Стрелковые боеприпасы

Боеприпасы стрелкового оружия называются оружейными патронами. Они имели унитарное строение, в котором основные и дополнительные элементы были соединены в одно целое посредством гильзы. Патроны классифицировались по ряду признаков.

Так по целевому назначению они подразделялись на боевые, имитационные (холостые, шумовые, учебные) и проверочные. Иногда в этой категории патроны разделяют на боевые и вспомогательные.

Учебные патроны предназначались для обучения приемам заряжания, разряжания оружия и изучения устройства патронов. В них отсутствовал метательный заряд, вместо него мог использоваться инертный наполнитель. Холостые патроны предназначались для звуковой имитации стрельбы из стрелкового оружия и для салютования. Холостой патрон, как правило, состоял из стандартной гильзы, снаряженной метательным зарядом и капсюлем-воспламенителем. Гильза обжималась в шестилучевую звезду. Холостой патрон для метания ружейных гранат отличался навеской заряда пороха, разной для разных типов гранат.

К семейству проверочных патронов относились: патроны с усиленным зарядом (для проверки прочности узла запирания стрелкового оружия); патроны высокого давления (для проверки прочности стволов); поверочные патроны (для отработки конструкции оружия в конструкторских бюро и в заводских условиях); образцовые патроны (использовались в качестве эталона при баллистических испытаниях новых партий патронов, а также для аттестации баллистических стволов; практические патроны (для замены боевых патронов при обучении стрельбе).

По калибру различают малокалиберные (до 6,5 мм), среднекалиберные (6,5-9 мм) и крупнокалиберные (9-20 мм) патроны.

В зависимости от вида оружия выделяют винтовочные (винтовочно-пулеметные, в т.ч. и крупнокалиберные) (для винтовок, карабинов, пулеметов); промежуточные (для автоматов и карабинов); пистолетные (для пистолетов, пистолетов-пулеметов и револьверов); револьверные (для револьверов).

По типу пули различают патроны: с обыкновенной пулей; с бронебойной пулей; с трассирующей пулей; с бронебойно-зажигательной пулей; с бронебойно-зажигательной трассирующей пулей; с зажигательной пулей; с пристрелочной пулей; с пристрелочно-зажигательной пулей; с экспансивной пулей; с разрывной пулей.

По способу воспламенения выделяют патроны центрального воспламенения; кольцевого (бокового) воспламенения; с электрическим воспламенением.

По конструкции гильзы различают: с выступающей закраиной; с невыступающей закраиной, образованной кольцевой проточкой; с частично выступающей закраиной, образованной кольцевым выступом и проточкой; без закраины.

К патрону предъявлялся комплекс требований, а именно: достаточные для решения поставленной задачи мощность и баллистические данные (начальная скорость и дульная энергия пули, настильность траектории) и поражающее действие пули, обеспечиваемые патроном в сочетании со стволом; полное и эффективное сгорание пороха до вылета пули из канала ствола; безотказная работа в любых условиях; возможно меньшие масса и размеры; возможность длительного хранения; дешевизна производства и безопасность в обращении.

Как правило, патрон состоял из пули, гильзы, порохового заряда и капсюля.

Пуля – главный поражающий элемент патрона, ради доставки которого к цели собственно и создавался патрон и оружие. Две главные особенности пуль — большая дальность стрельбы и высокая поражающая способность — обусловлены одним физическим явлением — инерцией. Во внешних очертаниях пули различают головную, ведущую и хвостовую части. Головная часть большинства пуль имеет баллистически выгодную оживальную форму. Конструкция, форма, масса пули зависят от задачи и дальности стрельбы. Так, в пистолетных и револьверных патронах используются в основном пули с закругленной или притуплённой головной частью, наносящие сильный удар, быстрее и полнее отдающие цели свою энергию, однако быстро теряющие скорость в полете. В более мощных патронах применяются остроконечные пули большего удлинения, более выгодные с точки зрения аэродинамики. Чем больше длина пули, тем больше её поперечная нагрузка (отношение массы к единице площади поперечного сечения), тем выше сохранение энергии на траектории, отлогость траектории, кинетическая энергия. По поперечной нагрузке, т.е. отношению массы к площади наибольшего поперечного сечения, пули разделяют на легкие и тяжелые. Малокалиберные высокоскоростные пули с очень настильной траекторией обеспечивают автоматам и штурмовым винтовкам высокую вероятность попадания на дальностях до 400-500 м. Ведущая часть обеспечивает надежное направление и вращательное движение пули при прохождении ствола. Заполняя нарезы, она устраняет прорыв пороховых газов. Для лучшей обтюрации в канале ствола у некоторых пуль выполняется донное углубление. На поверхности пули может выполняться кольцевая канавка для крепления в гильзе.

