Küçük silahların zırh delici mermilerindeki bu engelin üstesinden gelmek için, çekirdek genellikle, bükülme mukavemetine sahip 8 GPa olan 1 um'den küçük tanecikler içeren BK2 tipi kobaltlı bir kompozit tungsten karbür alaşımından yapılır. Daha da umut verici, zırh delici topçu mermisi göbeğine benzer şekilde VNZh4 tipinde bir tungsten metal alaşımıdır. Bununla birlikte, SIBZ plakaları hem kompozit içindeki bor karbür yüzdesini artırarak hem de plakaların kalınlığından dolayı (piyade teçhizatının bir parçası olarak pasif exoskeletonların kullanımına geçiş eğilimi hesaba katılarak) dayanıklılığın arttırılması için bir rezerve sahiptir.
Ek olarak, klasik ogival kabuk mermi, zırh delici bir göbeğin oldukça verimsiz bir taşıyıcısıdır, çünkü sert bir alaşım çekirdeği ile temas ettiğinde onları yok etmeden namlu deliğinden geçmek için bir kurşun gömlek kullanılmasını gerektirir. Sonuç olarak, çekirdeğin kütlesi minimuma indirgenir. Örneğin, 7H24М kalibreli 5,45х39 mm mermi kovanı bimetalik kılıf, kurşun gömlek ve zırh delici çekirdek BK8 alaşımından yapılmış 4,1 gram ağırlığındadır, bunun çekirdeğinin ağırlığı yalnızca 1,8 gramdır. Ek olarak, bir SIBZ plakası ile çarpışırken, merminin kinetik enerjisinin bir kısmı bimetalik kabuğun çökmesine, zırh delici göbeğin içinden geçmesine ve kurşun gömleğin yırtılmasına harcanır
Küçük silah mermilerinin zırh penetrasyon oranını arttırmanın daha etkili bir yöntemi, başlangıç hızlarını arttırmak ve kesit alanını azaltmaktır. İlk önlem, merminin kinetik enerjisini arttırırken, ikincisi, merminin temas noktasıyla bariyer ile temas yükündeki spesifik yükü arttırır. Merminin hızı, halihazırda 4500 atmosferine ulaşan ve namlu çeliğinin mukavemeti ile belirlenen, namludaki toz gazların maksimum basıncı ile sınırlıdır. Bu sınırlama, namlu deliğinin çapını korurken merminin kütlesini ve çapını azaltarak giderilir, yani alt kalibreli mermilere geçerek. Alt kalibreli mermiyi namlu oyuğuna sürmek için, çekirdek yüzeyinde veya polimer paletin yüzeyinde, 9-11'teki yoğunluğunun pirinçle veya kurşun yoğunluğundan X kat daha az olan gelişmiş ön bantlar kullanılır.
Bu alandaki ilk yapıcı çözüm, 20 yüzyılın ilk üç ayında geliştirilen ve önde gelen iki konik bantla donatılmış Alman Harold Gerlich mermisi. Uçuştaki mermi dönerek stabilize edildi, yivli namlu, toz gazlarının enerjisinin daha verimli kullanılmasını sağlayan, uca doğru sivrilen değişken bir çapa sahipti. Sonuç olarak, bir 6,5 gram mermi, 1600 m / s hızına yükseldi ve 60 mm'lik bir mesafede 12 mm kalınlığında bir çelik levha deldi. Bununla birlikte, değişken çaplı bir yivli namlunun üretilmesi çok pahalıydı ve bir kurşun atışı sırasında kurşunlarla vurulmuş kurşunlarla çekim doğruluğu arzulanan bir şey bıraktı.
Alt kalibre mermileri alanındaki ikinci yapıcı çözüm, 1952’te 12’te bulunan 32 kalibreli tüfek kartuşunu, konteyner tipi itme paletine yerleştirilmiş XNUMX kalibreli tüfek kartuşunu geliştiren lideri Irwin Barr’ın önderliğindeki Amerikan AAI’nın gelişmeleridir. Testler, ok şeklindeki mermilerin büyük bir tahrip edici etkiye sahip olduğunu göstermiştir, ancak gruplarının namludan ayrılmasından sonra mermi uçuşunun belirtilen yönünü sağlama imkânsızlığı nedeniyle, düşük atış doğruluğu vardır.
Girişim çalışmalarına ABD Ordusu'nun SALVO araştırma programının bir parçası olarak devam edildi. AAI, 110 mm çapında çelik ok şeklinde alt kalibreli mermi ve kalibreli bir kuyruğu ile donatılmış, yüksek uzatma manşonlu XHUMXX5,6 mm kalibreli kartuşlu bir 53x1,8 mm tek kurşun kartuş geliştirmiştir. Kurşun namlusundan çıktıktan sonra bir ağızlık ağzıyla parçalara kesilen bir magnezyum alaşımı çekme paleti bir ana cihaz olarak kullanıldı. Atış, yumuşak bir namlu ile küçük kollardan yapıldı, merminin uçuş sırasında dengelenmesi kuyruk tarafından sağlandı. Kuş tüyü düzlemlerindeki aerodinamik eğim, üretim kusurunun üretim kusurunun düzlüğü üzerindeki etkilerini ortalamak için merminin küçük açısal dönme hızını belirler.
Deneyler sırasında, 5,77х57В ХМ645 kartuşunun geliştirilmiş bir versiyonu geliştirildi; bu, sürtünme kuvvetleri nedeniyle sürtünme kuvvetleri nedeniyle sürtünme kuvvetleri nedeniyle sürtünme kuvvetleri nedeniyle sürtünme kuvvetleri altındaki parçalara tutturulmuş ve sürtünme kuvvetlerinden dolayı varil içindeki tutucunun üzerinde tutulan bir Teflon kaplamalı kompozit dört bölümlü çekme tepsisi içermiştir. Kartuşun uzunluğu 63 mm, ok şeklindeki merminin uzunluğu - 57 mm, merminin ağırlığı - 0,74 gram, paletin uzunluğu - 0,6 gram, merminin başlangıç hızı - 1400 m / s
Bununla birlikte, merminin en büyük uzamasını sağlamak için, AAI, bölmedeki büyük sürtünmeden dolayı yeniden yükleme mekanizmasının güvenilirliğini olumsuz yönde etkileyen ve ayrıca küçük kolların alıcısının büyüklüğünde ve ağırlığında bir artışa yol açan kartuş kılıfını uzatmak zorunda kaldı.
Bu nedenle, ABD Ordusu'nun SPIW adı altında bir sonraki programında, Frankfort cephanesi tarafından geliştirilen 5,6x44 XM144 kartuş, 5,56x45 düşük darbeli kartuş mm biçiminde lider olmuştur. XM216 SFR kartuşunun geliştirilmiş versiyonu standart bir manşete sahipti, kartuş uzunluğu 49,7 mm, ok şeklindeki mermi uzunluğu 45 mm, merminin ağırlığı 0,65 gram, paletin ağırlığı 0,15 gram, merminin başlangıç hızı 1400 m / s
SALVO ve SPIW programları altında gerçekleştirilen ultra düşük süpürülmüş alt kalibreli ok şeklindeki mermiler kullanılarak yapılan deneysel ateşleme, bu tür kurşunların kurtarılamayan dezavantajları ortaya çıkardı - rüzgar nedeniyle artan yanal sapmalar ve yağmurda çekim yaparken hedef yörüngeden belirgin bir sapma.
Sovyetler Birliği'nde, alt kalibre ok şeklindeki bir mermiye sahip ilk 7,62 / 3х54 mm kartuş, 1960 Bilimsel Araştırma Enstitüsü-61 (gelecekteki Müzik Enstrüman Mühendisliği Merkez Araştırma Enstitüsü) 'de, Dmitry Shiryaev başkanlığında geliştirildi. Ok şeklindeki mermi, Amerikan emsallerinden, daha büyük kütlesi, daha az uzaması (3x51 mm), kuyruk birimi alanında daralma olmaması ve en önemlisi, bomun şaftına uygulanan bir tarak kullanarak mermiyi bağlama yönteminin bakımından farklıydı. Bu çözelti, Amerikan muadillerine göre çok daha büyük bir kütleye sahip olan mermileri sürmek için paletin kenarından daha büyük bir çekme kuvveti ile gerekli kavrama sağlanmasını mümkün kılmıştır.
İki parçalı palet alüminyum alaşımdan yapılmıştır, bu nedenle namluyu terk ettikten sonra genişlerken komşu atıcılar için belli bir tehlike oluşturuyordu. Ek olarak, alüminyum, her 100-200 çekiminde tamburun kuru temizliğini gerektiren delik yüzeyine yoğun bir şekilde yapışmıştır. Fakat ok şeklindeki mermilerin en olumsuz özelliği, insan gücü - düşük hızlı mermilerin zırhı mükemmel şekilde deldiği ve iğneler gibi yumuşak dokulardan şok şokuna neden olmadan ve geniş çaplı bir yara kanalı oluşturmadan, düşük öldürme etkisi olduğu ortaya çıktı.
Bu şartlarla bağlantılı olarak, 1965 yılında Vladislav Dvoryaninov'un öncülüğünde, 10'e yükseltilmiş ağırlıkta modifiye edilmiş tasarımlı ok şeklindeki bir mermi ile yeni bir 4,5 / 54x4,5 mm kalibreli kartuşun geliştirilmesine başlandı. Geliştirme sırasında, atış sırasında deliği kirletmeyen paleti üretmek için bir polimerik malzeme kullanıldı, balistik katsayısı arttırmak için şaftın (Amerikan emsallerinde olduğu gibi) kuyruğu kullanıldı ve şırınganın ucu üzerinde tarak ve düz alanda şaftın enlemesine propil oluşturuldu. kurşunun iki parçaya ayrılması ve kurşunun yumuşak dokulardan kırılma işleminde devrilmesi için yapıcı zayıflamasına göre
Bu teknik çözümler, ok şeklindeki mermilerin kesim etkisini artırmalarına izin verdi, ancak aynı zamanda piyade adamlarının bireysel zırh koruma araçlarının nüfuz etme derecesini düşürdü, çünkü katı bir engelden geçen mermi, bükülme gerilmelerini de (merminin mermi ile karşılaştığı mermi açısının artmasıyla artmaktadır) içeren deneyimlediğinden, en kritik kısımda, doğrudan uca bitişik olarak iki kez zayıflamış (tarak ve propil). Kesim eylemindeki kazanım ve çöküş eylemindeki kayıp, Dvoryaninov'un mafsallı ok ucu mermilerinin ve ortak yazarların inşaatının benimsenmesine izin vermedi.
Süpersonik hava akışına sahip bir rüzgar tünelinde çeşitli gövdelerin etrafındaki akışın incelenmesi, herhangi bir tasarımdaki süpürülmüş mermilerin optimal olmayan bir aerodinamik şekle sahip olduğunu ortaya çıkardı - aynı anda beş şok dalgası cephesi oluşturdular:
- kafa önü;
- Noktanın şafta geçiş noktasında ön;
- kuyruğun ön kenarlarında ön kısım;
- kuyruğun arka kenarlarında ön kısım;
- Kuyruk yerinin önündeki milin daralması.
Karşılaştırma için, süpersonik hızda kalibre ogival şekli mermi sadece üç şok dalgası cephesi oluşturur:
- kafa önü;
- ucun silindirik bölüme geçme noktasında ön;
- kuyruk önü.
Süpersonik uçuş aerodinamiği açısından en uygun olanı, sadece iki şok dalgası cephesi oluşturan, generatrix yüzeyinde bir kırılma olmadan ve kuyruk ünitesi olmayan bir merminin konik şeklidir: baş ve kuyruk. Bu durumda, konik bir merminin ön kafasının açılma açısı, ikinci koninin açılma açısına kıyasla birinci ucun daha küçük açılma açısına bağlı olarak süpürülmüş merminin ön yüzünün açılma açısının bir katıdır. Ek olarak, kuyruk kuyrukları pahasına düz bir delikten ateşlenen ve uçuş sırasında çözülmeyen (üretim hatalarını telafi etmek için) ok şeklindeki bir kurşun, bir mermiyi açmak için kinetik enerjinin bir kısmının seçilmesi nedeniyle artan frenleme ile de ayırt edilir.
Ok şeklindeki mermilerin belirtilen dezavantajları ile bağlantılı olarak, “Mızrak” / SPEAR adı altında, merminin gövdesine bir tarak uygulanmasını gerektirmeyen itici bir palete sahip, sivri bir konik mermi ile donatılmış yenilikçi bir kartuş dikkat çekmektedir. Kartuş, yalnızca manşonunun uzunluğu ve en büyük çapı ile belirlenen paketleme hacmini en aza indirmek için teleskopik bir form faktöründe yapılır. Kartuş, namlu deliğinin geçirilmesi sürecinde bir mermi döndürmek amacıyla Lancaster tipi matkap için oval vidalı matkapla namlu ile donatılmış küçük silahlar için bir cephane olarak tasarlanmıştır. Uçuştaki bir mermi, hem jiroskopik moment hem de merminin kuyruk kısmında bir iç boşluk oluşturarak aerodinamik basıncın merkezine göre ağırlık merkezinin ileri yer değiştirmesi nedeniyle kararlılığı sürdürür.
Lancaster namlusundan çıkan konik bir mermi, aşağıdaki nedenlerle hem canlı hem de süpürülmüş mermilere kıyasla gelişmiş bir balistik katsayısına sahiptir:
- Süpersonik uçuş sırasında üretilen en az sayıda şok dalgası cephesi;
- yaklaşmakta olan hava akımı nedeniyle bir merminin tanıtımı için kinetik enerji kaybı yok.
Kuyruk bölümünde iç boşluğu olan bir konik merminin ayrıca nüfuz etme kabiliyeti artar - katı bir bariyerin geçişi sırasında, kuyruk kısmı içe doğru kırılır ve koninin tabanının çapı, boşluğun başlangıcındaki merminin çapına düşer. Merminin enine yükü neredeyse iki katına çıkar. Aynı zamanda, merminin korunmuş konik yüzeyinin keskinliği, eşit uzunlukta bir ogival veya ok şeklindeki mermiden daha büyük kalır. Konik bir merminin yüzeyinde bir tarak ve enine kesiklerin olmayışı, Dvoryaninov ve okur yazarların tasarımının ok şeklindeki mermisine kıyasla nüfuz yeteneğini arttırır.
Aynı zamanda, kuyruk bölümündeki iç boşluğu olan konik bir merminin, öldürücü bir etkiye sahip olması nedeniyle:
- Lancaster deliğinin vidalı kesiminin hafifçe ilerlemesinden dolayı stabilitenin eşiğinde;
- zırhlı engelin içeri girmesinden sonra, kuyruk kısmının kırılması ve baskı merkezinin ağırlık merkezinin ötesine kayması nedeniyle stabilitesi azalır.
Zırhlı engeli konik bir mermide iç boşluğu olan bir mermi içine sokmak için kinetik enerji kaybı, ok şeklinde ve ogival mermilerin seviyesindedir: ilk enerjide, oyukta, ikincide - kuyruk kısmında, üçüncüte ezilme çekirdek.
Konik merminin gövdesi işlevsel olarak kabuk mermisinin çekirdeğine karşılık gelir, kurşun gömlek yoktur, ağır ve pahalı pirinçten yapılmış bir kabuk yerine hafif ve ucuz plastikten bir palet kullanılır. Öte yandan, konik mermi, yapısal malzemesinin mukavemet özelliklerinin rasyonel kullanımını, tarak yerine yapay olarak zayıflamış olan ok şeklindeki kurşunla ve enine kesimle karşılaştırır. Bu nedenle, bir konik merminin kütlesi, bir ogival ve eşit penetrasyon kabiliyetine sahip süpürülmüş bir mermiye kıyasla önemli ölçüde en aza indirilebilir. Bu, konik bir merminin yapı malzemesinin yüksek yoğunluklu bir metal tungsten alaşımı lehine ekonomik olarak makul bir seçim yapmasını mümkün kılar.
Teleskopik kartuşun sınırlı iç hacmi nedeniyle, küçük kolların seçilen namlu uzunluğu için hesaplanan şarj yanma oranını sağlamak için HMX (patlayıcı maddenin kritik patlama çapından daha küçük olan) bileşimine HMX eklenmiş bir itici şarj kullanılması önerilmektedir. Kartuşun toplam ağırlığını manşonunun yapısal malzemesi olarak azaltmak için, "galvanizli silahlar için gelecek vaat eden kartuşlar" maddesinde açıklanan pirinç elektroliz kaplamalı ve grafit dolgulu antifriksiyonlu polimerik bir kaplama ile korunan kompozit bir alüminyum ve dağınık alüminyum oksit lifi kullanılması önerilmektedir. "Aralık ayının 9 2017 gelen).
Aşağıdaki tablo, çeşitli küçük silah mühimmat ve mermi türlerinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesini sunmaktadır:
Tablodan da anlaşılacağı gibi, “Spear” / SPEAR kartuşu, minimum paketleme hacmi, uzunluk ve ağırlık ve aynı zamanda merminin enine yükü bakımından liderdir. Mermi, palet ve toz gazlarının toplam geri tepme kuvveti, yaklaşık 1 / 3 kadardır, ilk merminin namlu enerjisi ve toz gazlarının toplam geri tepme kuvveti, 5,45 / 39 mm birincisinin ağızlık enerjisi, 1 / 7 tarafından ikincil değeri aşar.
Ek olarak, oval bir helisel matkapla bir namludan bir polimer tablasındaki bir kurşunla çekim yaparken, tüfek eksikliğinden dolayı, delik üzerinde termoplastik bir aşınma yoktur. Bu bağlamda, 1,5 katından daha fazla arttırılması, merminin başlangıç hızı, küçük kolların kaynağını etkilemeyecektir. Üstelik, atışsız bir atış, sabit patlamalarla atış yapma hızını, 2000-3000 mermi seviyesine yükseltmek için bir rezerv oluşturuyor; bu da, Rusya Federasyonu Savunma Bakanlığı Ana Müdürlüğü'nün rahatsız edici konumlardan otomatik çekimin doğruluğunu arttırmak amacıyla Abakan rekabetinin sonuçlarına göre önerildi.
Küçük silah cephaneliğine ek olarak, Spear / SPEAR kartuşu, termik tabakalı kalıplanmış bir palet içinde açık konik çelik veya pirinç mermi ile donatılmış standart plastik mermiler kullanılarak Lancaster IZH-27 gövdeli av silahı olarak kullanılabilir. Silahın geri tepmesi ateş düzeyinde tutulursa, 12 kalibreli 9 gram ağırlığındaki standart av tüfeği alt kalibreli mermisi, Mosin üç hatlı tüfeğin özelliklerine karşılık gelen 70 cm uzunluğundaki 900 m / s uzunluğunda namluda hızlanacaktır.
Çeşitli konik mermi tiplerinin geometrik özellikleri (uzunluk, koninin açılma açısı, ucun yuvarlaklık derecesi / ikilikliği, zırhlı bir bariyerin ezilmesi için bir temas yastığının varlığı ya da büyük bir hayvanın kesilmesi için geniş bir oyuğun kesilmesi için geniş bir oyuk, kuyruk boşluğunun derinlik ve duvar kalınlığı) ve hedef hedefler, yerel yazılım ürünü FlowVi kullanılarak hava, jel veya katı ortam mermi geçişlerinin modellenmesi esasına göre belirlenebilir. sion.