No artigo "Cartucho soviético esquecido 6x49 mm contra cartucho 6, 8 mm NGSW", consideramos uma das formas possíveis de responder ao programa NGSW americano no caso de sua implementação bem-sucedida. Possíveis formas de evolução das armas pequenas na Federação Russa no caso de uma falha óbvia do programa NGSW, discutimos anteriormente no artigo "A evolução da metralhadora na URSS e na Rússia no contexto do programa NGSW americano"
Uma das tarefas prioritárias para as armas leves promissoras, que é apontada como a razão para o surgimento do programa NGSW, é o aparecimento nas forças armadas da Rússia e da China de armaduras pessoais (NIB) existentes e promissoras.
Apesar de sua aparente simplicidade, as armas pequenas são incrivelmente eficazes na morte de soldados inimigos, como mostram as estatísticas médicas dos maiores conflitos militares do século 20, enquanto o custo de reequipar as forças armadas com armas leves complexas e caras é apenas uma pequena fração do custo dos custos financeiros para outros tipos de armas. …
Como discutimos anteriormente, existem duas maneiras principais de aumentar a penetração da armadura de uma munição: aumentando sua energia cinética e otimizando a forma e o material da munição / núcleo da munição (é claro, não estamos falando sobre munição explosiva, cumulativa ou envenenada) Uma bala ou núcleo para isso é feito de ligas cerâmicas de alta dureza e densidade suficientemente alta (para aumentar a massa), elas podem ser feitas mais duras e fortes, mas mais densas - dificilmente. Aumentar a massa de uma bala aumentando suas dimensões também é praticamente impossível nas dimensões aceitáveis de armas portáteis. Resta um aumento na velocidade do projétil, por exemplo, para hipersônico, mas mesmo neste caso, os desenvolvedores se deparam com enormes dificuldades na forma de falta de propelentes necessários, desgaste extremamente rápido do cano e alto recuo atuando no atirador.
No entanto, existem várias maneiras de aumentar a penetração da armadura de uma bala: o uso de balas de menor calibre e canos cônicos.
Balas de subcalibro
A pesquisa ativa sobre a possibilidade de usar balas de subcalibre (balas de subcalibre emplumadas, OPP) em armas pequenas tem sido realizada desde meados do século XX. Antes disso, a criação de projéteis com penas de subcalibre (BOPS) perfurantes de blindagem era considerada uma direção mais popular e promissora, o que, de fato, foi confirmado por sua criação e operação bem-sucedida até o presente.
O trabalho no BOPS na URSS começou em 1946 e, desde 1960, o NII-61 estudou a possibilidade de usar o BOPS em canhões automáticos de tiro rápido sob a liderança de A. G. Shipunov. Paralelamente, nessa época, estavam em andamento os trabalhos para a criação de uma nova munição automática de calibre 5,45 mm, em relação à qual A. G. Shipunov foi proposto para desenvolver um cartucho com um OPP para armas de pequeno porte.
O projeto de rascunho foi desenvolvido no menor tempo possível por D. I. Shiryaev. No entanto, a pesquisa teórica não foi confirmada experimentalmente. O coeficiente balístico real das balas em forma de flecha acabou sendo duas vezes pior do que o calculado, o palete prensado caiu da bala, a produção de cartuchos com OPP exigiu torneamento demorado, fresamento, usinagem e subsequente montagem manual.
Em 1962, testes foram realizados para o efeito letal de balas em forma de flecha, que, como se viu, era inferior não apenas às exigências dos militares para munições promissoras, mas também aos cartuchos padrão existentes.
Em 1964, o trabalho com balas em forma de flecha foi retomado por I. P. Kasyanov e V. A. Desde 1965, os jovens designers Vladislav Dvoryaninov foi nomeado o executor responsável pelo cartucho promissor.
No processo de concepção de um novo cartucho, foram implementadas soluções que aumentam o efeito destrutivo: um plano na frente do OPP para fornecer um momento de inclinação quando atinge tecidos densos e uma ranhura transversal ao longo da qual a lança foi dobrada sob a ação de o momento de capotamento.
