Трассирующие пули: история и применение осветительных боеприпасов

Введение

Светящиеся пиротехнические боеприпасы, видимые днём и ночью.

Трассирующие пули, или трассеры, – это пули или снаряды артиллерийского калибра, оснащённые небольшим пиротехническим зарядом в донце. При выстреле пиротехнический состав воспламеняется от пороховых газов и горит очень ярко, делая траекторию полёта снаряда видимой невооружённым глазом днём и ярко светящейся ночью. Это позволяет стрелку визуально отслеживать траекторию снаряда и вносить необходимые баллистические корректировки, не дожидаясь попадания и даже не используя прицел оружия. Трассирующая стрельба также может использоваться для обозначения целей, позволяя другим стрелкам сосредоточить огонь на конкретном противнике в бою. Обычно трассеры загружаются в ленты пулемётов в соотношении один трассер на четыре обычные пули (четыре к одному). Командиры взводов и отделений могут загружать несколько трассирующих пуль в магазин или использовать только трассеры для обозначения целей своим солдатам. Иногда два-три трассирующих патрона помещают в конец магазина, чтобы предупредить стрелка о том, что боезапас почти исчерпан. Во время Второй мировой войны на самолётах с установленными пулемётами или пушками иногда добавляли несколько трассирующих пуль в конце ленты, чтобы предупредить пилота о низком уровне боеприпасов. Однако такая практика также могла предупредить врага о том, что у него почти закончились патроны. Чаще всего весь магазин заряжался в соотношении четыре к одному как на фиксированных наступательных, так и на гибких оборонительных установках, чтобы облегчить ведение воздушного боя. Трассеры были широко распространены на большинстве самолётов времён Второй мировой войны, за исключением ночных истребителей, которым необходимо было атаковать и сбивать врага до того, как тот осознает нападение и не выдаст своё местоположение вражеским стрелкам. Соединённые Штаты активно использовали трассирующие пули для оборонительных пулемётов Browning M2 калибра .50 на своих тяжёлых бомбардировщиках, таких как B-24 Liberator.

Tracer ammunition, or Tracers, are bullets or cannon caliber projectiles that are built with a small pyrotechnic charge in their base. When fired, the pyrotechnic composition is ignited by the burning powder and burns very brightly, making the projectile trajectory visible to the naked eye during daylight, and very bright during nighttime firing. This allows the shooter to visually trace the trajectory of the projectile and thus make necessary ballistic corrections, without having to confirm projectile impacts and without even using the sights of the weapon. Tracer fire can also be used as a marking tool to signal other shooters to concentrate their fire on a particular target during battle. When used, tracers are usually loaded as every fifth round in machine gun belts, referred to as four to one tracer. Platoon and squad leaders will load some tracer rounds in their magazine or even use solely tracers to mark targets for their soldiers to fire on. Tracers are also sometimes placed two or three rounds from the bottom of magazines to alert shooters that their weapons are almost empty. During World War II, aircraft with fixed machine guns or cannons mounted would sometimes have a series of tracer rounds added near the end of the ammunition belts, to alert the pilot that he was almost out of ammunition. However, this practice similarly alerted astute enemies that their foes were nearly out of ammunition. More often, however, the entire magazine was loaded four to one, on both fixed offensive and flexible defensive guns, to help mitigate the difficulties of aerial gunnery. Tracers were very common on most WWII aircraft, with the exception of night fighters, which needed to be able to attack and shoot down the enemy before they realized they were under attack, and without betraying their own location to the enemy defensive gunners. The United States relied heavily on tracer ammunition for the defensive Browning M2 .50 caliber machine guns on its heavy bombers such as the B 24 Liberator.

