Поведение снарядов при попадании в цель.

Введение

Терминальная баллистика – это раздел баллистики, изучающий поведение и воздействие снаряда при попадании в цель и передаче ей энергии. Конструкция снаряда (а также скорость при ударе) в значительной степени определяет эффективность пробития.

Общий

Концепция терминальной баллистики применима к любому снаряду, поражающему цель. Значительная часть этой области посвящена воздействию стрелкового оружия на живые цели и способности снаряда выводить цель из строя или уничтожать её. К общим факторам относятся вес пули, состав, скорость и форма.

Стрельба по мишеням

Для стрельбы по мишеням на коротких дистанциях, как правило, до 50 метров (55 ярдов), с использованием маломощных патронов, таких как .22 Long Rifle, аэродинамика относительно не важна, а скорости пули значительно ниже, чем у патронов с полной мощностью. Пока вес пули сбалансирован, она не будет кувыркаться, и её форма не имеет значения с точки зрения аэродинамики. Для стрельбы по бумажным мишеням предпочтительны пули, которые пробивают чистое отверстие – так называемые пули-резаки (wadcutters). Они имеют очень плоский передний конец, часто с относительно острым краем по периметру, который выбивает отверстие, равное или почти равное диаметру пули, обеспечивая однозначное определение попадания. Поскольку касание края мишени дает более высокий балл, желательна точность в пределах долей дюйма. Пистолеты с магазинной подачей часто ненадежно подают пули-резаки из-за их угловатой формы. Для решения этой проблемы часто используют полуоболочечные пули-резаки (semi-wadcutters). Полуоболочечная пуля-резак состоит из конической части, переходящей в небольшой плоский наконечник и тонкое острое плечо у основания конуса. Плоский наконечник пробивает отверстие, а плечо аккуратно его расширяет. Для стрельбы по стальным мишеням важно обеспечить достаточную силу для их сбивания, минимизируя при этом повреждения. Мягкая свинцовая пуля, пуля с оболочкой (jacketed hollow point) или полуоболочечная пуля (soft point) сплющится при ударе (если скорость достаточна для деформации), распределяя энергию по большей площади мишени и позволяя приложить большее усилие без повреждения стальной мишени. Существуют также специализированные пули, предназначенные для высокоточной стрельбы на большие дистанции с использованием мощных винтовок. Конструкция может незначительно отличаться у разных производителей. Исследования, проведенные ВВС США в 1950-х годах, показали, что пули более стабильны в полете на большие расстояния и менее подвержены влиянию бокового ветра, если центр тяжести смещен к задней части относительно центра давления. Пуля MatchKing имеет открытый наконечник с небольшим отверстием в оболочке и полое воздушное пространство под наконечником, в то время как в предыдущих обычных пулях свинцовое ядро доходило до самого кончика. Военные США теперь снабжают снайперов патронами с такими пулями. Для калибра 7,62×51 мм выпускаются патроны M852 Match и M118LR, оба используют пули Sierra MatchKing; для калибра 5,56×45 мм снайперы ВМС и Корпуса морской пехоты США, использующие точные винтовки типа M16, получают патрон Mk 262 Mod 0, разработанный совместно компаниями Black Hills Ammunition и Crane Naval Surface Warfare Center. Для стрельбы на сверхдальние дистанции с высокой точностью, с использованием мощных винтовок и в военной снайперской практике, доступны радикально разработанные пули с очень низким сопротивлением (VLD), которые обычно изготавливаются из монометаллических сплавов на станках с ЧПУ. Основная цель этих снарядов – увеличить практическую максимальную эффективную дальность стрельбы сверх стандартных значений. Для этого пули должны быть очень длинными, и часто необходимо превышать стандартную общую длину патрона. Также часто требуется увеличить скорость стабилизации пули (twist rate) для стабилизации очень длинных снарядов. Такие патроны, не имеющие коммерческого производства, называют "дикими" (wildcats). Использование патрона "дикого" типа для стрельбы на (сверх)дальние дистанции требует использования специальной или модифицированной винтовки с соответствующим каналом ствола и высокой скоростью стабилизации пули.

For short range target shooting, typically on ranges up to 50 meters, or 55 yards, with low powered ammunition like a .22 long rifle, aerodynamics is relatively unimportant, and velocities are low compared to velocities attained by full powered ammunition. As long as a bullet's weight is balanced, it will not tumble; its shape is thus unimportant for purposes of its aerodynamics. For shooting at paper targets, bullets that will punch a perfect hole through the target —called wadcutters— are preferred. They have a very flat front, often with a relatively sharp edge along the perimeter, which punches out a hole equal to or almost equal to its diameter, thus enabling unambiguous scoring of the target. Since cutting the edge of a target ring will result in a higher score, accuracy to within fractions of an inch is desirable. Magazine fed pistols tend not to reliably feed wadcutters because of their angular shape. To address this, the semi wadcutter is often used. The semi wadcutter consists of a conical section that comes to a smaller flat point and a thin sharp shoulder at the base of the cone. The flat point punches a hole, and the shoulder opens it up cleanly. For steel targets, the concern is to provide enough force to knock over the target while minimizing the damage to the target. A soft lead bullet, or jacketed hollow point bullet, or soft point bullet will flatten out on impact (if the velocity at impact is sufficient to make it deform), spreading the impact over a larger area of the target, allowing more total force to be applied without damaging the steel target. There are also specialized bullets designed for use in long range precision target shooting with high powered rifles. The designs vary somewhat from manufacturer to manufacturer. Research in the 1950s by the U. S. Air Force discovered that bullets are more stable in flight for longer distances and more resistant to crosswinds if the center of gravity is biased to the rear of the center of pressure. The MatchKing bullet is an open tip match design with a tiny aperture in the jacket at the point of the bullet and a hollow air space under the point of the bullet, whereas previous conventional bullets had a lead core that went all the way up to the point. The U. S. military now issues ammunition to snipers that use bullets of this type. M852 Match and M118LR ammunition are issued, for the 7.62×51mm chamber: both use Sierra MatchKing bullets; for 5.56×45mm those U. S. Navy and U. S. Marine snipers who use accurized M16 type rifles are issued the Mk 262 Mod 0 cartridge developed jointly by Black Hills Ammunition and Crane Naval Surface Warfare Center. For ultra long range precision target shooting with high powered rifles and military sniping, radically designed very low drag (VLD) bullets are available that are generally produced out of rods of mono metal alloys on CNC lathes. The driving force behind these projectiles is the wish to enhance the practical maximum effective range beyond normal standards. To achieve this, the bullets have to be very long and normal cartridge overall lengths often have to be exceeded. Common rifling twist rates also often have to be tightened to stabilize very long projectiles. Such commercially nonexistent cartridges are termed "wildcats". The use of a wildcat based (ultra) long range cartridge demands the use of a custom or customized rifle with an appropriately cut chamber and a fast twist bore.

