Винтовочный патрон — оружейный патрон, предназначенный для использования в длинноствольном нарезном стрелковом оружии, главным образом в винтовках и карабинах. Также патроны данного типа широко используются в станковых, ручных и единых пулеметах, в связи с чем их часто называют «винтовочно-пулеметными».
История создания и развития
Создателем первого унитарного боеприпаса для стрелкового оружия считается швейцарский оружейник-конструктор Жан Самуэль Паули, в начале XIX века работавший во Франции. Он 29 сентября 1812 г. запатентовал первое в мире казнозарядное ружьё под разработанный им же унитарный патрон. Этот патрон фактически был прообразом унитарного патрона центрального боя и состоял из картонного цилиндра, с наполнением из инициатора воспламенения — бертолетовой соли (главное новшество Паули), дымного пороха и круглой пули. Капсюль находился в металлическом дне картонной гильзы, подобной той, которая применяется в современных охотничьих патронах. Поздние модели патрона Паули были уже полностью металлическими, как и винтовочные патроны, которые начали применяться 50 лет спустя. В ружье Паули, хотя оно было гладкоствольным, имелись конструктивные элементы, использовавшиеся в созданных в последующие десятилетия винтовках - воспламенение капсюля иглой ударника, был предусмотрен сдвигающийся или откидной затвор, автоматический взвод при перезаряжании и система экстракции гильз. Паули своими разработками почти на полвека опередил развитие военной техники, но именно из-за этого ему не удалось добиться признания своего изобретения, поскольку передовая конструкция его ружья кардинально отличалась от устройства дульнозарядных ружей, применявшихся в то время. Несмотря на очевидные преимущества систем Паули, они так и не были внедрены, а сам он умер в нищете и безвестности.
Прототипом современных винтовочных патронов является боеприпас, разработанный после многочисленных экспериментов в 1820-х годах немецким оружейником Николаусом Дрейзе, который до этого работал в мастерской Паули в качестве его помощника и впоследствии использовал в своей винтовке многие из его идей. Его патрон был в некоторых отношениях менее совершенным, чем патрон Паули, но он стал первым принятым на вооружение унитарным боеприпасом для казнозарядных винтовок. Однако, в отличие от современных патронов, в патроне Дрейзе порох находился не в металлической гильзе, а в бумажной оболочке. Кроме того, капсюль патрона Дрейзе находился не в донце гильзы, которой у неё не было, а в донце шпигеля - поддона яйцевидной пули и срабатывал от удара иглы ударника, протыкавшего пороховой заряд. Поддон из папика во время прохождения ствола служил пыжом для пули, которая была значительно меньше внутреннего диаметра ствола. При выстреле поддон вжимался в нарезы, обжимал пулю и передавал ей вращение, а после выхода пули из ствола он отпадал от нее под воздействием потока встречного воздуха точно так же, как это происходит с поддоном современного бронебойного оперённого подкалиберного снаряда. Игольчатая винтовка Дрейзе доказала неоспоримое превосходство над дульнозарядными винтовками и после ошеломительных побед прусской армии в австро-прусской войне в 1866 году все европейские армии спешно перешли на сходные по конструкции игольчатые винтовки , которые также стреляли унитарными патронами и заряжались с казны. Некоторые из них, например, винтовка Шасспо, были даже лучше и надежнее винтовки Дрейзе. В конце 1870-х из-за выявившихся серьезных недостатков система Дрейзе была вытеснена более совершенными винтовками, использовавшими патроны с металлическими гильзами.
Первые унитарные металлические винтовочные патроны, созданные во второй половине XIX века, по устройству почти не отличались от современных, за исключением того, что они снаряжались дымным чёрным порохом. Первые армейские винтовочные патроны, как правило, имели унаследованный от гладкоствольных ружей мушкетный калибр 14—16 мм и тупоконечную пулю с цилиндрической гильзой, такими как 14×33 мм R Венцль (Винтовка Венцля), .577 Snider (Снайдер-Энфилд) и 15,24×40 мм R (Винтовка Крнка). Использование для пехотного стрелкового оружия таких очень крупных по современным меркам калибров было вызвано главным образом тем, что черный порох имеет значительно меньшую мощность, чем разработанный через несколько десятилетий бездымный порох. Кроме того, первые массовые армейские винтовки из экономических соображений изготавливались путем переделки старых гладкоствольных ружей мушкетного калибра, имевшихся в большом количестве в армиях того времени. Затем, в 1860-х и в 1870-х годах, европейские армии перешли на патроны несколько меньшего, но всё ещё крупного для современного стрелкового оружия калибра, около 11 мм ( 4,2-4,5 линии ), такие, как 11×59 мм R Gras (Винтовка Гра), .577/450 Martini-Henry (Винтовка Пибоди-Мартини), 10,75×58 мм R (Винтовка Бердана), 11,15×58 мм R (Винтовка Верндля). Использовались они в основном в нарезных однозарядных винтовках, а также в созданных в это время митральезах и первых пулеметах, которые все без исключения использовали стандартные винтовочные патроны. В конце XIX века все европейские армии перешли на винтовочные патроны калибра 6,5—8 мм, который тогда называли «малым», а сейчас относят к нормальному калибру. Переход к таким калибрам стал возможным благодаря использованию намного более мощного бездымного пороха, снаряжавшегося в новые винтовочные патроны, в результате чего пули «малого» калибра не уступали прежним пулям больших калибров по дульной энергии, а по начальной скорости превосходили их в полтора-два раза. Применение бездымного пороха, который имел в несколько раз большую удельную мощность, позволило в той же мере увеличить носимый боезапас отдельного стрелка. Помимо высокой мощности, бездымный порох имел целый ряд других преимуществ перед черным порохом - при выстреле бездымный порох не образовывал большого дымного облака, демаскировавшего стрелка и закрывавшего ему поле боя. Также, что было очень важно, бездымный порох при выстреле сгорал почти полностью и поэтому мало загрязнял ствол и механизмы оружия.
