Безгильзовый бесшумный патрон

Дядя Слава 2
 
Безгильзовый патрон с запиранием пороховых газов внутри полой пули для обеспечения бесшумной и беспламенной стрельбы.

Этот текст выкладываю в открытый доступ с целью сделать невозможным патентование идеи, которая в нем изложена. Поступаю так потому, что идея не заинтересовала специалистов ЦНИИТОЧМАШ, создавших бесшумное оружие на принципе запирания пороховых газов внутри гильзы после выстрела.

В начале некоторая информация для тех неспециалистов, кому интересно, как осуществляется бесшумный выстрел из огнестрельного оружия.
Насколько я нахватался, для устранения хлопка при выстреле из огнестрельного оружия надо выполнить два условия:
- Скорость пули должна быть дозвуковой. Иначе будет хлопок от скачка уплотнения воздуха перед головным концом сверхзвуковой пули.
- Надо обеспечить плавное расширение толкающих пороховых газов. Иначе будет хлопок, когда сжатый газ вырвется из ствола. Нечто подобное получается, когда лопается воздушный шарик.
Идей, как при бесшумном выстреле преодолеть ограничение скорости пули скоростью звука, пока нет. Поэтому бесшумное оружие – маломощное. Его пули имеют дозвуковую скорость, не выше 300 м/с. Не только у пистолетов, но и у снайперских бесшумных винтовок. У обычного автомата начальная скорость пули превышает 600 м/с. У обычной снайперской винтовки превышает 800 м/с Для увеличения энергии бесшумной пули ее стараются утяжелить. Для этого увеличивают калибр бесшумной снайперской винтовки.
Для устранения хлопка от вырывающихся пороховых газов мне известно два метода: глушитель или патрон с запиранием пороховых газов в гильзе.
Глушитель крепится на конце ствола. Лучше всего глушитель на стволе обеспечивает бесшумность выстрела у револьвера системы Наган. У револьверов при выстреле не клацает затвор, как у пистолета ПМ с глушителем. У нагана, в отличие от многих револьверов, в момент выстрела нет зазора между торцом барабана и казенной частью ствола. Пуля в патроне для нагана целиком утоплена внутрь гильзы, а не торчит наружу, как например, у патрона для пистолета ПМ. При этом барабан нагана короче патрона на пару миллиметров. Поэтому передний конец гильзы высовывается из барабана. Перед выстрелом барабан подается вперед и торчащий из него конец гильзы входит в казенную часть ствола. И тем самым устраняется зазор между казенником ствола и барабаном, существующий у многих револьверов, и через который пороховые газы прорываются вбок и мешают бесшумности выстрела даже с глушителем.
Применение глушителя на автомате Калашникова не избавляет от клацанья затвора и кроме того требует применения маломощных патронов с дозвуковой скоростью пули.
Недостатком глушителя является увеличение длины оружия с навернутым на ствол глушителем. Наган с глушителем показан на верхнем рисунке в заголовке.