Максимальное проникновение

Для использования против бронированных целей или крупных, крепких диких животных, пробиваемость является наиболее важным фактором. Концентрация максимального количества кинетической энергии и массы снаряда на минимальной площади цели обеспечивает наибольшую пробиваемость. Пули для максимальной пробиваемости разработаны для сопротивления деформации при ударе и обычно изготавливаются из свинца, покрытого медной, латунной или мягкой стальной оболочкой (некоторые даже целиком из твердой меди или бронзового сплава). Оболочка полностью покрывает переднюю часть пули, хотя задняя часть часто остается со свинцовым сердечником открытым (это связано с технологией производства: оболочка формируется первой, а свинец вдавливается сзади). Для проникновения в материалы, значительно более твердые, чем оболочечный свинец, свинцовое ядро дополняется или заменяется более твердым материалом, например, закаленной сталью. Бронебойные патроны для стрелкового оружия изготавливаются со стальным сердечником в медной оболочке; сталь лучше сопротивляется деформации, чем обычный мягкий свинцовый сердечник, что обеспечивает большую пробиваемость. Современная пуля NATO 5.56mm SS109 (M855) использует стальной наконечник свинцового сердечника для повышения пробиваемости, стальной наконечник обеспечивает сопротивление деформации при пробивании брони, а более тяжелый свинцовый сердечник (на 25% тяжелее, чем у предыдущей пули M193) обеспечивает повышенную плотность для лучшей пробиваемости мягких целей. Для более крупных, высокоскоростных калибров, таких как танковые пушки, твердость менее важна, чем плотность, и обычно используются подкалиберные снаряды из карбида вольфрама, твердого сплава вольфрама или обедненного урана, выпущенные в легком алюминиевом или магниевом сплаве (или в некоторых случаях из углеродного волокна). Многие современные танковые пушки гладкоствольные, а не нарезные, поскольку практическая нарезка может стабилизировать только снаряды, такие как бронебойный снаряд с баллистическим наконечником (APCBC), с отношением длины к диаметру до примерно 5:1, а также потому, что нарезка создает трение, снижая скорость и, следовательно, общую силу. Чтобы обеспечить максимальное усилие на минимальной площади, современные противотанковые снаряды имеют соотношение сторон 10:1 или более. Поскольку их нельзя стабилизировать нарезкой, они сконструированы как большие стрелы, с оперением, обеспечивающим стабилизацию вместо нарезов. Эти подкалиберные снаряды, называемые бронебойными стабилизированными оперением с отбрасываемым поддоном (APFSDS), удерживаются в канале ствола поддоном. Поддон – это легкий материал, который передает давление заряда на бронебойный элемент, а затем отбрасывается при выходе снаряда из ствола.

For use against armored targets, or large, tough game animals, penetration is the most important consideration. Focusing the largest amount of kinetic energy and projectile mass on the smallest possible area of the target provides the greatest penetration. Bullets for maximum penetration are designed to resist deformation on impact and usually are made of lead that is covered in a copper, brass, or mild steel jacket (some are even solid copper or bronze alloy). The jacket completely covers the front of the bullet, although often the rear is left with exposed lead (this is a manufacturing consideration: the jacket is formed first, and the lead is swaged in from the rear). For penetrating substances significantly harder than jacketed lead, the lead core is supplemented with or replaced with a harder material, such as hardened steel. Military armor piercing small arms ammunition is made from a copper jacketed steel core; the steel resists deformation better than the usual soft lead core leading to greater penetration. The current NATO 5.56mm SS109 (M855) bullet uses a steel tipped lead core to improve penetration, the steel tip providing resistance to deformation for armor piercing, and the heavier lead core (25% heavier than the previous bullet, the M193) providing increased sectional density for better penetration in soft targets. For larger, higher velocity calibers, such as tank guns, hardness is of secondary importance to density, and are normally sub caliber projectiles made from tungsten carbide, tungsten hard alloy, or depleted uranium fired in a light aluminum or magnesium alloy (or carbon fiber in some cases) sabot. Many modern tank guns are smoothbore, not rifled because practical rifling twists can only stabilize projectiles, such as an Armour Piercing Capped Ballistic Cap (APCBC), with a length to diameter ratio of up to about 5:1 and also because the rifling adds friction, reducing the velocity and thus total force it is possible to achieve. To get the maximum force on the smallest area, modern anti tank rounds have aspect ratios of 10:1 or more. Since these cannot be stabilized by rifling, they are built instead like large darts, with fins providing the stabilizing force instead of rifling. These subcaliber rounds, called Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot (APFSDS) are held in place in the bore by sabots. The sabot is a light material that transfers the pressure of the charge to the penetrator, then is discarded when the round leaves the barrel.

