In dem Artikel "Forgotten sowjetische Patrone 6x49 mm gegen Patrone 6, 8 mm NGSW" haben wir eine der möglichen Möglichkeiten betrachtet, auf das amerikanische NGSW-Programm im Falle einer erfolgreichen Umsetzung zu reagieren. Mögliche Entwicklungswege von Kleinwaffen in der Russischen Föderation im Falle eines offensichtlichen Scheiterns des NGSW-Programms haben wir bereits im Artikel "Die Entwicklung des Maschinengewehrs in der UdSSR und in Russland im Kontext des amerikanischen NGSW-Programms" erörtert ".
Eine der vorrangigen Aufgaben für vielversprechende Kleinwaffen, die als Grund für die Entstehung des NGSW-Programms angegeben wird, ist das Auftauchen bestehender und vielversprechender persönlicher Körperpanzer (NIB) in den Streitkräften Russlands und Chinas.
Trotz ihrer scheinbaren Einfachheit sind Kleinwaffen bei der Tötung feindlicher Soldaten unglaublich effektiv, wie medizinische Statistiken der größten militärischen Konflikte des 20 kleiner Bruchteil der finanziellen Kosten für andere Waffenarten. …
Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Hauptwege, um die Durchschlagskraft einer Munition zu erhöhen: Erhöhung der kinetischen Energie und Optimierung der Form und des Materials der Munition / des Munitionskerns (natürlich sprechen wir nicht von explosiver, kumulativer oder vergifteter Munition). Ein Geschoss oder ein Kern dafür besteht aus Keramiklegierungen mit hoher Härte und ausreichender Dichte (um die Masse zu erhöhen), sie können härter und stärker gemacht werden, aber dichter - kaum. Auch eine Erhöhung der Masse eines Geschosses durch Vergrößerung seiner Abmessungen ist bei den akzeptablen Abmessungen handgehaltener Kleinwaffen praktisch unmöglich. Es bleibt eine Erhöhung der Geschossgeschwindigkeit zum Beispiel auf Hyperschall, aber auch in diesem Fall stehen die Entwickler vor enormen Schwierigkeiten in Form von fehlenden notwendigen Treibmitteln, extrem schnellem Laufverschleiß und hohem Rückstoß, der auf die Schütze.
Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, die Durchschlagskraft eines Geschosses zu erhöhen: die Verwendung von Unterkalibergeschossen und sich verjüngenden Läufen.
Unterkalibergeschosse
Seit Mitte des 20. Zuvor galt die Entwicklung von panzerbrechenden gefiederten Unterkalibergeschossen (BOPS) als populärere und vielversprechendere Richtung, was in der Tat durch ihre Entwicklung und ihren erfolgreichen Betrieb bis heute bestätigt wurde.
Die Arbeit an BOPS in der UdSSR begann 1946, und seit 1960 untersuchte NII-61 unter der Leitung von A. G. Shipunov die Möglichkeit, BOPS in automatischen Schnellfeuerkanonen einzusetzen. Parallel wurde zu dieser Zeit an der Entwicklung einer neuen automatischen Munition des Kalibers 5, 45 mm gearbeitet, in deren Zusammenhang A. G. Shipunov vorgeschlagen wurde, eine Patrone mit einem OPP für Kleinwaffen zu entwickeln.
Der Entwurfsentwurf wurde in kürzester Zeit von D. I. Shiryaev entwickelt. Die theoretische Forschung wurde jedoch nicht experimentell bestätigt. Der reale ballistische Koeffizient von pfeilförmigen Geschossen war zweimal schlechter als der berechnete, die gepresste Palette fiel vom Geschoss ab, die Herstellung von Patronen mit OPP erforderte zeitaufwändiges Drehen, Fräsen, Metallbearbeitung und anschließende manuelle Montage.
1962 wurden Tests zur tödlichen Wirkung von pfeilförmigen Geschossen durchgeführt, die, wie sich herausstellte, nicht nur den Anforderungen des Militärs an vielversprechender Munition, sondern auch den bestehenden Standardpatronen unterlegen waren.
