Кулі з «вовчої піни»

Ще під час Першої світової війни на озброєння більшості армій були прийняті спеціальні бронебійні патрони, призначені для ураження захищених цілей. Головним елементом таких боєприпасів була куля з твердою серцевиною. Довгий час основним матеріалом для бронебійних сердечників була загартована легована сталь. Однак, починаючи з Другої світової, рівень захисту цілей постійно підвищувався і сталь вже не могла впоратися з усіма «бронебійними» завданнями. Поступово їй на зміну прийшли нові, більш тверді матеріали — такі, як сплави на основі вольфраму.

Хто саме відкрив вольфрам, досі є спірним питанням. Відомо, що ще в XIV-XVI ст. металурги Саксонії помітили, що деякі види руди призводять до утворення надлишкового шлаку при отриманні олова, зменшуючи його вироблення. Вони говорили: «Ці руди виривають олово і пожирають його, як вовк пожирає вівцю». Шкідливий мінерал отримав назву Wolfert або Wolfrahm (ньому. — «вовча піна»). У науковій літературі того часу цей мінерал іноді називали і в академічному латинському перекладі — Spuma Lupi або Lupus spuma. У 1758 р. шведський хімік і мінералог Аксель Фредрік Кронштедт (Axel Fredrik Cronstedt) відкрив і описав надзвичайно важкий мінерал (CaWO4, названий згодом шеелитом), якому дав шведська назва Tung Sten (шведск. — «важкий камінь»). Кронштедт був переконаний, що цей мінерал містить новий, ще не відкритий елемент. У 1779 р. ірландський хімік і мінералог Пітер Вульф (Peter Wulf) досліджував мінерал, відомий зараз як вольфраміт (FeWO4 x MnWO4), і також припустив, що він повинен містити невідоме науці речовина.

Карл Вільгельм Шеєле Нарешті, у 1781 р. великий шведський хімік

Карл Вільгельм Шеле (Carl friedrich Wilhelm Scheele) розклав «важкий камінь» азотною кислотою, виявивши при цьому, крім солі кальцію, якусь «жовту землю». Шеєле назвав новий метал Tungsten — за назвою мінералу, з якого був вперше виділений жовтий оксид. Восени 1783 р. іспанські хіміки брати д Эльгуйяр (Juan Jose і Fausto D Elhuyar de Suvisa) за допомогою азотної кислоти виділили з вольфраміту «кислу землю» — жовтий осад оксиду невідомого металу, схожий за властивостями на «жовту землю», отриману Шеєле. Про дослідах Шеєле іспанці знали не з чуток, оскільки один з братів у 1781 р. працював в його лабораторії. У тому ж 1783 р. брати д Эльгуйяр виділили з оксиду новий метал і дали йому німецьке народна назва — Wolfram. Після цього Хуан і Фаусто д Эльгуйяр де Сувиза стали першими, хто опублікував відомості про новий елемент в науковій праці. Надалі Шеєле ніколи не претендував на відкриття вольфраму, а брати д Эльгуйяр не наполягали на своєму пріоритеті. Метал, який вони відкрили, отримав офіційне латинська назва Wolframium, але зазвичай використовуються його «народні» назви — німецьке «вольфрам» (Wolfram) і шведське Tungsten, яке нині вживається в англійській прочитання — «тангстен».

Вольфрам, елемент з номером 74, унікальний своєю дуже високою щільністю, твердістю і тугоплавкостью

Ще на початку ХХ століття у Франції, Італії та англомовних країнах елемент «вольфрам» позначали як Tu (Tungsten). Лише в середині минулого століття остаточно утвердився сучасний символ W. Вольфрам, хімічний елемент з атомним номером 74, володіє рядом унікальних властивостей, в першу чергу — особливою щільністю, твердістю і тугоплавкістю. Він найбільш тугоплавкий з металів: температура плавлення вольфраму дорівнює 3422 °С. Більш високу температуру плавлення має тільки неметалевий елемент — вуглець. Щільність чистого вольфраму становить 19,25 г/см3, тобто в 1,7 рази вище, ніж у такого важкого металу, як свинець, і майже в 2,5 рази вище, ніж у сталі. По твердості вольфрам поступається лише алмазу. Найбільш великими запасами вольфраму розташовують Китай, Казахстан, Канада і США. Китай покриває близько 85% світового споживання вольфраму. Крім того, великими експортерами цього металу є Південна Корея та Австрія. Головними ж споживачами виступають США, Японія, Німеччина та Великобританія.