Контролируемое проникновение

Последняя категория пуль предназначена для контроля глубины проникновения, чтобы не задеть объекты, находящиеся за целью. Такие пули используются преимущественно для охоты и гражданского самооборонного применения; они, как правило, не применяются военными, поскольку использование экспансивных пуль в международных конфликтах запрещено Гаагской конвенцией, а также из-за того, что эти пули имеют меньшую вероятность пробить современные бронежилеты. Эти пули сконструированы таким образом, чтобы увеличивать площадь своей поверхности при столкновении, тем самым создавая большее сопротивление и ограничивая прохождение сквозь цель. Желательным побочным эффектом является то, что раскрывающаяся пуля образует большее раневое отверстие, увеличивая повреждение тканей и ускоряя выход из строя. Хотя пуля, проходящая насквозь, обычно вызывает более сильное кровотечение, что облегчает преследование подранка, в некоторых ситуациях предпочтительнее предотвратить выход пули из задней части цели. Пробившая пуля может продолжить движение (вероятно, отклонившись от первоначальной траектории из-за воздействия цели) и нанести непреднамеренный ущерб или травмы.

Плоская точка

Один из простейших способов обеспечить стабильное разрушение от пули – придать ей широкий и плоский наконечник. Это увеличивает эффективную площадь поверхности, поскольку округлые пули могут позволять тканям обтекать края. Плоские наконечники также увеличивают сопротивление в полете в различной степени, что, наряду с типом материала и начальной скоростью, влияет на степень раскрытия при ударе. Плоские пули с особенно выраженным передним краем, достигающим до 90% общего диаметра пули, иногда предпочтительны для охоты на крупную или опасную дичь. Для этих целей они обычно изготавливаются из необычно твердых сплавов и могут быть длиннее и тяжелее обычных для своего калибра, чтобы снизить вероятность отклонения и даже содержать экзотические материалы, такие как вольфрам, для увеличения удельной плотности. Эти пули предназначены для проникновения на достаточную глубину через мышцы, кости и жизненно важные органы, создавая раневой канал от диаметра пули до размера монеты – значительно больше, чем сам снаряд, и, вероятно, будут демонстрировать аналогичные результаты под любым углом и на разных дистанциях. Одно из охотничьих применений плоских пуль – охота на крупную дичь, например, на медведя, когда охотник может использовать пистолет, такой как 44 Magnum, 10 мм или калибр больше, который не сильно зависит от раскрытия пули. Также используются легкие нераскрывающиеся снаряды, разгоняемые до относительно высокой скорости, обычно для стрельбы на коротких дистанциях, не превышающих 100 ярдов. Легкие пули для своего калибра быстрее передают энергию цели, но при этом сохраняют стабильные характеристики проникновения, соответствующие их удельной плотности, и демонстрируют постепенное уменьшение диаметра по мере замедления. Такие конструкции могут способствовать снижению фрагментации, когда приоритетом является сохранение веса. Другие плоские пули обеспечивают раскрытие в диапазоне от 1 до 3 раз больше первоначального диаметра. Эти боеприпасы обычно изготавливаются из свинца или имеют металлическую оболочку, которая может содержать чистый свинец или свинцовый сплав, прочность которого увеличивается пропорционально ожидаемому диапазону скоростей при ударе. Особенно мягкие сплавы свинца хорошо раскрываются на больших дистанциях, но их скорость должна быть умеренной для ближней стрельбы. Более твердые сплавы свинца, сохраняющие пластичность, демонстрируют исключительное сохранение веса при достижении определенной скорости и быстром столкновении с твердыми поверхностями на близком расстоянии, но могут иметь ограниченное раскрытие на больших дистанциях. В идеале, уменьшение раскрытия должно быть пропорционально уменьшению энергии на расстоянии. Таким образом, при равном или большем сохранении веса пуля демонстрирует более высокую удельную плотность, необходимую для достаточного проникновения на всей предполагаемой дистанции. В реальных условиях, когда охотники иногда ошибаются в оценке, плоские пули могут иметь определенные преимущества. Пули могут давать осечки по разным причинам. Хотя плоские пули не застрахованы от отклонения или сильной фрагментации при столкновении с твердыми поверхностями, они, как правило, более устойчивы, и небольшая потеря скорости только помогает смягчить ошибки в выборе сплава, особенно если конструкция предусматривает дополнительный вес. Во-вторых, когда пуля не раскрывается должным образом, например, при поражении дичи на 50 или 100 ярдов дальше, чем рассчитано для данного боеприпаса, пуля с достаточно широким плоским наконечником (Meplat) никогда не пройдет сквозь цель, не причинив значительных повреждений, если не начнет кувыркаться. Правильно спропорционированная плоская пуля наверняка оставит отверстие достаточного диаметра в жизненно важном органе, чего достаточно, чтобы быстро прекратить страдания животного, с разницей во времени, измеряемой секундами, по сравнению с более высокоскоростным попаданием.