1964 wurde die Arbeit an pfeilförmigen Geschossen von I. P. Kasyanov und V. A. Seit 1965 wurde der junge Designer Vladislav Dvoryaninov zum verantwortlichen Testamentsvollstrecker für die vielversprechende Patrone ernannt.
Bei der Entwicklung einer neuen Kartusche wurden Lösungen implementiert, die die Zerstörungswirkung erhöhen: eine Abflachung an der Vorderseite des OPP, um ein Kippmoment zu erzeugen, wenn es auf dichtes Gewebe trifft, und eine Querrille, entlang der der Ausleger unter der Einwirkung von der Wendemoment.
Die schwierigste Aufgabe bestand darin, die Schussgenauigkeit mit Unterkaliber-Federgeschossen auf das Genauigkeitsniveau von Kugeln zu erhöhen, die aus gezogenen Läufen abgefeuert wurden. Es war erforderlich, den Einfluss der Sektoren der Paletten auf die OPP zum Zeitpunkt ihrer Trennung nach dem Verlassen des Kofferraums zu beseitigen. Im Jahr 1981 zeigten Tests von experimentellen 10/4, 5-mm-Patronen mit OPP im OTK TsNIITOCHMASH eine Genauigkeit von 88-89 mm mit den Anforderungen von nicht mehr als 90 mm.
Es ist gesondert hervorzuheben, dass der Arbeitsaufwand bei der Herstellung einer Versuchspatrone mit OPP nur 1,8-mal höher war als der Arbeitsaufwand bei der Herstellung einer Standard 7,62-mm-Gewehrpatrone und die Ressource glattwandiger MG-Läufe beim Schießen mit dieser Patrone überschritten 32 Tausend Schüsse. Zum Vergleich: Die Laufressource des AK-74 Kalibers 5, 45x39 mm beträgt 10.000 Schuss, das PKM-Maschinengewehr 7, 62x54R Kaliber 25.000 Schuss
Gleichzeitig mit der Entwicklung der Hauptversion 10/4, 5-mm, einer 10/3, 5-mm-Patrone mit einer einzigen Kugel mit einer Anfangsgeschwindigkeit einer OPP von 1360 m / s und einer Patrone mit drei Kugeln von 10/2, 5 mm wurden entwickelt, die als Einzelpatrone für ein Sturmgewehr und ein leichtes Maschinengewehr verwendet werden konnten.
Eine 10/3, 5-mm-Patrone mit einer einzigen Kugel könnte auf große Schussentfernungen verwendet werden, während die Verwendung einer Patrone mit drei Kugeln eine höhere tödliche und stoppende Wirkung auf kurze Distanzen bieten würde. Wie wir in dem Artikel sagten: „Du kannst nicht aufhören zu töten. Wo soll man ein Komma setzen?”, Wenn wir den Stoppeffekt als Abhängigkeit der Todeswahrscheinlichkeit von der Zeit ab dem Zeitpunkt betrachten, zu dem die Kugel das Ziel trifft, dann ergibt das gleichzeitige Treffen mehrerer Munition mit hoher Wahrscheinlichkeit eine höhere Wahrscheinlichkeit der Zerstörung lebenswichtiger Organe und dementsprechend die Sterberate.
Patronen mit OPP wurden nie in Betrieb genommen. Formal wurde der eher klassischen 6x49-mm-Patrone für gezogene Waffen Priorität eingeräumt, über die wir im Artikel "Vergessene sowjetische Patrone 6x49 mm versus 6, 8-mm-NGSW-Patrone" gesprochen haben. Zu dieser Zeit entsprachen die Eigenschaften der 6x49-mm-Patrone vollständig den Anforderungen des Militärs, während ihre Entwicklung in der Produktion um eine Größenordnung einfacher wäre als bei Patronen mit OPP. Darüber hinaus deuteten einige Tests auf einen möglichen Mangel an Patronen mit OPP hin - eine zu starke Palettenstreuung, die die eigenen Soldaten vor dem Schützen treffen könnte. Andererseits wurde vorgeschlagen, diese Tests als formalen Grund zu verwenden, um der 6x49-mm-Patrone den Vorrang zu geben, da frühere Tests keine signifikanten Probleme mit der Palettenstreuung zeigten.