Патроны, используемые совместно с глушителями (приборами беззвучной и беспламенной стрельбы), обычно имеют утяжеленную обычную пулю – это позволяет, во-первых, уменьшить начальную скорость пули ниже скорости звука, почти не меняя навеску пороха, во-вторых, сохранить стабилизацию пулю на траектории и ее останавливающее действие при меньшей скорости. Свойствами пули, влияющими на характер ранения, являются ее масса, калибр, форма, конструктивные особенности. Эти характеристики пули взаимосвязаны. Поэтому и принято рассматривать поражающие свойства пули применительно к ее отдельным конструктивным типам.

Наибольшей устойчивостью в полете и при поражении биологической цели обладают пули с большей массой, длиной и калибром. Тупоконечные пули быстро передают энергию поражаемым тканям и приводят к так называемому останавливающему эффекту. Остроконечные удлиненные оболочечные пули нередко отдают поражаемым тканям лишь 1/10 часть своей кинетической энергии.

Наиболее существенные повреждения возникают при формировании сверхзвукового потока в тканях при передаче энергии. Остроконечные пули образуют такой поток при скорости взаимодействия с мишенью около 1300 м/с, пули с закругленной головной частью – при 800 м/с. Мягкие безоболочечные пули обладают высокой пластичностью и при контакте с мягкими биологическими тканями тратят часть энергии на собственную деформацию, тем самым увеличивают время воздействия и мощность удара.

Требования точности и кучности стрельбы обеспечиваются точностью изготовления, выдерживанием однообразия формы пули и ее балансировки (положение центра тяжести относительно оси пули и центра давления).

Пули к боевым патронам делятся на обыкновенные и специальные. Основным видом пули является обыкновенная пуля. К специальным относятся бронебойные, зажигательные, трассирующие. Обыкновенные и бронебойные пули воздействует на цель лишь механически, поражая их силой удара. Также существуют экспансивные (разворачивающиеся) и разрывные (взрывающиеся) пули.

Специальный боеприпас — бронебойная пуля — пуля с сердечником из сурьмянистого свинца или со стальным сердечником в свинцовой рубашке. Такая пуля имела большую пробивную способность и предназначалась для поражения легкобронированных целей. Бронебойные пули подразделяют на простые бронебойные, бронебойно-зажигательные и бронебойно-зажигательно-трассирующие пули.

В сравнении с обычными пулями, бронебойные пули имели худшие баллистические качества. Поскольку такая пуля легче, чем свинцовая — она хуже «держит» траекторию и при стрельбе на дальние дистанции имеет большее рассеивание. Недостатком бронебойной пули (в сравнении с обычной пулей) являлась её малая эффективность при стрельбе по небронированным целям. Останавливающее действие такой пули достаточно мало  — бронебойная пуля имела меньшую кинетическую энергию (из-за меньшей массы) и не меняла формы при попадании в тело противника. Тем не менее, бронебойные пули состояли на вооружении практически всех армий мира. Особо эффективным было их применение в крупнокалиберных противотанковых ружьях и пулеметах.

Бронебойно-зажигательные пули, предназначены для поражения и поджигания легко бронированных целей. Она состояла из биметаллической или стальной (латунированной или с фосфатно-лаковым покрытием) оболочки, стального сердечника, свинцовой рубашки и зажигательного состава, размещенного в головной части пули между оболочкой и сердечником. Как и любые универсальные системы, бронебойно-зажигательная пуля сочетает в себе как достоинства, так и недостатки прототипов. В большинстве случаев бронебойно-зажигательные пули выполняют свои задачи, но конкретно каждую из них в отдельности несколько хуже, чем специализированные пули (бронебойные или зажигательные). Сердечник таких пуль меньше, чем сердечник обычных бронебойных, соответственно меньше и масса зажигательного состава, а следовательно и ниже бронебойные характеристики пули.

Бронебойно-трассирующая пуля состояла из биметаллической оболочки, остроконечного конического закаленного стального сердечника и биметаллического стаканчика с трассирующим составом. Стальной сердечник введен в конструкцию пули для повышения эффективности стрельбы по легкобронированным целям.

Бронебойно-зажигательно-трассирующая пуля — пуля тройного действия. Она состояла из биметаллической оболочки, остроконечного закаленного стального сердечника, биметаллического стаканчика с трассирующим составом и зажигательного состава, помещенного между сердечником и оболочкой. За счет наличия зажигательного состава повышалась эффективность действия по защищенным броней бензобакам.