One of the simpler ways to find consistent disruption from a bullet is forming a wide and flat tip. This increases the effective surface area, as rounded bullets can allow tissues to "flow" around the edges. Flat points also increase drag during flight to various extent, which along with the type of material and muzzle velocity, tends to affect the degree of expansion at impact. Flat point bullets, with especially pronounced fronts of up to 90% of the overall bullet diameter, are sometimes preferred for use against large or dangerous game animals. For such purposes, they are typically made of unusually hard alloys, and may be longer and heavier than normal for their caliber to decrease the chance of deflection, and even include exotic materials such as tungsten to increase their sectional density. These bullets are designed to penetrate with sufficient depth through muscle, bone, and vital areas while causing a wound channel ranging from bullet diameter to the size of a coin, significantly larger than the bullet, and are most likely to perform similarly at any angle and at various ranges. One of the hunting applications of the flat point bullet is large game such as bear hunting, in which case people may be carrying a sidearm such as a 44 Magnum, 10 mm, or a larger caliber that is not intensively reliant on expansion. Light weight non expanding projectiles pushed at a relatively high rate of speed are also utilized, generally for close ranged applications well inside 100 yards. The light for caliber bullets will transfer energy to a given medium more rapidly, yet with consistent penetration characteristics relative to their sectional density and a constant tapering effect as the bullet graduates to a stop. Such implementations may be conducive to mitigating fragmentation where weight retention is prioritized. Other flat pointed bullets offer expansion ranging up into 1 to 3 times the original diameter of the bullet. Such ammunition is typically made from lead or with a supporting metal jacket design, which may contain pure lead, or a lead alloy which is strengthened in proportion to the expected range of velocities at impact. Particularly soft forms of lead may expand well at longer ranges, but must be kept at a velocity that is within reason for a close ranged shot. More resilient lead alloys which retain malleability will exhibit exceptional weight retention when pushed to a respective velocity and promptly striking hard surfaces at close range, but may have limited expansion characteristics at longer range. Ideally, the reduction in expansion will be proportionate to the reduction in energy over distance. Therefore, with equal or greater weight retention, the bullet proves to exhibit a higher sectional density necessary for sufficient penetration throughout its intended range. In the real world, where people make some occasional mistakes in judgement, flat pointed bullets can have some forgiving advantages. Bullets fail in a variety of ways. While flat pointed bullets are not immune to deflection or severe fragmentation off hard surfaces, they do tend to be resistant, and any tendency to bleed off a small amount of speed only helps to mitigate misjudgements pertaining to metallurgy, particularly if the design coincides with additional weight. Secondly, when bullets fail to expand as expected, such as an impact on game 50 or 100 yards beyond what the ammunition is designed for, a bullet with a wide enough flat point (Meplat) will never "pencil through" with minimal disruption in the absence of tumbling. A properly proportioned flat pointed bullet can most assuredly leave a hole of sufficient diameter through the vital area, which is all that is necessary to end an animal's struggle with a difference of time appropriately measured in seconds from that of a higher velocity impact.

Расширяется

Более эффективными против легких целей являются расширяющиеся пули, пуля с полым наконечником и пуля с полуоболочечным наконечником. Они предназначены для использования гидравлического давления мышечной ткани с целью раскрытия пули. Пуля с полым наконечником раскрывается на несколько соединенных частей (иногда называемых лепестками из-за их внешнего вида), создавая большую площадь необратимого повреждения. Полое отверстие заполняется тканями и жидкостями тела при ударе, после чего расширяется по мере проникновения пули и вдавливания в нее вещества. Этот процесс неформально называют "гриблением" (mushrooming), поскольку идеальный результат – форма, напоминающая гриб: цилиндрическое основание, увенчанное широкой поверхностью, где наконечник пули отгибается назад, обнажая большую площадь при прохождении через тело. Для повышения аэродинамической эффективности, поскольку полый наконечник не создает сопротивления, его наконечник часто снабжают заостренным полимерным "острием", которое также может способствовать раскрытию, функционируя как поршень при ударе и раскрывая полость. Например, пуля с медным покрытием и полым наконечником калибра .44 Magnum, с исходным весом 240 гранов (15,55 г) и диаметром 0,43 дюйма (11 мм), может при ударе раскрыться, образовав окружность диаметром 0,70 дюйма (18 мм) и конечным весом 239 гранов (15,48 г). Это отличный результат: почти весь вес сохраняется, а площадь лобовой поверхности увеличивается на 63%. Глубина проникновения пули с полым наконечником будет менее чем вдвое меньше, чем у аналогичной нерасширяющейся пули, а полученное ранение или постоянная полость будет значительно шире. Может показаться, что если основная цель высокоразрушительного боеприпаса – расширение до большего диаметра, то логичнее было бы начинать с желаемого диаметра, а не полагаться на не всегда предсказуемые результаты раскрытия при ударе. Хотя в этом есть определенная доля правды (у калибра .45 ACP много сторонников по сравнению с .40 S&W и 9×19 мм диаметром 0,355 дюйма, именно по этой причине), существуют и существенные недостатки. Пуля большего диаметра будет создавать значительно большее сопротивление, чем пуля меньшего диаметра той же массы, что приведет к значительному снижению эффективности на больших дистанциях. Пуля большего диаметра также требует больше места для хранения боеприпасов, что означает либо более громоздкое оружие, либо магазины меньшей емкости. Типичный компромисс при сравнении пистолетов калибра .45 ACP, .40 S&W и 9×19 мм заключается в емкости магазина 7–14 патронов для .45 ACP против 10–16 патронов для .40 S&W и 13–19 патронов для 9×19 мм. Хотя некоторые пистолеты калибра .45 оснащаются магазинами большой емкости (Para Ordnance была одной из первых в конце 1980-х годов), многим людям неудобен и сложен в использовании широкий хват, необходимый для них. Особенно в отношении военных требований к нерасширяющимся пулям, ведутся ожесточенные споры о том, лучше ли иметь меньше, но более крупных пуль для усиления поражающего эффекта, или больше, но меньших пуль для увеличения вероятности попадания в цель.