История

Существуют руководства по фейерверкам XIV века, описывающие способ изготовления "огненных пушечных ядер" из смолы, пороха, тканевой/веревочной обертки и, наконец, смазывания их смальцем и салом. Однако они не предназначались для стрелкового оружия, и до разработки трассирующих пуль артиллеристы полагались на визуальное наблюдение за попаданием своих снарядов для корректировки огня. Это было не всегда возможно, особенно с резким увеличением эффективной дальности боеприпасов во второй половине XIX века, когда пули могли поражать цель на расстоянии более полутора километров при стрельбе по площади. В начале XX века конструкторы боеприпасов разработали пули, создающие вспышку или облако дыма при попадании, чтобы повысить их видимость – так называемые "прожекторные" пули. Однако эти снаряды были признаны нарушающими запрет Гаагских конвенций на "разрывные пули". Эта стратегия также оказалась неэффективной при стрельбе по самолетам, поскольку при промахе снарядам нечего было зацепить. Также были разработаны пули, оставляющие за собой белый дым, но для создания заметного следа требовались значительные потери массы, что негативно сказывалось на баллистике пули. Первой трассирующую пулю, представляющую собой модификацию патрона .303, разработала и внедрила Великобритания в 1915 году. В 1917 году США представили трассирующую пулю .30-06. До использования цветных наконечников (в том числе красных) для идентификации трассирующих пуль, американские трассеры отличались почерневшими гильзами. Трассирующие пули оказались эффективным средством борьбы с немецкими цеппелинами во время Первой мировой войны. Эти дирижабли использовались для разведки, наблюдения и бомбардировок. Обычные пули лишь вызывали медленную утечку газа, в то время как трассирующие пули могли воспламенить водород в газовых оболочках и быстро сбить дирижабль. Во время Второй мировой войны военно-морским и морским пехотинцам США выдавались трассирующие патроны для личного оружия, предназначенные для экстренной подачи сигналов и самообороны.

There are fireworks manuals from the 14th century specifying a way to make "flaming cannonballs," with pitch, gunpowder, a cloth/cordage cover, and finally smearing them with lard and tallow. These were however not available for small arms, and before the development of tracers, gunners still relied on seeing their bullets impact to adjust their aim. However, these were not always visible, especially as the effective range of ammunition increased dramatically during the later half of the 19th century, meaning the bullets could impact a mile or more away in long range area fire. In the early 20th century, ammunition designers developed "spotlight" bullets, which would create a flash or smoke puff on impact to increase their visibility. However, these projectiles were deemed in violation of the Hague Conventions prohibition of "exploding bullets." This strategy was also useless when firing at aircraft, as there was nothing for the projectiles to hit if they missed the target. Designers also developed bullets that would trail white smoke. However, these designs required an excessive amount of mass loss to generate a satisfactory trail. The loss of mass en route to the target severely affected the bullet's ballistics. The United Kingdom was the first to develop and introduce a tracer round, a version of the .303 cartridge in 1915. The United States introduced a .30 06 tracer in 1917. Prior to adopting red (among a variety of other colors) bullet tips for tracers, American tracers were identified by blackened cartridge cases. Tracers proved useful as a countermeasure against Zeppelins used by Germany during World War I. The airships were used for reconnaissance, surveillance and bombing operations. Normal bullets merely had the effect of causing a slow leak, but tracers could ignite the hydrogen gasbags, and bring down the airship quickly. In World War II US naval and marine aircrew were issued tracer rounds with their side arms for emergency signaling use as well as defense.

