Боеприпасы центрального огня - Centerfire ammunition

Два раунда .357 Magnum, патрон центрального воспламенения; обратите внимание на круговую грунтовку в центре

А патрон центрального огня это огнестрельное оружие металлический картридж чей грунтовка расположен в центре основания корпуса (т.е. «головка корпуса»). В отличие от патроны кольцевого воспламенения, капсюль центрального воспламенения обычно представляет собой отдельный компонент, расположенный в углубленной полости (известной как карман для праймера) в головке корпуса и заменяется на перезагрузка.

Патроны Centerfire вытеснили разнообразие патронов кольцевого воспламенения во всех типах патронов, кроме самых маленьких. Большинство сегодняшних пистолеты, винтовки, и ружья использовать боеприпасы центрального огня, за исключением нескольких .17 калибр, .20 калибр, и .22 калибра пистолет и винтовочные патроны, малокалиберный патроны для дробовика (предназначен для борьба с вредителями ) и несколько старинных (и в основном устаревших) картриджей.

История

Ранняя форма боеприпасов центрального огня без капсюля была изобретена между 1808 и 1812 годами. Жан Сэмюэл Поли.[1] Это также был первый полностью интегрированный картридж, в котором использовалась форма обтурации с использованием самого картриджа. Другой вид боеприпасов центрального огня был изобретен французом Клеманом Потте в 1829 году;[2][3] однако Поттет не доводил свою конструкцию до совершенства до 1855 года. Патрон центрального воспламенения был улучшен Беатусом Берингером, Бенджамином Улье, Гастин Ренетт, Smith & Wesson, Чарльз Ланкастер, Гевело, Джордж Морс, Франсуа Шнайдер, Хирам Бердан и Эдвард Мунье Боксер.[3][4][5][6]

Преимущества

Сравнение центрального и кольцевого воспламенения

Патроны центрального воспламенения более надежны для военных целей, потому что более толстые металлические гильзы могут выдерживать более грубое обращение без повреждений и более безопасны в обращении, потому что взрывоопасный грунтующий состав в выступающем ободе с большей вероятностью сработает при ударе, если патрон кольцевого воспламенения упадет или зажат. Более прочное основание патрона центрального огня способно выдерживать более высокое давление, которое, в свою очередь, придает пуле большую скорость и энергию. В то время как для гильз центрального воспламенения требуется сложный и дорогостоящий производственный процесс, обращение с взрывчатыми веществами упрощается за счет отказа от процесса вращения, необходимого для равномерного распределения инициирующего взрывчатого вещества в ободе, из-за неопределенности относительно того, какой угловой сегмент обода патрона кольцевого воспламенения будет поражен ударником. Патроны с кольцевым воспламенением большего калибра требуют больших объемов инициирующего взрывчатого вещества, чем патроны с кольцевым воспламенением, и требуемый объем может вызвать нежелательно высокое давление во время воспламенения. Уменьшение количества инициирующего взрывчатого вещества снизит надежность воспламенения патрона с кольцевым воспламенением и увеличит вероятность пропусков зажигания или неразорвавшихся патронов.[7]

Экономия на масштабе достигается за счет сменных капсюлей для самых разных калибров патронов центрального воспламенения. Дорогой человек латунь гильзы можно использовать повторно после замены капсюля, пороха и снаряда. Разгрузка повторное использование является преимуществом для винтовок, использующих устаревшие или труднодоступные патроны центрального воспламенения, такие как 6.5 × 54 мм Mannlicher – Schönauer, или большего калибра, такого как .458 Lott, для которых боеприпасы могут быть дорогими. Передняя часть некоторых пустых ящиков может быть преобразована для использования как устаревшая или патроны wildcat с аналогичной базовой конфигурацией. Современные патроны калибра более .22 в основном предназначены для центрального огня. Действия, подходящие для патронов с кольцевым воспламенением большего калибра, теряли популярность, пока спрос на них не перестал превышать производственные затраты, и они стали устаревшими.