More effective on lighter targets are the expanding bullets, the hollow point bullet, and the soft point bullet. These are designed to use the hydraulic pressure of muscle tissue to expand the bullet. The hollow point peels back into several connected pieces (sometimes referred to as petals due to their appearance) causing the bullet to create a larger area of permanent damage. The hollow point fills with body tissue and fluids on impact, then expands as the bullet continues to have matter pushed into it. This process is informally called mushrooming, as the ideal result is a shape that resembles a mushroom—a cylindrical base, topped with a wide surface where the tip of the bullet has peeled back to expose more area while traveling through a body. For the purposes of aerodynamic efficiency, due to the hollow point not creating drag, the tip of the hollow point will often be tipped with a pointed polymer 'nose' which may also aid in expansion by functioning as a piston upon impact pushing the hollow point open. A copper plated hollow point loaded in a .44 Magnum, for example, with an original weight of 240 grains (15.55 g) and a diameter of 0.43 inch (11 mm) might mushroom on impact to form a rough circle with a diameter of 0.70 inches (18 mm) and a final weight of 239 grains (15.48 g). This is excellent performance; almost the entire weight is retained, and the frontal surface area increased by 63%. Penetration of the hollow point would be less than half that of a similar nonexpanding bullet, and the resulting wound or permanent cavity would be much wider. It might seem that if the whole purpose of a maximum disruption round is to expand to a larger diameter, it would make more sense to start out with the desired diameter rather than relying on the somewhat inconsistent results of expansion on impact. While there is merit to this (there is a strong following of the .45 ACP, as compared to the .40 S&W and 0.355 in diameter 9×19mm, for just this reason) there are also significant downsides. A larger diameter bullet is going to have significantly more drag than a smaller diameter bullet of the same mass, which means long range performance will be significantly degraded. A larger diameter bullet also means more space is required to store the ammunition, which means either bulkier guns or smaller magazine capacities. The common trade off when comparing .45 ACP, .40 S&W, and 9×19mm pistols is a 7 to 14 round capacity in the .45 ACP vs. a 10 to 16 round capacity in the .40 S&W vs. a 13 to 19 round capacity in the 9×19mm. Although several .45 caliber pistols are available with high capacity magazines (Para Ordnance being one of the first in the late 1980s) many people find the wide grip required uncomfortable and difficult to use. Especially where the military requirement of a nonexpanding round is concerned, there is fierce debate over whether it is better to have fewer, larger bullets for enhanced terminal effects, or more, smaller bullets for an increased number of potential target hits.

Фрагментирование

Этот класс снарядов предназначен для разрушения при ударе, однако его конструкция больше напоминает конструкцию экспансивной пули. Фрагментирующие пули обычно изготавливаются по принципу пуль с полой точкой, описанных выше, но с более глубокими и крупными полостями. Они также могут иметь более тонкую медную оболочку для снижения общей прочности. Эти пули обычно выпускаются с высокой скоростью для максимальной фрагментации при попадании. В отличие от пули с полой точкой, которая стремится остаться цельным снарядом, сохраняя максимальный вес и представляя наибольшую площадь поверхности цели, фрагментирующая пуля предназначена для мгновенного разделения на множество мелких осколков. Это означает, что вся кинетическая энергия пули передается цели за очень короткий промежуток времени. Наиболее распространенное применение этих пуль – охота на мелкого вредителя, например, сусликов. Эффект от этих пуль весьма впечатляющий, часто приводящий к разрыву животного при ударе. Однако при охоте на крупную дичь фрагментирующие патроны обеспечивают недостаточное проникновение в жизненно важные органы для гарантированного чистого убийства; вместо этого может возникнуть обширное дробящее ранение. Это также ограничивает практическое применение этих патронов сверхзвуковыми (винтовочными) патронами, обладающими достаточной кинетической энергией для нанесения смертельного поражения. Два основных преимущества этого боеприпаса заключаются в его гуманности – попадание практически в любую точку тела большинства мелких вредителей гарантирует мгновенную смерть – и в том, что относительно небольшие осколки пули представляют минимальный риск рикошета или поражения посторонних целей. Фрагментирующие пули не следует путать с хрупкими пулями (см. ниже). Также используются пули, подобные пулям с полой или полуоболочечной точкой, ядра и/или оболочки которых намеренно ослаблены для обеспечения деформации или фрагментации при ударе. Патрон 5,45×39 мм M74, используемый в автоматах Варшавского договора, является примером тенденции, которая становится все более распространенной в эпоху высокоскоростных малокалиберных военных патронов. В патроне 5,45×39 мм используется стальная пуля с двухкомпонентным сердечником: задняя часть – свинцовая, передняя – стальная с воздушным карманом. При ударе неподдерживаемый наконечник деформируется, изгибая нос пули в легкую форму буквы «L». Это приводит к кувырканию пули в тканях, тем самым увеличивая ее эффективную площадь поперечного сечения за счет преобладания бокового движения. Это не нарушает Гаагскую конвенцию, поскольку в ней конкретно упоминаются пули, которые расширяются или сплющиваются в теле. Пуля SS109 от НАТО также имеет тенденцию изгибаться в месте соединения стали и свинца, но из-за более слабой оболочки она фрагментируется на десятки осколков. Также известно, что винтовочные пули НАТО калибра 7,62 мм, производимые некоторыми странами, такими как Германия и Швеция, фрагментируются из-за конструкции оболочки.

This class of projectile is designed to break apart on impact whilst being of a construction more akin to that of an expanding bullet. Fragmenting bullets are usually constructed like the hollow point projectiles described above, but with deeper and larger cavities. They may also have thinner copper jackets in order to reduce their overall integrity. These bullets are typically fired at high velocities to maximize their fragmentation upon impact. In contrast to a hollow point which attempts to stay in one large piece retaining as much weight as possible whilst presenting the most surface area to the target, a fragmenting bullet is intended to break up into many small pieces almost instantly. This means that all the kinetic energy from the bullet is transferred to the target in a very short period of time. The most common application of this bullet is the shooting of vermin, such as prairie dogs. The effect of these bullets is quite dramatic, often resulting in the animal being blown apart upon impact. However, in larger games fragmenting ammunition provides inadequate penetration of vital organs to ensure a clean kill; instead, a "splash wound" may result. This also limits the practical use of these rounds to supersonic (rifle) rounds, which have a high enough kinetic energy to ensure a lethal hit. The two main advantages of this ammunition are that it is very humane, as a hit almost anywhere on most small vermin will ensure an instant kill, and that the relatively low mass bullet fragments pose a very low risk of ricochet or of penetrating unintended secondary targets. Fragmenting bullets should not be confused with frangible bullets (see below). Also used are bullets similar to hollow point bullets or soft point bullets whose cores and/or jackets are deliberately weakened to cause deformation or fragmentation upon impact. The Warsaw Pact 5.45×39mm M74 assault rifle round exemplifies a trend that is becoming common in the era of high velocity, small caliber military rounds. The 5.45×39mm uses a steel jacketed bullet with a two part core, the rear being lead and the front being steel with an air pocket foremost. Upon impact, the unsupported tip deforms, bending the bullet nose into a slight "L" shape. This causes the bullet to tumble in the tissue, thus increasing its effective frontal surface area by traveling sideways more often than not. This does not violate the Hague Convention, as it specifically mentions bullets that expand or flatten in the body. The NATO SS109 also tends to bend at the steel/lead junction, but with its weaker jacket, it fragments into many dozens of pieces. NATO 7.62 mm balls manufactured by some countries, such as Germany and Sweden, are also known to fragment due to jacket construction.