Строительство

Трейсерный снаряд изготавливается из полого основания, заполненного пиротехническим составом, представляющим собой смесь очень мелко измельченного металлического топлива, окислителя и небольшого количества органического топлива. К металлическим топливам относятся магний, алюминий и иногда цирконий. Окислитель – это молекула соли, содержащая кислород в сочетании с определенным атомом, отвечающим за желаемый цвет свечения. При воспламенении нагретая соль выделяет кислород для поддержания горения топлива в смеси. Атом, излучающий цвет, также высвобождается и химически реагирует с избытком кислорода, являясь источником цветного пламени. В стандартных боеприпасах НАТО (включая американские) окислительная соль обычно представляет собой смесь соединений стронция (нитрат, пероксид и т.д.), а металлическое топливо – магний. Сжигание стронция дает яркий красный свет. Российские и китайские трассирующие боеприпасы генерируют зеленый свет, используя соли бария. Однако, окислитель и металлическое топливо сами по себе не образуют практичный пиротехнический состав для получения цветного света. Реакция слишком энергична и потребляет все материалы в одной мощной вспышке белого света – например, белого света, характерного для оксида магния (MgO). Поэтому, при использовании нитрата стронция и магния для получения красного пламени, которое не будет заглушено белым светом от горящего топлива, в пиротехнический состав добавляется донор хлора, чтобы в пламени мог образовываться также хлорид стронция, охлаждая его и тем самым значительно уменьшая интенсивность белого света MgO. Охлаждение пламени таким образом также замедляет скорость реакции, обеспечивая ощутимое время горения смеси. Поливинилхлорид (ПВХ) является типичным органическим топливом, используемым для этой цели в цветных трассерах. Некоторые современные конструкции используют составы, которые производят мало или совсем не производят видимого света, излучая преимущественно в инфракрасном диапазоне и видимые только с помощью приборов ночного видения.

Типы

Существуют три типа трассеров: яркий трассер, приглушенный трассер и тусклый трассер. Яркие трассеры являются стандартным типом и начинают гореть вскоре после выхода из ствола. Недостатком ярких трассеров является то, что они выдают местоположение стрелка противнику; как гласит военная поговорка, "трассеры работают в обе стороны". Яркие трассеры также могут ослеплять приборы ночного видения, делая их бесполезными. Приглушенные трассеры начинают гореть с полной яркостью после ста и более ярдов, чтобы избежать выдачи позиции стрелка. Тусклые трассеры горят очень слабо, но хорошо видны через приборы ночного видения. Патрон M196 (5,56×45 мм НАТО, пуля весом 54 грана) был разработан для оригинальной винтовки M16 и совместим со стволом M16A1, использующим нарезку 1:12. Он имеет красный наконечник и предназначен для прослеживания траектории до 500 ярдов, а его траектория соответствует траектории обычной пули M193 (56 гранов), которая не имеет цветного наконечника. Соответствие траектории, или баллистическое соответствие, достигается между двумя пулями с незначительно различающимся весом и аэродинамическими характеристиками путем регулировки веса пороха, типа пороха и начальной скорости пули, чтобы оставаться в пределах безопасных пределов давления, но при этом обеспечивать каждой пуле практически идентичную траекторию к цели во всех атмосферных условиях и на различных дистанциях, используя одну и ту же точку прицеливания. Соответствие траектории не обязательно должно быть идеальным, что является инженерной невозможностью даже при максимальном сходстве между двумя пулями, и усложняется тем, что трассер теряет массу и изменяет свои аэродинамические свойства в полете. Цель состоит в том, чтобы трассер достаточно соответствовал обычной пуле для целей стрельбы из пулемета. Патрон M856 (пуля весом 63,7 грана) используется в винтовках M16A2/3/4, M4 и M249 (а также в другом 5,56-мм оружии НАТО). Этот патрон предназначен для прослеживания траектории до 875 ярдов и имеет оранжевый наконечник, а его траектория соответствует траектории обычной пули M855 (62 грана, с зеленым наконечником). Патрон M856 не следует использовать в M16A1, за исключением чрезвычайных ситуаций и только в относительно теплую погоду, поскольку более медленная нарезка 1:12 в M16A1 недостаточна для надлежащей стабилизации этой пули при более низких боевых температурах (до -40 градусов), когда плотность воздуха значительно выше, что нарушает гироскопическую стабильность пули. Винтовки M16A2 и более поздние модели имеют нарезку 1:7, необходимую для стабилизации патрона M856 при любых температурах. (Однако патрон M196 безопасно функционирует во всех стволах с нарезкой 1:7, а также в стволах с нарезкой 1:12). Патрон M25 – это оранжевый трассер калибра .30-06 Springfield, состоящий из пули весом 145 гранов с 50 гранами пороха IMR 4895. Трассирующая смесь содержит состав R 321, который состоит из 16% поливинилхлорида, 26% порошка магния и 52% нитрата стронция. Патрон M62 – это оранжевый трассер калибра 7,62×51 мм НАТО, состоящий из пули весом 142 грана с 46 гранами пороха WC 846. Трассирующая смесь содержит состав R 284, который состоит из 17% поливинилхлорида, 28% порошка магния и 55% нитрата стронция. (Это тот же состав, что и в патроне M196). Патрон M276 – это фиолетовый тусклый трассер калибра 7,62×51 мм НАТО, использующий состав R 440, который состоит из перекиси бария, перекиси стронция, смолы кальция, например, абиетата кальция, и карбоната магния. Трассирующие составы также могут излучать преимущественно в инфракрасном диапазоне для использования с приборами ночного видения. Примером состава является бор, перхлорат калия, салицилат натрия, карбонат железа или карбонат магния (в качестве замедлителя горения) и связующее вещество. Существует множество вариантов.