Первые винтовочные пули были безоболочечными и состояли полностью из свинца. Тупоконечные мягкие свинцовые пули того периода, особенно крупных калибров, обладали огромным поражающим действием, поскольку сминались при попадании в цель и наносили очень тяжёлые ранения, фактически являясь экспансивными. Но когда обнаружилось, что такие пули сильно освинцовывают каналы малокалиберных нарезных стволов и срываются со слишком крутых нарезов, их стали производить плакированными — покрытыми тонкой оболочкой из более твердого сплава, обычно мельхиора, томпака, латуни, меди или другого материала. Такие оболочечные пули надёжно шли по нарезам и почти не загрязняли ствол, но их останавливающее действие было намного слабее прежних безоболочечных, поскольку они не деформировались при попадании в цель. Изобретение оболочечных (плакированных) пуль обычно приписывается швейцарскому офицеру . Такая конструкция не позволяет пуле плавиться в стволе и оставлять частицы свинца на нарезах, что позволяло увеличить начальную скорость, а сами нарезы делать круче для повышения устойчивости пули в полёте.
Кроме того, у безоболочечных пуль обнаружился ещё один важный недостаток - они не годились для использования в многозарядных винтовках и тем более пулеметах, поскольку из-за своей мягкости легко деформировались при подаче. Поэтому в современном армейском оружии используются только оболочечные пули. У большинства современных российских военных патронов оболочка пуль состоит из низкоуглеродистой холоднокатаной стали, например, марки 0810, плакированной томпаком.
Позже в состав пули стали вводить массивный сердечник из мягкой стали, что первоначально было обусловлено необходимостью замены дефицитного и дорогого свинца. В дальнейшем для повышения пробивной способности армейских пуль их сердечники стали изготавливать из термоупрочненной стали.
Кроме того, в конце XIX — начале XX веков изменилась форма винтовочных пуль, которая вместо затупленной или закругленной формы стала остроносой. В 1898 г. Франция первой в мире приняла на вооружение винтовку Лебеля, использовавшую патрон с пулей оживальной формы (с заострённым носиком и скошенной задней частью). В России новые остроконечные патроны к русской винтовке были приняты в 1908 году. Такая форма пули является аэродинамически более выгодной и способствует увеличению дальности полета пули, а также делает траекторию её полёта более настильной, облегчая ведение прицельного огня.
Характеристики
В подавляющем большинстве винтовочные боеприпасы представляют собой патрон центрального воспламенения (патрон центрального боя). Это означает, что в таких боеприпасах капсюль располагается в центре дна гильзы и представляет собой независимый заменяемый элемент. Винтовочные патроны кольцевого воспламенения используются намного реже, в них боёк при стрельбе бьёт не в центр гильзы, а в периферическую часть донца (фланец) гильзы. В таких патронах, как правило, малокалиберных, капсюля как самостоятельной единицы не существует, ударный состав запрессован прямо в дно гильзы, а пуля обычно цельносвинцовая (безоболочечная), хотя иногда бывают и других видов. Из патронов кольцевого воспламенения самым популярным является малокалиберный безоболочечный патрон 22 LR, используемый в основном спортивной стрельбе и охоте на мелкую дичь. Обычно винтовки под такие патроны используются в невоенных целях, но имеются и некоторые исключения, например, снайперская винтовка СВ-99, созданная под этот патрон.
Винтовочная гильза обычно имеет бутылочную форму, то есть диаметр гильзы значительно больше калибра пули. Это вызвано необходимостью для винтовочного патрона вместить намного больше пороха по сравнению с пистолетными и промежуточными патронами того же калибра.
Винтовочная гильза должна обладать целым рядом важнейших качеств — герметичностью, стойкостью к коррозии, прочностью и легко извлекаться (экстрагироваться) из патронника после выстрела. Гильзы современных винтовочных патронов, как правило, металлические, изготавливаются из сплавов цветных металлов или из стали с различными покрытиями. Патронная гильза в военном деле всегда является одноразовой, после выстрела её либо выбрасывают, либо утилизируют.
Винтовочная пуля, как правило, имеет заостренную форму, что улучшает аэродинамику и увеличивает дальность её полета. Крепление пули в гильзе обычно осуществляется путём тугой посадки, иногда с применением герметизирующего контурного лака ( например, патрон 7,62-мм патрон обр. 1943 г.), завальцовки дульца гильзы (5,6-мм патроны) или кернения гильзы. Некоторые гильзы имеют кольцевую выемку-каннелюру, в которую упирается пуля.
Винтовочные пороха, как правило, бездымные, сгорают в 3-4 раза медленнее черного пороха, но выделяют в несколько раз больше энергии. Рецептура и форма гранул пороха для винтовочных патронов подбираются таким образом, чтобы обеспечить равномерное нарастание давления в стволе во время прохождения по нему пули. Поэтому винтовочный порох не подходит для снаряжения патронов короткоствольного оружия, поскольку в этом случае значительная часть энергии будет теряться впустую, когда порох будет гореть уже после того как пуля вышла из ствола. Российские винтовочные пороха, например, марки ВТ ( винтовочный зерненый одноканальный флегматизированный и графитованный ) к патрону 7,62×54 мм R, обычно изготавливаются в виде мелких цилиндрических гранул с отверстием по оси цилиндра, что обеспечивает достаточно равномерное нарастание давления в стволе.