ESTADO ACTUAL Y PERSPECTIVAS PARA EL DESARROLLO DE RECOGEDORES DE BALAS PARA DISPARO DE ARMAS DE FUEGO RIFFADAS ..
Petrenko Evgeniy Sergeevich
ESTADO ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE DESARROLLO DE LOS RECIPIENTES DE BALAS PARA DISPARAR ARMAS DE FUEGO RIFFADAS.
Fuente: Revista «Equipos especiales», 2000 , No. 6.
La realización de exámenes balísticos y la creación de casquillos para armas de fuego estriadas implica el uso de dispositivos especiales para la captura no destructiva de balas, los llamados atrapabalas.
Las soluciones de circuito de los atrapabalas están determinadas por los requisitos de realizar el trabajo en condiciones interiores con niveles suficientemente altos de productividad y vida útil del entorno de frenado. Como medio de frenado se utilizan diversos líquidos, materiales a granel, porosos y fibrosos.
Los primeros ejemplos de atrapabalas fueron contenedores con agua o aceite. El arma se disparó verticalmente hacia abajo o en cierto ángulo con respecto a la superficie del líquido. La principal desventaja de estos atrapabalas es el alto nivel de cargas dinámicas que soportan las balas en la etapa inicial de su penetración en un medio líquido, lo que conduce a la destrucción parcial o total de las balas expansivas, sin y semienfundadas y a deformaciones significativas de las balas encamisadas. balas, especialmente a velocidades superiores a 500 … 600m/s. El nivel de tales cargas está determinado principalmente por el valor del cuadrado de la velocidad de la bala, su carga lateral (la relación entre la masa de la bala y su área de sección transversal) y la densidad inicial del medio de frenado r o. Para los líquidos utilizados en los cazabalas, la densidad inicial varía desde ro = 1 g/cm3 para el agua hasta ro = 0,8 … 0,9 g/cm3 para aceites de máquinas.
La débil compresibilidad de estos líquidos, especialmente el agua, y la alta presión que surge en el límite entre la bala penetrante y el líquido, determina el desarrollo del proceso de choque hidráulico, que puede destruir la capacidad del receptor de balas incluso sin contacto directo de la bala con las paredes del contenedor.
Al disparar un arma en ángulo con respecto a la superficie del líquido, por regla general, la bala se desvía de una trayectoria recta, lo que es especialmente típico de las balas de 5,45 mm con un centro de gravedad desplazado, con posible contacto posterior con las paredes del receptor de balas. recipiente. Como resultado de tal contacto, la bala puede deformarse y la pared del recipiente puede recibir un orificio pasante. Al disparar armas normales a la superficie del líquido, se crean ciertas dificultades por la altura limitada del techo del local y la necesidad de utilizar diseños complejos de portaarmas para trabajar con armas viejas y caseras, para las cuales existe una alta probabilidad de disparo espontáneo. destrucción durante el proceso de cocción. Además, los requisitos para los exámenes balísticos imponen ciertas restricciones.
Así, los atrapabalas que utilizan líquidos como medio de frenado tienen una serie de desventajas que limitan el alcance de su uso.
Para atrapar balas se puede utilizar un medio de frenado, formado en forma de una secuencia de placas de goma con r o = 1,2 … 1,8 g/cm3. La desventaja de los atrapabalas construidos según este principio es tanto el alto nivel de cargas dinámicas sobre las balas, que excede el indicador correspondiente para los atrapabalas con un medio de frenado a base de líquido, como la baja vida útil causada por el efecto del arrastre y alcance de la sustancia. desde varias decenas hasta varios cientos de disparos. En algunos casos, este recurso es suficiente para disparar un pequeño lote de armas. En este caso, para facilitar la extracción de las balas del medio de frenado, se utilizan placas en el recogebalas, cuyo espesor es proporcional a la longitud de la bala.