Der Zusammenbruch der UdSSR zog jedoch sowohl beim Thema Patronen mit OPP als auch beim Thema Patrone 6x49 mm einen Schlussstrich.
Weitere Details zur Entstehungsgeschichte von Unterkalibermunition für Kleinwaffen finden Sie im Artikel "Pfeilförmige Kugeln: ein Weg falscher Hoffnungen oder eine Geschichte verpasster Gelegenheiten?" (Teil 1 und Teil 2).
Konischer Lauf
Im Artikel „Kaliber 9 mm und Stoppwirkung. Warum wurde 7, 62x25 TT durch 9x18 mm PM ersetzt? erwähnte "Gerlichs Kugel" als Beispiel für die Herstellung einer kleinkalibrigen Patrone mit extremen Schadensparametern.
Die Idee, einen konischen Lauf zu verwenden, gehörte ursprünglich dem deutschen Professor Karl Puff, der 1903-1907 ein Gewehr für eine Kugel mit einem Gürtel für gezogene Schusswaffen mit einer kleinen Verjüngung des Laufs entwickelte. In den 1920er und 1930er Jahren wurde diese Idee vom deutschen Ingenieur Gerlich verfeinert, dem es gelang, eine Waffe mit herausragenden Eigenschaften zu entwickeln.
In einem der Versuchsmuster des Hermann Gerlich-Systems betrug der Geschossdurchmesser 6, 35 mm, das Geschossgewicht 6, 35 g, während die anfängliche Geschossgeschwindigkeit 1740-1760 m / s erreichte, die Mündungsenergie 9840 J. In einer Entfernung von 50 m durchbrach die Gerlich-Kugel eine 12 mm dicke Stahlpanzerplatte, ein Loch mit einem Durchmesser von 15 mm und in einer dickeren Panzerung einen Trichter mit einer Tiefe von 15 mm und einem Durchmesser von 25 mm. Eine gewöhnliche 7,92-mm-Mauser-Gewehrkugel hinterließ nur eine kleine Vertiefung von 2-3 mm auf einer solchen Panzerung.
Auch die Genauigkeit des Gerlich-Systems übertraf gewöhnliche Armeegewehre deutlich: In 100 Metern Entfernung passten 5 Kugeln mit einem Gewicht von 6,6 g in einen Kreis mit einem Durchmesser von 1,7 cm, und beim Schießen auf 1000 Meter fielen 5 Kugeln mit 11,7 g in ein Kreis mit einem Durchmesser von 26,6 g cm Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Geschosses wurde es praktisch nicht von Wind, Feuchtigkeit und Lufttemperatur beeinflusst. Die flache Flugbahn erleichtert das Zielen.
Die Waffe des Hermann-Gerlich-Systems hat sich nicht durchgesetzt, vor allem aufgrund der geringen Ressourcen des Laufs, die sich auf etwa 400-500 Schuss belaufen. Ein weiterer möglicher Grund sind höchstwahrscheinlich die Komplexität und die hohen Herstellungskosten sowohl der Kugeln selbst als auch der Waffen.
Technologien eines vielversprechenden automatischen Gewehrs (Sturmgewehr)
Warum brauchen wir gefiederte Unterkalibergeschosse und einen sich verjüngenden Lauf in einer vielversprechenden Kleinwaffe?
Hier sind mehrere bestimmende Faktoren wichtig:
1. Gefiederte Unterkalibergeschosse können auf deutlich höhere Geschwindigkeiten als gezogene Geschosse beschleunigt werden, ohne den Laufverschleiß zu erhöhen.
2. Die Waffe des Gerlich-Systems kann die Geschwindigkeit des Geschosses erheblich erhöhen, und zwar auf Hyperschallgeschwindigkeiten, während davon ausgegangen werden kann, dass der Hauptgrund für den Verschleiß der Waffe des Gerlich-Systems früher das Vorhandensein von Gewehren war es.
