С 1959 года по 1974 год продолжались работы специалистов подмосковного ЦНИИТОЧМАШ по разработке 5,45-мм автоматного комплекса, в 1959 году была выполнена научно-исследовательская работа НН4-344-59 «Исследование иностранного стрелкового, спортивного и охотничьего оружия и боеприпасов к нему», а в 1960 году поставлена НИР «Разработка опытного образца патрона калибра 5,6 мм с пулей повышенной начальной скорости для стрельбы из индивидуального стрелкового оружия». Основанием для разработки стала информация по проводимым в США исследованиям нового 5,6-мм стрелкового комплекса, будущего 5,56x45. В начале советских исследований конструкция пули американского патрона была максимально воспроизведена, проведены первые баллистические испытания и испытания на определение убойного действия, которое у малокалиберной пули превосходило убойное действие пули 7,62-мм патрона образца 1943 года, при этом отмечалось, что энергия пули нового патрона ниже, импульс отдачи составлял всего 0,55 кгс*с при 0,78 кгс*с у 7,62х39 мм патрона, что позволяло существенно снизить рассеивание пуль при автоматической стрельбе, а увеличение начальной скорости на 150 м/с позволяло улучшить настильность траектории полета пули, что в совокупности позволяло повысить эффективность стрельбы. Снижение массы патрона позволяло увеличить носимый боекомплект. После получения таких обнадеживающих предварительных результатов предприятиями отрасли при головной роли ЦНИИТОЧМАШ был начат долгий процесс отработки всего комплекса в целом и патронов к нему. Научным руководителем НИР по отработке нового боеприпаса был назначен А.И. Бочин, а ответственным исполнителем стала Лидия Ивановна Булавская.
Дальность прямого выстрела у нового патрона, исходя из необходимого повышения эффективности стрельбы, должна была быть не менее 410 м. Проведенные расчеты показали, что в наибольшей степени этому удовлетворяет патрон калибра 5,6 мм с импульсом отдачи 0,5 кгс*с. Также проводились теоретические оценки, экспериментальные работы и испытания по другим вариантам патронов в калибрах 4,5 и 6,5 мм. Как и следовало ожидать, патрон калибра 4,5-мм с импульсом отдачи 0,42 кгс*с не обеспечивал достаточного убойного действия, а патрон калибра 6,5-мм с импульсом отдачи 0,83 кгс*с имел большее рассеивание пуль при автоматической стрельбе и большую массу. Одновременно с этими исследованиями были начаты работы по созданию и отработке нового сферического пороха для нового патрона, баллистические характеристики которого выше, чем у пироксилиновых порохов. Разработка нового капсюля-воспламенителя совместно с ленинградским заводом «Краснознаменец» была начата в 1964 году и проводилась Г.П. Шаминой. Патрон калибра 5,6 мм с импульсом отдачи 0,5 кгс*с уже в начале проводимых исследований в 1960-1963 гг. показал убойное, останавливающее и пробивное действие на уровне 7,62-мм патронов обр. 1943 г., существенное улучшение кучности стрельбы из неустойчивых положений и повышение эффективности стрельбы в 1,5 раза. В дальнейшем в 1964 г. В.И. Волковым и Т.И. Ивановой была разработана новая гильза, оптимальная для калибра 5,6 мм (так обозначался калибр малоимпульсного патрона по дну нарезов, при принятом в нашей стране измерении калибра по полям нарезов получается калибр 5,45 мм), новая гильза позволила снизить массу патрона и его габаритные размеры, до этого опытные образцы патронов изготавливались на основе переобжатой гильзы 7,62-мм патрона обр. 1943 г. Проведенные в 1964-1966 гг. испытания новых патронов через травяной покров, кустарник и фашины, имитирующих заросли кустарника, выявили снижение устойчивости отдельных пуль, однако разница в устойчивости с пулями 7,62-мм патронов обр. 1943 г. оказалась невелика и вполне допустима. В 1965 году проведены войсковые испытания новых патронов, которые подтвердили повышение эффективности стрельбы в 1,4-2 раза при различных условиях. На основании проведенных исследований в рамках НИР в 1966 г. были утверждены ТТТ на выполнение ОКР, которая выполнялась в 1967-1972 г. инженерами и конструкторами ЦНИИТОЧМАШ. Научным руководителем ОКР была назначена Л.И. Булавская, исполнителями стали М.Е. Федоров (пуля), В.И. Волков (гильза и испытания), Х.М. Муравич и А.Т. Хомякова (патрон с трассирующей пулей), Г.П. Шамина (капсюль-воспламенитель), В.А. Мальцев (порох), З.Н. Андреева (покрытия). С 1971 по 1972 год проходили предварительные испытания 5,45-мм боеприпасов, результаты которых показали, что новый патрон превосходит штатный 7,62-мм патрон образца 1943 г. по дальности прямого выстрела - 440 м вместо 350 м, по импульсу отдачи - 0,49 кгс*с вместо 0,78 кгс*с, по массе - 10,5 г вместо 16,3 г, по эффективности стрельбы в 1,2-1,6 раза, а по убойному действию патроны оказались равноценны. Одновременно с завершением ОКР специалисты ЦНИИТОЧМАШ М.Е. Федоров и В.А. Николаев под руководством П.Ф. Сазонова провели отработку технологии изготовления патронов на Тульском патронном заводе для обеспечения их массового многомиллионного выпуска.