Промисловий вольфрам

Початок металургії вольфраму пов'язують з ім'ям англійця Роберта Оксленда (Robert Oxland), який у 1847 р. одержав патент на процес отримання вольфрамату натрію (Na2WO4) і вольфрамової кислоти (WO3·H2O). Перше практичне застосування вольфраму відбулося в 1868 р., коли французька компанія Terrenoire виготовила рейки зі сталі, легованої цим зносостійким металом. Новий матеріал намагалися застосувати і в області боєприпасів. Вже на початку 1880 - х рр. при розробці перспективного малокаліберного патрона до майбутньої армійської гвинтівки німці зіткнулися з проблемами недостатньої твердості куль з традиційного свинцю. При великих тисках під час пострілу м'який метал зривався з нарізів і значно забруднював канал ствола. Спроби підвищити твердість свинцевих куль шляхом додавання до них різних металів також не призвели до покращення ситуації. Необхідно було знайти досить твердий матеріал-замінник — проте володіє не меншою, ніж у свинцю, щільністю, щоб зберегти колишню довжину кулі. Для цієї ролі ідеально підходив вольфрам. У 1882 р. відомий балістик і зброяр з Баварії Арманд Мить (Armand Mieg) разом зі своїм другом доктором Хуго Бішофом (Dr. Hugo Bischoff) розробили серію куль з вольфраму для німецької випробувальної комісії в Шпандау. Однак у той час вольфрам був дуже дорогим і складним для обробки матеріалом, тому розробки Миті і Бішофа так і залишилися на експериментальній стадії. Натомість німці знайшли просте рішення своєї проблеми, забезпечивши свинцеву кулю оболонкою з більш твердого, але досить пластичного металу — маловуглецевої сталі. В подальшому й інші винахідники пропонували використовувати вольфрам для виробництва куль. Наприклад, у 1918 р. американець Чарльз Ст. Стоун (Charles W. Stone) подав заявку на винахід бронебійної кулі з вольфрамовою серцевиною. Конструкцією куля Стоуна була схожа на штатну американську бронебійну кулю М1917 калібру .30 - 06 Springfield. В ній ведуча і донна частина були закриті оболонкою з м'якої сталі, міді або мельхіору, а вольфрамовий сердечник був оточений з усіх боків алюмінієвою сорочкою, яка виступає з оболонки. Однак технології того часу не дозволяли налагодити масове виробництво куль з дорогого вольфраму.

Малюнок бронебійної кулі з вольфрамовим сердечником з патенту Чарльза Ст. Стоуна (US Patent № 1502925 від 29 липня 1924 р.)

Широке поширення вольфрам отримав лише на початку ХХ ст. в якості добавки в інструментальні сталі для надання їм підвищеної зносостійкості. У 1900 р. під час промислової виставки в Парижі знаменита американська фірма Bethlehem Steel Company представила увазі громадськості свою останню розробку — сталь з добавкою вольфраму, призначену для виготовлення швидкорізальних інструментів для металообробки. Застосування цього нововведення спричинило за собою істотні зміни в технології механічної обробки металів і значну економію у процесі виробництва широкого асортименту товарів.

Стратегічний вольфрам

Німецькі гвинтівкові патрони 7,92х57 з кулями S. m.K.H.

Незабаром вольфрам отримав статус матеріалу. Ще в 1913 р. німецькі металургійні компанії стали активно скуповувати вольфраміт на англійських рудниках в Корнуоллі. Британці були раді позбутися від «непотрібної» руди, яка до того ж зменшувала видобуток олова. Вольфраміт відправляли в Німеччину за ціною від 8 до 10 шилінгів за корнуольску тонну (1066,8 кг). Після початку Першої світової війни швидкорізальні зносостійкі інструменти із сталі з англійським вольфрамом дозволили німецької промисловості за шість місяців багаторазово збільшити випуск озброєнь. Союзники швидко засвоїли гіркий урок, і до 1916 р. виробництво вольфраму зросла до 23 104 коротких тонни (20 959,5 т) проти 6 135 коротких тонн (5 565,5 т) у 1910 р. При цьому ціна на вольфрамову руду в США виросла до $100 за коротку тонну (2000 фунтів, або 907,18 кг). У міжвоєнний період попит на вольфрам продовжував зростати. У 1930-х рр. Італія, Франція, СРСР і Німеччина закуповували величезні партії вольфрамової руди. До початку Другої світової Німеччина навіть скупила практично всі запаси некондиційної вольфрамової руди в світі. У 1936 р. німці уклали бартерну угоду з Китаєм, за яким в Німеччину поставлялося близько 45% багатою вольфрамової руди, що видобувається в Китаї. З допомогою «нейтральною» Японії Німеччина закуповувала велика кількість руди в Болівії, Аргентині, Перу, Мексиці і навіть у США.

Варіанти 7,92-мм куль S. m.K.H., розріз кулі і сердечник з карбід-вольфрамового сплаву. Зліва для порівняння — звичайна легка куля S зі свинцевим сердечником

Друга світова підтвердила стратегічне значення вольфраму для оборонної промисловості. Після війни область застосування вольфраму ще більше розширилася. Його стали використовувати для виробництва ламп розжарювання, як легуючого елемента швидкорізальних сталей, як основний компонент жароміцних, зносостійких і контактних сплавів. Крім того, він застосовується для виробництва нагрівальних елементів високотемпературних печей, зварювальних електродів, заради електроніки і рентгенотехніки. Дуже важливими з практичної точки зору є сполуки вольфраму з вуглецем — карбіди вольфраму. Вольфрам утворює два карбіду — W2C і WC, які, завдяки високій твердості, зносостійкості і тугоплавкості, в основному застосовуються для виготовлення інструментальних твердих сплавів. Причому найважливішою якістю карбіду WC є здатність зберігати високу твердість при підвищених температурах.

Карбід вольфраму

«Карбід вольфраму» часто використовують як узагальнююча назва композиту, що містить тверді частки власне карбіду вольфраму WC і м'який металевий сполучний (цементувальний матеріал, який використовується для утримання частинок на місці. В якості сполучного матеріалу зазвичай використовується кобальт, рідше — нікель. Такі металокерамічні сплави можуть бути отримані методом порошкової металургії. Порошок карбіду вольфраму і порошок кобальту або нікелю змішують, пресують у вироби необхідної форми, а потім спікають при температурах, близьких до температури плавлення цементувального металу. Частинки сполучного металу при цьому розплавляються і обволікають тверді гранули тугоплавкого карбіду. Вперше карбід вольфраму був отриманий у 1893 р. знаменитим французьким хіміком Анрі Муассаном (Ferdinand Frederick Henri Moissan). Намагаючись отримати штучний алмаз, Муассан нагрів в лабораторній печі оксид вольфраму і... цукор. У результаті цукор подіяв як відновник для оксиду — і так Муассан отримав розплавлений карбід вольфраму. Незважаючи на те, що нове з'єднання володіло необхідною твердістю, в кінці XIX ст. воно не знайшло комерційного застосування через високу крихкість. Лише в 1920-х рр. почалося масове виробництво твердих сплавів на основі карбіду вольфраму. Перший патент на такий сплав отримав у 1925 р. в США К. Шрютер (K. Shrüter). У 1929 р. в СРСР був розроблений сплав карбіду вольфраму і кобальту, що отримав назву «побідит».