Auf dieser Grundlage kann davon ausgegangen werden, dass ein gefiedertes Unterkalibergeschoss und ein sich verjüngender Lauf in einer vielversprechenden Handfeuerwaffe kombiniert werden können. Die Rolle der beim Abfeuern programmierbar verformbaren Verschlussringe wird von der Palette eines gefiederten Unterkalibergeschosses einer bestimmten Konfiguration übernommen. Gleichzeitig kann eine Laufüberlebensfähigkeit erreicht werden, die den Indikatoren bestehender moderner Kleinwaffen entspricht oder diese übertrifft
Das optimale Format für eine vielversprechende Patrone ist höchstwahrscheinlich eine Teleskopmunition, bei der das Projektil vollständig in einer Pulverladung ertränkt wird. Tatsächlich gibt es darin zwei Anklagen. Zuerst wird die Treibladung gezündet, das Geschoss / Projektil wird aus der Hülse in den Lauf geschoben und der frei gewordene Raum mit den Produkten der Treibladungsverbrennung gefüllt, danach wird die Hauptladung mit hoher Dichte gezündet.
Eine Teleskoppatrone mit einem vollständig versenkten Geschoss bietet Entwicklern ein breites Feld für Experimente und bietet Möglichkeiten zur Erstellung von Kleinwaffenautomatisierungen, die sich von denen unterscheiden, die für Waffen mit klassischer Munition implementiert sind.
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Um die Dichte der Munitionsplatzierung im Waffenmagazin zu optimieren, können vielversprechende Patronen nicht nur rund, sondern auch im Querschnitt quadratisch oder dreieckig hergestellt werden.
Das Gehäuse der Hülse besteht höchstwahrscheinlich aus Polymer, dies verringert die Masse der Patrone und hält sie auf dem Niveau von Patronen mit niedrigem Impuls von 5, 45x39 mm, wodurch eine Verringerung der Munitionsladung von verhindert wird Die Kämpfer.
Die Verbreitung und Verbesserung von Computern sowie spezialisierter Software kann zur Entstehung von Unterkalibermunition führen, die sich im Layout erheblich von denen unterscheidet, die während der Sowjetzeit entwickelt wurden.
Durch Variation der Masse des OPP im Bereich von 2, 5-4, 5 Gramm und der Geschwindigkeit des OPP im Bereich von 1250-1750 m / s erhalten Sie eine Anfangsenergie im Bereich von 3000-7000 J Bei dreigeschossigen Patronen beträgt die Anfangsenergie dementsprechend 1500-2000 J pro Schlagelement bei einer Masse von 1,5 Gramm eines Elements. Basierend auf der obigen Tabelle ist im Vergleich zu Energie und Rückstoßkraft verschiedener Munition ein Rückstoß im Bereich von Patrone 7, 62x39 mm bis Patrone 7, 62x54R zu erwarten. Gleichzeitig kann eine Munitionslinie mit verschiedenen Arten von Ausrüstung für den Kampf in verschiedenen taktischen Situationen hergestellt werden.
Wenn die Schlacht beispielsweise in einem offenen Gebiet mit überwiegender Besiegung von Zielen aus großer Entfernung ausgetragen wird, werden Einzelpatronen mit einer Energie von etwa 6000-7000 J verwendet, die beim Abfeuern von Einzelfeuer effektiver sind. Wenn es in städtischen Gebieten zu einem Kampf kommt, in dem eine große Anzahl von Hindernissen durchbrochen werden muss (Duval, relativ dünne Gebäudewände, Dickicht der Vegetation), werden Einzelpatronen mit einer Energie von 3000-4500 J verwendet, die effektiver sind, wenn man in Schüssen feuert. Wenn das Durchdringen von Hindernissen nicht erforderlich ist, aber die maximale Feuerdichte im Nahbereich sichergestellt werden muss, wird Dreigeschoss-Munition verwendet.
Dies ermöglicht es Ihnen, in verschiedenen taktischen Situationen einen Vorteil gegenüber Waffen zu erlangen, die im Rahmen des NGSW-Programms entwickelt wurden.