Оболочечная пуля (пуля с цельнометаллической оболочкой) — пуля со сравнительно твёрдой оболочкой вокруг сердечника, покрытая слоем из медного сплава (мельхиор) или из стали. Оболочка покрывала практически всю поверхность сердечника, препятствовала срыву пули с нарезов и сохраняла форму пули при прохождении сквозь преграду (улучшенное пробивное действие пули). Также использование оболочки предотвращало загрязнение ствола оружия металлом и повреждение сердечника. Такая пуля могла иметь как круглый, так и заостренный носик. Оболочечные пули лучше экспансивных пуль по бронебойным характеристикам, устойчивы к коррозии и не вызывали частых осечек, но без расширения при попадании они могли иметь более низкий останавливающий эффект, к тому же имели склонность к рикошету.

Зажигательная пуля — пуля, начинённая зажигательным составом (фосфор, термит и т. п.), которая использовалась для воспламенения легко горючих материалов. Она обеспечивала эффективное зажигание находящегося в ёмкостях горючего (бензина), а также соломенных крыш, стогов сена, сухой травы. Зажигательная пуля состояла из металлической оболочки, свинцовой рубашки, стакана с зажигательным веществом и трассера.

Пули выпускались двух видов: с непрерывным горением воспламеняющего вещества и пули ударного действия. Первый вид зажигательных пуль запускает реакцию горения сразу же после выстрела, воспламеняясь от пороховых газов.

Часто оболочка такой пули имеет отверстия, заправленные легкоплавким материалом, что обеспечивает наибольшую вероятность поджога горючих и взрывчатых веществ практически на всей длине полета снаряда. Второй же вид пуль запускает реакцию горения после непосредственного попадания в цель, что так же дает преимущество таким боеприпасам в виде более рационального расхода зажигательного вещества. Изначально в зажигательных пулях применялся фосфор, однако через сложность в хранения и времени пригодности боеприпасов, фосфор был заменен на другие химические вещества, состоящие из двух компонентов: окислителя (перхлорад калия или азотнокислый барий) и горючего вещества (сплавы магния и алюминия).

Трассирующая пуля — боеприпас особой конструкции к огнестрельному оружию, поражающие элементы которого за собой в полёте оставляют ясно видимый для стрелка след: светящийся или дымовой. Как правило, в задней части пули располагался трассёр  — небольшой стакан, заполненный специальным пиротехническим составом. Трассёр воспламенялся от горения пороховых газов в момент выстрела и давал хорошо различимое яркое свечение.

Использование таких боеприпасов позволяло видеть стреляющему траекторию полета пули и корректировать стрельбу. Стрельба трассирующими боеприпасами из стрелкового оружия могла использоваться для указания цели артиллерии. Окрас следа трассирующей пули может быть белым, желтым, зеленым или красным, в зависимости от того какое пиротехническое вещество и с какими примесями используется. Трассирующая пуля также обладала зажигательным действием при попадании в легковоспламеняющийся объект. Для сохранения веса трассирующие пули часто изготавливали большей длины, чем обычные (пуля глубже утоплена в гильзу патрона). Пуля могла быть как просто трассирующей, так и комбинированного действия, например, бронебойно-зажигательная трассирующая. Следует отметить, что по сложности и стоимости изготовления, трассирующая пуля занимала лидирующее положение.

Разрывная пуля — пуля c зарядом ВВ, который взрывался при попадании пули в цель или через определённый промежуток времени после выстрела. Для основного заряда обычно применялся пентрит, гексоген, флегматизированный ТЭН и другие ВВ. Пуля полностью разрушалась при попадании даже в относительно слабые предметы: брезент, фанера, ветви деревьев и т. п. Ранние разрывные пули было принято делить на «ударные» и собственно разрывные. Первые содержали только ударный состав (типа начинки капсюля) и были проще по конструкции. Вторые содержали инициирующий (капсюль) и разрывной (бризантное ВВ) заряды. Производство таких пуль довольно дорогое, в то время когда эффект от их применения далеко не однозначный. Несмотря на международный запрет на использование разрывных пуль в ходе боевых действий, выпуск боевых разрывных боеприпасов никогда не прекращался, но в подавляющем большинстве случаев такие пули позиционировались, как предназначенные для борьбы с авиационной техникой.

