Боевой унитарный патрон состоит из четырех элементов: «снаряда» (пули), метательного заряда бездымного пороха, капсюля и гильзы.
К патрону предъявляется комплекс требований, а именно: достаточные для решения поставленной задачи мощность и баллистические данные (начальная скорость и дульная энергия пули, настильность траектории) и поражающее действие пули, обеспечиваемые патроном в сочетании со стволом; полное и эффективное сгорание пороха до вылета пули из канала ствола; безотказная работа в любых условиях; возможно меньшие масса и размеры; возможность длительного хранения; дешевизна производства – потребность в боеприпасах исчисляется десятками и сотнями миллионов.
По мощности и баллистическим данным патроны делятся на:
– пистолетные и револьверные;
– промежуточные (автоматные) с баллистическим импульсом 0,2-0,8 КГС;
– винтовочные (они же – «винтовочно-пулеметные») с импульсом 1,2-1,3 КГС;
– крупнокалиберные с импульсом 6-10 кгс;
– к гладкоствольному оружию.
Устройство трассирующей автоматной пули: 1 – оболочка, 2 – стальной сердечник, 3 – стаканчик, 4 – трассирующий состав
Устройство бронебойно-зажигательной пули: 1 – оболочка, 2 – стальной сердечник, 3 – свинцовая рубашка, 4 – колпачок, 5 – зажигательный состав
Пуля – главный элемент патрона, ради доставки которого к цели собственно и создаются патрон и оружие. Во внешних очертаниях пули различают головную, ведущую и хвостовую части. Головная часть большинства пуль имеет баллистически выгодную оживальную форму, т.е. представляет собой тело вращения дуги окружности. Конструкция, форма, масса пули зависят от задачи и дальности стрельбы. Так, в пистолетных и револьверных патронах используются в основном пули с закругленной или притуплённой головной частью, наносящие сильный удар, быстрее и полнее отдающие цели свою энергию, однако быстро теряющие скорость в полете. В более мощных патронах применяются остроконечные пули большего удлинения, более выгодные с точки зрения аэродинамики. По поперечной нагрузке, т.е. отношению массы к площади наибольшего поперечного сечения, пули разделяют на легкие (до 22 г/см2 ) и тяжелые (от 25 г/см2 ).
Малокалиберные высокоскоростные пули с очень настильной траекторией обеспечивают автоматам и штурмовым винтовкам высокую вероятность попадания на дальностях до 400-500 м.
Ведущая часть обеспечивает надежное направление и вращательное движение пули при прохождении ствола. Заполняя нарезы, она устраняет прорыв пороховых газов. Для лучшей обтюрации в канале ствола у некоторых пуль выполняется донное углубление. На поверхности пули может выполняться кольцевая канавка для крепления в гильзе.
Большинство применяемых пуль относится к числу оболочечных, т.е. состоит из сердечника и сравнительно твердой оболочки. Оболочка препятствует срыву пули с нарезов, уменьшает износ и «свинцевание» канала ствола, способствует сохранению пулей своей формы при прохождении сквозь преграду. Введение металлической оболочки пули было напрямую связано с появлением бездымных порохов, и это сочетание в свое время обеспечило коренной перелом в развитии баллистики стрелкового оружия. Оболочки могут выполняться из латуни, мельхиора, стали, плакированной томпаком (биметаллическая оболочка). Для повышения начальной скорости пули в состав оболочки может включаться и тефлон.
Сердечник пули выполняется из сурьмянистого свинца (свинцовый сердечник) или включает стальной сердечник и свинцовую рубашку. Пули со стальным сердечником имеют большую пробивную способность и широко используются для военного оружия.
В рамках семейства одного патрона можно встретить большое разнообразие пуль. Так, трассирующая пуля имеет в хвостовой части стаканчик с запрессованным трассирующим составом, включающим горючий металлический порошок (алюминий, магний), окислитель (соли, богатые кислородом), склеивающие вещества и замедлители (парафин, масла) и поджигаемым при выстреле пороховыми газами. Бронебойные пули снабжаются упрочненным сердечником. Для повышения пробивного действия пули твердый стальной сердечник может оголяться в головной части – это позволяет ему при попадании в цель легче выйти из оболочки пули. Оболочка при попадании в стальной лист или бронежилет расплющивается и способствует правильному движению сердечника, а в мягкой цели разворачивается. Бронебойно-зажигательные пули обычно имеют стальной сердечник со свинцовой рубашкой, в носовой части сердечник окружает зажигательный состав. При ударе сердечник продвигается вперед, пробивая преграду и способствуя воспламенению состава, пламя проникает через отверстие преграды. Пристрелочные пули содержат состав, дающий при попадании яркую вспышку или хорошо различимое на фоне цели облачко дыма. Стрельбы пулями, содержащими разрывной или зажигательный состав, по живым целям неоднократно пытались запретить, однако развитие военной техники настоятельно требовало расширения выпуска специальных пуль, а контролировать их расход в напряженной боевой ситуации практически невозможно.