El aumento de la seguridad de las huellas de las armas en las balas durante el disparo se ve facilitado por el uso de materiales con un valor ro más bajo como medios de frenado en comparación con el caucho, el agua y el aceite para máquinas. Dichos materiales incluyen caucho poroso, espuma de poliuretano, espuma de poliestireno, etc., que tienen un valor de r o = 0,3 … 1,0 g/cm3. Con una reducción significativa en el nivel de carga dinámica de las balas, el problema de la baja vida útil sigue sin resolverse. Además, en el caso de capturar balas de alta velocidad con una velocidad inicial de 900 m/s o más (rifles Mosin, SVD), se puede producir un intenso calentamiento del medio de frenado con un punto de fusión de ~ 80 … 150 ° C, en particular la espuma, puede provocar su sinterización en la superficie de la bala, formando una costra. Quitar dicha costra puede dañar las marcas de pistola en la bala.
Foto 1. Receptor de balas PU-1R
En general, reducir la densidad del El medio de frenado debido al uso de materiales porosos aumenta la seguridad de las huellas de armas en las balas capturadas, sin embargo, no resuelven el problema de la captura no destructiva de balas expansivas y sin camisa.
Un mayor desarrollo de los atrapabalas está asociado con el uso de materiales fibrosos con un punto de fusión de al menos 500 ° C. La opción óptima es utilizar un medio de frenado hecho de materiales balísticamente resistentes con un punto de fusión de ~ 600 ° C, que incluyen Fibra de módulo ultra alto (UHF) y Kevlar. Además, SVM es superior a Kevlar en este indicador.
Los primeros ejemplos de atrapabalas con un medio de frenado fibroso utilizaban un hilo continuo de SVM o Kevlar en forma de maraña, obtenido retirando el hilo directamente del carrete sin procesamiento adicional. La densidad del medio de frenado es 0,05 … 0,07 g/cm3. Para evitar que las balas salgan volando del medio de frenado, éste se coloca a modo de bloque en tubos de acero (3 x 4 mm de espesor) o fibra de vidrio (8 x 15 mm de espesor) con un diámetro interno de 250 x 8230 mm. 315 milímetros. La distancia de frenado de las balas es:
Cuando se utilizan medios de frenado fibrosos, el efecto de frenado principal se crea debido a la participación secuencial de secciones del hilo inicialmente en reposo en el movimiento, cuya velocidad aumenta de 0 a un cierto valor V? V p , donde V es el valor actual de la velocidad de la sección del hilo, V p es el valor actual de la velocidad de la bala. Despreciando los valores de segundo orden de pequeñez, la dependencia para calcular el valor actual de la fuerza de frenado T(t) se puede escribir de la siguiente forma:
| dónde | l | — | masa lineal del hilo; | |
| Vi(t) | — | valor de velocidad actual de la i-ésima sección del hilo; | ||
| Li | — | longitud del i-ésimo sección del hilo ; | ||
| — | aceleración de la i-ésima sección del hilo; | |||
| Cxb | — | coeficiente de resistencia aerodinámica de la superficie lateral de los hilos en el aire; | ||
| r en | — | densidad del aire; | ||
| Fbi | — | área de superficie lateral i-ésima sección del hilo. |
Como se desprende de esta dependencia y de los cálculos numéricos realizados, la fuerza de frenado T(t) en el proceso de frenado de una bala comienza a aumentar gradualmente desde 0 al inicio del proceso de penetración de la bala en el medio fibroso, cuando la La masa de las secciones del hilo involucradas en el movimiento es despreciable, hasta Tmax en la sección media de la trayectoria en Vp = (0,4 … 0,6) Vpo, donde Vpo es la velocidad inicial de la bala. En este caso, el valor absoluto de Tmax es 3 … 10 veces menos que el parámetro correspondiente para una bala similar en la etapa inicial de su penetración en medios líquidos y porosos. Esto proporciona la capacidad de capturar de forma no destructiva muchos tipos de balas, incluidas las de núcleo hueco y las que no tienen camisa, con velocidades de salida de hasta 500 … 600 m/s.
La vida útil de la unidad de frenado es de media de unos 10.000 ciclos de disparo del arma.
En los modelos más avanzados de atrapabalas, en particular el tipo PU-1Mu, desarrollado y fabricado en Rusia, el medio de frenado optimizado es un conjunto de fibras SBM individuales con una longitud de 5 … 20 calibres de armas de fuego. Hay varias patentes de invención para este diseño del receptor de balas y la composición del medio de frenado.
