9mm警用轉輪手槍系統

9mm警用轉輪手槍系統

9mm警用轉輪手槍系統由9mm警用轉輪手槍,9mm警用轉輪手槍彈(以下簡稱普通彈)、9mm警用轉輪手槍橡皮彈(以下簡稱橡皮彈)、9mm警用轉輪手槍發射藥及其他配套產品(包括槍套,槍綱、裝彈器、維修工具及雷射照準器等)組成。

9mm警用轉輪手槍系統9mm警用轉輪手槍系統
9mm警用轉輪手槍系統由9mm警用轉輪手槍9mm警用轉輪手槍彈(以下簡稱普通彈)、9mm警用轉輪手槍橡皮彈(以下簡稱橡皮彈)、9mm警用轉輪手槍發射藥及其他配套產品(包括槍套槍綱裝彈器、維修工具及雷射照準器等)組成。

系統形成及能量特徵

9mm警用轉輪手槍系統9mm警用轉輪手槍系統
9mm警用轉輪手槍是公安幹警執法的常備武器,主要用於自衛,以及對犯罪嫌疑人實施制服或對施暴歹徒進行有效殺傷,但在殺傷確定目標時不能傷及其他無辜人員。9mm警用轉輪手槍旨在對付單個有生目標,或對非法聚眾鬧事者起到驅散作用,以維護社會治安
上述即為9mm警用轉輪手槍的主要戰術使用任務,該武器系統的研製開發就是以實現該任務為目標的。
公安幹警常用的作戰使用距離為50m,因此要求該武器系統在50m內完成有效的制服和殺傷戰術任務。完成制服和殺傷兩大任務是以作用到目標體上的終點動能實現的,為此本系統首先確定了打擊能量特徵。
殺傷槍彈的任務是有效殺傷50m處的單個有生目標,但不能有過剩的能量誤傷其他目標。這種要求在工程研製中以擊穿一層25mm厚的松木板而不能擊穿第二層松木板(仍為25mm厚)為指標。
非致命槍彈的任務是有效致傷、制服50m以內的犯罪嫌疑人,但不能殺傷5m以內的有生目標。這種要求在工程研製中以不能擊穿5m處的25mm厚的松木板,但又必須擊穿50m處的牛皮硬紙為指標。
大量論證及研製試驗表明:殺傷槍彈要實現以上指標,其槍口動能(離槍口5m處為測量點)應保持在100—120焦耳為宜:非致命彈要實現以上指標,其槍口動能(離槍口5m處為測量點)應保持在12~16焦耳為宜。
兩種槍彈的打擊能量數值相差10倍左右。為達到目標,必須裝備兩種槍彈,即普通彈和橡皮彈,對於橡皮彈,考慮到大量裝備後的工藝性,需採用結構簡單的單件橡皮彈頭。
經過論證,警用手槍要能兼顧發射兩種性能差異很大的槍彈,須採用非自動的轉輪手槍!

武器系統主要長度的確定

該武器系統發射低能量的槍彈,參照其他同類武器,同時考慮提高武器的機動性能,初步確定手槍的全槍長度不能大於190mm,槍管長度不能大於80mm。論證時從全槍外形合理匹配的角度,確定手槍的轉輪長度以35mm為宜,根據轉輪手槍的發射機理,確定兩種槍彈全長不能大於30mm,且彈殼尺寸(含公差)一致。

武器系統初速及彈頭初速、彈頭質量指標的確定

根據以上提出的兩種槍彈的打擊能量(即槍口處的動能值),經多方案的論證及研製試驗,並考慮槍管膛壓值及彈頭結構設計的可行性,最終確定系統初速、彈頭初速及彈頭質量指標如表1所示。
9mm警用轉輪手槍系統9mm警用轉輪手槍系統

武器系統及槍彈散布精度指標的確定
該警用轉輪手槍系統屬於彈頭質量偏小、彈頭初速度偏低的產品,這種性能參量同提高散布精度產生矛盾,是該系統突出的技術難題。
以警用目的出發,要求該武器系統散布精度應優於軍用手槍產品,這種要求是合理的,也是需要的,應把該項要求定為論證和研製的一個目標。經研製者多方技術攻關,從槍彈系統匹配和彈頭結構參量的設計等方面,找到了解決提高散布精度的技術措施,在多次試驗中,該武器系統的散布精度始終優於現裝備的軍用手槍,實現了目標,把此技術難題轉換為該系統的性能和技術亮點,所確定的散布精度的性能指標見表2。
9mm警用轉輪手槍系統9mm警用轉輪手槍系統

其他重要性能指標的確定
除了上面所提到的指標外,手槍的全槍質量、武器系統的射擊可靠性(以故障率來表述)及使用壽命仍需明確。
註:槍彈散布精度值為彈道槍在固定槍架上射擊值,系統散布精度值為射手無依託單動射擊值,5l式7.62mm手槍橡皮彈的精度值(≤15cm),為射手有依託使用79式7.62mm衝鋒鎗在10m射距上的射擊值。
減輕武器質量,使之有利於攜行、便於作戰使用,是武器尤其是個人武器設計的一般要求,轉輪手槍自然也不例外。在論證時,在保持使用強度、零件剛度可靠的基礎上,盡力減輕手槍的全槍質量。論證時參照了軍用手槍,特別是國外同類轉輪手槍的指標,將手槍的全槍質量確定為不得大於0.7kg。