Вторым принципом устранения хлопка от пороховых газов, вырывающихся наружу, являются специальные патроны с запиранием пороховых газов внутри гильзы при выстреле. То есть при выстреле пороховые газы вообще не вырываются наружу и остаются внутри гильзы.
Это позволяет избавиться от глушителя вообще! И тем самым уменьшить длину бесшумного оружия.
Но возникает вопрос, кто же толкает пулю в стволе? Отвечаю: пулю толкает поршень, перемещающийся внутри гильзы. Он же запирает пороховые газы, когда упирается в суженное дульце гильзы.
На рисунке вверху справа показаны два специальных патрона для бесшумной стрельбы, основанной на запирании пороховых газов в гильзе. В патроне СП-3 пулю толкает телескопический поршень. Такой патрон применяется в стреляющем ноже разведчика НРС. «Стрелялка» получилась однозарядная. Перезаряжание – долгое. Чтобы перезарядить приходилось разбирать нож, вынимать дульце и вдобавок с помощью приспособления выдирать из него горячую стреляную гильзу, распертую изнутри пороховыми газами. Удалось достичь скорости пули всего 140 м/с. Скорость звука равна порядка 330 м/с Бесшумное оружие имеет скорость пули до 300 м/с. То есть недоиспользована возможность увеличить скорость пули в 2 раза, а ее энергии в 4 раза при сохранении бесшумности выстрела. Кроме того после выстрела у патрона СП-3 увеличивается длина стреляной гильзы, так как из нее теперь торчит телескопический поршень. Так что был разработан новый патрон СП-4. В результате в новом патроне СП-4 увеличена толщина стенки гильзы, увеличена масса пули и уменьшена масса и габариты толкающего поршня. Пуля – цилиндрическая, без заострения спереди. На переднем конце ведущий латунный поясок, который входит в нарезы ствола и заставляет пулю закручиваться при выстреле. Ствол – короткий. Нарезная часть ствола короче длины пули. Под патрон СП-4 удалось создать самозарядный бесшумный пистолет ВУЛ. Он на верхнем рисунке в центре. С открытым затвором. Прикиньте на глаз насколько короткой окажется нарезная часть ствола, если его казенная часть равна длине патрона.  Обратите внимание, насколько у пистолета короткая нарезная часть ствола и широкая рукоятка. В рукоятке размещаются довольно длинные патроны. Внутри их гильзы двигается поршень. Как в патроне СП-4 удалось устранить распирание гильзы в казеннике самозарядного пистолета ВУЛ, я не знаю. Но заграницей повторить патрон СП4 не смогли даже в Израиле. Кому интересно, даю ссылку:
https://topwar.ru/91191-bez-shuma-i-pyli-chast-2.html «Без шума и пыли, или до и после ПСС. Часть-2.»
Кому влом читать, привожу копипасту оттуда.
Примерно в 1991-92 году, скорее всего из района Приднестровья, израильские спецслужбы получили два пистолета ПСС и 24 патрона СП-4 к ним. В тот период эти образцы специального оружия ещё не были «раскрыты» и известны иностранным специалистам. Проведя подробное изучение боевых и тактических характеристик комплекса, знающие толк в своём деле израильские спецы были немало впечатлены ими и сделали вывод: комплекс настолько хорош, что весьма и весьма желательно иметь у себя на вооружении что-то подобное. Уникальный случай – было принято решение повторить конструкцию пистолета и патронов, освоив у себя их собственное производство, не считаясь с затратами. Подключили конструкторов и производственников, выделили финансирование. Начали с пистолета. Изготовили как можно более точную копию ПСС и проверили несколькими выстрелами – вроде работает. Конечно, при малом количестве опытных стрельб было очевидно, что «всё не так просто» и основные проблемы ожидают их впереди, особенно в затруднённых условиях эксплуатации. Озаботились выпуском патронов. Местный производитель, ознакомившись с задачей и конструкцией, с энтузиазмом взялся за этот заказ, обозначив срок готовности примерно в 3 месяца. Однако не через 3, не через 9 месяцев результат не был достигнут. Что-то всё время не получалось и патроны отказывались функционировать стабильно и правильно даже в нормальных условиях, из «родного» пистолета. Тогда Заказчики обратились «к дружественной» фирме в Италии с такой же задачей – наладить выпуск аналога СП-4. Итальянцы обозначили срок готовности в 4-6 месяцев и уверили Заказчиков в положительном результате. Однако по прошествии двух лет им также не удалось выполнить задание…
Конец копипасты.

Не могу удержаться от замечания.
Если бы евреи не схватились за копирование того, на что в СССР были потрачены многие годы, и вместо самозарядного пистолета ограничили свою «хотелку» созданием револьвера под свою копию патрона СП4, то имели бы гораздо меньше проблем. Правда, за такое решение пришлось бы «заплатить». Заплатить увеличенным диаметром барабана револьвера. У патрона СП4 диаметр гильзы почти 12 мм при калибре пули 7,62 мм.
Цифры срисовал с ТТХ патрона СП4 приведенных здесь:
http://huntsmanblog.ru/patron-sp-4-beshumnyj/
«Тактико — технические характеристики (ТТХ) патрона СП-4»
Кстати, в России сочли нужным создать бесшумеый револьвер ОЦ-38 под патрон СП4. К плюсам револьвера можно отнести то, что у револьвера не лязгает затвор после выстрела. https://topwar.ru/19708-besshumnyy-revolver-oc-38.html В этом материале помянули и о возможных трудностях при извлечении стрелянных гильз из барабана. Так что осмелюсь считать, что такое явление в России тоже предположили. Найти видео стрельбы из ОЦ-38 мне не удалось. Револьвер выпускается ограниченными партиями по спецзаказу.

После знакомства с устройством и принципом действия патронов СП-3 и СП-4 для бесшумной и беспламенной стрельбы у меня возникла идея, как можно на этом принципе реализовать безгильзовый патрон для таких же целей.
После того, как не удалось подарить идею специалистам ЦНИИТОЧМАШ, создавшим пистолет ВУЛ, решил ее выложить здесь в открытый доступ, чтобы сделать не патентуемой. Не хочу, чтобы до нее додумались и запатентовали заграницей.
А в ЦНИИТОЧМАШ мне устно ответили, что они так пытались, но ничего не получается.