There are three types of tracers: bright tracer, subdued tracer and dim tracer. Bright tracers are the standard type, which start burning very shortly after exiting the muzzle. A disadvantage of bright tracers is that they give away the shooter's location to the enemy; as a military adage puts it, "tracers work both ways". Bright tracers can also overwhelm night vision devices, rendering them useless. Subdued tracers burn at full brightness after a hundred or more yards to avoid giving away the gunner's position. Dim tracers burn very dimly but are clearly visible through night vision equipment. The M196 tracer cartridge (54 grain bullet) 5.56×45mm NATO was developed for the original M16 rifle and is compatible with the M16A1 barrel also using 1:12 rifling twist. It has a red tip and is designed to trace out to 500 yards, and trajectory match the M193 (56 grain) ball cartridge, which has no tip color. Trajectory match, or ballistic match, is achieved between two bullets of slightly different weight and aerodynamic characteristics by adjusting the cartridge propellant weight, propellant type, and muzzle velocity, to remain within safe pressure limits, yet provide each bullet with a trajectory to the target that is nearly identical over all atmospheric conditions and target engagement ranges, while using the same gunsight aimpoint. Trajectory match is not intended to be perfect, an engineering impossibility under the closest of similarities between the two bullets, that is further complicated in the case of the tracer losing mass and changing its drag properties as it flies. The intent is that the tracer matches the ball round well enough for the purposes of machinegun fire. The M856 tracer cartridge (63.7 grain bullet) is used in the M16A2/3/4, M4 series, and M249 weapons (among other 5.56mm NATO weapons). This round is designed to trace out to 875 yards and has an orange tip color, and is trajectory matched to the M855 (62 grain, green tip) ball cartridge. The M856 tracer should not be used in the M16A1 except under emergency conditions and only in relatively warm weather, because the M16A1's slower 1:12 rifling twist is not sufficient to properly stabilize this projectile at colder combat service temperatures (freezing down to –40 degrees), when the air density is much greater, disrupting the gyroscopic stability of the bullet. The M16A2 and newer models have a rifling twist of 1 in 7" necessary to stabilize the M856 tracer round under all temperature conditions. (The M196, however, does function safely in all 1:7 twist barrels, as well as those with 1:12 twist.) The M25 is an orange tipped .30 06 Springfield tracer cartridge consisting of a 145 gr bullet with 50 grains of IMR 4895 powder. The tracer compound contains composition R 321 which is 16% polyvinyl chloride, 26% magnesium powder, 52% strontium nitrate. The M62 is an orange tipped 7.62×51mm NATO tracer consisting of a 142 gr bullet with 46 grains of WC 846 powder. The tracer compound contains composition R 284 which is 17% polyvinyl chloride, 28% magnesium powder, and 55% strontium nitrate. (This is the same composition used on the M196.) The M276 is a violet tipped 7.62×51mm NATO dim tracer that uses composition R 440, which is barium peroxide, strontium peroxide, calcium resinate for example calcium abietate, and magnesium carbonate. Tracer compositions can also emit primarily in infrared, for use with night vision devices. An example composition is boron, potassium perchlorate, sodium salicylate, iron carbonate or magnesium carbonate (as combustion retardant), and binder. Many variants exist.