故障維護

9mm警用轉輪手槍系統維護裝備
武器的故障率是很重要的指標,輕武器首要目標是使用可靠。特別是手槍,屬於近距離作戰武器,往往雙方對峙,有你沒我,一旦武器出現故障,不僅喪失戰機,而且可能失去生命,論證中將此作為一項重要指標。
由於該武器是非自動手槍,無需利用槍彈火藥的能量完成開鎖、供彈,排殼、閉鎖等動作,從理論上看,有可能在可靠性上優於自動手槍。
參照已裝備軍用手槍的故障率,並基於以上考慮及現實裝備情況,論證中把該武器系統的故障率定為≤0.1%。
武器的使用壽命主要約束槍管內膛變化,使之在全壽命使用期內確保射彈的初速及散布精度,同時要求全槍的零部件在全壽命使用期內強度剛度足夠,確保動作到位、可靠。
目前國內裝備的軍用手槍的使用壽命一般定為3000發。論證初期,該武器系統的壽命初步定為6000發,後來考慮為完成其他性能指標提供寬鬆的環境,同時又不失其先進性,最終將使用壽命指標定為3000發。
在其他指標方面,槍管長度、裝藥結構(初速、彈頭質量、裝藥量等)確定之後,其膛壓值確定為≥110MPa,根據使用要求,將有效射程確定為50m。
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關鍵技術

該武器系統在論證和研製中,遇到了很多技術難點,解決的主要關鍵技術有以下幾個。
槍管導程的確定9mm警用轉輪手槍兼顧射擊兩種槍彈,這兩種槍彈的性能、結構和用材差別很大。要求一個槍管必須滿足兩種槍彈的可靠射擊,即兩種彈頭外彈道的飛行必須穩定,並有理想的散布精度。
兩種彈頭的質心位置極轉動慣量赤道轉動慣量及其他參量都不相同,經多方案論證並結合散布精度的試驗,最終確定了槍管導程為229mm,該導程長度同時可以滿足兩種彈頭的穩定性。

9mm警用轉輪手槍系統散布值
系統散布精度的技術攻關
系統散布精度指標是系統技術工作的難點,課題組在槍管線膛與兩種彈徑的尺寸匹配,轉輪彈膛滑膛尺寸確定、提高手槍相關零件的加工精度,導程最佳化等方面做了大量的研製攻關,最後取得了較為滿意的結果。
在槍管線膛與兩種彈徑的尺寸匹配方面,對普通彈彈徑、橡皮彈彈徑、槍管陽線直徑、槍管陰線直徑的名義尺寸、尺寸上限、尺寸下限分別選取了不同的值進行對比試驗,最終選取了最佳
匹配關係,杜絕了橡皮彈在低溫條件下射擊的終點橫彈現象,使兩彈飛行穩定,具有較好的射擊精度。
由轉輪手槍的結構決定,位於轉輪件上的彈膛須有一段滑膛部分,使彈頭嵌入槍管線膛之前有一個滑行階段。實踐認識到,這段滑膛的直徑同彈頭直徑的匹配關係極為重要,處理得恰當可以減小彈頭出彈殼後、入線膛前的初始擾動,以提高射彈散布精度。最初,課題組把此滑膛尺寸同彈頭的配合以滑動配合處理,散布精度難以提高,經多方案摸索,最後將兩直徑(即滑膛直徑同彈頭直徑)改為過渡配合設計,散布精度明顯提高。
由於轉輪彈膛同固定在槍身上的槍管是分離的。保持彈膛和槍管線膛的同心度,比一般武器更顯重要。因此在設計研製中,儘可能提高加工精度,如槍管的陽線直徑公差,由普通產品的0.05mm提高到0.03mm,特別對將轉輪定位在射擊位置上的相關零件(含轉輪座、轉輪、轉輪支架等)的形位公差控制得非常嚴格,以確保提高射彈的散布精度。
在滿足兩種彈頭均可穩定飛行的條件下,又對3種導程進行散布精度性能上的最佳化,得到最佳導程為229mm。
在其他結構尺寸確定方面,將轉輪前端面同槍管後端之間的間隙,控制在0.05~0.15mm之間,一方面減少噴火(煙),另一方面也布利於提高射擊精度。
經過多方面的技術攻關,使該武器系統的散布精度優於目前裝備的自動手槍系統。

發射藥的技術攻關

9mm警用轉輪手槍發射的槍彈要求初速低、能量小(同軍用手槍相比較),相應地,槍彈應具有裝藥量少、裝填密度低、膛壓低的特點,但這對火藥完全燃燒極為不利,特別是低溫射擊條件,會相繼產生槍彈射擊不可靠、內外彈道一致性差、躬擊精度下降等弊病。
為此,課題組選用了疊氮硝胺發射藥,該發射藥燃速較快、低溫燃燒性能好、膛壓對燃燒的作用不明顯,非常適合本武器系統的用藥。
針對本武器系統的特點,課題組對藥粒尺寸,特別是弧厚進行了改善,達到了穩定、可靠、燒燃一致的要求。同時在藥粒表面增加石墨成份,對石墨的量值又進行了最佳化,使之既能提高藥粒在裝配成彈時的流散性,又不致產生顯著的煙(渣),從而改進了全系統的性能。

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