Предлагаемый безгильзовый патрон для бесшумной стрельбы с запиранием пороховых газов в полой пуле изображен на нижнем левом рисунке.

Пояснение к рисунку
1 - Головная часть пули 9 - Пружина ударника
2 - Накалыватель 10 - Цилиндр в пуле для поршня
3 - Порох 11 - Шлицы в гнезде на торце штока
4 - Поршень 12 - Канавка для удержания пули
5 - Капсюль 13 - Шлицы на конце ударника
6 - Шток поршня 14 - Канавка для удержания ударника
7 - Винтовые нарезы на штоке 15 - Упор
8 - Ударник

а) пуля перед выстрелом; б) момент запирания газов в пуле; в) пуля на вылете

Описание работы механизма при выстреле.
На рисунке а) снаряженный патрон перед выстрелом. Выстрел произойдет при ударе ударника 8 в задний торец штока 6 под действием пружины 9. При этом поршень 4 с капсюлем 5 сдвинется вперед, и капсюль 5 наколется об накалыватель 2, размещенный на внутренней стороне головной части пули 1.
Чтобы от удара пуля не сдвинулась вперед, она удерживается на месте за канавку 12 на задней части полой пули. Удерживатель не показан. Он должен быть подпружиненным, чтобы пуля могла, сдвинувшись вперед при выстреле, выйти из зацепления с ним.
При накалывании капсюля 5 он поджигает порох 3 и происходит выстрел. При этом шток 6, упираясь в ударник 8, толкает его назад до упора 15, сжимая его пружину 9. Этот момент показан на рисунке б).
Во время движения вперед по неподвижному штоку 6, пуля закручивается вокруг своей оси за счет взаимодействия наружных винтовых нарезов 7 на штоке 6 и ответных внутренних винтовых нарезов в отверстии донышка полой пули. При этом шток 6 удерживается от проворачивания за счет взаимодействия шлицов 11 в гнезде на заднем торце штока 6 с ответными шлицами 13 на переднем конце ударника 8. Средства, предотвращающие проворачивание ударника 8 при взаимодействии со штоком 6 на рисунке не показаны.
 В заднем, взведенном положении ударник удерживается шепталом (на рисунке не показано) за канавку 14.
Вылетевшая пуля показана на рисунке в)
Вместо вылетевшей пули из обоймы поступает новая. Оружие готово к новому выстрелу.

Положительные эффекты при запирании порховых газов в полой пуле по сравнению с запиранием газов в гильзе, как в патроне СП-4 или таком же, но более мощном СП-16:
– Из пистолета полностью вылетает весь патрон вместе с пулей. Не требуется извлечение стреляной гильзы.
– Масса тяжелой дозвуковой пули равна массе всего патрона.
– Отсутствует возможность идентификации оружия, так как на пуле при гладком стволе не остается следов от нарезов.
– В канале ствола отсутствуют нарезы, но сохраняется закручивание пули. Ствол может быть тонкостенным и негерметичным.
– Требуемая стойкость от внешних винтовых нарезов на штоке и ответных внутренних нарезов в отверстии в донышке полой пули – выдержать один выстрел. Можно применить смазку. Смазать разовый шток, находящийся до выстрела внутри полой пули.
– Идея патрона с запиранием газов в полой пуле реализована в бесшумном 82 мм миномете 2Б25 от АО ЦНИИ «Буревестник» г.Н. Новгород
http://www.burevestnik.com/products/2b25.html
Миномет и мина к нему показаны на рисунке внизу справа.
В отличие от ЦНИИТОЧМАШ, специалистам АО ЦНИИ «Буревестник» удалось реализовать бесшумный безгильзовый боеприпас с запиранием газов. Правда, запирание пороховых газов реализовано не в гильзе патрона для стрелкового оружия, а в полом цилиндрическом хвостовике минометной мины. Рисунок бесшумного беспламенного 82 мм миномета 2Б25 показан на рисунке внизу справа.
 Поршень расположен в переднем конце полого цилиндрического хвостовика мины. Поршень без штока. Штоком служит гладкий стержень внутри ствола миномета.

