Латунная охотничья пуля 12 калибра

Пуля Чайкина латунная 12 калибра. Предназначена для охоты на крупного зверя в условиях леса, и кустарников. А также для спортивной целевой стрельбы.
Основные требования предъявляемые к новой пуле:
  1. Высокая точность изготовления и малый разброс массы.
  2. Высокая начальная скорость полета.
  3. Стабильность полета и большой запас статической устойчивости.
  4. Применение стали исключалось категорически по причине потенциальной опасности повредить ствол, а также потенциальной опасности рикошетов.

Для решения поставленных задач была предложена геометрия пули показанная на фото справа.

  1. Пуля изготовлена из латуни. Точность изготовления обеспечена использованием токарного автомата. Колебание массы составило менее 0.1 грамма.
  2. Латунь тверже и прочнее свинца, следовательно, применяя современные быстрогорящие пороха, можно разогнать пулю до существенно более высоких скоростей, чем свинцовую.
  3. Головная часть пули имеет оживальную геометрию для снижения лобового сопротивления. При этом размеры подобраны так, что центр масс пули совпадает (с точностью до 0,1 мм) с геометрическим центром головной части. Это легко видно, если поставить пулю головной частью на ровную поверхность - наблюдается состояние безразличного равновесия. См. фото справа.
         При разработке использовались методы компьютерного анализа аэродинамики. Решалась задача обтекания пули летящей с углом атаки 5, 10 и 20 градусов. В качестве расчетных параметров вычислялись аэродинамические силы X, Y и момент Mz. По этим данным можно судить о запасе статической устойчивости снаряда. Каждый расчет велся для скоростей обтекания – 300 м/с, 400 м/с и 500 м/с (наиболее интересующий нас диапазон скоростей).
       Это позволило в дальнейшем получить интерполяционный полином (парабола) для общей силы сопротивления, который затем подставлялся в систему уравнений движения. Решив которую мы получили примерную траекторию движения пули, зависимости скорости от пройденного расстояния. По моменту Mz оценивался запас статической устойчивости.
 
 

Анализ аэродинамики ближайшего аналога - пули Рубейкина.

Пуля Рубейкина 12 калибра.
В результате анализа результатов расчетов были выявлены следующие особенности:
  • Пуля Рубейкина обладает существенным лобовым сопротивлением в следствие плоской головной части. При начальной скорости в 450 м/с, на дистанции 50 м скорость составляет 343 м/с, а на дистанции 100 м – 268 м/с.
  • Понижение таектории на дистанции 50 метров составляет примерно 75 мм. На дистанции 100 метров - уже 360 мм.
  • Пуля Рубейкина статически устойчива в заданном диапазоне углов атаки – центр давления лежит позади центра масс. При выходе из диапазона углов атаки возможна потеря устойчивости.
  • По мере движения скорость пули снижается и вместе с ней сильно снижается запас статической устойчивости. При достижении скорости меньше скорости звука, запас статической устойчивости становится минимальным и его может не хватить для стабилизации пули в полете – она начинает кувыркаться. В данном случае это скорость около 250 м/с. При дальнейшем снижении скорости запас статической устойчивости опять начинает незначительно расти. Т.о. в районе скорости звука наблюдается снижение статической устойчивости пули.
Пуля Рубейкина 12 калибра.
Пуля охотничья латунная 12 калибра.
 
  • Калибр - 16,5 мм.
  • Масса составила 31,4 грамма. Погрешность массы пули в партии 1000 шт составила менее 0,1 грамма.
  • Головная часть имеет оживальную геометрию для снижения лобового сопротивления.
  • Существенно увеличена проточка образующая хвостовую часть. Она смещена максимально назад, для увеличения запаса статической устойчивости.
  • Размеры пули выбраны так, что геометрический центр оживальной части совпадает с центром масс. При отклонении оси пули от касательной к траектории на угол до 40 градусов, обтекание ее головной части существенно не меняется. Подобно тому, как не меняется характер обтекания шара при медленном вращении (эффект Магнуса не берем в расчет).
Результаты расчетов показали следующее:
  • Лобовое сопротивление существенно уменьшилось (примерно на 15%) по сравнению с ближайшим аналогом - пулей Рубейкина. На скорости 460 м/с 33.5 Н против 39,5 Н у пули Рубейкина.
  • При начальной скорости в 460 м/с на дистанции 50 метров скорость снижается до 360 м/с. На дистанции 100 метров - 296 м/с.
  • Запас статической устойчивости возрос существенно - почти в 3 раза. На фото ниже приведен совместный график запаса статической устойчивости пули Рубейкина и пули Чайкина.
Пуля Чайкина Пуля Чайкина латунная 12 калибра.



Практические испытания пули Чайкина.

Вепрь-12, ствол 570 мм. Цилиндр с компенсатором. Дистанция - 50 метров. Сидя с упора.

После серии нескольких испытаний был найден оптимальный вариант снаряжения, который обеспечил хорошие результаты стрельбы.
Пуля Чайкина латунная 12 калибра.
Базовый вариант снаряжения патрона.

У дробового контейнера Барс-1 отрезается обтюратор с амортизатором. А сам стаканчик разрезается вдоль на две половинки.

Вариант с контейнером Оборонтех.
Не смотря на меньшую длину стаканчика, пуля встает в гильзу ровно. На этом контейнере получился самый удачный отстрел - см. зеленую мишень ниже.

Патрон получается аккуратный. Пуля не торчит из гильзы - допускается использование в ружьях с подствольным магазином.

Контрольный отстрел - 10 выстрелов.



Один из первых вариантов снаряжения - навеска пороха 2.45 (как на банке написано). Разброс увеличивается.

Последний и наиболее удачный вариант снаряжения - контейнер Оборонтех.
В мишени 10 пуль.

Выводы:

  • Пуля на дистанции 50 метров почти гарантированно приходит в черную зону мишени. Что позволяет говорить о уверенном поражении цели.
    Также вероятен хороший результат на дистанции 100 метров. Проверить пока не удалось ввиду отсутствия подходящего тира в обозримом пространстве. Работаем над этим.

  • При контрольных отстрелах боковых приходов пули не зафиксировано. Хотя боковые приходы время от времени встречаются на любых типах подкалиберных пуль.
    Даже на пуле Совестера, которая должна быть ну уж совсем стабильной. Однако зафиксированы случаи бокового прихода даже таких пуль.

  • Отдача при стрельбе почти неощутимая.

  • Проверялось прохождение через 0,75 чок, а также через короткий Парадокс (70 мм). Пуля в контейнере проходит чок без каких-либо проблем. Парадокс увеличивает разброс.

  • Испытания проводились не на баллистическом стволе, а на реальном. Поэтому результаты более приближены к тем что возможны на практике. Вероятно баллистический ствол показал бы существенно меньший разброс.

  • Патроны собирались вручную, хотя и с соблюдением максимально возможной однообразности. Тем не менее вероятны случайные факторы влияющие на стабильность и повторяемость результатов. Возможно у кого-то получатся более интересные результаты по кучности.

Пуля охотничья латунная 12 калибра.
Пуля охотничья латунная 12 калибра.
Пуля Чайкина 12 калибра.
Пуля Чайкина латунная 12 калибра.

Чайкин Сергей Викторович.
s60672 @ mail . ru
МГТУ им. Н.Э.Баумана
кафедра СМ-12
"Технологии ракетно-космического машиностроения"




Chat.ru : Asia.ru!