Экспансивная пуля (разворачивающаяся или пуля «дум-дум») — пуля, конструкция которой предусматривает существенное увеличение диаметра при попадании в мягкие ткани с целью повышения поражающей способности и/или уменьшения глубины проникновения. Существовали различные конструктивные решения, способные обеспечить такое поведение пули. Как правило, выделяют: полуоболочечные пули и пули с экспансивной полостью. Несмотря на запрет использования пуль согласно международным договорам, пули ограничено применялись во Второй мировой войне (Германия, СССР, Финляндия). По неписанным законам войны пленных солдат, уличённых в использовании экспансивных пуль, часто расстреливали на месте.

Пристрелочная пуля предназначалась для получения заметного на большом расстоянии облачка дыма в месте попадания в цель. С ее помощью производится пристрелка целей из станковых пулеметов на дистанциях до 1,5 км. Устройство пули аналогично зажигательной и отличалось лишь пиротехническим составом, запрессованным в головной части. К разновидности этого вида пуль относилась пристрелочно-зажигательная пуля, которая состояла из оболочки, колпачка, свинцовой рубашки, зажигательного состава, стакана, свинцовой прокладки, стаканчика с воспламенительным и трассирующим составами, капсюльной втулки с капсюлем-воспламенителем, предохранителя, ударника с жалом и матерчатой прокладки.

Оружейная гильза  — тонкостенная закрытая с одного конца трубка (стакан), предназначенная для помещения метательного заряда и средств воспламенения, служащая оболочкой унитарного патрона и соединяющая в одно целое конструктивные части патрона: пулю, снаряд, заряд и капсюль. Кроме того, гильза предохраняет составляющие от воздействия внешних условий и обеспечивает обтюрацию патронника: прижимаясь при выстреле давлением пороховых газов к стенкам патронника, она предотвращает прорыв газов в сторону затвора. Важнейшие качества оружейной гильзы — герметичность, стойкость к коррозии, прочность и лёгкость извлечения (экстрагирования) её из патронника после выстрела.

В патронах используются цельнотянутые металлические (латунные, стальные, алюминиевые) гильзы. Материал и технология изготовления гильзы обеспечивают надежность действия оружия, точность стрельбы, устойчивость работы системы перезаряжания.

При массовом производстве стоимость гильзы составляет до 60% стоимости всего патрона. Стальные гильзы дешевле латунных, незначительно уступают им в пластических свойствах, однако более подвержены коррозии, и патроны с ними быстрее приходят в негодность. Алюминиевые гильзы способны заменить стальные и латунные, но только в патронах средней мощности.

По форме гильзы бывают цилиндрические, бутылочные и конические. Гильзы бутылочной формы характеризуются следующими внешними размерами: длиной гильзы, диаметром дульца гильзы, диаметром шеи гильзы, диаметром плеча гильзы, диаметром основания гильзы, диаметром нижней части гильзы — закраины (фланца). Бутылочные гильзы фиксируются скатом, на ряде патронов – выступающей закраиной. Цилиндрической гильзе для облегчения экстракции (извлечения) из патронника иногда придается некоторая конусность. Цилиндрические гильзы используются в пистолетных патронах, в патроннике фиксируются обычно передним срезом. Гильзы конические и цилиндрические характеризуются длиной гильзы, диаметром дульца, диаметром основания и диаметром закраины (фланца).

Патроны фиксировались при досылке в патронник передним торцом гильзы в уступ патронника, или упором закраины в торец патронника. Для экстракции гильзы большинство патронов имели в задней части кольцевую проточку или выступ (закраину) под зуб выбрасывателя. Существуют также гильзы, закраина которых образована выступом и проточкой. Гильзы с выступающей закраиной в виде кольцевого выступа назывались фланцевыми. Гильзы с невыступающей закраиной, образованной кольцевой проточкой, назывались бесфланцевыми. Гильзы с частично выступающей закраиной, образованной выступом и проточкой, назывались полуфланцевыми.

Гильзы с выступающей закраиной (фланцевые) использовались в патронах к револьверам, а также ко многим винтовкам, разработанным в XIX веке. Гильзы с закраиной помечались буквой R. Бесфланцевые гильзы предназначались для применения в автоматическом оружии, так как они обеспечивают плотное заполнение магазина и надежность боепитания. Для использования в револьверах патроны без выступающей закраины использовались с пачками, либо патронная камора делалась с уступом, в который упиралось дульце гильзы.

Фиксация пули в дульце гильзы производилась плотной посадкой, обжимкой, завальцовкой края дульца в канавку пули или кернением, иногда с применением герметизирующего контурного лака.