Хрупкий

Последняя категория расширяющихся пуль – это хрупкие пули. Они разработаны для разрушения при ударе, что приводит к значительному увеличению площади поверхности. Наиболее распространенные из этих пуль изготавливаются из свинцовых гранул малого диаметра, помещенных в тонкую медную оболочку и удерживаемых на месте эпоксидной смолой или подобным связующим веществом. При ударе эпоксидная смола разрушается, медная оболочка раскрывается, отдельные свинцовые шарики рассеиваются широким веером, и благодаря их малой массе на единицу площади поверхности они очень быстро останавливаются. Аналогичные пули изготавливаются из спеченного металла, который при ударе превращается в порошок. Обычно эти пули используются в патронах для пистолетов и винтовок, предназначенных для стрельбы на очень коротких дистанциях, поскольку неоднородные сердечники склонны вызывать неточности, которые, хотя и допустимы на коротких дистанциях, неприемлемы для больших дистанций, на которых используются некоторые винтовки. Наиболее распространенное применение хрупких боеприпасов – тренировки со стальными мишенями на ближних дистанциях. В то время как при стрельбе по стальным мишеням на близком расстоянии существует риск получения травм от осколков обычных свинцовых пуль, порошок, на который распадаются хрупкие пули при ударе, представляет очень низкий риск для стрелка. Это становится неактуальным при стрельбе на больших дистанциях, поскольку маловероятно, что осколки, образовавшиеся при ударе пули любого типа о стальную мишень, пролетят более 50-100 ярдов. В этих случаях на больших дистанциях важнее использовать пули, которые летят так же, как и те, что будут использоваться в реальных условиях, чем пытаться снизить возможные риски от осколков и рикошетов, поэтому хрупкие пули обычно не применяются. Интересное применение патронов из спеченного металла – в дробовиках при освобождении заложников; патрон из спеченного металла используется практически вплотную, чтобы выбить замок двери. Образующийся металлический порошок немедленно рассеивается после выбивания замка и причиняет незначительный или вообще никакого вреда находящимся в помещении людям. Хрупкие патроны также используются вооруженными сотрудниками службы безопасности на самолетах. Опасения связаны не с разгерметизацией (пулевое отверстие не приведет к разгерметизации самолета), а с пробиванием и повреждением жизненно важных электрических или гидравлических магистралей, или с ранением невинного прохожего пулей, которая проходит сквозь тело цели насквозь, вместо того чтобы остановиться в теле.

The last category of expanding bullets is frangible bullets. These are designed to break upon impact, which results in a huge increase in surface area. The most common of these bullets are made of small diameter lead pellets, placed in a thin copper shell, and held in place by an epoxy or similar binding agent. On impact, the epoxy shatters, and the copper shell opens up, the individual lead balls then spread out in a wide pattern, and due to their low mass to surface area ratio, stop very quickly. Similar bullets are made out of sintered metals, which turn to powder upon impact. These bullets are usually restricted to pistol cartridges and rifle cartridges intended for use at very short ranges, as the nonhomogenous cores tend to cause inaccuracies that, while acceptable at short ranges, are not acceptable for the long ranges at which some rifles are used. By far the most common use of frangible ammunition is for training by shooting steel targets at close ranges, while one may be at risk of being injured by fragments of standard solid lead bullets at close ranges when shooting steel, the powder that frangible bullets disintegrate into upon impact poses a very low risk to the shooter. This becomes irrelevant when shooting at longer ranges because it is unlikely that fragments created by the impact of any type of bullet on a steel target will travel more than 50 100yds, in these long range cases it is of more value to use bullets that fly identically to those to be used in real situations than to mitigate the possible risks of bullet fragments and ricochets so frangible bullets are typically not used. One interesting use of the sintered metal rounds is in shotguns in hostage rescue situations; the sintered metal round is used at near contact range to shoot the lock mechanism out of doors. The resulting metal powder will immediately disperse after knocking out the door lock and cause little or no damage to the occupants of the room. Frangible rounds are also used by armed security agents on aircraft. The concern is not depressurization (a bullet hole will not depressurize an airliner), but over penetration and damage to vital electrical or hydraulic lines, or injury to an innocent bystander by a bullet that travels through a target's body completely instead of stopping in the body.