A tarefa mais difícil era aumentar a precisão do tiro com balas de penas de baixo calibre até o nível de precisão das balas disparadas de canos estriados. Era necessário eliminar a influência dos setores dos paletes no OPP no momento de sua separação após a saída do porta-malas. Em 1981, os testes de cartuchos experimentais 10/4, 5 mm com OPP no OTK TsNIITOCHMASH mostraram uma precisão de 88-89 mm com os requisitos de não mais que 90 mm.
Deve ser enfatizado separadamente que a intensidade de trabalho de fabricação de um cartucho experimental com OPP foi apenas 1,8 vezes maior do que a intensidade de trabalho de fabricação de um cartucho de rifle padrão de 7,62 mm, e o recurso de canos de metralhadora de paredes lisas ao disparar com este cartucho ultrapassou 32 mil tiros. Para efeito de comparação: o cano do AK-74 calibre 5, 45x39 mm é de 10.000 tiros, a metralhadora PKM de 7, calibre 62x54R é de 25.000 tiros
Simultaneamente com o desenvolvimento da versão principal 10/4 de 5 mm, um cartucho de bala única 10/3, 5 mm com uma velocidade inicial de um OPP de 1360 m / se um cartucho de três balas de 10/2, Foram desenvolvidos, 5 mm, que poderia ser usado como um único cartucho para um rifle de assalto e uma metralhadora leve.
Um cartucho de bala única 10/3 e 5 mm poderia ser usado em longas distâncias de tiro, enquanto o uso de um cartucho de três balas proporcionaria um efeito letal e de parada mais alto em curtas distâncias. Como dissemos no artigo “Você não pode parar de matar. Onde colocar uma vírgula?”, Se considerarmos o efeito de parada como a dependência da probabilidade de morte no momento a partir do momento em que a bala atinge o alvo, então, acertar várias munições ao mesmo tempo com uma alta probabilidade proporcionará uma maior probabilidade probabilidade de destruição de órgãos vitais e, consequentemente, a taxa de mortalidade.
Cartuchos com OPP nunca foram aceitos em serviço. Formalmente, a prioridade foi dada ao cartucho mais clássico de 6x49 mm para armas estriadas, sobre o qual falamos no artigo "Cartucho soviético esquecido de 6x49 mm versus cartucho NGSW de 6, 8 mm". Naquela época, as características do cartucho de 6x49 mm atendiam plenamente aos requisitos dos militares, enquanto seu desenvolvimento na produção seria uma ordem de magnitude mais fácil do que os cartuchos com OPP. Além disso, alguns testes indicaram uma potencial falta de cartuchos com OPP - espalhamento muito forte de paletes, que poderia atingir seus próprios soldados localizados em frente ao atirador. Por outro lado, foi sugerido que esses testes fossem usados como um motivo formal para dar prioridade ao cartucho de 6x49 mm, uma vez que os testes anteriores não mostraram problemas significativos com a propagação do palete.
No entanto, o colapso da URSS desenhou uma linha tanto no tema dos cartuchos com OPP, quanto no tema dos cartuchos 6x49 mm.
Para mais detalhes sobre a história da criação de munições de subcalibre para armas pequenas, consulte o artigo "Balas em forma de seta: um caminho de falsas esperanças ou uma história de oportunidades perdidas?" (parte 1 e parte 2).
Barril cônico
No artigo “Calibre 9 mm e ação de travamento. Por que o 7, 62x25 TT foi substituído por 9x18 mm PM? " mencionou a "bala de Gerlich" como um exemplo de criação de um cartucho de pequeno calibre com parâmetros extremamente prejudiciais.
Inicialmente, a ideia de usar um cano cônico foi do professor alemão Karl Puff, que em 1903-1907 desenvolveu um rifle para bala com um cinto para armas de fogo raiadas, com uma pequena conicidade do cano. Nas décadas de 1920 e 1930, essa ideia foi aprimorada pelo engenheiro alemão Gerlich, que conseguiu criar uma arma com características marcantes.