Патронний карбід

Якщо чистий вольфрам так і не знайшов поширення в патронному виробництві через технологічну складність і високу вартість, то його карбід завдяки досягненням порошкової металургії широко застосовувався при виготовленні бронебійних сердечників. Вже у 1930-х рр. посилення бронювання військової техніки призвело до того, що звичайні бронебійні кулі гвинтівкових калібрів виявилися малоефективними. Одним із способів вирішення цієї проблеми у той час вважалося підвищення пробивної здібності гвинтівково-кулеметних боєприпасів. Для цих цілей краще всього підходили металокерамічні сплави на основі карбіду вольфраму, що володіють значною твердістю і високою щільністю.

Німецький Hartkern

Німці одними з перших почали використовувати карбід вольфраму для виробництва боєприпасів підвищеного пробивання. Вже у 1935 р. компанії Krupp і Röchlig розробили технології масового виробництва карбід-вольфрамових сердечників. З 1936 р. компанія Polte з Магдебурга почала випуск нових бронебійних патронів калібру 7,92 мм під позначенням S. m.K.H. (Spitzgeschoß mit Hartkern — гостра куля з твердою серцевиною). У 1940 р. до випуску цього боєприпасу долучилися ще три патронних заводу. Конструктивно куля S. m.K.H. складалася з оболонки, свинцевої сорочки і загостреного сердечника з вольфрамового сплаву (93,90 % карбіду вольфраму, 1,65% вуглецю, 1,55% титану, 1,55% нікелю і 0,45% заліза). Зовнішні габарити бронебійної кулі патрона повністю відповідали штатної легкої кулі S, але її вага становила 12,6 г, що відповідало масі важкої кулі зі свинцевим сердечником sS. При цьому завдяки застосуванню спеціального трубчастого тэнового пороху Np. Gew. R. P. (1,8х1,3/0,2) патрон S. m.K.H. мав підвищені початкову швидкість кулі — 875 м/з, і тиск у каналі ствола — 3 800 атм. У патрона з важкою кулею sS ці характеристики становили відповідно 775 м/с і 3 200 атм. Патрон S. m.K.H. був розроблений в якості протитанкового боєприпасу для піхоти і призначався для стрільби зі штатного карабіна К98.

Варіанти маркування 7,92-мм патронів з кулями S. m.K.H.

Бронепробивність боєприпасу на дистанції 100 м становила 19 мм броньового листа під кутом 90° (для порівняння: бронепробивність звичайного патрона зі сталевою загартованою серцевиною S. m.K. становила 11 мм броньового листа на дистанції 100 м). До серпня 1939 р. патрон S. m.K.H. був засекречений, тому його перше відкрите застосування відбулося під час окупації Польщі. Незважаючи на те, що обсяг виробництва патронів S. m.K.H. становив близько 1% від загального обсягу патронів 7,92х57, їх випуск був припинений у 1942 р. через гостру нестачу вольфраму. Відповідно до інструкції від 7 березня 1942 р., що залишилися складські запаси патронів S. m.K.H. були вилучені з військ і передані на розспоряджання. Кулі з карбід-вольфрамовою серцевиною відправили на переробку, а з гільз були виготовлені холості патрони Platz 33. Тим не менш, невеликі партії патронів S. m.До.Н. за інерцією продовжували надходити в війська аж до лютого 1943 р.

Дерев'яна коробка для зберігання і транспортування 300 патронів S. m.K.H.

Однак німці не обмежилися лише розробкою патрона підвищеного пробивання в стандартному гвинтівковому калібрі. У 1930-ті рр. компанія Rheinmetall використовувала протитанкову рушницю періоду Першої світової війни T-Gewehr M1918 і його патрон 13x92SR в якості базової моделі при розробці нового протитанкового комплексу. В ході розробок гільза вихідного патрона позбулася виступаючої закраїни, а її дульце зменшили до стандартного гвинтівкового калібру 7,92 мм, Новий боєприпас отримав назву Patrone 318, де індекс 318 був перевернутим позначенням патрона калібру (813) — 8 мм, зменшена з 13 мм. Стандартним протитанковим боєприпасом став патрон під назвою Patrone 318 SmKH-Rs-L spur (Spitzgeschoss mit Kern (Hart) Reizstoff Leuchtspur — патрон із загостреною кулею з твердою серцевиною, сльозогінною (подразнюючою) речовиною, трасувальний). До цього патрона була розроблена унікальна куля довжиною 32,9 мм і масою 14,53 р, складається з оболонки, свинцевої сорочки, загостреного сердечника з карбід-вольфрамового сплаву масою 8,65 г, сталевого стаканчика з трасувальним складом, розташованої за ним полімерної герметизуючої прокладки червоного кольору і трасувального кільця.

