Терминальная баллистика - Terminal ballistics

Детали пули: 1 металлическая оболочка, 2 свинцовых сердечника, 3 стальных пенетратора.

Терминальная баллистика (также известен как баллистика ран), подполе баллистика, это исследование поведения и эффектов снаряд когда он поражает и передает свою энергию цели. Конструкция пули и скорость удара во многом определяют эффективность ее удара.^[1]

Общее

Хотя концепции терминальной баллистики могут быть применены к любому снаряду, поражающему любую цель, большая часть темы касается воздействия огня из стрелкового оружия, поражающего живые цели, и их способности выводить из строя или уничтожать их. Общие факторы включают вес пули, состав, скорость и форму.

Снаряды огнестрельного оружия

Классы пуль

Есть три основных класса пуль:

Те, которые предназначены для максимальной точности на различных диапазонах
Те, которые предназначены для максимального увеличения урона цели за счет как можно более глубокого проникновения.
Те, которые предназначены для предотвращения чрезмерного проникновения в цель, путем деформации, чтобы контролировать глубину проникновения пули, что, как побочный продукт, наносит больший ущерб внутри раны

Третий класс может ограничивать проникновение путем расширения или фрагментации.

Стрельба по мишеням

.32 ACP цельнометаллическая оболочка, .32 S&W Long пыж, .380 ACP в рубашке полая точка

Для стрельбы по мишеням на короткие дистанции до 50 метров (55 ярдов), аэродинамика относительно не важны, а скорости невелики. Пока пуля сбалансирована и не падает, аэродинамика не имеет значения. Для стрельбы по бумажным мишеням лучшая пуля - та, которая пробьет идеальное отверстие в мишени. Эти пули называются пыж. У них очень плоский передок, часто с относительно острой кромкой по периметру. Плоская передняя часть пробивает в бумаге большое отверстие, близкое к полному диаметру пули, если не равное ему.

Это позволяет легко и однозначно подсчитать цель. Поскольку срезание края кольца мишени приведет к более высокому баллу, важны доли дюйма. Журнал Пистолеты с питанием не могут надежно кормить пыж из-за угловатой формы. Чтобы решить эту проблему, полувагатор используется. Полупукорез состоит из конической части, которая переходит в меньшую плоскость, и тонкого острого выступа в основании конуса. Плоское острие пробивает чистое отверстие, а выступ аккуратно открывает отверстие. Для стальных целей важно обеспечить достаточную силу, чтобы опрокинуть цель, при минимальном повреждении цели. Мягкая свинцовая пуля или оболочка пуля с полым наконечником или мягкая пуля будет выравниваться при ударе (если скорость при ударе достаточна, чтобы заставить его деформироваться), распространяя удар по большей площади цели, позволяя приложить большую общую силу без повреждения стальной цели.

Существуют также специализированные пули, предназначенные для использования при высокоточной стрельбе по мишеням из мощных винтовок; Дизайн несколько отличается от производителя к производителю. Исследования 1950-х гг. ВВС США обнаружил, что пули более устойчивы в полете на больших расстояниях и более устойчивы к боковому ветру, если центр тяжести находится несколько позади центра давления. Пуля MatchKing (которая до сих пор широко используется и удерживает множество рекордов) - это полая точка конструкция с крошечным отверстием в кожухе на острие пули и полым воздушным пространством под острием пули, где у предыдущих обычных пуль был свинцовый сердечник, доходивший до острия.

В Военные США теперь выдает боеприпасы снайперы которые используют пули этого типа. В 7,62 × 51 мм НАТО Выпускаются боеприпасы M852 Match и M118LR, оба из которых используют пули Sierra MatchKing; в 5.56 × 45 мм НАТО, те ВМС США и Морская пехота США снайперы кто использует Accurized Винтовки типа М16 выдаются Mk 262 Mod 0 картридж разработан совместно Боеприпасы Блэк Хиллс и Кран Центр морской надводной войны с использованием пули производства Sierra Bullets, каннелированной в соответствии с военными спецификациями для этого проекта.