Грунтовки

Капсюль этого необожженного патрона запломбирован красным лак для предотвращения попадания масла или влаги на пороховой заряд и подкачивающее взрывчатое вещество.
Винтовочные патроны Бердан (слева) и Боксер (справа) заряжены.

Отличительной чертой боеприпасов центрального огня является грунтовка который представляет собой металлическую чашку, содержащую первичное взрывчатое вещество вставляется в углубление в центре основания картриджа. Огнестрельное оружие ударник раздавливает это взрывчатое вещество между чашкой и наковальней, чтобы произвести горячий газ и ливень раскаленный частицы для воспламенения порохового заряда.[8] Патронные капсюли Berdan и Boxer считаются «центральным» и не взаимозаменяемы на уровне капсюля; тем не менее, одно и то же оружие может стрелять патронами с берданским или боксерским снаряжением, если общие размеры совпадают.[9]

Два типа капсюля практически невозможно отличить, глядя на заряженный патрон, хотя два (или более) пробоины можно увидеть внутри гильзы «Бердан», а большее одиночное отверстие видно или ощущаться внутри гильзы «Боксер». Бердан дешевле в производстве и гораздо чаще встречается в боеприпасах из военного запаса, производимых за пределами Соединенных Штатов.

Берданская грунтовка

Праймеры Бердан названы в честь их американского изобретателя, Хирам Бердан из Нью-Йорка, который изобрел свой первый вариант праймера Бердана и запатентовал его 20 марта 1866 г. Патент США 53,388 . Небольшой медный цилиндр образовывал оболочку патрона, а капсюль капсюля вдавливался в выемку на внешней стороне закрытого конца патрона напротив пули. На конце патрона под капсюлем было небольшое вентиляционное отверстие, а также небольшой выступ или острие в форме соска (позже получившее название наковальни), сделанное из гильзы, так что боек мог раздавить прижать к наковальне и поджечь порох. Эта система работала хорошо, позволяя устанавливать колпачок непосредственно перед использованием патрона, заряженного порохом, а также позволяя перезаряжать патрон для повторного использования.

На практике возникли трудности, поскольку нажатие на колпачок снаружи приводило к разбуханию медной оболочки патрона, что препятствовало надежной посадке патрона в патроннике огнестрельного оружия. Решение Бердана состояло в том, чтобы перейти на латунные гильзы и дополнительно изменить процесс установки капсюля в картридж, как отмечено в его втором патенте Berdan Primer от 29 сентября 1868 г. Патент США 82587 . Праймеры «Бердан» практически не изменились функционально и по сей день.

Капсюли Berdan похожи на колпачки, используемые в системе caplock, и представляют собой небольшие металлические колпачки с чувствительным к давлению взрывчатым веществом внутри. Современные берданские капсюли запрессовываются в «капсюль» гильзы берданского патрона, где они входят чуть ниже заподлицо с основанием гильзы. Внутри кармана капсюля есть небольшая выпуклость, «наковальня», которая упирается в центр чашки, и два небольших отверстия (по одному с каждой стороны наковальни), через которые вспышка капсюля достигает внутренней части корпуса. Ящики Бердана многоразовые, хотя процесс довольно сложный. Использованный грунт необходимо удалить, обычно гидравлический давление или клещи, или рычаг, который вытягивает капсюль снизу. Новый капсюль осторожно присаживается к наковальне, а затем добавляется порох и пуля.

Праймер Boxer

Большой (верхний ряд) и малый (нижний ряд) пистолетный патрон Боксерские капсюли. (Вид слева и справа, вид изнутри.) Трехлопастный объект внутри капсюля - это наковальня.
Такой же картридж (.45 ACP показано здесь) могут иметь разный размер грунтовки в зависимости от производителя.