Em uma das amostras experimentais do sistema Hermann Gerlich, o diâmetro do projétil foi de 6,35 mm, o peso do projétil foi de 6,35 g, enquanto a velocidade inicial do projétil atingiu 1740-1760 m / s, a energia do cano foi de 9840 J. A uma distância de 50 m, a bala de Gerlich penetrou em uma placa de blindagem de aço de 12 mm de espessura, um orifício de 15 mm de diâmetro e, na blindagem mais espessa, fez um funil de 15 mm de profundidade e 25 mm de diâmetro. Uma bala comum de rifle Mauser de 7,92 mm deixava apenas uma pequena depressão de 2-3 mm em tal armadura.
A precisão do sistema Gerlich também superou significativamente os rifles comuns do exército: a uma distância de 100 metros, 5 balas pesando 6,6 g cabem em um círculo com um diâmetro de 1,7 cm, e ao disparar a 1000 metros, 5 balas pesando 11,7 g caíram um círculo com diâmetro de 26,6 g cm. Devido à alta velocidade da bala, praticamente não foi afetado pelo vento, umidade, temperatura do ar. A trajetória de vôo plana facilitou a mira.
A arma do sistema Hermann Gerlich não se espalhou, principalmente devido ao baixo recurso do cano, totalizando cerca de 400-500 cartuchos. Outra razão possível, provavelmente, é a complexidade e o alto custo de fabricação das próprias balas e das armas.
Tecnologias de um rifle automático promissor (rifle de assalto)
Por que precisamos de balas de baixo calibre com penas e um cano cônico em armas pequenas e promissoras?
Vários fatores determinantes são importantes aqui:
1. As balas de subcalibre com penas podem ser aceleradas a velocidades significativamente mais altas do que as balas com rifle, sem aumentar o desgaste do cano.
2. A arma do sistema Gerlich pode aumentar significativamente a velocidade do projétil, de fato, a velocidades hipersônicas, embora se possa supor que o principal motivo para o uso da arma do sistema Gerlich era anteriormente a presença de rifling em isto.
Com base nisso, pode-se supor que uma bala de subcalibre emplumada e um cano cônico podem ser combinados em uma arma de fogo promissora. A função dos anéis obturadores, programáveis deformáveis no processo de disparo, será desempenhada pela palete de uma bala subcalibre emplumada de determinada configuração. Ao mesmo tempo, a capacidade de sobrevivência do barril pode ser obtida, o que corresponde ou excede os indicadores das armas leves modernas existentes
Provavelmente, o formato ideal para um cartucho promissor será uma munição telescópica, na qual o projétil é completamente submerso em uma carga de pólvora. Na verdade, há duas cargas nele. A carga de expulsão é disparada primeiro, empurrando a bala / projétil da manga para o cano e preenchendo o espaço vazio com os produtos da combustão da carga de expulsão, após o que a carga principal de alta densidade é acesa.
Um cartucho telescópico com uma bala totalmente embutida dará aos desenvolvedores um amplo campo para experimentos, proporcionando oportunidades para a criação de automação de armas pequenas, diferente daquelas implementadas para armas com munição clássica.
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Para otimizar a densidade da colocação da munição no carregador de armas, cartuchos promissores podem ser feitos não apenas redondos, mas também quadrados ou triangulares na seção transversal.
O caso da manga, muito provavelmente, será feito de polímero, isso vai reduzir a massa do cartucho, mantendo-o no nível de cartuchos de baixo impulso de 5, 45x39 mm, portanto, evita uma diminuição na carga de munição de Os lutadores.
A proliferação e o aprimoramento de computadores, bem como de softwares especializados, podem levar ao surgimento de munições de subcalibre, significativamente diferentes em layout das que foram desenvolvidas durante o período soviético.