Радикально разработанный для высокоточной стрельбы по мишеням на сверхдальних дистанциях из мощных винтовок и снайперской стрельбы очень низкое сопротивление (VLD) пули, которые обычно изготавливаются из стержней из монометаллических сплавов на ЧПУ токарные станки. Движущей силой этих снарядов является желание улучшить практические максимальная эффективная дальность за пределами нормальных стандартов. Для этого пули должны быть очень длинными, и часто приходится превышать нормальную общую длину патрона. Общий нарезы скорости вращения также часто приходится подтягивать, чтобы стабилизировать очень длинные снаряды. Такие картриджи, не существующие в продаже, называются "дикие кошки". Использование патрона (ультра) дальнего действия на основе Wildcat требует использования нестандартной или индивидуализированной винтовки с соответствующим образом вырезанным патронником и быстро вращающимся каналом ствола.

Максимальное проникновение

При использовании против бронированных целей или крупных, сильных диких животных наиболее важным фактором является проникновение. Сосредоточение наибольшего количества импульса на наименьшей возможной области цели обеспечивает наибольшее проникновение. Пули для максимального проникновения предназначены для противодействия деформации при ударе и обычно изготавливаются из свинца, покрытого оболочкой из меди, латуни или мягкой стали (некоторые даже из твердого сплава меди или бронзы). Куртка полностью закрывает переднюю часть пули, хотя часто задняя часть остается с оголенным свинцом (это производственные соображения: сначала формируется оболочка, а свинец - обжатый сзади).

Для проникающих веществ, значительно более твердых, чем свинец в оболочке, свинцовый сердечник дополняется или заменяется более твердым материалом, например, закаленной сталью. Военный бронебойный боеприпасы для стрелкового оружия изготавливаются из стального сердечника с медной оболочкой; Сталь сопротивляется деформации лучше, чем обычный мягкий свинцовый сердечник, что обеспечивает большее проникновение. В нынешней пуле НАТО 5,56 мм SS109 (M855) используется свинцовый сердечник со стальным наконечником для улучшения пробития, стальной наконечник обеспечивает сопротивление деформации для пробивания брони, а более тяжелый свинцовый сердечник (на 25% тяжелее предыдущей пули M193) обеспечивает повысился секционная плотность для лучшего проникновения в мягкие цели. Для более крупных и высокоскоростных орудий, таких как танковые орудия, твердость имеет второстепенное значение по сравнению с плотностью и обычно подкалиберные снаряды сделано из карбид вольфрама, твердый сплав вольфрама или обедненный уран обожжены из легкого алюминия или магниевого сплава (или в некоторых случаях из углеродного волокна) сабо.

Многие современные танковые орудия являются гладкоствольными, а не нарезными, потому что практические повороты нарезов могут только стабилизировать снаряды, такие как Бронебойный баллистический колпачок (APCBC) с соотношением длины к диаметру примерно до 5: 1, а также потому, что нарезы добавляют трение, уменьшая скорость и, следовательно, общую силу, которую можно достичь. Чтобы получить максимальную силу на минимальной площади, современные противотанковый раунды имеют соотношение сторон 10: 1 или более. Поскольку они не могут быть стабилизированы с помощью нарезов, они сконструированы как большие дротики, с плавниками, обеспечивающими стабилизирующую силу вместо нарезов. Эти подкалиберные патроны, получившие название Бронебойно-стабилизированная сабо для сброса (APFSDS) удерживаются в канале сабо. Башмак представляет собой легкий материал, который передает давление заряда на пенетратор, а затем выбрасывается, когда снаряд выходит из ствола.