За создание и внедрение комплекса 5,45-мм патронов разработчику основного патрона Л.И. Булавской была присуждена Государственная премия СССР, большая группа инженерно-технических работников и рабочих награждена орденами и медалями, в том числе М.Е. Федоров, К.М. Обыденкин, Ф.С. Коловертных, А.И. Бочин, П.Ф. Сазонов, П.С. Королев, В.А. Мальцев, И. Попелышев, Н.Д. Сергеев, В. И. Волков, Е.Е. Зимин и др., а руководителю этой работы М.К. Сабельникову присвоено звание Героя Социалистического труда.
В результате описанных выше исследований и проведенных НИОКР Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 54-29 от 18 января 1974 года и последующим Приказом Министра обороны СССР № 49 от 18 марта 1974 г. на вооружение советской армии принят новый унифицированный 5,45-мм комплекс, включавший в себя - 5,45-мм автоматный патрон с обыкновенной пулей, индекс 7Н6, четыре модели 5,45-мм автомата, индекс 6П20 и четыре 5,45-мм ручных пулемета с двумя вариантами прикладов, индексы 6П18 и 6П19.
Отличительной особенностью пули 5,45-мм патрона, индекса 7Н6, являлась пустота в головной части пули, её наличие в конструкции пули обеспечивало необходимые баллистические, динамические характеристики и устойчивость при полете пули, а также уровень убойного действия, когда пуля переходит на неустойчивое движение при попадании в цель.
Масса пули 7Н6 – 3,4 г
Длина пули 7Н6 – 25,3 мм
Кучность стрельбы - r50≤2,5 см (из баллистического ствола К-13ВР)
Начальная скорость пули 7Н6 – V25=880 м/с
Пробивное действие пули 7Н6 – стальной лист толщиной 3 мм на дистанции 550 м, при этом стоит отметить, что пуля американского 5,56-мм патрона М193 пробивала эту же преграду только на дистанции 400 метров.
Широкое распространение средств индивидуальной бронезащиты, которые обеспечивали защиту от 5,45-мм и 5,56-мм пуль, привело к необходимости повышения пробивного действия патронов. 28 октября 1980 года на вооружение сил НАТО принят и стандартизован STANAG 4172 в качестве второго патрона малого калибра для использования в рамках альянса 5,56х45 мм патрон SS109, разработанный бельгийской фирмой FN, и принят на вооружение в США под индексом М855. Наличие закаленного стального сердечника у нового западного патрона позволило повысить пробивное действие до 640 м по стали толщиной 3 мм. В 1982 году начались работы по повышению пробивного действия отечественных 5,45-мм патронов, основным направлением которых стало увеличение твердости и прочности стального сердечника. Совершенствуя метод термоупрочнения стальных сердечников для повышения их твердости, была проведена отработка технологии изготовления и модернизации 5,45-мм патронов с обыкновенной пулей с сердечником из стали 45 с твердостью не менее 56НRС. 4 января 1984 года ГРАУ одобрил модернизированный 5,45-мм патрон, и он стал выпускаться с 1986 года под прежним индексом - 7Н6. Дальность пробития 3-мм стального листа была увеличена до 700 м, а 5-мм стального листа с 300 до 500 м. Затем, для повышения технологичности изготовления, были отработаны и другие марки сталей сердечника - 65Г и 70.