Большой калибр

Цель применения крупнокалиберного снаряда не всегда одинакова. Например, может потребоваться дезорганизовать вражеские войска, нанести потери в их рядах, вывести из строя вражеский танк или уничтожить вражеский бункер. Различные цели, разумеется, требуют различных конструкций снарядов. Многие крупнокалиберные снаряды начинены высоко взрывчатым веществом, которое при детонации разрушает корпус снаряда, образуя тысячи высокоскоростных осколков и сопровождающееся резко возрастающим давлением взрыва. Реже другие используются для распыления химических или биологических веществ, либо при ударе, либо над целью; разработка соответствующего взрывателя – сложная задача, выходящая за рамки терминальной баллистики. Другие крупнокалиберные снаряды используют суббоеприпасы (бомблеты), которые выбрасываются снарядом-носителем на заданной высоте или времени над целью. Для американских артиллерийских боеприпасов такие снаряды называются Dual Purpose Improved Conventional Munition (DPICM), например, 155-мм снаряд M864 DPICM содержит в общей сложности 72 осколочных бомблета с кумулятивным зарядом. Использование множества бомблетов вместо одного осколочно-фугасного снаряда позволяет создать более плотное и менее неэффективное поле осколков. Если бомблет попадает в бронетехнику, существует вероятность, что кумулятивный заряд (при его наличии) пронзит и выведет её из строя. Негативным фактором является то, что неразорвавшиеся бомблеты остаются на поле боя в крайне опасном состоянии, нанося жертвы даже после прекращения боевых действий. Международные конвенции, как правило, запрещают или ограничивают применение таких снарядов. Некоторые противотанковые снаряды используют так называемый кумулятивный заряд для поражения цели. Кумулятивные заряды применяются с тех пор, как было обнаружено, что блок взрывчатого вещества с выгравированными на нем буквами создает идеальные оттиски этих букв при детонации на металлической пластине. Кумулятивный заряд – это взрывчатый заряд с вогнутой полостью на одном конце и детонатором на другом. Он действует за счет того, что взрывное вещество схлопывает (часто медную) облицовку внутрь себя. Часть схлопывающейся облицовки формирует постоянно удлиняющуюся струю материала, движущуюся с гиперзвуковой скоростью. При детонации на оптимальном расстоянии до брони струя с огромной силой пробивает броню цели. Вопреки распространенному мнению, струя кумулятивного заряда с медной облицовкой не является расплавленной, хотя и нагревается примерно до 500 °C. Это заблуждение связано с текучестью металла, вызванной огромным давлением, возникающим при детонации взрывчатого вещества, что приводит к пластической деформации металла. При использовании в противотанковой роли снаряд с кумулятивной боеголовкой обозначается аббревиатурой HEAT (High Explosive Anti-Tank). Кумулятивные заряды можно нейтрализовать с помощью динамической защиты (ДЗ) или сложных многослойных композитных бронематериалов. ДЗ состоит из слоя взрывчатого вещества, зажатого между двумя относительно тонкими (обычно) металлическими пластинами. Взрывчатое вещество детонирует при попадании струи кумулятивного заряда, взрыв заставляет пластины разъединиться, снижая пробивную способность струи, искажая и рассеивая её. Недостатком ДЗ является то, что каждая пластина защищает только от одного попадания, а сам взрыв может быть крайне опасен для находящегося поблизости персонала и легкобронированной техники. Танковые кумулятивные снаряды постепенно заменяются для борьбы с тяжелой броней так называемыми "кинетическими" бронебойными снарядами. Самые простые по форме снаряды – самые трудные для защиты. Для защиты от кинетического бронебойного снаряда требуется огромная толщина стали или сложная броневая конструкция. Они также оставляют отверстие значительно большего диаметра, чем кумулятивный заряд, и, следовательно, оказывают гораздо более сильное поражающее действие за броней. Кинетические бронебойные снаряды наиболее эффективны, когда изготовлены из плотного и прочного материала, имеющего форму длинного, узкого, стреловидного снаряда. Вольфрам и сплавы обедненного урана часто используются в качестве материала для бронебойного сердечника. Длина снаряда ограничена способностью снаряда выдерживать силы при выстреле в канале ствола и поперечные силы при ударе.

The purpose of firing a large caliber projectile is not always the same. For example, one might need to create disorganization within enemy troops, create casualties within enemy troops, eliminate the functioning of an enemy tank, or destroy an enemy bunker. Different purposes of course require different projectile designs. Many large caliber projectiles are filled with a high explosive which, when detonated, shatters the shell casing, producing thousands of high velocity fragments and an accompanying sharply rising blast overpressure. More rarely, others are used to release chemical or biological agents, either on impact or when over the target area; designing an appropriate fuse is a difficult task that lies outside the realm of terminal ballistics. Other large caliber projectiles use bomblets (sub munitions), which are released by the carrier projectile at a required height or time above their target. For US artillery ammunition, these projectiles are called Dual Purpose Improved Conventional Munition (DPICM), a 155 mm M864 DPICM projectile for example contains a total of 72 shaped charge fragmentation bomblets. The use of multiple bomblets over a single HE projectile allows for a denser and less wasteful fragmentation field to be produced. If a bomblet strikes an armored vehicle, there is also a chance that the shaped charge will (if used) penetrate and disable the vehicle. A negative factor in their use is that any bomblets that fail to function go on to litter the battlefield in a highly sensitive and lethal state, causing casualties long after the cessation of conflict. International conventions tend to forbid or restrict the use of this type of projectile. Some anti armor projectiles use what is known as a shaped charge to defeat their target. Shaped charges have been used ever since it was discovered that a block of high explosives with letters engraved in it created perfect impressions of those letters when detonated against a piece of metal. A shaped charge is an explosive charge with a hollow lined cavity at one end and a detonator at the other. They operate by the detonating high explosive collapsing the (often copper) liner into itself. Some of the collapsing liners go on to form a constantly stretching jet of material traveling at hypersonic speed. When detonated at the correct standoff to the armor, the jet violently forces its way through the target's armor. Contrary to popular belief, the jet of a copper lined shaped charge is not molten, although it is heated to about 500 °C. This misconception is due to the metal's fluid like behavior, which is caused by the massive pressures produced during the detonation of the explosive causing the metal to flow plastically. When used in the anti tank role, a projectile that uses a shaped charge warhead is known by the acronym HEAT (high explosive anti tank). Shaped charges can be defended against by the use of explosive reactive armor (ERA), or complex composite armor arrays. ERA uses a high explosive sandwiched between two, relatively thin, (normally) metallic plates. The explosive is detonated when struck by the shaped charge's jet, the detonating explosive sandwich forces the two plates apart, lowering the jets’ penetration by interfering with, and disrupting it. A disadvantage of using ERA is that each plate can protect against a single strike, and the resulting explosion can be extremely dangerous to nearby personnel and lightly armoured structures. Tank fired HEAT projectiles are slowly being replaced for the attack of heavy armour by so called "kinetic energy" penetrators. It is the most primitive (in shape) projectiles that are hardest to defend against. A KE penetrator requires an enormous thickness of steel, or a complex armour array to protect against. They also produce a much larger diameter hole in comparison to a shaped charge and hence produce a far more extensive behind armour effect. KE penetrators are most effective when constructed of a dense tough material that is formed into a long, narrow, arrow/dart like projectile. Tungsten and depleted uranium alloys are often used as the penetrator material. The length of the penetrator is limited by the ability of the penetrator to withstand launch forces whilst in the bore and shear forces along its length at impact.