Контролируемое проникновение

Последняя категория пуль - это пули, предназначенные для контроля проникновения, чтобы ничего не повредить за целью. Такие пули используются в основном для охоты и гражданского назначения. противопехотный использование; они обычно не используются военными, поскольку использование расширяющихся пуль в международных конфликтах запрещено Гаагская конвенция и потому, что эти пули имеют меньше шансов пробить современные бронежилеты. Эти пули предназначены для увеличения площади их поверхности при ударе, что создает большее сопротивление и ограничивает прохождение цели. Желательным побочным эффектом является то, что расширенная пуля делает отверстие большего размера, увеличивая повреждение тканей и ускоряя вывод из строя.

В то время как пуля, которая проникает насквозь, имеет тенденцию вызывать более обильное кровотечение, позволяя охотничьему животному легче проходить через кровь, в некоторых применениях более желательно предотвращение выхода из задней части цели. Пробивающая пуля может продолжаться (вероятно, не соосно исходной траектории из-за отклонения цели) и может вызвать непреднамеренное повреждение или травму.

Плоская точка

Самая простая пуля с максимальным разрушающим действием - это пуля с широким плоским наконечником. Это увеличивает эффективную площадь поверхности, поскольку округлые пули могут позволить тканям «обтекать» края. Плоские точки также увеличивают сопротивление во время полета, что уменьшает глубину проникновения пули. Пули с плоским острием с передней частью до 90% от общего диаметра пули обычно предназначены для использования против крупной или опасной дичи. Они часто сделаны из необычайно твердых сплавов, длиннее и тяжелее обычных для своего калибра и даже включают в себя такие экзотические материалы, как вольфрам для увеличения их секционной плотности.

Эти пули предназначены для глубокого проникновения через мышцы и кости, при этом образуя раневой канал почти во весь диаметр пули. Эти пули предназначены для проникновения достаточно глубоко, чтобы достичь жизненно важных органов под любым углом и на достаточно большом расстоянии. Одно из применений пули с плоским острием на охоте - крупная дичь, такая как охота на медведя из пистолета в .44 Магнум или большего калибра. Чаще, чем охота, его используют в защитном «медвежьем ружье», которое носят туристы. Недостатком пуль с плоским острием является снижение аэродинамических характеристик; плоская точка вызывает много тянуть, что приводит к значительному снижению скорости на больших дистанциях.

Расширение

Более эффективны по более легким целям расширяющиеся пули, пуля с полым наконечником и мягкая пуля. Они предназначены для использования гидравлического давления мышечной ткани для расширения пули. Полое острие отслаивается на несколько соединенных частей (иногда называемых лепестками из-за их внешнего вида), в результате чего пуля создает большую область постоянного повреждения. Полое острие заполняется тканями тела и жидкостями при ударе, а затем расширяется, поскольку в пулю попадает материя. Этот процесс неофициально называется грибовидностью, так как идеальный результат - форма, напоминающая гриб - цилиндрическое основание с широкой поверхностью, на которой кончик пули отошел назад, открывая большую площадь при прохождении через тело. В целях аэродинамической эффективности наконечник полого наконечника часто будет иметь заостренный полимерный «нос», который также может способствовать расширению, действуя как поршень при ударе, толкающем полое отверстие. Покрытый медью полый наконечник, загруженный в .44 Magnum, например, с исходным весом 240 гран (15,55 г) и диаметром 0,43 дюйма (11 мм) может при ударе образовать грибовидный круг диаметром 0,70. дюйм (18 мм) и конечный вес 239 гран (15,48 г). Это отличное исполнение; сохранился почти весь вес, а площадь лобовой поверхности увеличилась на 63%. Проникновение пустотелого острия будет меньше, чем вдвое, чем у аналогичной нерасширяющейся пули, а образовавшаяся рана или постоянная полость будут намного шире.