Variando a massa do OPP na faixa de 2, 5-4, 5 gramas e a velocidade do OPP na faixa de 1250-1750 m / s, você pode obter uma energia inicial na região de 3000-7000 J Para cartuchos de três balas, a energia inicial será de 1500-2000 J por um elemento impactante, com a massa de um elemento de 1,5 gramas. Com base na tabela acima, em comparação com a energia e a força de recuo de várias munições, o recuo pode ser esperado na faixa do cartucho 7, 62x39 mm ao cartucho 7, 62x54R. Ao mesmo tempo, pode ser produzida uma linha de munições com diversos tipos de equipamentos projetados para o combate em diversas situações táticas.
Por exemplo, se a batalha é travada em uma área aberta, com a derrota predominante de alvos a longa distância, então são usados cartuchos de bala única com uma energia de cerca de 6000-7000 J, que são mais eficazes ao disparar um único tiro. Se houver uma batalha em áreas urbanas, onde é necessário romper um grande número de obstáculos (duval, paredes relativamente finas de edifícios, matagais de vegetação), então são usados cartuchos de bala única com uma energia de 3000-4500 J, que são mais eficazes ao disparar em rajadas. Se a penetração de obstáculos não for necessária, mas for necessária para garantir a densidade máxima de fogo a curta distância, então munição de três balas é usada.
Isso permitirá que você obtenha uma vantagem sobre as armas desenvolvidas no programa NGSW em toda a gama de alcance de uso de armas, em várias situações táticas.
Velocidades RPM de até 1360 m / s foram obtidas na fase de desenvolvimento deste tópico por Vladislav Dvoryaninov, durante a era soviética. Isso significa que a combinação de novos propelentes e um cilindro cônico pode tornar possível atingir velocidades OOP da ordem de 2.000 m / s. Com essa velocidade inicial do OPP, entre disparos e acertar o alvo a uma distância de 500 metros, aproximadamente 0,3 segundos se passarão, o que simplificará significativamente o tiro e reduzirá o impacto de fatores externos no OPP
A fabricação do núcleo do OPP a partir de uma liga à base de carboneto de tungstênio em combinação com a alta velocidade e o pequeno diâmetro do OPP garantirá a penetração de todos os NIBs existentes e futuros.
Para reduzir o atrito e o desgaste do cano, a bandeja OPP pode ser feita de materiais poliméricos modernos, por exemplo, aqueles usados para a fabricação da correia principal nas novas cápsulas russas para canhões automáticos de 30 mm.
Apesar da ausência de ranhuras e da utilização de paletes OPP feitas de materiais poliméricos, a alta velocidade do projétil e a pressão no cano, em combinação com a conicidade do cano, podem exigir a implementação de medidas para aumentar a resistência do cano de um rifle automático promissor. E aqui um cano liso é uma vantagem significativa que simplifica as operações tecnológicas para sua fabricação. Por exemplo, uma combinação de um cilindro de aço ou mesmo titânio (doravante ligas de titânio) com um inserto de liga de carboneto de tungstênio pode ser implementada.
O molde do barril pode ser pré-formado por impressão 3D, seguido de usinagem em máquinas de alta precisão.
Cientistas da Universidade Técnica Rhine-Westphalian de Aachen e do Instituto Fraunhofer de Tecnologias Laser (Alemanha) começaram a pesquisar a impressão 3D a laser em pó com carboneto de tungstênio e ligas duras de carboneto de cobalto. Para isso, é utilizada uma versão modernizada de uma impressora laser 3D, complementada por emissores no espectro do infravermelho próximo com potência de até 12 kW, instalados acima da área de trabalho e aquecendo as camadas sinterizadas. Os emissores elevam a temperatura da camada superior do consumível acima de 800 ° C, após o que os lasers de sinterização entram em ação.
Um dos casos de uso pretendidos para esses equipamentos é a integração de canais de resfriamento diretamente nas ferramentas e peças fabricadas. A produção de tais estruturas por sinterização convencional é muito cara ou mesmo tecnicamente impossível. A produção de tais produtos usando tecnologia de impressão 3D por sinterização seletiva a laser permite que sejam equipados com cavidades internas de formas complexas.