Между тем, полковник Эдвард Мунье Боксер, из Королевский Арсенал, Вулидж, Англия, работал над дизайном капсюля для картриджей, запатентовал его в Англии 13 октября 1866 г., а затем получил патент США на свой дизайн 29 июня 1869 г. Патент США 91818 .

Праймеры Boxer похожи на праймеры Berdan с одним важным отличием: расположение наковальни. В капсюле Boxer наковальня представляет собой отдельную деталь стремени, которая перевернута в чашке капсюля, обеспечивая достаточное сопротивление удару ударника, поскольку он вдавливает чашу и раздавливает чувствительный к давлению воспламенитель. Карман для капсюля в головке гильзы имеет в центре одно плафонное отверстие. Такое расположение практически не влияет на характеристики патрона, но оно значительно упрощает снятие запущенных капсюлей для повторного заряжания, так как один центрированный стержень, проталкиваемый через отверстие для воспламенения с открытого конца гильзы, выбрасывает два -штампованный праймер из чашки праймера. Затем новый капсюль, включая наковальню, вдавливается в гильзу с помощью перезаряжающего пресса или ручного инструмента. Заполнение Boxer универсально для гражданских заводских боеприпасов американского производства.

Боеприпасы с боекомплектом Boxer немного сложнее в производстве, так как капсюль состоит из двух частей в дополнение к чувствительному к давлению составу, но автоматизированное оборудование, производящее капсюли сотнями миллионов штук, устранило эту практическую проблему. И хотя изготовление капсюля на один шаг сложнее, гильзу для гильзы проще изготавливать, использовать и перезаряжать.

Ранние грунтовки производились с различными размерами и характеристиками. Некоторая стандартизация произошла там, где производители боеприпасов выиграли от эффекта масштаба. Грунтовки Boxer для рынка США бывают разных размеров в зависимости от области применения. Типы / размеры грунтовок:

  • Диаметр 0,175 дюйма (4,45 мм) маленький пистолет грунтовки и более толстая или прочная металлическая чашка маленькая винтовка версия для использования с более высокими нагрузками давления в оружии с сильным ударом ударника
  • Грунтовки диаметром 0,209 дюйма (5,31 мм) для патроны для дробовика и современный встроенный дульные заряжатели с использованием грунтовки Boxer, собираемой на заводе внутри конической латунной чашки с фланцами.
  • Диаметр 0,210 дюйма (5,33 мм) большая винтовка грунтовки и более тонкая или мягкая металлическая чашка большой пистолет версия для использования с нагрузками более низкого давления в оружии с легким ударом ударника. Большие винтовочные капсюли также на 0,008 дюйма выше, чем большие пистолетные капсюли.[10][11]
  • Диаметр 0,315 дюйма (8,00 мм) .50 BMG капсюли, используемые для патрона .50 Browning Machine Gun и производные

Примеры использования:

Размер капсюля основан на кармане капсюля в картридже, стандартные типы доступны в большом или маленьком диаметре. Заряд взрывчатого вещества капсюля основан на количестве энергии воспламенения, требуемой конструкцией патрона; стандартный капсюль будет использоваться для меньших зарядов или более быстро горящих порохов, в то время как магнумовый капсюль будет использоваться для более крупных зарядов или медленно горящих порохов, используемых с большими картриджами или тяжелыми зарядами. Винтовочные, большие и магнумовые капсюли увеличивают энергию воспламенения, передаваемую пороху, обеспечивая более горячее, сильное и / или более продолжительное пламя. Пистолетные патроны часто меньше современных винтовочных патронов, поэтому для них может потребоваться меньше пламени капсюля, чем требуется для винтовки. Физическое различие между пистолетным и винтовочным капсюлем - это толщина гильзы капсюля; поскольку пистолетные патроны обычно работают при более низких уровнях давления, чем винтовки, их капсюли тоньше, мягче и легче воспламеняются, в то время как винтовочные капсюли толще и прочнее, требуя более сильного удара от ударник.[12] Несмотря на названия пистолет и винтовкаиспользуемый капсюль зависит от патрона, а не от огнестрельного оружия; несколько пистолетных патронов высокого давления, таких как .221 Огненный шар и .454 Casull использовать капсюли для винтовок, а пистолетные и револьверные патроны низкого давления, такие как .32 и .380 Autos, 9mm Luger, .38 Special, .357 Magnum, .44 Magnum и .45 ACP и традиционные револьвер патроны, такие как .32-20, .44-40 и .45 Colt, также используемые в рычажное действие винтовки, все равно были бы заряжены пистолетными капсюлями. Однако практически все патроны, используемые исключительно в винтовках, содержат винтовочные капсюли.