Другие применения

Трейсеры также могут использоваться для направления огня по конкретной цели, поскольку они видны другим участникам боя. Недостатком является то, что они демаскируют позицию стрелка: траектория трассера ведет к его источнику. Чтобы усложнить задачу противнику, большинство современных трассеров оснащены элементом задержки, из-за чего след становится видимым на некотором расстоянии от ствола. В зависимости от цели, летальность трассирующей пули может быть сопоставима со стандартной пулей. Передняя часть трассирующей пули содержит значительный объем свинцового наполнителя, почти такой же, как и у обычной пули, соответствующей ей по траектории. В случае комплектов патронов M196/M193 различия в летальности, вероятно, незначительны по этой причине. Однако в комплекте патронов M856/M855 пуля M855 содержит стальной бронебойный сердечник, отсутствующий в трассирующей пуле M856. В результате, против различных целей можно ожидать различного поражающего эффекта. Тем не менее, в некоторых ситуациях незначительное снижение летальности может быть компенсировано психологическим и подавляющим воздействием, которое трассирующие пули оказывают на противника, получающего огонь. Помимо направления стрельбы, трассирующие пули могут заряжаться в конце магазина, чтобы предупредить стрелка о том, что магазин почти пуст. Это особенно полезно в оружии, которое не фиксирует затвор в заднем положении при пустом магазине (например, АК-47). Во время Второй мировой войны советские ВВС также использовали эту практику для авиационных пулеметов. Одним из недостатков этой практики является то, что противник узнает о низком запасе боеприпасов у пилота или стрелка и, возможно, о его уязвимости. Для наземных войск это обычно не дает тактического преимущества противнику, поскольку солдат с оружием, обслуживаемым расчетом, таким как пулемет, у которого закончились патроны, должен предупредить свою команду о том, что он "выбыл из строя" и полагаться на их огневое прикрытие во время перезарядки. Таким образом, противнику приходится рисковать, чтобы открыть огонь по перезаряжающемуся солдату. Современные реактивные истребители в основном полагаются на радары и инфракрасные ракеты самонаведения для обнаружения и уничтожения вражеских самолетов и на лазерно-наводимые ракеты для поражения наземных целей, а не на пушки самолета, которые могут быть лишь вспомогательным оружием в воздушном бою; хотя при нанесении ударов по наземным целям огонь из пушек может быть приоритетным. Однако современные истребители используют гироскопы и инерциальные датчики в сочетании с радиолокационными и оптическими вычислительными прицелами, что делает использование трассеров в артиллерийских боеприпасах ненужным. Если пилот может навести перекрестие (точку прицеливания) в индикаторной панели (HUD) на цель, он может быть уверен, что очередь будет точной, поскольку компьютеры автоматически рассчитывают дальность, скорость сближения, отклонение, боковые ускорения и даже погодные условия для вычисления выпрежения и точки прицеливания. Таким образом, одна из основных причин использования трассеров в авиации – неопределенность относительно того, куда попадут пули по отношению к цели – устраняется. Другое применение трассеров – в пулеметах, установленных в корпусе танков, в основном устаревших моделях, где оператор пулемета не может вести прицеливание непосредственно по стволу и вынужден полагаться на трассирующие пули для корректировки огня. Однако современные основные боевые танки и боевые бронированные машины оснащены передовыми системами управления огнем, которые позволяют точно наводить как основное, так и вспомогательное вооружение; хотя продолжение использования трассеров дает стрелкам уверенность в направлении пулеметного огня. В зенитных автоматических пушках трассирующий состав может быть частью механизма самоликвидации снаряда, чтобы предотвратить падение промахнувшихся снарядов на свои войска. Когда трассирующий состав полностью выгорает, срабатывает механизм саморазрушения.