Может показаться, что если вся цель снаряда с максимальным разрушением состоит в расширении до большего диаметра, было бы разумнее начать с желаемого диаметра, чем полагаться на несколько противоречивые результаты расширения при ударе. Хотя в этом есть свои достоинства (есть сильные последователи .45 ACP, по сравнению с .40 S&W и 0,355 в диаметре 9 × 19 мм, именно по этой причине) есть и существенные минусы. Пуля большего диаметра будет иметь значительно больше тянуть чем пуля меньшего диаметра и той же массы, что означает, что характеристики на большой дальности будут значительно ухудшены. Пуля большего диаметра также означает, что для хранения боеприпасов требуется больше места, что означает либо более громоздкое оружие, либо меньшую емкость магазина. Обычным компромиссом при сравнении пистолетов .45 ACP, .40 S&W и 9x19 мм является емкость от 7 до 14 патронов у .45 ACP по сравнению с емкостью от 10 до 16 патронов у .40 S&W vs. Ёмкость от 13 до 19 патронов калибра 9 × 19 мм. Хотя есть несколько пистолетов калибра .45 с магазинами повышенной емкости (Para Ordnance будучи одним из первых в конце 1980-х годов) многие люди находят требуемый широкий хват неудобным и трудным в использовании. Особенно в том, что касается военных требований к нерасширяющемуся снаряду, ведутся ожесточенные споры о том, лучше ли иметь меньшее количество более крупных пуль для усиления конечных эффектов или большее количество меньших пуль для увеличения числа потенциальных попаданий в цель.

Фрагментация

Пример фотографии сверхпробития осколочного снаряда.

Снаряды этого класса предназначены для разрушения при ударе, при этом они имеют конструкцию, более похожую на расширяющуюся пулю. Пули с фрагментацией обычно имеют конструкцию, аналогичную описанным выше полым снарядам, но с более глубокими и большими полостями. Они также могут иметь более тонкие медные оболочки, чтобы снизить их общую целостность. Эти пули обычно стреляют с высокой скоростью, чтобы максимально увеличить их фрагментацию при ударе. В отличие от полого наконечника, который пытается оставаться в виде одной большой части, сохраняя как можно больший вес, при этом представляя наибольшую площадь поверхности цели, дробящаяся пуля предназначена для почти мгновенного распада на множество мелких частей.

Это означает, что вся кинетическая энергия от пули передается в цель за очень короткий период времени. Наиболее распространенное применение этой пули - отстрел паразитов, например луговых собачек. Действие этих пуль весьма драматично, часто при ударе животное разносится на части. Однако в случае крупной дичи фрагментирующие боеприпасы обеспечивают недостаточное проникновение в жизненно важные органы, чтобы гарантировать чистое поражение; вместо этого может произойти «разбрызгивание». Это также ограничивает практическое использование этих снарядов сверхзвуковыми (винтовочными) снарядами, которые имеют достаточно высокую кинетическую энергию, чтобы гарантировать летальное попадание. Двумя основными преимуществами этого боеприпаса являются то, что он очень гуманен, поскольку попадание почти в любую точку большинства мелких паразитов гарантирует мгновенное уничтожение, а осколки пули с относительно небольшой массой представляют очень низкий риск рикошета или проникновения в непредусмотренные вторичные цели. . Не следует путать фрагментирующие пули с хрупкими пулями (см. Ниже).

Также используются пули, похожие на пули с полым наконечником или пули с мягким наконечником, сердечники и / или оболочки которых намеренно ослаблены, чтобы вызвать деформацию или фрагментацию при ударе. В Варшавский договор 5,45 × 39 мм M74 Патрон для штурмовой винтовки является примером тенденции, которая становится обычным явлением в эпоху высокоскоростных боевых патронов малого калибра. В патроне 5,45 × 39 мм используется пуля в стальной оболочке с сердечником, состоящим из двух частей, причем задняя часть является ведущей, а передняя - стальной с воздушным карманом в передней части. При ударе неподдерживаемый наконечник деформируется, изгибая нос пули в небольшую L-образную форму. Это заставляет пулю кувыркаться в ткани, увеличивая, таким образом, эффективную площадь лобовой поверхности за счет более частого движения вбок.