Капсюли для дробовика

Гильза из пистолета, на которую указывают ямка от бойка и капсюль для дробовика (справа) на шкале в дюймах и миллиметрах.

Все современные патроны для дробовика (исключая специализированный патрон кольцевого воспламенения .22 "змеиный груз" или птичий выстрел патроны) являются центральным выстрелом. Они используют большой специальный капсюль для дробовика, основанный на системе Boxer, в котором капсюль содержит наковальню, к которой прижимается первичное взрывчатое вещество за счет ударника и деформации чашки капсюля.

Капсюли для дробовика также используются в качестве замены капсюль система зажигания в некоторых современных огнестрельных оружиях с черным порохом.

Химия грунтовки

Изготовление и установка капсюлей - самая опасная часть производства боеприпасов для стрелкового оружия. Чувствительные примеси унесли много жизней, в том числе основателя знаменитого британского Eley боеприпасы фирмы. Современные коммерческие предприятия используют защитные экраны между операторами и производственным оборудованием.[13]

Ранние праймеры использовали одинаковые гремучая ртуть Используется в ударных капсюлях 19 века. Черный порошок может эффективно воспламеняться горячим Меркурий высвобождается при разложении. Недостатки ртутных праймеров стали очевидны бездымный порох нагрузки. Фульминат ртути медленно разлагался при хранении, пока оставшейся энергии не стало недостаточно для надежного зажигания.[14] Снижение энергии воспламенения с возрастом не было признано проблемой при загрузке черного пороха, потому что черный порох можно было воспламенить с такой небольшой энергией, как разряд статического электричества. Для воспламенения бездымного пороха часто требовалось больше тепловой энергии.[15] Осечки и повесить костры стал обычным явлением, поскольку оставшийся грунтовочный состав распылялся на старые грунтовки. Пропуски воспламенения могут возникнуть, если грунтовочный состав либо не отреагирует на падение ударника, либо погаснет до воспламенения порохового заряда. Зависающий огонь - это заметная задержка между падением ударника и выстрелом из огнестрельного оружия. В крайних случаях задержки может быть достаточно, чтобы ее можно было интерпретировать как пропуск зажигания, и патрон мог выстрелить, когда открывался затвор или огнестрельное оружие было направлено в неправильном направлении.

Раскаленные частицы оказались наиболее эффективными для воспламенения бездымного пороха после того, как первичные взрывоопасные газы нагрели зерна пороха. Артиллерийские заряды часто включали меньшее количество черного пороха, воспламеняемого капсюлем, поэтому он раскаленный. карбонат калия распространял бы огонь через бездымный порох.[16] Хлорат калия был добавлен в грунтовочные смеси с гремучей ртутью, чтобы хлорид калия будет иметь аналогичный эффект в патронах для стрелкового оружия.