Некоторые гильзы имели технологические особенности. Так существовали гильзы с кольцевой выемкой-каннелюрой, в которую упиралась пуля. Гильзы для патронов скорострельных пулемётов имели утолщённые стенки, усиленное крепление капсюля в гнезде, двойной кольцевой обжим пули в дульце гильзы. Гильзы для холостых патронов имели удлинённое (в сравнении с боевыми) дульце с обжатыми лепестками. Для герметичности дульце покрывали лаком. Гильзы учебных патронов имели продольные или кольцевые выемки для идентификации их на ощупь.

На донце гильзы наносилась маркировка, включающая обозначение марки патрона, аббревиатуру или кодовый номер производителя, год выпуска, при массовом производстве мог указываться также месяц или квартал.

Боевой заряд патрона состоит из бездымного (пироксилинового) пороха. В состав пироксилиновых порохов обычно входит 91-96% пироксилина, 1,2-5% летучих веществ (спирт, эфир и вода), 1,0-1,5% стабилизатора (дифениламин, централит) для увеличения стойкости при хранении, 2-6% флегматизатора для замедления горения наружных слоев пороховых зёрен и 0,2-0,3% графита в качестве добавок. Изготавливался порох в форме зерен (пластин или трубочек), величина, форма и химический состав которых зависел от целевого назначения – ружейный, винтовочный, пистолетный и т.д. При короткоствольном оружии подбирали порох с малым размером зерен – для обеспечения полного сгорания заряда за время движения пули по каналу ствола. Плотность заряжания (отношение веса заряда к объему зарядной каморы) определялся размерами зарядной каморы гильзы, допустимым давлением в канале ствола и для пистолетных патронов обычно невелика. Отношение массы пули к массе порохового заряда у пистолетных патронов – от 10 до 45, у промежуточных и винтовочных – 2 — 4. Для обеспечения длительного хранения в пороховой состав могли вводится стабилизаторы.

Капсюль (капсюль-воспламенитель или пистон) — устройство для воспламенения порохового заряда в огнестрельном оружии. Он представлял собой стакан из цельнотянутого мягкого металла (обычно латуни) с небольшим зарядом чувствительного к удару взрывчатого вещества (например, смесь гремучей ртути (35 %), антимония (25%) и бертолетовой соли (40%). Капсюль являлся составной частью унитарного патрона и закреплялся в специальном углублении в донце гильзы. Когда курок или ударник накалывал капсюль бойком, этот заряд взрывался и создавал форс пламени, поджигающий пороховой заряд. От капсюля требуют: надежного и однообразного действия; определенной чувствительности, т.е. безотказного действия при ударе бойка; определенной воспламеняющей способности, обеспечивающей луч огня требуемой длины, продолжительности и силы – эти три показателя объединяют понятием «форс пламени». Форс пламени определяет возможность капсюля воспламенить пороховой заряд определенной массы и плотности. При значительном увеличении веса порохового заряда требуется и усиление капсюля. В зависимости от размещения ударного состава различают патроны центрального и кольцевого воспламенения. В первых капсюль в виде колпачка крепится в центре донца гильзы, а во вторых ударный состав размещается внутри полой закраины гильзы.

Патроны одного семейства имели одинаковые гильзу и капсюль, а также, по возможности, общие размеры. Определенные допуски на длину патрона и «оживальность» головной части пули необходимы для нормальной работы системы перезаряжания при использовании патронов разных типов. С той же целью устанавливались допуски на разброс мощности патрона.

Несмотря на внешнюю простоту, патрон представлял собой сложное в производстве изделие. Цикл его производства требовал множества механических, термохимических и контрольных технологических операций, а значит – хорошо поставленной промышленной технологии. Только высокотехнологическое производство могло обеспечить колоссальные потребности военных.

В период войны было выпущено миллиарды стрелковых патронов. Кроме того, значительные запасы патронов были накоплены и в довоенный период. Определить точное количество патронов использованных во Второй мировой войне достаточно затруднительно. Однако, приблизительно весь объем можно оценить в 50-55 млрд. шт. В частности, Великобританией с 1939 по 1944 г. было выпущено 2 млрд. стрелковых патронов. В Германии с 1940 по 1944 г. произведено 14,8 млрд. патронов (около 1,5 млрд. винтовочных патронов, в разное время захвачено СССР). В СССР за годы войны было выпущено 22,7 млрд. штук стрелковых патронов (израсходовано 17 млрд.), в т.ч. 200 млн. авиационных патронов. В США с 1.07.1940 г. по 1.08.1945 г. произведено 8,3 млрд. патронов.