Цитаты:
«Ствол миномета снабжен стреляющим механизмом и амортизирующим устройством. Для придания мине направления полета используется стержень стреляющего механизма.»
«Для производства выстрела боеприпас опускается в канал ствола до упора поршнем, находящимся в передней части канала хвостовика, в плитку стреляющего механизма. Стреляющий механизм приводится в действие поворотом рычага. В процессе выстрела поршень под воздействием пороховых газов начинает движение и запирает их, не позволяя вырваться наружу. Благодаря этому нет ни огня, ни дыма и звук выстрела практически не слышен.»
То есть один к одному минометная мина повторяет мой безгильзовый патрон. Отличие только в применении принципа и в том, что при выстреле мина не подвергается закручиванию, так как на фото видно хвостовое оперение мины. Направляющим элементом является гладкий стержень внутри ствола. Ствол служит для защиты от пороховых газов в случае их прорыва между цилиндром и поршнем. Новым в моем предложении является то, что в предложенном патроне стержень, названный штоком, с винтовыми нарезами.
Кстати, стержень с винтовыми нарезами обеспечил бы закручивание мины при выстреле. Это позволило бы отказаться от хвостового оперения и уменьшить диаметр ствола до наружного диаметра хвостовой трубы мины. В этом случае гладкий ствол станет дополнительным направляющим элементом. При этом боевую часть мины можно сделать надкалиберной, выступающей из ствола.
Что дает надкалиберная боевая часть? Она дает еще один способ уменьшить дальность стрельбы, если это потребуется.
Дело в том, что мина с запиранием пороховых газов внутри хвостовика не позволяет менять величину метательного порохового заряда, как в обычном миномете. Поэтому уменьшить дальность полета мины, если возникнет такая надобность, можно только увеличением угла вызвышения. То есть для уменьшения дальности полета мины надо стрелять все круче в небо. Миномет, в отличие от пушки, не может стрелять по настильной траектории. Отдача при выстреле должна действовать на грунт через опорную плиту миномета.
Максимальная дальность стрельбы этого миномета 1200 м. Минимальная 100 м. Наибольшая дальность достигается при угле возвышения 45 градусов. Минимальная при 85 градусах. Это если не учитывать сопротивление воздуха. Дальности 1200 м соответствует скорость мины порядка 110 м/с. И я не вижу, как эту скорость уменьшить для стрельбы на меньшую дальность без разборки мины для уменьшения метательного порохового заряда, если не использовать надкалиберную боевую часть. Надкалиберная боевая часть позволяет перед выстрелом увеличить ее массу, если надо стрелять на меньшую дальность. К примеру, поверх одной боевой части можно навинтить вторую такую же. Или утяжелить осколочную оболочку мины.
В случае применения стержня с винтовыми нарезами для закручивания мины при выстреле вопросом является, выдержит ли миномет при выстреле крутящее усилие от мины? Тем более, что шаровой шарнир с опорной плитой не препятствует вращению ствола относительно плиты.

– На принципе запирания пороховых газов в полой пуле можно сделать полые стрелы для арбалета. Правда стрелы будут одноразовые, зато арбалет станет компактным. Отпадет надобность иметь лук на арбалете. Полая стрела насаживается на шток арбалета. Можно сделать шток, входящим в состав стрелы. Это позволит сделать арбалет многозарядным и самозарядным с подачей стрел из обоймы. Стрелы могут быть неоперенными, закручивающимися при выстреле. Тогда винтовой шток арбалета можно дополнить гладким цилиндрическим стволом. Возможно, это повысит точность и защитит лицо стрелка в случае прорыва газов из под поршня. Стрела может быть и с оперением. Тогда она надевается на гладкий шток. Но можно и на винтовой шток, но тогда на стреле нужно и косое оперение, согласованное с винтом на штоке. Для такого применения надо исключить опасность, которая заключается в том, что в случае прорыва пороховых газов они ударят в лицо стрелку. Предполагаю, что полая стрела не может быть длинной, так как длинный шток при выстреле подвергается так называемому продольному изгибу. Хоть поршень на него давит вдоль оси, шток может потерять устойчивость и изогнуться поперек, как длинный гвоздь при сильном ударе по его шляпке.
Тяжелая полая стальная стрела имеет энергию больше, чем пуля бесшумной снайперской винтовки калибра 12,7 мм даже при несколько меньшей скорости полета стрелы. Предполагаю, что в длинной полой стреле масса поршня может быть сделана меньше 10% всей массы стрелы, если шток сделать отделяющимся при выстреле.
А если стрелы размещать в барабане, как у револьвера, то шток станет деталью каморы барабана. Тогда отпадет задача отделения штока от поршня при выстреле.
Потеря 10 % скорости приведет к потере всего 21 % кинетической энергии. Это потеря в разы перекроется большей массой стрелы по сравнению с пулей.

