Различные варианты штатных и опытных патронов: 1,62 -мм М80; 5,5б~мм патроны, использовавшиеся в программе ACR, – М855; дву- пульный «Кольт Дуплекс» в гильзе штатного 5,56x45; патрон AAI со стреловидной подкалиберной пулей в гильзе штатного 5,56x45; телескопический патрон «Штейр-Манлихер» со стреловидной подкалиберной пулей в пластиковой гильзе; безгильзовый патрон «Динамит-Нобель»
Уже около 40 лет ведутся работы над безгильзовыми боеприпасами, которые позволили бы намного упростить конструкцию оружия, повысив его надежность. Но дело до сих пор не пошло дальше опытных образцов. Главными проблемами остаются прочность патрона и высокая вероятность самовоспламенения заряда в нагретом стволе. Дальше всех продвинулась, пожалуй, германская фирма «Хеклер унд Кох», применившая в своей винтовке G11 оригинальный принцип: стрельба безгильзовыми патронами фиксированными очередями по три выстрела с темпом до 2000 выстрелов в минуту. Неоднократно заявлялось, что G11 вот-вот поступит на вооружение бундесвера, в начале 1990-х гг. она дошла до войсковых испытаний, на чем и остановилась. Не вышли из стадии экспериментов и рабочих макетов патроны для «беззатворного оружия», «реактивные пули», а также оружие с жидкими и газообразными метательными веществами – как ни расписывали их достоинства. Наиболее вероятно, что развитие стрелкового оружия в ближайшее время будет идти в рамках модернизации «классических» боеприпасов.
Боевой заряд патрона состоит из бездымного пороха. Современные бездымные пороха представляют собой коллоидальные смеси пироксилина (нитрата целлюлозы) с растворителями различных типов – летучими (эфирный спирт с серным эфиром, ацетоном) и труднолетучими (нитроглицерин). Изготавливается порох в форме зерен, величина, форма и химический состав которых зависит от целевого назначения – ружейный, винтовочный, пистолетный и тд. При короткоствольном оружии подбирают порох с малым размером зерен – для обеспечения полного сгорания заряда за время движения пули по каналу ствола. Плотность заряжания (отношение веса заряда к объему зарядной каморы) определяется размерами зарядной каморы гильзы, допустимым давлением в канале ствола и для пистолетных патронов обычно невелика. Отношение массы пули к массе порохового заряда у пистолетных патронов – от 10 до 45, у промежуточных и винтовочных – 2-4. Для обеспечения длительного хранения в пороховой состав могут вводится стабилизаторы.
Капсюль патрона включает состав, мгновенно воспламеняющийся от резкого удара. От капсюля требуют: надежного и однообразного действия; определенной чувствительности, т.е. безотказного действия при ударе бойка; определенной воспламеняющей способности, обеспечивающей луч огня требуемой длины, продолжительности и силы – эти три показателя объединяют понятием «форс пламени». Форс пламени определяет возможность капсюля воспламенить пороховой заряд определенной массы и плотности. При значительном увеличении веса порохового заряда требуется и усиление капсюля. В зависимости от размещения ударного состава различают патроны центрального и кольцевого воспламенения. В первых капсюль в виде колпачка крепится в центре донца гильзы, а во вторых ударный состав размещается внутри полой закраины гильзы (в основном это малокалиберные спортивные патроны).
Патроны одного семейства имеют одинаковые гильзу и капсюль, а также, по возможности, общие размеры. Определенные допуски на длину патрона и «оживальность» головной части пули необходимы для нормальной работы системы перезаряжания при использовании патронов разных типов. С той же целью устанавливаются допуски на разброс мощности патрона.
Несмотря на внешнюю простоту, патрон представляет собой сложное в производстве изделие. Цикл его производства требует множества механических, термохимических и контрольных технологических операций, а значит – хорошо поставленной промышленной технологии.
Всякий технический объект – в том числе и патрон – это компромисс между выполнением противоречивых требований. Патрон, позволяющий достичь великолепных результатов кучности, бесполезен, если недостаточно его поражающее действие. И наоборот – пуля с высоким останавливающим действием оказывается бесполезна, если не достигла цели. Поэтому рассмотрим в общих чертах поражающее действие стрелковых боеприпасов.