Свинец

Было показано, что снаряды из пластичного свинцового сплава или с оболочкой из свинцового сердечника, способствующие расширению, способны сохранять от 98 до 100% массы при скоростях до 2000 футов в секунду. Однако, показатели, приближающиеся к идеальному сохранению массы на практике, обычно достигаются при более низких скоростях из-за непостоянства поражаемых целей в реальных условиях. Согласно различным исследованиям и методикам, предел, при котором расширяющиеся свинцовые снаряды из подходящего сплава могут быть выпущены с минимальным загрязнением при ударе, можно оценить примерно на уровне скорости, близкой к числу Маха 2. Разработано несколько методов для повышения эффективности при воздействии высоких скоростей. Используются твердые свинцовые сплавы, устойчивые к расширению и деформации. Эти твердолитые сплавы могут быть более хрупкими, чем более мягкие, но в пределах своих возможностей способны демонстрировать большее сохранение массы при скоростях до 2500 футов в секунду. Независимо от прочности конструкции, литые свинцовые пули обычно не разгоняют до значительно более высоких скоростей, поскольку точность снижается в зависимости от типа сплава, формы пули, смазки или покрытия и конструкции ствола. Пули с открытым свинцовым наконечником, предназначенные для стрельбы со скоростью более 2400 футов в секунду, обычно изготавливаются с оболочкой из меди, латуни или железа/стали. Исследования и разработки, выходящие за обычный порог скорости для свинцовых пуль, допускают меньше погрешностей в понимании. Для снижения значительной потери материала оболочка пули может быть прочно соединена со свинцовым сердечником на молекулярном уровне, как правило, посредством термической адгезии или электрохимических процессов. Общепризнано, что склеенные пули обладают повышенной устойчивостью к экстремальным нагрузкам. В зависимости от опыта и методологии, можно наблюдать образцы пуль, теоретически способные к оптимальному сохранению массы под воздействием гидравлических сил при скоростях удара примерно от 2300 до 2700 футов в секунду. Конструкции с более выраженными характеристиками расширения могут демонстрировать оптимальное сохранение массы при гораздо более низких скоростях. Выше оптимального порога, склеенные пули с прочными сплавами и конструкцией могут обеспечивать уменьшающуюся, но значительную отдачу в плане сохранения массы, в то время как стандартные пули с оболочкой в определенных случаях подвержены риску серьезной потери целостности, что проявляется по-разному. Кроме того, форма материала оболочки может быть спроектирована для механического удержания свинцового сердечника, предотвращая сильное разделение пули. Этого можно достичь либо путем полного разделения отдельных секций пули, либо с помощью удерживающего бортика внутри оболочки, предназначенного для фиксации свинцового сердечника, чтобы обеспечить достаточную степень усиления более мягкого сердечника более прочным металлом при его деформации. Такая конструкция не изменяет ограничений конкретного сплава, но может позволить конструкциям с высокой реактивностью расширения в определенных обстоятельствах сохранять достаточную массу для некоторой глубины проникновения, даже если ожидается значительная потеря материала.

Malleable lead alloy or jacketed lead core projectiles conducive to expansion have been shown to be capable of exhibiting between 98 and 100% weight retention at velocities up to 2000 feet per second, however measures approaching an ideal weight retention in practice would generally be realized at lower velocities due to inconsistencies of impacted targets in the real world. According to various experience and methodology, the limit at which expanding lead projectiles of appropriate alloy can be launched with minimal contamination upon impact may be contended more or less within the vicinity of mach 2 speeds. Several methods have been developed to improve performance under the stress of high velocities. Hard cast lead alloys have been utilized which are resistant to expansion and deformation of any kind. These hard cast varieties may be more brittle than softer alloys, but within their limitations are capable of exhibiting greater weight retention at velocities up to around 2500 feet per second. Whether or not they are of sufficient construction, cast lead bullets are typically not pushed at significantly higher velocities, as accuracy is subject to degrees of degradation, with relation to the type of alloy, form of the bullet, lubricants or coatings, and design of the barrel. Bullets with an exposed lead tip which are designed to fire in excess of 2400 feet per second are typically made of a jacketed variety, encased in copper, brass, or iron/steel. There is less tolerance for gaps in understanding brought by research and development above the ordinary threshold of velocity for lead bullets. To mitigate significant material loss, the jacket of bullets may be bonded intricately to the lead core at a molecular level, typically by thermal adhesion or electrochemical processes. It is generally acknowledged that bonded bullets are capable of increased resilience under severe stress. Depending on experience and methodology exemplary bullets can be observed which are theoretically capable of optimal weight retention under the hydraulic forces of impact velocities roughly in the vicinity of 2300 to 2700 feet per second. Designs with more reactive expansion characteristics may exhibit optimal weight retention at much lower velocities. Above their optimal threshold, bonded bullets with resilient alloys and construction may perform diminishing yet remarkable returns for weight retention, where standard jacketed varieties circumstantially exhibit the risks brought by severe loss of integrity, which manifests to various effect. Additionally, the shape of the jacket material may be designed to mechanically retain a lead core to prevent the bullet from severely separating. This can be accomplished either by completely compartmentalizing separate sections of the bullet, or by a retaining shelf on the interior meant to lock the lead core into place to ensure a sufficient degree of the softer core can be reinforced by a stronger metal as it deforms. Such construction does not alter the limitations of a given alloy, but can allow for designs with highly reactive expansion characteristics in a given circumstance to retain sufficient mass for some length of penetration, even when significant loss of material is to be expected.