Это не нарушает Гаагскую конвенцию, поскольку в ней конкретно упоминаются пули, которые расширяются или расплющиваются в теле. НАТО SS109 также имеет тенденцию изгибаться на стыке стали и свинца, но из-за своей более слабой оболочки он распадается на множество десятков частей. Мяч НАТО калибра 7,62 мм, производимый некоторыми странами, такими как Германия и Швеция, также может фрагментироваться из-за конструкции оболочки.

Хрупкий

Последняя категория расширяющихся пуль - это хрупкие пули. Они разработаны так, чтобы разрушаться при ударе, что приводит к огромному увеличению площади поверхности. Чаще всего такие пули изготавливаются из свинцовых гранул небольшого диаметра, помещенных в тонкую медную оболочку и удерживаемых эпоксидной смолой или аналогичным связующим. При ударе эпоксидная смола раскалывается, и медная оболочка раскрывается, отдельные свинцовые шарики затем распределяются широким узором и из-за их низкого отношения массы к площади поверхности очень быстро останавливаются. Подобные пули сделаны из спеченный металлы, превращающиеся в порошок при ударе. Эти пули обычно ограничиваются пистолетными патронами и винтовочными патронами, предназначенными для использования на очень коротких дистанциях, поскольку неоднородные сердечники имеют тенденцию вызывать неточности, которые, хотя и допустимы на коротких дистанциях, неприемлемы для больших дистанций, на которых используются некоторые винтовки.

Чаще всего ломкие боеприпасы используются для тренировок по стрельбе по стальным мишеням с близкого расстояния, в то время как при стрельбе по стали может возникнуть риск получить ранение осколками стандартных твердых свинцовых пуль при стрельбе по стали, порох, который разлагается на хрупкие пули. при ударе представляет собой очень низкий риск для стрелка. Это становится неактуальным при стрельбе на больших дистанциях, поскольку маловероятно, что осколки, образовавшиеся в результате попадания любого типа пули в стальную цель, пройдут более 50-100 ярдов, в этих случаях на больших дистанциях более целесообразно использовать летящие пули. они идентичны тем, которые используются в реальных ситуациях, чем для снижения возможных рисков от осколков пуль и рикошетов, поэтому хрупкие пули обычно не используются. Одно интересное применение патронов из спеченного металла - в дробовиках при спасении заложников; Спеченный металлический патрон используется на близком расстоянии, чтобы вывести механизм замка на улицу. Образовавшийся металлический порошок немедленно рассеется после взлома дверного замка и не причинит почти никакого ущерба обитателям комнаты. Осколочные снаряды также используются вооруженными агентами службы безопасности в самолетах. Проблема заключается не в разгерметизации (пулевое отверстие не сбросит давление в авиалайнере), а в чрезмерном проникновении и повреждении жизненно важных электрических или гидравлических линий или ранении невиновного наблюдателя пулей, которая полностью проходит через тело цели вместо того, чтобы останавливаться в теле. .

Большой калибр

Цель стрельбы крупнокалиберным снарядом не всегда одинакова. Например, может потребоваться дезорганизовать вражеские войска, нанести урон вражеским войскам, устранить функционирование вражеского танка или разрушить вражеский бункер. Разумеется, для разных целей требуются снаряды разной конструкции.

Многие крупнокалиберные снаряды снаряжены фугас который при детонации разрушает оболочку снаряда, производя тысячи высокоскоростных осколков и сопровождающееся резко возрастающим избыточным давлением взрыва. Реже для выпуска используются другие химический или биологический агенты, либо при ударе, либо над целевой областью; разработка соответствующего предохранитель - сложная задача, выходящая за рамки терминальной баллистики.