O uso da impressão 3D com carboneto de tungstênio e aço / titânio permitirá a formação de cavidades internas ao longo de todo o comprimento do cano, que por sua vez proporcionará seu resfriamento efetivo, por exemplo, por sopro de ar ao longo de todo o comprimento, ou mesmo um análogo aos tubos de calor usados na eletrônica moderna.
A impressão 3D também pode ser usada para fazer as peças principais das armas, tanto de plástico quanto de metal. Os elementos do receptor podem ser feitos com cavidades ocultas para resfriar a arma e reduzir seu peso. Os elementos de polímero podem ser feitos na forma de uma estrutura em favo de mel, novamente para reduzir o peso da arma e / ou para amortecer ainda mais o impulso de recuo.
Um aumento no impulso de recuo em comparação com armas pequenas usando cartuchos de baixo impulso de calibre 5, 45x39 mm ou 5, 56x45 mm exigirá uma implementação abrangente de sistemas de compensação de recuo a um nível aceitável.
Em primeiro lugar, pode ser um silenciador - um compensador de freio de boca (DTC) de tipo fechado, semelhante aos que deveriam ser usados em armas desenvolvidas no programa NGSW.
Esquemas de automação também podem ser implementados com o acúmulo (deslocamento) do impulso de recuo, fornecendo disparos precisos em rajadas curtas em uma taxa alta, ou outros sistemas avançados de amortecimento / absorção de recuo.
Interessante considerar é o esquema proposto por Alexei Tarasenko com absorção vibracional de recuo.
Problema não menos difícil do que o desenvolvimento da própria arma e do cartucho para ela é a organização da produção em larga escala de munições promissoras. A produção de cartuchos promissores pode ser baseada tanto em linhas clássicas de rotores automáticos avançados, quanto em novas soluções tecnológicas, usando impressoras 3D capazes de imprimir com metais e polímeros, robôs delta de alta velocidade, escaneamento óptico de alta precisão sistemas que permitem "em tempo real" analisar a munição recebida e classificá-la por classe de precisão.
Pode-se presumir que a produção em larga escala de promissores cartuchos telescópicos não é uma tarefa insolúvel, pelo menos devido ao fato de que a Rússia há muito depurou a produção de BOPS de 30 mm para armas automáticas, que também estão longe de serem produzidas em uma única cópias. Paralelamente, o consórcio franco-britânico CTA International já está produzindo em série munições telescópicas para o canhão automático 40 mm 40 CTAS, inclusive na versão com BOPS, e nos Estados Unidos a Textron se prepara para produzir cartuchos telescópicos para pequenos armas sob o programa NGSW.
Além disso, não se preocupe com a escassez de tungstênio para esses fins - suas reservas são muito grandes na Rússia, e mais do que grandes na vizinha China, com a qual ainda temos relações de parceria bastante equilibradas.
Quanto ao alto custo de armas e munições promissoras, isso é bastante normal para novas tecnologias. Em última análise, tudo depende do critério de custo-benefício, o que mostra como o complexo arma-cartucho é promissor em relação aos modelos existentes. No estágio inicial, as unidades especiais são equipadas com armas promissoras, depois as unidades mais beligerantes, paralelamente, o projeto e os processos tecnológicos de fabricação de armas e cartuchos estão sendo elaborados para reduzir seu custo.
Sem isso, é quase impossível criar um complexo inovador de arma e cartucho. Vamos relembrar como eles reagiram à criação das primeiras metralhadoras: eles dizem, é impossível lançar tantos cartuchos para dar a eles um exército armado com metralhadoras, e o que isso levou no futuro.
A história segue uma espiral. Muitos designs e tecnologias que antes eram descartados como irrealizáveis podem ser reexaminados, levando em consideração o surgimento de novos materiais e processos tecnológicos. É possível que repensar a possibilidade de usar balas de subcalibre emplumadas em promissoras armas pequenas em combinação com o cano cônico do sistema Gerlich em um novo nível tecnológico tornará possível a criação de armas de pequeno porte significativamente superiores às amostras existentes feitas de acordo com o esquemas tradicionais e processos tecnológicos.