Drehzahlen von bis zu 1360 m / s wurden in der Entwicklungsphase dieses Themas von Vladislav Dvoryaninov während der Sowjetzeit erreicht. Dies bedeutet, dass die Kombination aus neuen Treibmitteln und einem sich verjüngenden Lauf ermöglicht, OOP-Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 2000 m / s zu erreichen. Bei einer solchen Anfangsgeschwindigkeit des OPP vergehen zwischen den Schüssen und dem Auftreffen auf das Ziel in einer Entfernung von 500 Metern ungefähr 0,3 Sekunden, was das Schießen erheblich vereinfacht und die Auswirkungen externer Faktoren auf das OPP reduziert
Die Herstellung des Kerns des OPP aus einer Legierung auf Basis von Wolframkarbid in Kombination mit der hohen Geschwindigkeit und dem kleinen Durchmesser des OPP wird die Durchdringung aller bestehenden und zukünftigen NIBs sicherstellen.
Um die Reibung zu reduzieren und den Laufverschleiß zu reduzieren, kann die OPP-Schale aus modernen Polymermaterialien hergestellt werden, die beispielsweise für die Herstellung des Führungsriemens der neuen russischen Granaten für 30-mm-Automatenkanonen verwendet werden.
Trotz des Fehlens von Rillen und der Verwendung von OPP-Paletten aus Polymerwerkstoffen können die hohe Geschossgeschwindigkeit und der Druck im Lauf in Kombination mit der Konizität des Laufs Maßnahmen zur Erhöhung der Festigkeit des Lauf eines vielversprechenden automatischen Gewehrs. Und hier ist ein glatter Lauf ein wesentlicher Vorteil, der die technologischen Vorgänge für seine Herstellung vereinfacht. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem Lauf aus Stahl oder sogar Titan (im Folgenden Titanlegierungen) mit einem Einsatz aus einer Wolframkarbidlegierung implementiert werden.
Der Barrel-Rohling kann durch 3D-Druck vorgeformt und anschließend auf hochpräzisen Maschinen bearbeitet werden.
Wissenschaftler der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (Deutschland) haben mit der Erforschung des Laserpulver-3D-Drucks mit Hartmetallen aus Wolframkarbid und Kobaltkarbid begonnen. Dabei kommt eine modernisierte Version eines Laser-3D-Druckers zum Einsatz, ergänzt durch Strahler im nahen Infrarotbereich mit einer Leistung von bis zu 12 kW, die über dem Arbeitsbereich installiert sind und die gesinterten Schichten erwärmen. Die Emitter erhöhen die Temperatur der oberen Schicht des Verbrauchsmaterials auf über 800°C, woraufhin die Sinterlaser ins Spiel kommen.
Einer der vorgesehenen Anwendungsfälle für solche Geräte ist die Integration von Kühlkanälen direkt in die gefertigten Werkzeuge und Teile. Die Herstellung solcher Strukturen durch konventionelles Sintern ist entweder sehr teuer oder sogar technisch unmöglich. Die Herstellung solcher Produkte im 3D-Druck-Verfahren durch selektives Lasersintern ermöglicht es, diese mit komplex geformten Innenkavitäten auszustatten.
Die Verwendung von 3D-Druck mit Wolframkarbid und Stahl / Titan ermöglicht die Bildung von inneren Hohlräumen über die gesamte Länge des Laufs, die wiederum für eine effektive Kühlung sorgen, beispielsweise durch Einblasen von Luft über die gesamte Länge oder sogar eine Analog zu Heatpipes, die in der modernen Elektronik verwendet werden.
3D-Druck kann auch verwendet werden, um die Hauptteile von Waffen, sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall, herzustellen. Empfängerelemente können mit versteckten Hohlräumen hergestellt werden, um die Waffe zu kühlen und ihr Gewicht zu reduzieren. Polymerelemente können in Form einer Wabenstruktur ausgeführt sein, wiederum um das Gewicht der Waffe zu reduzieren und/oder um den Rückstoßimpuls weiter zu dämpfen.
Eine Erhöhung der Rückstoßdynamik im Vergleich zu Kleinwaffen mit impulsarmen Patronen des Kalibers 5,45x39 mm oder 5,56x45 mm erfordert eine umfassende Implementierung von Rückstoßkompensationssystemen auf einem akzeptablen Niveau.