Debido al principio utilizado de construir un medio de frenado a partir de un conjunto de fibras individuales que no están interconectadas, se brindan posibilidades adicionales para influir en el valor de T, en particular, reducir el valor absoluto de Tmax y, en consecuencia, crear las condiciones para un frenado más suave. de balas. Esto permite utilizar atrapabalas del tipo PU-1Mu para capturar de forma no destructiva todos los tipos de balas conocidos, incluidas las expansivas, con una velocidad inicial de hasta 1100 … 1200 m/s.
Este efecto se debe principalmente a la ausencia de elementos «duros» entrelazando secciones de hilos entre sí, en contraste con la opción con un hilo continuo. La interacción de los hilos individuales entre sí al frenar una bala se lleva a cabo principalmente debido a fuerzas de fricción. La naturaleza de dicha interacción en dependencia (1) para calcular la fuerza de frenado T se tiene en cuenta utilizando el coeficiente de interacción kв, cuyo valor está en el rango de 0 a 1:
dónde l i — masa lineal del i-ésimo hilo (en el caso general se utilizan trozos de diferentes hilos).
En kв = 1, la composición de frenado está formada por un hilo continuo, cuando la participación de una de las secciones del hilo en el movimiento provoca la participación incondicional de las secciones vecinas del hilo en el movimiento, incluso fuera de los límites de la bala. proyección. En ausencia total de interacción entre hilos individuales, cuando el coeficiente de fricción está en el límite tiende a 0, kв = 0. En condiciones reales 0<kв<1. El valor específico del coeficiente kb está determinado por la densidad local del medio de frenado r o, el porcentaje del contenido de hilos individuales de varias longitudes, su masa lineal, elasticidad y coeficiente de fricción. Así, como resultado del tratamiento mecánico y termoquímico del medio de frenado fibroso, se crean las condiciones para controlar la fuerza de frenado T y, en consecuencia, reducir el nivel de carga dinámica sobre las balas durante su frenado.
Imagen cualitativa del cambio en la fuerza de frenado T para varios tipos de atrapabalas se muestra en la Fig. 1.
L– valor actual de la distancia de frenado;
T– valor actual de la fuerza de frenado;
1– para medios de frenado líquidos y porosos;
2– para medios de frenado fibrosos basado en hilo continuo;
3 — para medios de frenado fibrosos a base de hilos SBM cortados y procesados.
Fig. 1.
Cabe señalar que el área bajo las curvas (1 – 3) para balas similares es la misma, lo que se debe a los parámetros de energía equivalente del trabajo de frenado.
En el diseño específico del cazabalas PU-1Mu (foto 2), se cortaron y procesaron trozos de fibra SVM con una longitud de 5 … 20 calibres de armas de fuego, colocadas a modo de bloque en una caja cilíndrica de acero de 1400 mm de largo y 315 mm de diámetro. La densidad del medio de frenado es 0,02 … 0,07 g/cm3. Al mismo tiempo, para frenar balas expansivas de alta velocidad, se recomienda colocar el medio de frenado a lo largo del cuerpo con una densidad variable, en particular, con uno más pequeño en el área del orificio de entrada con un Aumento gradual de la densidad hacia la pared trasera. Las paredes del receptor de balas están equipadas con un revestimiento de goma, lo que garantiza que si se dispara un tiro en ángulo con respecto al eje del receptor de balas, la bala rebotará con un nivel de deformación residual aceptable para un examen más detenido. Al reducir el nivel de fuerza de frenado T, la vida útil de la composición de frenado aumenta en 3 … en comparación con la opción que utiliza un hilo continuo de SBM. 4 veces, alcanzando los 40.000 ciclos de disparo de armas y reduciendo así el coste de un solo ciclo. En el caso de disparo preferencial de armas con una velocidad inicial de bala de hasta 600 … 700 m/s desde un rango de 0,7 … 1,0 m, cuando el impacto de los gases en polvo a alta temperatura y las partículas mineralizadas sobre el medio de frenado se reduce al mínimo, la vida útil de un bloque del medio de frenado aumenta a 70.000 … 80.000 mil disparos.
Foto 2. Receptor de balas PU-1Mu
Así, el uso de piezas cortadas y procesadas de fibra SVM con una longitud de 5 … 20 calibres de armas disparadas permiten la captura no destructiva de balas de calibre 5,45 …. 12,7 mm con velocidad inicial de hasta 1100 … 1200 m/s.