Отрицательные эффекты:
- Соударение поршня с донышком вылетающей пули в момент запирания внутри пули пороховых газов оказывает возмущающее действие на пулю и ухудшает кучность выстрела. Мой знакомый из ЦНИИТОЧМАШ устно сообщил, что когда они пробовали, не удалось достичь никакой точности. Мне кажется, что это могло быть из-за соударения донышка полой пули с поршнем. Создатели бесшумного миномета с этим как-то справились. Но миномет не снайперское оружие.
– Пуля должна быть толстостенной, чтобы ее не расперло при выстреле. Особенно, если она движется в стволе. Распирание пули менее важно в травматическом патроне, выстреливаемом прямо из обоймы. Утяжеление дозвуковой пули не является ее недостатком. Недостатком является утяжеление толстостенного трубчатого хвостовика  минометной мины для бесшумной стрельбы. Увеличение массы выстреливаемой мины увеличивает импульс силы, действующей на опорную плиту миномета.

– Шток и поршень утяжеляют полую пулю по сравнению с пулей патрона СП-4. В момент запирания пороховых газов в полой пуле снижается ее скорость. Количество движения m•v=const, остается постоянным, а к массе пули m, движущейся вперед, добавляется масса неподвижного поршня со штоком. Поршень со штоком были неподвижны при выталкивании пули вперед пороховыми газами, давившими на поршень, а в момент запирания поршень получает удар вперед внутренней стороной донышка пули и дальше летит вместе с ней. Поскольку удар неупругий, количество движения остается прежним. Но поскольку движущаяся вперед масса увеличивается на массу поршня со штоком, скорость уменьшается. Максимальная скорость пули при разгоне не должна превышать скорость звука. После запирания газов к массе пули добавляется масса поршня со штоком. Из-за этого ее скорость уменьшается.
Надо стремиться к уменьшению массы поршня со штоком. Меньшая масса поршня позволит лучше сохранить скорость пули, достигнутую при разгоне, и уменьшит нагрузку на соударяющиеся поверхности внутренней стороны донышка пули и поршня в момент запирания пороховых газов в пуле. В принципе можно сделать шток отделяющимся от поршня. В момент удара неподвижного поршня с внутренней стороной донышка движущейся полой пули, поршень получает удар вперед. При этом неподвижный шток может отделяться от поршня просто силой своей инерции. Шток останется на месте, а короткий поршень улетит вместе с пулей. Отделившийся от поршня шток будет выброшен вперед пружиной 9 ударника 8. Из самого заднего положения, когда ударник 8 упирается в упор 15, пружина 9 внутри ударника 8 толкнет его вперед. Сдвинувшись вперед примерно на миллиметр, ударник 8 толкнет вперед отделившийся шток поршня. Шток по инерции вылетит вперед, а ударник, сдвинувшись от упора на миллиметр вперед, встанет на шептало во взведенном состоянии.
Чтобы при отделяющемся поршне избежать проворачивания поршня на штоке, надо передний конец штока и задний торец поршня тоже защитить от проворачивания относительно друг друга.

Показанный принцип запирания газов в полой пуле позволяет стрелять прямо из обоймы. Наподобие того, как это происходит в газовых пистолетах УДАР (устройство дозированного активного распыления). Стрельба прямо из обоймы патронами от травмата "Оса" реализована так же в травмате "Кордон" и "Кордон 5" Посмотреть можно здесь: https://www.armoury-online.ru/articles/traumatic/Kordon/
Но  при запирании газов в полой пуле не требуется извлекать из обоймы стреляную гильзу.
С помощью принципа запирания пороховых газов в полой пуле легко реализуется травматическое многозарядное оружие крупного калибра, наподобие патронов 18х45 для травматического пистолета ОСА. Крупный калибр позволяет увеличить массу пули и уменьшить ее скорость при заданной энергии пули. Энергия пули травмата по закону ограничена величиной примерно в 100 Дж. Крупная тяжелая пуля сохраняет останавливающее действие, но уменьшает свою проникающую способность. Оставит синяк, а не проникающее ранение. При этом по сравнению с травматом ОСА, будут уменьшены габариты оружия, отпадает ручное извлечение гильзы при перезарядке, обеспечится быстрая перезарядка за счет смены обоймы с патронами.
В процессе создания травматического оружия для гражданского и полицейского применения легче выявлять и устранять проблемы, возникающие при реализации огнестрельного бесшумного оружия с запиранием пороховых газов в полой пуле для создания боевого пистолета, или в полой стрелы для самозарядного арбалета или бесшумной винтовки.