При заправочных смесях, содержащих фульминат ртути, металлическая ртуть остается в канале ствола и пустом гильзе после выстрела. Ртуть в значительной степени абсорбировалась дымным обрастанием с загрузкой черного пороха. Ртуть покрыла интерьер латунь случаи с загрузкой бездымного пороха, и более высокое давление зарядов бездымного пороха заставляло ртуть проникать в границы зерен между кристаллами латуни, где она образовывалась цинк и медь амальгамы ослабив гильзу, она стала непригодной для перезарядки. В Армия США прекратило использование ртутных грунтовочных смесей в 1898 году, чтобы разрешить перезарядку арсенала гильз в мирное время.[17] Франкфорд Арсенал В грунтовках ФА-70 в качестве окислителя использовался хлорат калия. тиоцианат свинца (II), для повышения чувствительности к хлорату калия, и трисульфид сурьмы, как абразив, с небольшими количествами тринитротолуол.[18] Эти коррозионные капсюли оставляют в канале ствола остатки хлористого калия после выстрела патрона. Эти гигроскопичный кристаллы соли будут удерживать влагу из влажной атмосферы и вызывать ржавчину.[19] Эти коррозионные капсюли могут серьезно повредить ружье, если ствол и затвор не будут тщательно очищены после выстрела.

Производители гражданских боеприпасов начали предлагать неагрессивные капсюли в 1920-х годах, но в большинстве военных боеприпасов по-прежнему использовались коррозионные грунтовочные смеси с подтвержденной надежностью.[20] Различные запатентованные составы грунтовки, используемые разными производителями, обеспечивали существенно разные свойства воспламенения.[21] пока Соединенные Штаты не выпустили военные спецификации на неагрессивные грунтовки для 7,62 × 51 мм НАТО картриджное производство. Праймеры PA-101, разработанные в Пикатинни Арсенал использовано около 50% стифнат свинца с меньшим количеством нитрат бария, трисульфид сурьмы, порошок алюминий и соединение тетразина.[18] Большинство производителей США приняли военный стандарт PA-101 для гражданского производства капсюлей Boxer.[22] Впоследствии производители предложили более мощные капсюли Magnum для равномерного воспламенения гражданских патронов дальнего действия или крупной дичи со значительно большей пороховой емкостью, чем требуется для стандартного пехотного оружия.

Другие взрывчатые вещества, используемые в капсюлях, могут включать: азид свинца, перхлорат калия, или же диазодинитрофенол (DDNP). Новыми на рынке в конце 1990-х годов стали бессвинцовые грунтовки (см. зеленая пуля ), чтобы устранить опасения по поводу содержания свинца и других соединений тяжелых металлов в старых грунтовках. Хотя количество тяжелых металлов невелико, они выделяются в виде очень мелкой сажи. На некоторых стрельбищах внутри помещений переходят на запрет на использование капсюлей, содержащих тяжелые металлы, из-за их токсичности. Бессвинцовые грунтовки изначально были менее чувствительными и имели большую чувствительность к влаге и, соответственно, более короткий срок хранения, чем обычные некоррозионные грунтовки.[нужна цитата ] С момента своего появления бессвинцовые праймеры стали эффективнее по сравнению с ранними бессвинцовыми праймерами.[23] Тесты, сравнивающие праймеры без свинца и праймеры на основе свинца, проведенные Министерством обороны США (приблизительно 2006 г.), выявили некоторые существенные различия в точности между двумя праймерами при использовании их с размером 7,62 × 51 мм. В ходе этих испытаний было доказано, что праймеры без свинца не так точны, как праймеры на основе свинца. Бессвинцовые капсюли показали плохие характеристики при пиковом давлении взрыва, что, как следствие, привело к плохому воспламенению. Популярность по-прежнему минимальна, так как точность превыше всего. Большинство бессвинцовых грунтовок поступает из России (MUrom?) Или Южной Кореи (PMC).