Zunächst kann es sich um einen Schalldämpfer handeln - einen Mündungsbremskompensator (DTC) eines geschlossenen Typs, ähnlich dem, der in Waffen verwendet werden soll, die im Rahmen des NGSW-Programms entwickelt wurden.
Automatisierungsschemata können auch mit der Akkumulation (Verschiebung) des Rückstoßimpulses implementiert werden, die ein genaues Schießen in kurzen Stößen mit hoher Geschwindigkeit oder anderen fortschrittlichen Dämpfungs- / Rückstoßabsorptionssystemen ermöglichen.
Interessant ist das von Alexei Tarasenko vorgeschlagene Schema mit Schwingungsdämpfung des Rückstoßes.
Ein nicht weniger schwieriges Problem als die Entwicklung der Waffe selbst und der Patrone dafür ist die Organisation der Großproduktion vielversprechender Munition. Die Herstellung vielversprechender Kartuschen kann sowohl auf der Grundlage klassischer fortschrittlicher automatischer Rotorlinien als auch auf der Grundlage neuer technologischer Lösungen mit 3D-Druckern, die mit Metall und Polymeren drucken können, Hochgeschwindigkeits-Delta-Robotern und hochpräzisen optischen Scans basieren Systeme, die es "on the fly" ermöglichen, die empfangene Munition zu analysieren und nach Genauigkeitsklassen zu sortieren.
Es ist davon auszugehen, dass die Großserienproduktion vielversprechender Teleskoppatronen keine unlösbare Aufgabe ist, zumindest aufgrund der Tatsache, dass Russland die Produktion von 30 mm BOPS für automatische Waffen, die auch bei weitem nicht in Einzelfertigung hergestellt werden, seit langem debuggt Kopien. Gleichzeitig produziert das französisch-britische Konsortium CTA International bereits seriell Teleskopmunition für die 40-mm-Automatikkanone 40 CTAS, auch in der Version mit BOPS, und in den USA bereitet Textron die Produktion von Teleskoppatronen für kleine Waffen im Rahmen des NGSW-Programms.
Machen Sie sich auch keine Sorgen über den Mangel an Wolfram für diese Zwecke - seine Reserven sind in Russland ziemlich groß und im benachbarten China mehr als groß, mit dem wir immer noch ziemlich ausgeglichene Partnerbeziehungen haben.
Was die hohen Kosten für vielversprechende Waffen und Munition angeht, so ist dies für neue Technologien ganz normal. Letztlich beruht alles auf dem Wirtschaftlichkeitskriterium, das zeigt, wie erfolgversprechend der Waffen-Patronen-Komplex den bestehenden Modellen überlegen ist. In der Anfangsphase werden Spezialeinheiten mit vielversprechenden Waffen ausgestattet, dann werden die kriegerischsten Einheiten parallel das Design und die technologischen Prozesse zur Herstellung von Waffen und Patronen ausgearbeitet, um ihre Kosten zu senken.
Ohne dies ist es fast unmöglich, einen bahnbrechenden Waffen-Patronen-Komplex zu schaffen. Erinnern wir uns daran, wie sie auf die Entwicklung der ersten Maschinengewehre reagiert haben: Sie sagen, es sei unmöglich, so viele Patronen freizugeben, um sie mit einer mit Maschinengewehren bewaffneten Armee zu versorgen, und was dies in der Zukunft bedeutete.
Die Geschichte folgt einer Spirale. Viele Designs und Technologien, die zuvor als nicht realisierbar verworfen wurden, können unter Berücksichtigung des Aufkommens neuer Materialien und technologischer Verfahren erneut untersucht werden. Es ist möglich, dass durch das Überdenken der Möglichkeit, gefiederte Unterkalibergeschosse in vielversprechenden Kleinwaffen in Kombination mit dem konischen Lauf des Gerlich-Systems auf einem neuen technologischen Niveau zu verwenden, Kleinwaffen hergestellt werden können, die bestehenden Mustern nach dem traditionelle Schemata und technologische Prozesse.
