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.
От пули военного патрона, применяемой против живой силы, требуется гарантированное и практически мгновенное выведение цели из строя при попадании. Это необязательно может быть смерть – тяжелое ранение с поражением важных внутренних органов и нервной системы также не позволит противнику продолжать боевые действия. В то же время практика изо билует примерами, когда человек, получив, по сути, смертельное ранение, продолжал действовать некоторое время. Поэтому в качестве главной характеристики берут не убойное, а останавливающее действие пули. Действие пули слагается из силы прямого удара на участке столкновения и на стенках раневого канала и силы бокового воздействия за пределами раневого канала в тканях, находящихся на различном расстоянии от места прохождения пули. В результате прямого действия пули образуется раневой канал. В зависимости от его характера, наличия или отсутствия в нем ранившего снаряда различают: разрушения и отрывы частей тела, сквозные, слепые, частично слепые или частично сквозные, касательные, касательно-слепые и ушибленные раны. Разрушения и отрывы при выстрелах из ручного огнестрельного оружия встречаются редко.
Сквозным называют ранение, представляющее собой раневой канал, соединяющий входное и выходное отверстия. В таком раневом канале огнестрельного снаряда или его частей нет. Слепое ранение начинается от входной раны и заканчивается в глубине тела, а снаряд находится в конце канала. Снаряд может перемещаться, если канал заканчивается в какой- нибудь полости тела, полом органе или крупном сосуде. Частично сквозные или частично слепые ранения обычно представлены одним входным отверстием и разветвляющимися в глубине тела раневыми каналами, одна часть которых сквозные, другая – слепые. Касательно-слепые повреждения носят характер открытой касательной раны в сочетании с несколькими слепыми каналами. Они также возникают при ранении фрагментами разрушившейся пули. Ушибленные огнестрельные раны возникают от снарядов, значительно потерявших скорость на излете, или от локальной передачи телу энергии удара снарядом по преграде.
Если огнестрельный снаряд проникает в полость тела, то такое ранение называют проникающим, остальные относятся к непроникающим. Оба этих вида ранений могут сочетаться с повреждениями внутренних органов, сосудов и нервов, переломами костей. При преодолении огнестрельным снарядом предметов одежды, содержимого карманов, при взаимодействии пули с плотной преградой предметы могут частично или полностью разрушаться. Образующиеся при этом осколки и фрагменты способны причинять дополнительные повреждения. Такой же способностью обладают и обломки костей, поврежденных пулей. Все эти поражающие элементы носят название вторичных снарядов.
Благодаря наличию на внутренней поверхности ствола винтообразных нарезов пуля приобретает вращательное движение со скоростью около 3000 оборотов в секунду. Головной конец пули в полете совершает вращательное движение (прецессия) и колебательные движения (нутация). Амплитуда этих движений попеременно то снижается, то возрастает. Расстояние между смежными точками наименьшей амплитуды вращения называют периодом прецессии. Он обычно не превышает нескольких метров. Выстреленная пуля оказывает преимущественно механическое повреждающее действие. Окончательный объем и характер огнестрельного повреждения зависят от множества разнообразных факторов. Среди них масса и калибр пули, ее форма, устройство, скорость и устойчивость, особенности движения пули в теле и многое другое. Взаимодействие снаряда с поражаемой частью тела рождает качественно новые динамические характеристики: поглощенную энергию, время контакта, форму и протяженность раневой траектории, временную пульсирующую полость, устойчивость или неустойчивость движения снаряда, образование вторичных снарядов, положение снаряда в момент удара, мощность ударного воздействия и др.
Для поражения человека считается достаточной энергия 78,5-80 Дж для пуль калибром 6,5-9 мм. Удельная энергия, необходимая для смертельного поражения человека, оценивается как 1,5-1,72 Дж на квадратный миллиметр поперечного сечения пули. Однако одной лишь энергией в момент столкновения не гарантируется выведение цели из строя. Важно, какую долю своей кинетической энергии пуля отдаст цели в кратчайший промежуток времени, насколько глубоко проникнет она в цель и насколько серьезные повреждения нанесет жизненно важным органам.
Раневой канал, образуемый обыкновенной пулей патрона 7,62x39
Образование огнестрельного повреждения – сложный и неоднозначный процесс, в основе которого лежат многообразные физические и химические явления. Их называют повреждающими факторами выстрела. В настоящее время можно составить в целом вполне определенное представление о взаимодействии огнестрельного снаряда с биологическим объектом. Поршневое действие огнестрельного снаряда образует впереди него ударную волну, вызывающую дополнительные разрушения и смешение тканей. Уже через 0,0005 с после первичного контакта проникающий в тело снаряд начинает оказывать взрывоподобное действие, отслаивая кожу и формируя временную пульсирующую полость, которая достигает наибольших размеров через 0,005 с, а затем постепенно, пульсируя со снижающейся амплитудой, к 0,08 с уменьшается. Полость начинает формироваться в процессе прохождения пули через ткани. Зарегистрированная динамика изменения-пульсирующей полости и колебаний давления в процессе образования огнестрельного ранения показывает, что они представляют собой волнообразный процесс, выражающийся в резком и высоком первичном подъеме, а затем в столь же резком снижении давления с последующими более пологими и постепенно затухающими волнами. Первичный высокий подъем давления называют ударной волной. С ней связано поступательное повреждающее действие непосредственно самого огнестрельного снаряда. Последующие изменения принято обозначать как волны давления или сжатия. Их действием объясняют разрушения в тканях, окружающих раневой канал. Однако такое представление не вполне точно отражает происходящие процессы. На самом деле временная пульсация полости и волнообразные изменения давления свидетельствуют о попеременном действии на поражаемые ткани положительного и отрицательного давления.