С начала 1990-х годов, практически одновременно с принятием на вооружение 5,45-мм модернизированного автомата АК74М начались работы по разработке 5,45-мм патронов с пулями повышенной пробиваемости. 25 мая 1991 года группа конструкторов Барнаульского станкостроительного завода Д.И. Веронский, П.С. Кулагин, Ю.И. Гуревич, В.А. Орехов и автор идеи начальник отдела в/ч 64176-Е С.А. Калинин получили патент SU1838750 на конструкцию 5,45-мм патрона с пулей повышенной пробиваемости, получившего индекс 7Н10. 26 августа 1995 года Постановлением Правительства РФ № 848 на вооружение принят 5,45-мм патрон с пулей повышенной пробиваемости, индекс 7Н10
Масса пули 7Н10 – 3,6 г
Длина пули 7Н10 – 25,4 мм
Кучность стрельбы - r50≤3,0 см (из баллистического ствола К-13ВР)
Начальная скорость пули 7Н10 – V25=880 м/с
Пробивное действие пули 7Н10 – не менее 60% по стальным листам толщиной 16 мм на дистанции 100 м, бронежилета Ж85-Т на дальности 200 метров, а тяжелого бронежилета Ж95-К — на дальности 50 м, в то время как пуля со стальным сердечником 5,45-мм патрона 7Н6М пробивала бронежилет Ж85-Т только на дальности 90 м, а бронежилет Ж95-К не пробивала.
При этом из-за увеличения жесткости пули были снижены требования по ресурсу живучести стволов автоматов АК74М при стрельбе новым патроном. Поэтому конструкторам пришлось провести ряд научно-исследовательских работ по повышению живучести канала ствола.
21 августа 1997 года было утверждено ТТЗ на разработку нового 5,45-мм патрона с бронебойной пулей. Летом 1998 года были проведены государственные испытания 5,45-мм патрона с бронебойной пулей, изюминкой которой стал закаленный заостренный сердечник из высокоуглеродистых сталей.
Масса пули 7Н22 – 3,7 г
Длина пули 7Н22 – 25,8 мм
Кучность стрельбы - r50≤3,0 см (из баллистического ствола К-13ВР)
Начальная скорость пули 7Н22 – V25=880 м/с
Пробивное действие пули 7Н22 – не менее 80% по броневым листам марки 2П толщиной 5 мм на дистанции 250 м
Другим направлением повышения пробивного действия 5,45-мм патронов стало использование твердосплавных сердечников в конструкции пули. В ЦНИИТОЧМАШ совместно с ПО «Вымпел» г. Амурска в инициативном порядке был разработан и 5,45-мм патрон с пулей с бронебойным сердечником БС. Пуля патрона имеет твердосплавный сердечник, который расположен в пуле с упором в головную часть оболочки, фиксация сердечника с тыльной части пули осуществляется перевернутой свинцовой рубашкой.
Масса пули 7Н24 – 3,65 г
Длина пули 7Н24 – 23,3 мм
Кучность стрельбы - r50≤3,2 см (из баллистического ствола К-13ВР)
Начальная скорость пули 7Н24 – V25=830 м/с
Пробивное действие пули 7Н24 – не менее 80% по броневым листам марки 2П толщиной 5 мм на дистанции 350 м, дальность пробития 5-мм стального листа была увеличена до 850 м.
26 декабря 2002 года на вооружение приняты 5,45-мм патроны с бронебойной пулей индекс 7Н22 и 5,45-мм патрон с пулей с бронебойным сердечником БС индекс 7Н24.
С 1998 года по 2002 год проводилась НИР «Испуг» по разработке и внедрению нового сферического пороха СЕНф 28/3,77 для 5,45-мм автоматных патронов.
В 2011-2013 гг. специалисты ЦНИИТОЧМАШ в инициативном порядке разработали 5,45-мм патрон повышенной пробиваемости, который имеет заостренную головную часть, за счет оптимизации формы твердосплавного сердечника и технологии его изготовления удалось существенно повысить пробивное действие. Работа была выполнена В.А. Николаевым (руководитель), Е.С. Курановым, А.В. Щекиным и М.П. Чекулаевой. 5,45-мм патрон 7Н39 был принят на вооружение Российской армии в 2013 году.
Масса пули 7Н39 – 4,05 г
Длина пули 7Н39 – 23,3 мм
Кучность стрельбы - r50≤3,2 см (из баллистического ствола К-13ВР)
Начальная скорость пули 7Н39 – V25=830 м/с
Пробивное действие пули 7Н39 – не менее 80% по броневым листам марки 2П толщиной 5 мм на дистанции 550 м, а по броневым листам марки 2П толщиной 10 мм или бронежилета 6Б23-1 - на дистанции 100 м.