Европейские и восточные военные или излишки боеприпасов часто используют коррозионные или слабокоррозионные капсюли Бердана, потому что они надежно работают в тяжелых условиях и имеют более длительный срок хранения, чем используемые в настоящее время неагрессивные капсюли. Современные грунтовки Boxer почти всегда не вызывают коррозии и не содержат ртути. При определении коррозионных или некоррозионных характеристик на основе типа грунтовки следует учитывать эти окончательные печать даты производства коррозионных боеприпасов:[24]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Архивная копия» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 29.12.2015. Получено 2015-10-19.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь).
  2. ^ «Патроны: патрон Centerfire». firearmshistory.blogspot.co.uk. В архиве из оригинала 20 октября 2017 г.. Получено 4 мая 2018.
  3. ^ а б Вествуд, Дэвид (2005). Винтовки: иллюстрированная история их воздействия. ABC-CLIO. п. 29. ISBN  978-1-85109-401-1.
  4. ^ Решения Уполномоченного по патентам и судов США по делам о патентах, товарных знаках и авторском праве. Типография правительства США. 1875. с. 83.
  5. ^ "Описание машин и процессов определяет dans les brevets d'invention, de perfectionnement et d'importation, dont la duree est expirée". 1847.
  6. ^ Дин, Джон (1858). "Справочник Дина по истории и науке огнестрельного оружия".
  7. ^ Тредуэлл, T.J. (1873 г.). Металлические картриджи (нормативные и экспериментальные), изготовленные и испытанные во Франкфордском арсенале, Филадельфия, Пенсильвания.. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США. п. 9.
  8. ^ Дэвис, Уильям К. мл. Разгрузка (1981) Национальная стрелковая ассоциация с.65.
  9. ^ Институт производителей спортивного оружия и боеприпасов
  10. ^ "ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ". В архиве из оригинала 27 марта 2014 г.. Получено 27 марта 2014.
  11. ^ Калхун, Джеймс (октябрь 1995 г.). «Грунтовки и давление». Варминт Охотник. В архиве из оригинала от 07.01.2015.
  12. ^ Lyman Идеальный справочник № 36. Lyman Gun Sight Corporation (1949) стр. 45.
  13. ^ Шарп, Филип Б. Полное руководство по загрузке (1953) Funk & Wagnalls стр. 51
  14. ^ "PowerLabs Фульминатный взрывчатый синтез". PowerLabs. В архиве из оригинала от 12.04.2012. Получено 2012-06-07.
  15. ^ Lyman Идеальный справочник № 36 Lyman Gun Sight Corporation (1949) стр. 49
  16. ^ Фэрфилд, А.П., CDR, USN Военно-морская артиллерия (1921) Lord Baltimore Press, стр. 48–49
  17. ^ Дэвис, Уильям К. мл. Разгрузка (1981) Национальная стрелковая ассоциация, стр.20.
  18. ^ а б Лейк, Э. Р., Дрекселиус, В. В. Требования к дизайну ударных праймеров (1976) Макдоннелл-Дуглас
  19. ^ Шарп, Филип Б. Полное руководство по загрузке (1953) Funk & Wagnalls стр. 60
  20. ^ Дэвис, Уильям К. мл. Разгрузка (1981) Национальная стрелковая ассоциация стр. 21 год
  21. ^ Лэндис, Чарльз С. (1947). Винтовки Varmint двадцать два калибра. Гаррисберг, Пенсильвания: издательство Small-Arms Technical Publishing. п. 440.
  22. ^ Шарп, Филип Б. Полное руководство по загрузке (1953) Funk & Wagnalls стр. 239
  23. ^ по данным AccurateShooter.com в октябре 2011 г.
  24. ^ Дэвис, Уильям К. мл. Разгрузка (1981) Национальная стрелковая ассоциация, стр. 21–22.
  25. ^ Дэвис, Уильям К. мл. Разгрузка (1981) Национальная стрелковая ассоциация стр. 12

дальнейшее чтение

  • Коррозионный грунт Redux Поданы М.Е., ALGC. Включает более подробную информацию об идентификации коррозионных и некоррозионных боеприпасов USGI на основе штампа патрона. Эта статья относится к изданию The American Rifleman, «Дайджест для начинающих: Nonmercuric, Noncorrosive Primers», стр. 34–36, январь 1961 г.