Кулі SmKH-Rs-L spur раннього випуску (целулоїдна прокладка розташована за трасувальним кільцем), пізнього випуску (целулоїдна прокладка розташована перед трасувальним кільцем), розріз кулі і сердечник

У нижній частині сердечника було виконано поздовжній отвір діаметром 2,5 мм і глибиною 4 мм, в якому містилася сльозогіннв речовина. Ідея розташування в кулі капсули зі сльозогінним газом базувалася на концепції, згідно з якою сльозогінний газ повинен був змусити екіпаж ураженого танка покинути машину або зробити його недієздатним на деякий час. Тим не менш, капсула зі сльозогінним газом була настільки мала, що екіпажі підбитих машин навіть не підозрювали про його дію, а «сльозогінний» компонент бронебійної кулі був розкритий вже після аналізу трофейних боєприпасів і зброї.

Компоненти куль SmKH-Rs-L spur різних періодів випуску

Для 1930-х рр. новий німецький патрон володів значними характеристиками: при початковій швидкості 1150 м/с його куля під кутом 90° пробивала 30-мм броньовий лист на дистанції 100 м і 25 - мм лист — на дистанції 300 м. З новим боєприпасом на озброєння була прийнята протитанкова рушниця Panzerbüchse 38 (PzB 38), розроблена інженером Бауером. У 1939 р. компанія Gustloff Co. Waffenfabrik розробила на базі PzB 38 більш легку, просту і технологічну гвинтівку PzB 39. При нападі на Польщу вермахт використовував лише 62 гвинтівки PzB 38 568 гвинтівок PzB 39. Кілька років потому, під час вторгнення в СРСР, німці використовували вже 25 298 гвинтівок PzB 39. Всього з березня 1940 р. по листопад 1941 р. було виготовлено 39 232 гвинтівки PzB 39. Однак протитанкова зброя гвинтівкового калібру досить швидко застаріла і не могла протистояти важкоброньованим танкам противника.

Варіанти маркування патронів Р318 Починаючи з 1942 р., гвинтівки PzB 39 перероблялися в гранатомети Granatbüchse Modell 39, в яких для метання гранат застосовувалися спеціальні холості патрони з короткою дерев'яною кулею, а останні PzB 39 були вилучені з військ в лютому 1943 р. Виробництво патронів Patrone 318 тривало до серпня 1942 р., і всього їх було випущено понад 9 417 000 шт.

Великобританія

Німецький солдат з протитанковою рушницею PzB 39.

На ствольній коробці закріплені відкриті патронні коробки для прискорення спорядження гвинтівки. На відміну від Німеччини Великобританія досить консервативно поставилася до ідеї створення куль підвищеного пробивання гвинтівкових калібрів. Ще до початку Другої світової війни британське військове керівництво визнало, що штатний гвинтівково-кулеметний бронебійний патрон Armour Piercing .303 inch W Mark I поступався багатьом зарубіжним боєприпасам цього класу. Згідно з англійськими стандартами, від патронів W Mark I вимагалося пробиття 10-мм сталевої пластини на дистанції 100 ярдів (91,44 м) тільки 70% випущених куль. У 1938-1945 рр. проводилися широкі випробування бронебійних куль для заміни неефективної W Mark I.

Картонна коробка на п'ять патронів Р318

Конструкції дослідних куль в основному базувалися на комбінаціях форми кулі і сталевих сердечників різної твердості. Лише кілька розробок були пов'язані з вольфрамом — незважаючи на те, що Великобританія, як ми пам'ятаємо, мала достатні запаси вольфрамової руди. У 1938 р. державний Вулвичский Арсенал (Woolwich Arsenal) розробив серію оболонкових підкаліберних куль з провідними поясками. Кілька моделей цих куль мали сердечник із сталі з добавкою від 1 до 3% карбіду вольфраму. Проте дослідні кулі показали незадовільні характеристики за пробивання, і на початку 1940 р. експерименти з ними були припинені. У 1939 р. компанія Kynoch розробила бронебійно-трасувальну кулю для заміни стандартної трасувальної G Mark I. Дослідна куля Kynoch складалася з покритою мельхіором сталевої оболонки, осердя з карбід-вольфрамового сплаву і мідного стаканчика з трасувальним складом. Маса кулі становила 8,877 г, маса сердечника — 5,57 р. З невідомих причин ця розробка також не була прийнята на озброєння. До кінця служби боєприпасу .303 British його бронебійної модифікацією залишався застарілий патрон W Mark I.

Американські кулі і вольфрам

США, які мали найбільші запаси вольфрамової руди, так само, як і Англія, утрималися від прийняття на озброєння гвинтівкових куль з карбід-вольфрамовими серцевиною. Лише в 1939 р. на озброєння американської армії була прийнята нова гвинтівкова бронебійна куля Armour Piercing М2 з сердечником зі сталі WD-74100, що містить 4% вольфраму. Така куля масою 168 гран (10,89 г) мала початкову швидкість 2 775 фут/с (845,8 м/с) і на дистанції 100 ярдів (91,44 м) пробивала сталеву пластину завтовшки 0,42 дюйма (10,67 мм). Однак її серійне виробництво було розпочато лише у березні 1940 р. Можливо, ця затримка була пов'язана з очікуванням результатів досліджень, проведених державним Франкфордским Арсеналом (Frankford Arsenal) з різними матеріалами сердечників, включаючи і сердечники з карбід-вольфрамового сплаву, для нової кулі М2. Але розробки Frankford Arsenal так і не вийшли за межі експериментів. Вже у лютому 1942 р. сердечник кулі М2 з вольфрамової сталі з метою економії замінили сердечником з магнієво-молібденової сталі. Подальші розробки американських бронебійних куль були спрямовані на створення максимально дешевого аналога штатної бронебійної кулі М2. Лише в 1943 р. Frankford Arsenal повернувся до ідеї застосування вольфраму для бронебійних сердечників. На цей раз стандартну бронебійну кулю спорядили литим сердечником зі сплаву, що складається з 30% хрому, 30% вольфраму і 40% кобальту. Однак характеристики пробивання дослідних куль виявилися гіршими, ніж у штатних.

