Сердечник бронебойной пули

Полезная модель относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным и может быть использовано при разработке новых и модернизации имеющихся твердосплавных материалов для сердечников с высоким пробивным действием. Сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, и состоящий из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, а меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97 диаметра основания головной части сердечника, больший диаметр конуса равен диаметру основания головной части сердечника, а материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц и коэффициент интенсивности напряжений K_1c не ниже 8 МПа*м^1/2.

Полезная модель относится к боеприпасам, в частности к пулям автоматным и винтовочным и может быть использовано при разработке новых и модернизации имеющихся твердосплавных материалов для сердечников с высоким пробивным действием.

Известно решение, в котором головная часть стального сердечника выполнена в виде конуса с углом при вершине 50°-90° и имеет длину (0,2-0,8) калибра пули (Патент RU 2133441).

Недостатком решения является низкое пробивное действие.

Наиболее близким является решение, в котором твердосплавный сердечник состоит из хвостовой части и головной части имеющей оживальную форму, выполнен из материала, обладающего пределом прочности на сжатие более 4000 МПа и имеющий угол при вершине от 90° до 120°, при этом указанный угол скругляют радиусом (0,2-0,6) мм (Патент RU 2254551).

Недостатком известного решения также является недостаточная пробивная способность сердечника.

Недостаток обусловлен тем, что на сердечнике имеются концентраторы напряжений на границе хвостовика и головной части, а материал сердечника оптимизирован по одному параметру пределу прочности на сжатие, не отражающего механизмы разрушения сердечника при его внедрении в броню.

Из многочисленных литературных источников известно, что зависимости _сж от содержания кобальта проходят через максимум, при содержании кобальта(4-6%). С увеличением среднего размера зерна карбидных зерен предел прочности монотонно уменьшается, но для всех размеров наблюдается максимум в интервале 6-8% Со. Наиболее высокий уровень _сж наблюдается у мелкозернистых сплавов при содержании кобальта 4-8.6% Со, т.е. по пределу прочности на сжатие твердых сплавов, имеющего экстремальные характеристики, однозначно оценить пробивную способность материалов невозможно.

В основу изобретения поставлена задача повышение пробиваемости, за счет сохранения оптимальной геометрии головки сердечника и за счет проведения оптимизации геометрических параметров частей хвостовика сердечника и изготовление его из твердого сплава имеющего оптимальные пробивные свойств твердого сплава.

Поставленная задача решается тем, что сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа, и состоящий из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97 диаметра основания головной части сердечника, а больший диаметр конуса равен, диаметру основания головной части сердечника, а материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц и коэффициент интенсивности напряжений К_1с не ниже 8 МПа*м^1/2

На чертеже представлена конструкция заявляемого сердечника, где - угол при вершине головной части.

Сердечник пули состоит из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120°, и вершину головной части округленной радиусом 0,2-0,6 мм, при этом хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97, а больший диаметр конуса равен, диаметру головной части сердечника D.

В таблице представлены результаты испытаний, подтверждающие повышение пробивной способности сердечника бронебойной пули, оптимизированного по геометрическим параметрам хвостовика сердечника и оптимизированного по твердости, коэффициенту интенсивности напряжений и пределу прочности на сжатие.

Форма и свойства материала сердечника	Пробитие плиты из стали марки Ст. 3 ГОСТ 14637-89 толщиной на дальности 100 м	Бронеплита 5 мм марки 2П ГОСТ В 21967- 90 на дальность 350 м
16 мм	18 мм	20 мм	24 мм
Прототип, Сплав ВК4, сж =5890 МПа, HRA94 K1c=5 МПа*м 1/2., оптимизирована геометрия головки сердечника	100%	100%	20%	0%	100%
Предлагаемый сердечник Сплав ВК6-ХОМ. сж=4800 МПА, HRA92 K1c=11 МПа*м 1/2., оптимизирована геометрия головки и хвостовика	100%	100%	100%	80%	100%

Как видно из результатов эксперимента, у пули с сердечником, выполненным из материала имеющего предел прочности на сжатие 4800 МПа и с углом при вершине 120° твердость HRA 92, коэффициент интенсивности напряжений K_1c=11 МПа*м^1/2, пробивные свойства выше, а предел прочности на сжатие ниже.

Сердечник бронебойной пули, выполненный из твердого сплава с пределом прочности на сжатие более 4000 МПа и состоящий из хвостовой части и головной части, имеющей оживальную форму с углом при вершине головной части от 90 до 120° и вершину головной части, округленной радиусом 0,2-0,6 мм, отличающийся тем, что хвостовик сердечника выполнен в виде усеченного конуса, при этом меньший диаметр конуса равен 0,90-0,97 диаметра основания головной части сердечника, а больший диаметр конуса равен диаметру основания головной части сердечника, а материал твердого сплава имеет твердость HRA не ниже 88,5 единиц и коэффициент интенсивности напряжений K_1c не ниже 8 МПам^1/2.