Другие крупнокалиберные снаряды используют бомбы (суббоеприпасы), которые выпускаются снарядом-носителем на необходимой высоте или времени над своей целью. Для артиллерийских боеприпасов США эти снаряды называются Улучшенные обычные боеприпасы двойного назначения (DPICM), 155-мм снаряд M864 DPICM, например, содержит в общей сложности 72 кумулятивных осколочных бомбы. Использование нескольких бомб вместо одного фугасного снаряда позволяет создать более плотное и менее расточительное поле осколков. Если бомба поражает бронированный автомобиль, также существует вероятность того, что кумулятивный заряд (если он используется) проникнет и выведет его из строя. Негативным фактором их использования является то, что любые неработающие бомбы продолжают засорять поле боя в очень чувствительном и смертоносном состоянии, вызывая жертвы спустя долгое время после прекращения конфликта. Международные конвенции, как правило, запрещают или ограничивают использование этого типа снарядов.

Некоторые противотанковые снаряды используют так называемые кумулятивный заряд чтобы победить свою цель. Фигурные заряды использовались с тех пор, как было обнаружено, что блок взрывчатки с выгравированными на нем буквами создавал идеальные впечатления от этих букв при взрыве о кусок металла. Кумулятивный заряд - это заряд взрывчатого вещества с полой облицованной полостью на одном конце и детонатором на другом. Они работают за счет детонирующего фугасного взрывчатого вещества, разрушающего (часто медный) вкладыш в себя. Часть разрушающегося лайнера продолжает формировать постоянно растягивающуюся струю материала, движущуюся с гиперзвуковой скоростью. При взрыве на правильном расстоянии от брони реактивная струя сильно пробивает себе путь сквозь броню цели.

Вопреки распространенному мнению, струя облицованного медью кумулятивного заряда не расплавляется, хотя нагревается примерно до 500 ° C. Это заблуждение связано с жидкоподобным поведением металла, которое вызвано огромным давлением, создаваемым во время детонации взрывчатого вещества, заставляющим металл течь пластически. При использовании в качестве противотанкового снаряда, снаряд, использующий кумулятивную боеголовку, известен под аббревиатурой ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА (осколочно-фугасная противотанковая).

Формованные обвинения можно защитить с помощью взрывоопасная реактивная броня (ERA) или сложный композитная броня массивы. ERA использует взрывчатое вещество, зажатое между двумя относительно тонкими (обычно) металлическими пластинами. Взрывчатое вещество детонирует при ударе струи кумулятивного заряда, детонирующий сэндвич с взрывчатым веществом раздвигает две пластины, снижая проникновение струй, создавая помехи и разрушая их. Недостатком использования ERA является то, что каждая пластина может защитить от одиночного удара, и возникающий в результате взрыв может быть чрезвычайно опасен для находящегося поблизости персонала и легкобронированных конструкций.^{[нужна цитата ]}

Танковые кумулятивные снаряды постепенно заменяются для атаки тяжелой брони на так называемые пенетраторы "кинетической энергии". Это самые примитивные (по форме) снаряды, от которых сложнее всего защититься. Пенетрант KE требует огромной толщины стали или сложной брони для защиты. Они также образуют отверстие гораздо большего диаметра по сравнению с кумулятивным зарядом и, следовательно, создают гораздо более обширный эффект позади брони. Пенетраторы KE наиболее эффективны, когда они изготовлены из плотного прочного материала, который формируется в виде длинного узкого снаряда, похожего на стрелу / дротик.

В качестве материала пенетратора часто используются сплавы вольфрама и обедненного урана. Длина пенетратора ограничена способностью пенетратора противостоять пусковым усилиям в канале ствола и поперечным силам по его длине при ударе.^{[нужна цитата ]}

Галерея

Баллистика ранения для различных советских патронов
АК-47 7,62x39 мм баллистика ранения
АК-74 5,45x39 мм баллистическая рана
M16 5.56x45mm баллистическая рана
M16A2 M855 5.56X45mm Баллистика ранения НАТО

Смотрите также

внешняя ссылка

[1] Руководство по испытаниям и анализу баллистики терминалов для отделения механики проникновения - BRL

[1]