СРСР

Варіанти забарвлення куль патронів БС-40

Одночасно з німецькими розробками у 1935-1936 рр. у СРСР також йшли активні роботи по створенню куль з металокерамічними серцевиною. До 1940 р. була вироблена єдина конструкція бронебійно-запалювальної кулі в декількох калібрах, включаючи гвинтівковий 7,62 мм і великокаліберні 12,7 мм і 14,5 мм. Всі патрони отримали єдине умовне позначення БС, яке поки не має підтвердженої розшифровки. Колірна маркування куль патронів БС була прийнята єдиного зразка: чорна вершина і червоний лак на всій іншій видимій частині кулі. Додатково дно гільзи гвинтівкових патронів повністю забарвлювалось в чорний колір, а в боєприпасів різного калібру 12,7 мм і 14,5 мм в чорний колір забарвлювався капсуль-запальник. Першим на озброєння в 1940 р. був прийнятий гвинтівковий патрон БС-40. Маса кулі становила 12 - 12,5 г, а металокерамічний сердечник складався з вольфрамо-кобальтового сплаву РЕ-6 (застаріле позначення сучасного сплаву ВК6 з вмістом 86,7 - 87,3% вольфраму, 6-6,5% кобальту, 5,3% вуглецю і 1,5% заліза та інших домішок). Виробництво 7,62-мм патронів було налагоджено на Подільському патронному заводі № 17.

Донне маркування 7,62-мм патронів БС-40: чорна заливка капсуля гільз 1939-1940 рр. випуску, повне заливання дна чорним забарвленням — 1941 р.

 З початком війни з Наркомату кольорової металургії багатьом патронним заводам надійшло розпорядження запустити у виробництво кілька мільйонів сердечників з металокерамічних сплавів для куль калібру 7,62 мм і 12,7 мм. В спішному порядку було розпочато виробництво 12,7 - мм протитанкових рушниць Шолохова, в яких застосовувався 12,7 - мм патрон, що отримав позначення БС - 41. 15 серпня 1941 р. офіційно приймається на озброєння і 14,5-мм патрон БС-41 (індекс патрона 57-БЗ-562) з металокерамічним сердечником з вольфрамо-кобальтового сплаву марки РЕ-6. У зв'язку з тим, що ефективність протитанкових комплексів калібру 14,5 мм була набагато вищою, то зразки калібрів 7,62 і 12,7 мм наприкінці 1941 р. були зняті з виробництва.

Сліди від трьохсекційної пресувальної матриці на вершині сердечника кулі БС-40

А 14,5 - мм патрон БС - 41, пройшовши всю війну, випускався без змін-до середини 1950-х рр. Ще однією крайньою мірою, викликаною гострою нестачею протитанкових засобів на початку війни, був запуск у виробництво в 1941 р. протитанкових рушниць та набоїв, виконаних за зразком німецьких трофейних 7,92 мм ПТР PzB39 і патронів Patrone 318 SmKH-Rs-L spur. Причому це було повне копіювання — конструкції як зброї, так і боєприпасів, включаючи вольфрамо-кобальтовий сердечник з хімічним компонентом подразнючої дії — хлорацетофеноном (ХАФ). Копія німецького рушниці була прийнята на озброєння 11 вересня 1941 р., але достовірна інформація про кількість випущених зразків поки відсутня.

Загальний вигляд і розріз 7,62-мм кулі БС-40

Виробництво 7,92-мм патронів було налагоджено на патронному заводі № 46 в Кунцево, куди доставлялися їх компоненти, виготовлені на різних профільних підприємствах. Зокрема, гільзи випуску 1941 р. поставлялися з Тульського патронного заводу № 38. У тому ж 1941 р. виробництво 7,92-мм патронів і зброї по німецькому зразку було припинено. Разом із закінченням Другої світової війни закінчився перший, найважливіший етап розробки серійних гвинтівково-кулеметних боєприпасів підвищеної пробивальності з карбід-вольфрамовими серцевиною. Переважна більшість таких боєприпасів так і не змогло зайняти стійке положення в системі озброєння. В першу чергу, це було пов'язано з тим, що вольфрам був необхідний для виготовлення зносостійкість інструменту, що застосовується при виробництві різних видів озброєння. Порівняно з цим найважливішим завданням військового часу економічна ефективність від застосування гвинтівкових куль була незначною. До того ж рівень технологій того часу не дозволяв істотно здешевити виробництво бронебійних сердечників з вольфрамо-вмістних компонентів. Концепція застосування боєприпасів підвищеного пробивання також потребувала доопрацювання та критичній оцінці. Масове застосування (практично на рівні звичайних валових патронів) дорогих боєприпасів для ураження бронетехніки, з одного боку, лягла непосильним тягарем на економіку військового часу, а з іншого — ефективність куль, розроблених у 1930-х рр., різко знизилася вже в середині війни через посилення бронювання техніки.

Донна маркування 7,62-мм патронів БС-40: чорна заливка капсуля гільз 1939-1940 рр. випуску, повна заливання дна чорної забарвленням — 1941 р. З початком війни з Наркомату кольорової металургії багатьом патронним заводам надійшло розпорядження запустити у виробництво кілька мільйонів сердечників

Після війни

Як тільки Європа і США впоралися з післявоєнною розрухою і економічним спадом, пошук ефективних конструкцій боєприпасів підвищеного пробивання на основі карбід-вольфрамових сплавів продовжився ще більш активно. Крім державних інститутів, до цих розробок долучилися приватні компанії, що призвело до появи найрізноманітніших конструкцій і теорій пробивання.

Швеція

На початку 1960-х рр. шведська компанія Försvarets fabriksverk (FFV) приступила до розробки спеціальних куль зі сплаву карбіду вольфраму і кобальту на патронного фабриці в Карлсборге (Vanäsverken AB, Karlsborg). В кінці 1960-х рр. компанія навіть почала серійне виробництво гвинтівкових куль калібрів. У 1980-х рр. фабрика в Карлсборге розробила серію циліндричних сердечників з конічною вершиною, які в подальшому використовувалися корпорацією Nammo при створенні куль Nammo AP8.

Експерименти в Заандамі

Пачечна обойма на п'ять патронів до протитанкового самозарядному рушниці обр. 1941 р. системи Сімонова (ПТРС)

В кінці 1960-х рр. в Нідерландах почалися великі розробки куль різного калібру 5,56 мм і .50 BMG з карбід-вольфрамовими серцевиною. Перші зразки були розроблені і випробувані на патронному заводі Artillerie Inrichtingen Hembrug-Zaandam у вересні-жовтні 1970 р. За результатами випробувань була відібрана найкраща конструкція сердечника з карбід-вольфрамового сплаву, що представляє собою циліндр з вершиною, яка має подвійний конус. Верхній конус мав кут 90°. Наступні випробування тривали з січня 1970 р. по квітень 1971 р. В ході них були вивчені пробивальність, купчастість і функціонування дослідних боєприпасів. У січні 1973 р. роботи над патронами підвищеного пробивання були переведені на нову, тільки що створену фірму — Eurometaal N. V. (EMZ) в Заандаме. Новий розробник вирішив збільшити пробивальність дослідних куль за рахунок збільшення маси сердечника і додання верхнього конусу кута 120° замість 90°. Сердечник вставлявся в алюмінієвий склянку, і така збірка містилася в томпакову оболонку. Сердечники для дослідних патронів замовлялися в США і Західній Німеччині. Одна з західнонімецьких фірм постачала карбід-вольфрамові сердечники, виготовлені з перероблених сердечників, які пройшли випробування.

Варіанти маркування на 14,5-мм патронах БС-41

Характеристики всіх трьох варіантів сердечників були практично однакові, тому для подальших випробувань закуповувалися дешеві сердечники з переробленого матеріалу — поки західнонімецька компанія-постачальник в кінці 1990-х рр. не припинила свою роботу. У результаті випробувань було відпрацьовано останній варіант сердечника, який відрізнявся від попередніх більшою масою (і, відповідно, більшим діаметром циліндричної частини і більшою довжиною першого — нижнього — конуса) і конічної нижньою частиною. За роки розробок маса сердечника для куль калібру .50 BMG зросла з первинних 29 г до 42 р. Тим не менш, результати багаторічних досліджень були визнані незадовільними, оскільки кулі з масивною карбід-вольфрамовою серцевиною приводили до підвищеного зносу ствола, а їх пробивна здатність, на думку замовника, все ж залишалася недостатньою через малу масу кулі. Тому подальші розробки проводилися вже з боєприпасами великих калібрів.

Американські розробки

14,5-мм патрон БС-41, знайдений на місцях боїв за визволення Києва

Незважаючи на упередження американських фахівців щодо куль з дорогою серцевиною зі сплавів на основі вольфраму, після Другої світової їм все ж таки довелося поступово зайнятися розробками цих куль, щоб не відстати від інших країн. З самого моменту появи патрона 5,56х45 його бронебійні властивості ставилися під сумнів через недостатній об'єм кулі. Всі розробки в цьому напрямі були невдалими або короткостроковими через відсутність інтересу у замовника. Вже в 1963-1965 рр. Frankford Arsenal почав розробку куль калібру 5,56 мм підвищеного пробивання. Одна з дослідних куль масою 63 грана (4,08 г) мала сердечник з вольфрамового сплаву масою 43 грана (2,78 г). Передбачається, що ця куля була розроблена компанією Winchester-Western Division of Olin.

Роботи над 14,5-мм патронами з металокерамічною серцевиною продовжилися у 1980-х рр.

У 1964 р. компанія Remington Arms Co. за замовленням компанії General Electric розробила серію куль масою 55-59 гран (3,56-3,82 г) з зовнішніми обрисами штатної кулі М193, частина з яких мала сердечник з вольфрамового сплаву. У свою чергу, наприкінці 1960 - х Winchester-Western продовжила розробку куль підвищеного пробивання на базі М193. У 1969 р. ця програма отримала назву Wambee. В рамках досліджень були розроблені кулі з тонким циліндричним сердечником з конічною вершиною, свинцевою сорочкою і томпаковою оболонкою. Сердечники виготовлялися із сталі і вольфрамових сплавів, мали діаметр 0,062 дюйма (1,58 мм) і різну довжину — від 0,5 до 0,655 дюйма (12,7-16,64 мм).

Відмінне маркування патронів БС-41 та їх тари з «короткого довідника з патронів стрілецької зброї», 1946 р.

Головним завданням, яке стояло перед розробниками, було пробиття стандартної каски М1 на дистанціях до 750-800 ярдів (685-731 м). У 1972 р. до цих розробок підключився Frankford Arsenal, і дослідні кулі стали виготовляти зі сталевими сердечниками. У 1972-1973 рр. кулі з тонким циліндричним сердечником з вольфрамового сплаву випробовували американські ВПС спільно з компанією General Electric. В якості основи для експериментів використовувалися штатні кулі М193, в яких з боку донної частини робили поздовжній отвір для установлення сердечника. Однак від конструкції бронебійної кулі з циліндричною серцевиною довелося відмовитися, оскільки при масовому виробництві було важко забезпечити центрування тонкого і довгого сердечника щодо повздовжньої осі кулі. Починаючи з листопада 1974 р. Frankford Arsenal приступив до розробки нової конструкції бронебійної кулі ХМ777 з коротким сталевим сердечником конічної і стрілоподібної форми. Незважаючи на успішні випробування в США і Європі дослідної кулі ХМ777 з конічною серцевиною, в листопаді 1980 р. на озброєння NATO була прийнята схожа по конструкції бельгійська куля SS109, що отримала в США армійський індекс М855.

Радянське 7,92-мм ПТР, скопійоване з німецького PzB39. Серійний номер ПТР — №99 (знімок зроблений одним з авторів у музеї ЧФ р. в Севастополі, 2007 р.)

У великому калібрі .50 BMG розробки куль з сердечниками з вольфрамового сплаву майже не проводилися. Відомо, що лише в 1971 р. компанія Colt Industries провела серію експериментів з кулями .50-го калібру з вольфрамового сплаву масою 446 гран (28,9 г), розміщеними в білому пластиковому піддоні. Незважаючи на те, що ці експерименти не отримали подальшого продовження, вони, ймовірно, дали поштовх до початку масштабних досліджень, які отримали назву SLAP. Так, у 1979 р. в Lake City Arsenal були розпочаті розробки спеціальних підкаліберних куль підвищеного пробивання калібру 7,62 мм, укладених в пластмасовий стакан, відокремлюваний при пострілі.

  «Цинк» патронів БС-41 післявоєнного випуску (Ульяновський патронний завод, 1954 р.)

Незабаром ці дослідження були передані компанії Winchester-Western Division of Olin, де тривали до 1990 р. В 1985 р. ці експерименти отримали офіційну назву Saboted Light Armor Penetrator (SLAP). В рамках даної програми проводилася розробка бронебійної кулі калібру 7,62х51 з вольфрамового сплаву. Патрон, що отримав армійський індекс М948, випускався серійно з 1985-го по 1990 рр. У 1990 р. ця програма була закрита, оскільки М948 мали значні конструктивні недоліки, пов'язані з безпекою експлуатації зброї при пострілі підкаліберна куля іноді залишала піддон ще під час руху по каналу ствола гвинтівки. Тому в 1992 р. армія США спільно із шведським концерном Swedish Ordnance-FFV/Bofors AB перейшла до розробок 7,62-мм куль підвищеного пробивання традиційного оболонкового типу. Надалі розробки патронів типу SLAP калібру 7,62 мм були продовжені у Швеції, де у 1999-2000 рр. були створені і випускалися снайперські боєприпаси цієї конструкції.

Один з варіантів дослідної бронебійно-запалювальної кулі, розробленої компанією Staatsbedrijf Artillerie lnrichtingen (US Patent № 3 782 287 від 1 січня 1974 р.)

У США розробки SLAP продовжилися для патронів калібру .50 BMG. У 1993 р. на озброєння були прийняті боєприпаси M903 SLAP і M962 SLAP (tracer), призначені для використання з кулеметами M2HB проти легкоброньованих цілей і штурмових вертольотів.

Конструкція бронебійно-запалювальної кулі з патенту компанії A/S Raufoss Ammu - nisjonsfa - brikker (US Patent № 4 353 302 від 12 жовтня 1982 р.), яка використовувалася при створенні патрона MK211 MOD 0 HEIAP калібру .50 BMG

Ще один боєприпас .50-го калібру з сердечником з вольфрамового сплаву був прийнятий на озброєння США в 1996 р. під позначенням MK211 MOD 0 HEIAP (High Explosive Incendiary Armor Piercing). Він призначається для ураження живої сили і легкоброньованої техніки противника. Куля цього боєприпасу була розроблена норвезькою компанією A/S Raufoss Ammunisjonsfabrikker (зараз NAMMO Raufoss AS) під позначенням NM140 MP.

Бельгійський 5,56-мм патрон з бронебійною кулею Р96 з сердечником з вольфрамового сплаву

Куля складається з оболонки, свинцевої пробки, склянки з м'якої сталі, у яку запресоване циліндричне осердя діаметром 7,62 мм з конічною вершиною зі сплаву карбіду вольфраму з кобальтом, ініціюючого складу у вершині кулі, розташованого за ним заряду вибухової речовини (RDX Composition A4) та запального складу (цирконієвого порошку). Склад ініціатора підібраний таким чином, що підрив вибухової речовини і розбризкування основного запального компонента — цирконієвого порошку — відбувається на відстані 30-40 см за перешкодою. На дистанції 400 м куля MK211 пробиває сталевий бронелист товщиною 16 мм Боєприпас може поставлятися в чотирьох варіантах: багатоцільовий (multipurpose), багатоцільовий трасувальний (multipurpose tracer), підвищеного пробивання (Super AP) і інертному (без вибухової речовини) підвищеного пробивання (Inert Super AP).

Досвід СРСР

У 1955 р. в СРСР натомість БС-41 на озброєння прийнятий модернізований варіант 14,5-мм патрона, який був доповнений стаканчиком з трасувальним складом і отримав позначення 14,5 БСТ (індекс 56-БЗТ-562). В кулі нового боєприпасу використовувався такий же сердечник, як і в кулі БС-41, але довжина кулі за рахунок стаканчика збільшилася з 51,5 мм до 66,7 мм. Однак, незважаючи на прийняття на озброєння, патрон 14,5 БСТ в серійне виробництво запущений не був, а роботи по створенню 14,5 - мм патронів з металокерамічною серцевиною продовжилися лише наприкінці 1980-х рр. у рамках НДР «Клин-2». Цим роботам передували розробки кулі калібру 12,7 мм

Зовнішній вигляд 12,7-мм патрона з кулею БС, куля до і після пострілу

У 1967 р. для боротьби з легкою бронетехнікою почалося відпрацювання нового 12,7-мм бронебійно-запального патрона з металокерамічною серцевиною кулі, що завершилася в 1974 р. прийняттям на озброєння патрона 12,7 БС (індекс 7-БЗ-1). Куля боєприпасу 12,7 БС складалася з біметалевої оболонки, осердя зі сплаву ВК8 і запального складу, розташованого в головній частині кулі, а також у донній — в окремому стаканчику. Для загального зниження маси кулі при довгому й важкому металокерамічному сердечнику було вирішено знизити масу сорочки, замінивши свинець на алюміній. До 1979 р. в процесі серійного виробництва куль 12,7 БС була відпрацьована технологія автоматизованого пресування металокерамічних сердечників замість ручної пресовки, що значно підвищило продуктивність патронного виробництва в умовах досить напружених планів. Технологічні особливості автоматичного пресування призвели до коригування форми головній частині сердечника — з загостреного на більш притуплений. Використовуючи позитивний досвід створення 12,7-мм патрона, у 1986-1987 рр. радянські конструктори повернулися до робіт зі створення 14,5-мм кулі аналогічної конструкції в рамках НДР «Клин-2». Однак у зв'язку з розпадом СРСР успішно проведені в 1990 р. випробування патрона так і не привели до його прийняття на озброєння.

Радянський 5,45-мм патрон ВУС і конструкція його кулі

Крім великокаліберних боєприпасів, роботи з твердосплавною серцевиною в СРСР велися і в інших калібрах. Зокрема, до 5,45-мм автоматного патрону з кулею зменшеної швидкості (ЗШ) був адаптований сердечник зі сплаву ВК8. Це була певною мірою вимушена міра, оскільки впродовж кількох років не вдавалося досягти необхідних характеристик бронепробивності у куль зі сталевими сердечниками при дозвуковому патроні. Створення патрона 5,45 ВУС (індекс 7У1) супроводжувалося великими проблемами, пов'язаними з новизною відпрацювання цілого спеціального безшумного комплексу в такому малому калібрі. Про складність створення 5,45-мм безшумного стрілецького комплексу говорить той факт, що роботи велися з 1968-го по 1985 рр. — тобто 17 (!) років. Зрештою, в силу початкової суперечливості деяких вимог, застосування нового патрона було обмежене лише одним зразком стрілецької зброї — укороченим автоматом АКС-74УБ. Але цей зразок практично не набув поширення навіть у спецпідрозділах, оскільки до цього часу вже з'явилися більш ефективні стрілецькі комплекси під патрон 9х39. Для 5,45 - мм кулі УС був відпрацьований металокерамічний тупокінечний сердечник грибоподібної форми масою 2,05-2,2 р. Оболонка кулі виготовлялася з томпаку і мала характерну східчасту форму оживальної частини. Маса кулі становила 5,0-5,2 г, заряд пістолетного пороху марки П-125 масою 0,31 г повідомляв їй початкову швидкість 295 - 310 м/с. Виробництво боєприпаса було налагоджено на Ворошиловградському (Луганського) верстатобудівному заводі. Після розпаду СРСР патрони 7У1 ще кілька років випускалися в Україні, однак потім їх виробництво було згорнуто у зв'язку з вкрай низькою потребою в даному боєприпасі — або ж, що більш імовірно, з економічних причин. Схема 14,5-мм кулі БСТ з «керівництва до зенитного кулемета Володимирового», 1959 р.

Як бачимо, у другій половині ХХ ст. патрони з сердечниками з карбід-вольфрамового сплаву поступово повернули свою популярність, втрачену в середині Другої світової війни. Цьому сприяла низка об'єктивних факторів: здешевлення процесу виробництва сердечників з карбід-вольфрамових сплавів, посилення засобів індивідуального захисту піхоти, масоване застосування легкоброньованої техніки — БТР і БМП, і т. д. Відповідно, змінилося і цільове призначення боєприпасу.

Створення 5,45-мм безшумного стрілецького комплексу розтягнулося на 17 років — з 1968 р. по 1985 р.

Замість «солдатського» засобу боротьби з бронетехнікою, включаючи танки, післявоєнні патрони гвинтівково-кулеметних калібрів призначалися для ураження захищеної живої сили, легкоброньованої техніки (але вже не танків!) і вертольотів. При цьому пріоритетом було забезпечення масовості виробництва даного виду боєприпасів. Для вирішення цієї найважливішої задачі форма металокерамічних сердечників перетерпіла деякі зміни. Оживальна вершина сердечників часів Другої світової війни змінилася більш простими формами — конічною або з подвійним конусом, як більш технологічними і простими для механічної обробки.

Стаття опублікована в журналі "Світ захоплень: Мисливство&Зброя" в № 6 за 2016 рік.