Tracers can also serve to direct fire at a given target, because they are visible to other combatants. The disadvantage is that they betray the gunner's position; the tracer path leads back to its source. To make it more difficult for an enemy to do this, most modern tracers have a delay element, which results in the trace becoming visible some distance from the muzzle. Depending on the target, tracer bullet lethality may be similar to standard ball ammunition. The forward portion of a tracer bullet contains a substantial slug of lead filler, nearly as much as the non tracer ball round that it trajectory matches. In the case of the M196/M193 bullet set, the lethality differences are probably negligible for this reason. However, with the M856/M855 bullet set, the M855 ball round contains a steel penetrator tip that is not present in the M856 tracer bullet. As a result, different lethality effects can be expected against various targets. Nevertheless, under some circumstances, a slight degradation in lethality can often be made up for by the psychological and suppressive fire effects tracer bullets can have on an enemy who is receiving them. Besides guiding the shooter's direction of fire, tracer rounds can also be loaded at the end of a magazine to alert the shooter that the magazine is almost empty. This is particularly useful in weapons that do not lock the bolt back when empty (such as the AK 47). During World War II, the Soviet Air Force also used this practice for aircraft machine guns. One disadvantage in this practice is that the enemy is alerted that the pilot or shooter is low on ammunition and possibly vulnerable. For ground forces, this generally offers no tactical advantage to the enemy, since a soldier with a crew served weapon such as a machine gun who is out of ammunition is supposed to alert his team that he is "dry" and rely on their cover fire while he reloads the machine gun. Thus, an enemy must risk exposing himself in order to attack the reloading soldier. Modern jet fighters primarily rely on radar and infrared seeker missiles to track and destroy enemy planes and laser guided missiles to attack surface targets, rather than the plane's cannon, which may be just an ancillary weapon for air to air combat; although in the ground attack role, cannon fire may be emphasized. However, modern fighter aircraft use gyroscopes and inertial sensors coupled with radar and optical computing gunsights that make the use of tracers in cannon ammunition unnecessary. As long as the pilot can put the "pipper" (aiming point) in the head up display (HUD) onto the target, he can be assured that the burst will be on target, since the computers automatically compute range, closing rate, deflection, lateral accelerations, and even weather conditions to calculate target lead and aimpoint. Thus one of the primary reasons for using tracers on aircraft in the first place, uncertainty over where the bullets will end up in relation to the target, is removed. Another use for the tracer is in tank hull machineguns, of mostly out dated tanks, where the machinegun operator cannot sight directly along the barrel, thus he has to rely on tracer bullets to guide his aim. Modern main battle tanks and armored fighting vehicles, however, employ advanced fire control systems that can accurately aim secondary weapons along with the main armament; although the continued use of tracers provides reassurance to gunners on the direction of machinegun fire. In anti aircraft autocannon tracer ammunition the tracer material can be part of a shell self destruct mechanism to prevent missed shots from falling back down on friendly targets. As the tracer material burns to the end it triggers the self destruct.

Ограничения безопасности

Трейсеры могут вызывать пожары на траве при использовании летом над сухой растительностью. В Великобритании использование трассеров запрещено на стрельбищах, управляемых Национальной стрелковой ассоциацией, из-за повышенного риска возникновения пожаров. Использование трассирующих боеприпасов обычно разрешено только во время военных учений. В периоды жаркой погоды Министерство обороны приостанавливает использование трассеров для некритичных тренировок, чтобы снизить риск возникновения лесных пожаров на таких территориях, как Солсбери-Плейн. В июле 2009 года крупный пожар возле Марселя, Франция, был вызван трассирующими боеприпасами в районе с очень сухой и легковоспламеняющейся растительностью, где обычно не следует использовать подобные боеприпасы. 24 февраля 2013 года на стрельбище DFW Gun Club в Далласе, штат Техас, произошел пожар из-за использования трассирующего патрона внутри комплекса. 3 июля 2018 года пожар у озера Кристин возле Базальта, штат Колорадо, был вызван трассирующими пулями, выпущенными на стрельбище. Два человека, признанные ответственными за пожар, стреляли трассирующими патронами за пределами отведенной зоны для стрельбы.