer, može se primijeniti kombinacija cijevi od čelika ili čak titana (u daljnjem tekstu legure titana) s umetkom od legure volframovog karbida.

Prazna cijev se može prethodno oblikovati 3D štampanjem, nakon čega slijedi mašinska obrada na strojevima visoke preciznosti.

Naučnici sa Rajno-vestfalskog tehničkog univerziteta u Aachenu i Fraunhofer instituta za laserske tehnologije (Njemačka) započeli su istraživanje laserskog 3D praha u prahu s volframovim karbidom i tvrdim legurama kobalt karbidom. Za to se koristi modernizirana verzija laserskog 3D pisača, dopunjena emiterima u bliskom infracrvenom spektru snage do 12 kW, instaliranim iznad radnog područja i zagrijavajući sinterirane slojeve. Emiteri podižu temperaturu gornjeg sloja potrošnog materijala iznad 800 ° C, nakon čega u rad dolaze sinteri za lasere.

Jedan od namjeravanih slučajeva upotrebe takve opreme je integracija rashladnih kanala izravno u proizvedene alate i dijelove. Proizvodnja takvih konstrukcija konvencionalnim sinteriranjem je ili vrlo skupa, ili čak tehnički nemoguća. Proizvodnja takvih proizvoda pomoću tehnologije 3D ispisa selektivnim laserskim sinteriranjem omogućuje im opremanje unutarnjim šupljinama složenog oblika.

Image
Image

Korištenje 3D ispisa s volframovim karbidom i čelikom / titanom omogućit će stvaranje unutarnjih šupljina duž cijele cijevi, što će zauzvrat omogućiti njegovo učinkovito hlađenje, na primjer, puhanjem zraka po cijeloj dužini, ili čak analog toplinskih cijevi koji se koriste u modernoj elektronici.

Image
Image

3D ispis može se koristiti i za izradu glavnih dijelova oružja, plastičnih i metalnih. Elementi prijemnika mogu biti izrađeni sa skrivenim šupljinama za hlađenje oružja i smanjenje njegove težine. Polimerni elementi mogu biti izrađeni u obliku saćaste strukture, opet kako bi se smanjila težina oružja i / ili kako bi se dodatno prigušio impuls trzanja.

Povećanje zamaha trzanja u odnosu na malokalibarsko oružje koje koristi nisko-impulsne patrone kalibra 5, 45x39 mm ili 5, 56x45 mm zahtijevat će sveobuhvatnu implementaciju sistema kompenzacije trzanja do prihvatljivog nivoa.

Prije svega, to može biti prigušivač - kompenzator kočnice njuške (DTC) zatvorenog tipa, sličan onima koji bi se trebali koristiti u oružju razvijenom u okviru programa NGSW.

Image
Image

Sheme automatizacije se također mogu implementirati sa akumulacijom (pomakom) impulsa trzanja, pružajući precizno paljenje u kratkim rafalima velikom brzinom, ili drugim naprednim sistemima prigušenja / apsorpcije trzanja.

Image
Image

Zanimljivo je razmotriti shemu koju je predložio Aleksej Tarasenko s vibracijskom apsorpcijom trzaja.

Image
Image

Ništa manje težak problem od razvoja samog oružja i patrone za njega je organizacija velike proizvodnje perspektivne municije. Proizvodnja obećavajućih uložaka može se temeljiti kako na temelju klasičnih naprednih automatskih linija rotora, tako i na temelju novih tehnoloških rješenja, pomoću 3D pisača sposobnih za ispisivanje s metalom i polimerima, brzih delta robota, optičkog skeniranja visoke preciznosti sistemi koji omogućavaju "u hodu" analiziraju primljenu municiju i sortiraju ih prema klasi tačnosti.

Image
Image

Može se pretpostaviti da velika proizvodnja obećavajućih teleskopskih uložaka nije nerješiv zadatak, barem zbog činjenice da je Rusija odavno otklonila greške u proizvodnji 30-milimetarskih BOPS-ova za automatske topove, koji su također daleko od toga da se proizvode pojedinačno kopije. U isto vrijeme, francusko-britanski konzorcij CTA International već serijski proizvodi teleskopsko streljivo za 40-milimetarski top 40 CTAS, uključujući u verziji s BOPS-om, a u Sjedinjenim Državama Textron se priprema za proizvodnju teleskopskih patrona oružja u okviru programa NGSW.

Također, ne brinite zbog nedostatka volframa u ove svrhe - njegove rezerve su prilično velike u Rusiji, a više nego velike u susjednoj Kini, s kojom još uvijek imamo prilično ravnopravne partnerske odnose.

Image
Image

Što se tiče visokih troškova obećavajućeg oružja i streljiva, to je sasvim normalno za novu tehnologiju. Na kraju, sve počiva na kriterijumu isplativosti, koji pokazuje koliko je obećavajući kompleks oružja i patrona superiorniji od postojećih modela. U početnoj fazi, posebne jedinice opremljene su obećavajućim oružjem, zatim najratobornije jedinice, paralelno se razvijaju projektiranje i tehnološki procesi proizvodnje oružja i patrona kako bi se smanjili njihovi troškovi.

Bez ovoga, gotovo je nemoguće stvoriti revolucionarni kompleks oružja i patrona. Sjetimo se kako su reagirali na stvaranje prvih mitraljeza: kažu, nemoguće je osloboditi toliko patrona da im se osigura vojska naoružana mitraljezima, i do čega je to dovelo u budućnosti.

Istorija slijedi spiralu. Mnogi dizajni i tehnologije koji su ranije bili odbačeni kao neostvarivi mogu se ponovno ispitati, uzimajući u obzir pojavu novih materijala i tehnoloških procesa. Moguće je da će preispitivanje mogućnosti uporabe pernatih metaka podkalibra u perspektivnom lakom naoružanju u kombinaciji sa konusnom cijevi Gerlichovog sustava na novoj tehnološkoj razini omogućiti stvaranje lakog naoružanja značajno superiornijeg od postojećih uzoraka izrađenih prema tradicionalne sheme i tehnološki procesi.

Preporučuje se: