Dans l'article " Cartouche soviétique oubliée 6x49 mm contre cartouche 6, 8 mm NGSW ", nous avons envisagé l'une des manières possibles de répondre au programme américain NGSW en cas de réussite de sa mise en œuvre. Voies possibles d'évolution des armes légères dans la Fédération de Russie en cas d'échec évident du programme NGSW, nous avons évoqué plus haut dans l'article "L'évolution de la mitrailleuse en URSS et en Russie dans le contexte du programme américain NGSW ".
L'une des tâches prioritaires pour les armes légères prometteuses, qui est indiquée comme la raison de l'émergence du programme NGSW, est l'apparition dans les forces armées de la Russie et de la Chine de gilets pare-balles (NIB) existants et prometteurs.
Malgré leur apparente simplicité, les armes légères sont incroyablement efficaces pour tuer les soldats ennemis, comme le montrent les statistiques médicales des plus grands conflits militaires du XXe siècle, alors que le coût de rééquipement des forces armées avec des armes légères, même complexes et coûteuses, n'est qu'un petite fraction du coût des coûts financiers pour d'autres types d'armes. …
Comme nous l'avons vu précédemment, il existe deux manières principales d'augmenter la pénétration du blindage d'une munition: augmenter son énergie cinétique et optimiser la forme et le matériau de la munition/noyau de munition (bien entendu, nous ne parlons pas de munitions explosives, cumulatives ou empoisonnées). Une balle ou un noyau pour cela est fait d'alliages céramiques de haute dureté et de densité suffisamment élevée (pour augmenter la masse), ils peuvent être rendus plus durs et plus résistants, mais plus denses - à peine. Augmenter la masse d'une balle en augmentant ses dimensions est également pratiquement impossible dans les dimensions acceptables des armes légères à main. Il reste une augmentation de la vitesse de la balle, par exemple, à hypersonique, mais même dans ce cas, les développeurs sont confrontés à d'énormes difficultés sous la forme d'un manque de propulseurs nécessaires, d'une usure extrêmement rapide du canon et d'un recul élevé agissant sur le tireur.
Cependant, il existe plusieurs façons d'augmenter la pénétration du blindage d'une balle: l'utilisation de balles sous-calibrées et de canons coniques.
Balles sous-calibrées
Des recherches actives sur la possibilité d'utiliser des balles sous-calibrées (balles sous-calibrées à plumes, OPP) dans les armes légères sont menées depuis le milieu du 20e siècle. Avant cela, la création de projectiles perforants à plumes sous-calibrées (BOPS) était considérée comme une direction plus populaire et prometteuse, ce qui, en fait, a été confirmé par leur création et leur fonctionnement réussi jusqu'à présent.
Les travaux sur le BOPS en URSS ont commencé en 1946 et, depuis 1960, le NII-61 a étudié la possibilité d'utiliser le BOPS dans des canons automatiques à tir rapide sous la direction d'A. G. Shipunov. En parallèle, à cette époque, des travaux étaient en cours pour créer une nouvelle munition automatique de calibre 5, 45 mm, dans le cadre de laquelle A. G. Shipunov a été proposé de développer une cartouche avec un OPP pour les armes légères.
Le projet de conception a été développé dans les plus brefs délais par D. I. Shiryaev. Cependant, la recherche théorique n'a pas été confirmée expérimentalement. Le coefficient balistique réel des balles en forme de flèche s'est avéré être deux fois pire que celui calculé, la palette pressée est tombée de la balle, la production de cartouches avec OPP a nécessité un tournage, un fraisage, un travail des métaux et un assemblage manuel fastidieux.
En 1962, des tests ont été effectués sur l'effet mortel des balles en forme de flèche, ce qui, en fin de compte, était inférieur non seulement aux exigences de l'armée en matière de munitions prometteuses, mais également aux cartouches standard existantes.
En 1964, les travaux sur les balles en forme de flèche ont été repris par I. P. Kasyanov et V. A. Depuis 1965, les jeunes designers Vladislav Dvoryaninov ont été nommés exécuteur testamentaire responsable de la cartouche prometteuse.
Dans le processus de conception d'une nouvelle cartouche, des solutions ont été mises en œuvre pour augmenter l'effet destructeur: un méplat à l'avant de l'OPP pour fournir un moment de basculement lorsqu'il heurte des tissus denses et une rainure transversale le long de laquelle la flèche a été pliée sous l'action de le moment de renversement.
La tâche la plus difficile consistait à augmenter la précision du tir avec des balles à plumes de sous-calibre au niveau de précision des balles tirées à partir de canons rayés. Il s'agissait d'éliminer l'influence des secteurs des palettes sur l'OPP au moment de leur séparation après avoir quitté le coffre. En 1981, des tests de cartouches expérimentales 10/4, 5 mm avec OPP dans l'OTK TsNIITOCHMASH ont montré une précision de 88-89 mm avec des exigences ne dépassant pas 90 mm.
Il convient de souligner séparément que l'intensité du travail de fabrication d'une cartouche expérimentale avec OPP n'était que 1,8 fois supérieure à l'intensité de travail de la fabrication d'une cartouche de fusil standard de 7,62 mm, et la ressource de canons de mitrailleuse à paroi lisse lors du tir avec cette cartouche dépassé 32 mille coups. A titre de comparaison: la ressource canon de l'AK-74 calibre 5, 45x39 mm est de 10 000 coups, la mitrailleuse PKM de 7, calibre 62x54R 25 000 coups
Simultanément au développement de la version principale 10/4, 5 mm, une cartouche à une seule balle 10/3, 5 mm avec une vitesse initiale d'un OPP de 1360 m/s et une cartouche à trois balles de 10/2, 5 mm ont été développés, qui pourraient être utilisés comme une seule cartouche pour un fusil d'assaut et une mitrailleuse légère.
Une cartouche à une seule balle de 10/3, 5 mm pourrait être utilisée à de longues distances de tir, tandis que l'utilisation d'une cartouche à trois balles fournirait un effet mortel et d'arrêt plus élevé sur de courtes distances. Comme nous l'avons dit dans l'article « Vous ne pouvez pas arrêter de tuer. Où mettre une virgule ? », Si l'on considère l'effet d'arrêt comme la dépendance de la probabilité de décès sur le moment à partir du moment où la balle touche la cible, alors frapper plusieurs munitions en même temps avec une probabilité élevée fournira un plus probabilité de destruction des organes vitaux et, par conséquent, le taux de mortalité.
Les cartouches avec OPP n'ont jamais été acceptées en service. Formellement, la priorité a été donnée à la cartouche 6x49 mm plus classique pour les armes rayées, dont nous avons parlé dans l'article « Cartouche soviétique oubliée 6x49 mm versus cartouche 6, 8 mm NGSW ». A cette époque, les caractéristiques de la cartouche 6x49 mm répondaient parfaitement aux exigences de l'armée, alors que son développement en production serait d'un ordre de grandeur plus facile que les cartouches avec OPP. De plus, certains tests ont indiqué un manque potentiel de cartouches avec OPP - une trop forte dispersion des palettes, qui pourraient heurter leurs propres soldats situés devant le tireur. D'autre part, il a été suggéré que ces tests ont été utilisés comme une raison formelle pour donner la priorité à la cartouche 6x49 mm, car les tests précédents n'ont pas montré de problèmes significatifs d'étalement des palettes.
Cependant, l'effondrement de l'URSS a tracé une ligne à la fois sur le sujet des cartouches avec OPP et sur le sujet de la cartouche 6x49 mm.
Pour plus de détails sur l'histoire de la création de munitions sous-calibrées pour armes légères, voir l'article « Balles en forme de flèche: une voie de faux espoirs ou une histoire d'opportunités manquées ? (partie 1 et partie 2).
Canon conique
Dans l'article « Calibre 9 mm et action d'arrêt. Pourquoi le 7, 62x25 TT a-t-il été remplacé par du 9x18 mm PM ? " a mentionné la "balle de Gerlich" comme exemple de création d'une cartouche de petit calibre avec des paramètres extrêmement dommageables.
Initialement, l'idée d'utiliser un canon conique appartenait au professeur allemand Karl Puff, qui a développé en 1903-1907 un fusil à balle avec une ceinture pour armes à feu rayées, avec une petite conicité du canon. Dans les années 1920 et 1930, cette idée a été affinée par l'ingénieur allemand Gerlich, qui a réussi à créer une arme aux caractéristiques exceptionnelles.
Dans l'un des échantillons expérimentaux du système Hermann Gerlich, le diamètre de la balle était de 6, 35 mm, le poids de la balle était de 6, 35 g, tandis que la vitesse initiale de la balle atteignait 1740-1760 m / s, l'énergie initiale était de 9840 J. À une distance de 50 m, la balle Gerlich a percé une plaque de blindage en acier de 12 mm d'épaisseur, un trou de 15 mm de diamètre et, dans un blindage plus épais, a fait un entonnoir de 15 mm de profondeur et de 25 mm de diamètre. Une balle de fusil Mauser ordinaire de 7,92 mm n'a laissé qu'une petite dépression de 2-3 mm sur une telle armure.
La précision du système Gerlich a également largement dépassé les fusils de l'armée ordinaires: à une distance de 100 mètres, 5 balles pesant 6,6 g s'insèrent dans un cercle d'un diamètre de 1,7 cm, et lors du tir à 1000 mètres, 5 balles pesant 11,7 g sont tombées dans un cercle d'un diamètre de 26,6 g.cm En raison de la vitesse élevée de la balle, elle n'était pratiquement pas affectée par le vent, l'humidité, la température de l'air. La trajectoire de vol plate facilitait la visée.
L'arme du système Hermann Gerlich ne s'est pas généralisée, principalement en raison de la faible ressource du canon, s'élevant à environ 400 à 500 cartouches. Une autre raison possible, très probablement, est la complexité et le coût élevé de la fabrication des balles elles-mêmes et des armes.
Technologies d'un fusil automatique prometteur (fusil d'assaut)
Pourquoi avons-nous besoin de balles sous-calibrées à plumes et d'un canon conique dans une arme légère prometteuse ?
Plusieurs facteurs déterminants sont ici importants:
1. Les balles sous-calibrées à plumes peuvent être accélérées à des vitesses nettement plus élevées que les balles rayées, sans augmenter l'usure du canon.
2. L'arme du système Gerlich peut augmenter considérablement la vitesse de la balle, en fait, jusqu'à des vitesses hypersoniques, alors qu'on peut supposer que la principale raison de l'usure de l'arme du système Gerlich était auparavant la présence de rayures dans ce.
Sur cette base, on peut supposer qu'une balle de sous-calibre à plumes et un canon conique peuvent être combinés dans des armes légères prometteuses. Le rôle des anneaux d'obturation, déformables de manière programmable en cours de tir, sera joué par la palette d'une balle sous-calibrée à plumes d'une certaine configuration. Dans le même temps, la capacité de survie du canon peut être obtenue, ce qui correspond ou dépasse les indicateurs des armes légères modernes existantes
Très probablement, le format le plus optimal pour une cartouche prometteuse sera une munition télescopique, dans laquelle le projectile est complètement noyé dans une charge de poudre. En fait, il contient deux charges. La charge d'expulsion est déclenchée en premier, poussant la balle / le projectile du manchon dans le canon et remplissant l'espace vacant avec les produits de la combustion de la charge d'expulsion, après quoi la charge principale à haute densité est allumée.
Une cartouche télescopique avec une balle entièrement encastrée offrira aux développeurs un large champ d'expérimentation, offrira des possibilités de création d'automatisation des armes légères, différentes de celles mises en œuvre pour les armes à munitions classiques.
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Pour optimiser la densité de placement des munitions dans le magasin d'armes, les cartouches prometteuses peuvent être non seulement rondes, mais également carrées ou triangulaires en section transversale.
Le boîtier de la douille, très probablement, sera en polymère, cela réduira la masse de la cartouche, la maintenant au niveau des cartouches à faible impulsion de 5, 45x39 mm, évitant ainsi une diminution de la charge de munitions de Les combattants.
La prolifération et l'amélioration des ordinateurs, ainsi que des logiciels spécialisés, peuvent conduire à l'émergence de munitions sous-calibrées, sensiblement différentes par leur disposition de celles qui ont été développées pendant la période soviétique.
En faisant varier la masse de l'OPP dans la plage de 2, 5-4, 5 grammes et la vitesse de l'OPP dans la plage de 1250-1750 m / s, vous pouvez obtenir une énergie initiale dans la région de 3000-7000 J Pour les cartouches à trois balles, l'énergie initiale sera donc de 1500-2000 J par élément de frappe, avec la masse d'un élément de 1,5 gramme. Sur la base du tableau ci-dessus, par rapport à l'énergie et à la force de recul de diverses munitions, un recul peut être attendu dans la plage allant de la cartouche 7, 62x39 mm à la cartouche 7, 62x54R. Dans le même temps, une ligne de munitions avec divers types d'équipements conçus pour le combat dans diverses situations tactiques peut être produite.
Par exemple, si la bataille se déroule dans une zone ouverte, avec la défaite prédominante de cibles à longue distance, des cartouches à une seule balle d'une énergie d'environ 6000-7000 J sont utilisées, qui sont plus efficaces lors du tir à un seul tir. S'il y a une bataille dans les zones urbaines, où il est nécessaire de franchir un grand nombre d'obstacles (duval, murs de bâtiments relativement minces, fourrés de végétation), des cartouches à une balle d'une énergie de 3000 à 4500 J sont utilisées, qui sont plus efficaces lors du tir en rafale. Si la pénétration d'obstacles n'est pas requise, mais qu'il est nécessaire d'assurer une densité de tir maximale à courte portée, des munitions à trois balles sont utilisées.
Cela vous permettra d'obtenir un avantage sur les armes développées dans le cadre du programme NGSW dans toute la gamme des domaines d'utilisation des armes, dans diverses situations tactiques.
Des vitesses de rotation allant jusqu'à 1360 m / s ont été obtenues au stade de développement de ce sujet par Vladislav Dvoryaninov, à l'époque soviétique. Cela signifie que la combinaison de nouveaux ergols et d'un canon effilé peut permettre d'atteindre des vitesses de POO de l'ordre de 2000 m/s. Avec une telle vitesse initiale de l'OPP, entre les tirs et l'atteinte de la cible à une distance de 500 mètres, environ 0,3 seconde s'écoulera, ce qui simplifiera considérablement le tir et réduira l'impact des facteurs externes sur l'OPP
La fabrication du noyau de l'OPP à partir d'un alliage à base de carbure de tungstène en combinaison avec la vitesse élevée et le petit diamètre de l'OPP assurera la pénétration de tous les NIB existants et potentiels.
Pour réduire les frottements et l'usure du canon, le plateau OPP peut être fabriqué à partir de matériaux polymères modernes, par exemple ceux utilisés pour la fabrication de la courroie principale des nouveaux obus russes pour les canons automatiques de 30 mm.
Malgré l'absence de rainures et l'utilisation de palettes OPP en matériaux polymères, la vitesse élevée de la balle et la pression dans le canon, combinées à la conicité du canon, peuvent nécessiter la mise en œuvre de mesures pour augmenter la résistance de la canon d'un fusil automatique prometteur. Et ici un canon lisse est un avantage non négligeable qui simplifie les opérations technologiques pour sa fabrication. Par exemple, une combinaison d'un barillet en acier voire en titane (ci-après alliages de titane) avec un insert en alliage de carbure de tungstène peut être mise en œuvre.
L'ébauche de canon peut être préformée par impression 3D, suivie d'un usinage sur des machines de haute précision.
Des scientifiques de l'Université technique de Rhénanie-Westphalie d'Aix-la-Chapelle et de l'Institut Fraunhofer des technologies laser (Allemagne) ont commencé des recherches sur l'impression 3D de poudre laser avec des alliages durs de carbure de tungstène et de carbure de cobalt. Pour cela, une version modernisée d'une imprimante laser 3D est utilisée, complétée par des émetteurs dans le spectre proche infrarouge d'une puissance allant jusqu'à 12 kW, installés au-dessus de la zone de travail et chauffant les couches frittées. Les émetteurs élèvent la température de la couche supérieure du consommable au-dessus de 800°C, après quoi les lasers de frittage entrent en jeu.
L'un des cas d'utilisation prévus pour un tel équipement est l'intégration de canaux de refroidissement directement dans les outils et pièces fabriqués. La réalisation de telles structures par frittage classique est soit très coûteuse, voire techniquement impossible. La fabrication de tels produits à l'aide de la technologie d'impression 3D par frittage sélectif laser permet de les équiper de cavités internes de forme complexe.
L'utilisation de l'impression 3D avec du carbure de tungstène et de l'acier/titane permettra la formation de cavités internes sur toute la longueur du canon, qui à leur tour assureront son refroidissement efficace, par exemple, en soufflant de l'air sur toute la longueur, voire un analogue des caloducs utilisés dans l'électronique moderne.
L'impression 3D peut également être utilisée pour fabriquer les principales pièces d'armes, à la fois en plastique et en métal. Les éléments récepteurs peuvent être réalisés avec des cavités cachées pour refroidir l'arme et réduire son poids. Les éléments en polymère peuvent être réalisés sous la forme d'une structure en nid d'abeille, là encore pour réduire le poids de l'arme, et/ou afin d'amortir davantage l'impulsion de recul.
Une augmentation de la dynamique de recul par rapport aux armes légères utilisant des cartouches à faible impulsion de calibre 5, 45x39 mm ou 5, 56x45 mm nécessitera une mise en œuvre complète de systèmes de compensation de recul à un niveau acceptable.
Tout d'abord, il peut s'agir d'un silencieux - un compensateur de frein de bouche (DTC) de type fermé, similaire à ceux qui sont censés être utilisés dans les armes développées dans le cadre du programme NGSW.
Des schémas d'automatisation peuvent également être mis en œuvre avec l'accumulation (déplacement) de l'impulsion de recul, fournissant un tir précis en courtes rafales à une cadence élevée, ou d'autres systèmes avancés d'amortissement / d'absorption de recul.
Le schéma proposé par Alexei Tarasenko avec absorption vibratoire du recul est intéressant à considérer.
Un problème non moins difficile que le développement de l'arme elle-même et de la cartouche pour elle est l'organisation de la production à grande échelle de munitions prometteuses. La production de cartouches prometteuses peut être basée à la fois sur la base de lignes de rotor automatiques avancées classiques, et sur la base de nouvelles solutions technologiques, utilisant des imprimantes 3D capables d'imprimer avec du métal et des polymères, des robots delta à grande vitesse, un balayage optique de haute précision des systèmes qui permettent "à la volée" d'analyser les munitions reçues et de les trier par classe de précision.
On peut supposer que la production à grande échelle de cartouches télescopiques prometteuses n'est pas une tâche insoluble, du moins en raison du fait que la Russie a depuis longtemps mis au point la production de 30 mm BOPS pour les canons automatiques, qui sont également loin d'être produits en un seul copies. Parallèlement, le consortium franco-britannique CTA International produit déjà en série des munitions télescopiques pour le canon automatique de 40 mm 40 CTAS, y compris dans la version avec BOPS, et aux Etats-Unis, Textron s'apprête à produire des cartouches télescopiques pour les petits armes dans le cadre du programme NGSW.
Ne vous inquiétez pas non plus de la pénurie de tungstène à ces fins - ses réserves sont assez importantes en Russie et plus que grandes en Chine voisine, avec laquelle nous entretenons encore des relations de partenariat assez égales.
Quant au coût élevé des armes et des munitions prometteuses, c'est tout à fait normal pour les nouvelles technologies. En définitive, tout repose sur le critère coût-efficacité, qui montre à quel point le complexe arme-cartouche prometteur est supérieur aux modèles existants. Au stade initial, les unités spéciales sont équipées d'armes prometteuses, puis les unités les plus belliqueuses, en parallèle, la conception et les procédés technologiques de fabrication d'armes et de cartouches sont élaborés pour réduire leur coût.
Sans cela, il est presque impossible de créer un complexe arme-cartouche révolutionnaire. Rappelons-nous comment ils ont réagi à la création des premières mitrailleuses: disent-ils, il est impossible de sortir autant de cartouches pour leur fournir une armée armée de mitrailleuses, et à quoi cela a conduit dans le futur.
L'histoire suit une spirale. De nombreuses conceptions et technologies qui étaient auparavant rejetées comme irréalisables peuvent être réexaminées, en tenant compte de l'émergence de nouveaux matériaux et procédés technologiques. Il est possible que repenser la possibilité d'utiliser des balles de sous-calibre à plumes dans des armes légères prometteuses en combinaison avec le canon conique du système Gerlich à un nouveau niveau technologique permettra de créer des armes légères nettement supérieures aux échantillons existants fabriqués selon le schémas traditionnels et procédés technologiques.
