Элементарные понятия о внутренней и внешней баллистике охотничьего огнестрельного оружия (гладкоствольного и нарезного)
Современную науку о метании снарядов из огнестрельного оружия - баллистику (Слово баллистика произошло от греческого слова балло, что значит "бросать".) - разделяют на внутреннюю, которая трактует явления, протекающие в стволе оружия в процессе выстрела, и внешнюю, объясняющую образование траектории, скорость полета снаряда (дроби, пули) на различных расстояниях от дульного среза, осыпь и форму дробового снаряда при полете в воздухе и т. д.
В процессе сгорания порохового заряда в канале ствола обычно различают три фазы: зажжение, воспламенение и собственно горение.
Зажжение - это возбуждение реакции в какой-либо части вещества пороха действием раскаленных газов, которые образуются в результате взрывчатого разложения ударного состава капсюля-воспламенителя. Чем суше порох, тем быстрее он зажигается. Скорость горения в большой степени зависит также от формы, поверхности и плотности пороховых зерен: чем шероховатее их поверхность и угловатее их форма, чем меньше плотность зерна, тем легче зажигается порох. Происходит это потому, что по таким зернам пламя не скользит, а задерживается, сжигая их в наикратчайшие доли секунды.
Луч огня при воспламенении капсюля чаще всего идет по направлению оси канала ствола. Мелкие зерна ружейного пороха обычно располагаются поперек или наискось относительно направления луча огня от капсюля. Луч, наталкиваясь на пороховые пластинки, задерживается ими и энергично охватывает их пламенем. А все это способствует быстрому и дружному зажжению пороха.
Иногда порох не загорается, в этом случае происходит осечка. Причиной ее может быть отсырение пороха, постороннее тело, попавшее в пороховой заряд, которое перехватило сноп огня от капсюля-воспламенителя, и т. д. Бывают случаи, когда зажжение происходит с опозданием; при этом происходит некоторый, заметный для стрелка, промежуток времени между ударом бойка по капсюлю и выстрелом. Такой выстрел называется затяжным. Причиной затяжного выстрела может быть недостаточная мощность капсюля-воспламенителя, отсырение порохового заряда и ударного вещества капсюля, а также неправильное уплотнение заряда при снарядке патронов. Затяжной выстрел нередко вызывает весьма тяжелые последствия: разрушает оружие и калечит стрелка.
Воспламенение - это распространение пламени по поверхности зерен пороха. Скорость, с которой распространяется пламя, называется скоростью воспламенения. Она имеет очень важное значение для своевременного сгорания зерен пороха и образования газов.
Собственно горение - это проникание пламени внутрь вещества пороха. Знать причины, от которых зависит скорость горения пороха, очень важно, так как это дает возможность регулировать количество сгорающего вещества по времени, а значит, и управлять процессом образования газов.
Скорость горения зависит от многих причин, ИЗ которых главнейшими являются: 1) состав пороха; 2) плотность вещества порохового зерна; 3) влажность пороха 4) температура заряда; 5) плотность заряжания; 6) увеличение давления.
Если в бездымном порохе имеется относительно большой процент нерастворимого пироксилина, то он горит быстрее, и наоборот. Таким образом, эти пороха можно разделить на быст-рогорящие и медленногорящие. Пироксилиновые быстрогорящие пластинчатые пороха наиболее применимы для стрельбы из дробового ружья.
Охотнику надо знать и твердо усвоить два понятия о плотности заряжания:
1) в пулевом оружии - это отношение веса заряда к весу воды, объем которой равен объему пороховой камеры патрона;
2) в дробовом оружии - это усилие сжатия порохового заряда картонной прокладкой и войлочными пыжами, которое выражается в 4-5 кг.
 |
| Рис. 289. Кривая давлений и кривая скоростей в стволе винтовки при выстреле |
Не надо забывать, что с увеличением плотности заряжания быстро возрастает и скорость горения пороха. А это может вызвать разрушение канала ствола со всеми вытекающими отсюда последствиями. Чем больше давление в канале ствола оружия, тем раскаленные газы быстрее проникают в толщину пороховых зерен. Таким образом, большое давление содействует скорейшему протеканию процесса горения.
Плотность вещества порохового зерна также влияет на скорость горения порохового заряда: чем плотнее вещество пороха, тем скорость горения меньше, и наоборот. Для увеличения скорости горения зерна некоторых сортов пороха для стрельбы из дробовых ружей имеют поры, которые увеличивают поверхность горящей площади и облегчают проникновение пламени вглубь пороховых зерен. От повышения температуры заряда соответственно увеличивается скорость горения пороха, и наоборот. Чем больше влажность пороха, тем медленнее он горит.
Для каждого рода ручного огнестрельного оружия (винтовки, дробового ружья, пистолета и т. д. ) подбирается специальный порох. Максимальное давление пороховых газов, развивающееся в канале ствола при стрельбе, не должно превышать давления, допускаемого прочностью данного оружия.
Единицей измерения давления пороховых газов является техническая атмосфера (давление 1 кг на 1 см2). Например, 425 атм означает, что на площадь 1 см2 давит усилие в 425 кг. Обозначают это так: 425 кг/см2.
 |
| Рис. 290. Диаграмма пьезоиндикатора при выстреле из современной винтовки: о - начало начертания кривой катодным лучом в момент удара по капсюлю ударником; а - начало повышения давления пороховых газов; Ь - максимальная точка давления; с - момент прохождения снарядом дульного среза (дульное давление); d - отметка времени вторым электрическим контактом (рамой), отстоящим в 3 м от дульного среза; о-а- процесс воспламенения; а-b-продолжительность повышения давления; а-с - время действия давления, о-с - время развития выстрела; с-d - время полета пули от дула до рамы; по с-d вычисляется средняя скорость полета снаряда на расстоянии 1, 5 м от дула. В данном примере она равна 775 м/сек |
Наибольшую величину давления пороховых газов называют максимальным давлением, или пикой (острием) давления. Максимальное давление не надо смешивать с наивысшим нормальным давлением пороховых газов, допускаемым прочностью канала ствола данного дробового ружья. Так, например, максимальное давление дробовых патронов 12-го калибра, снаряженных лучшим современным дробовым бездымным пластинчатым пироксилиновым порохом, колеблется в пределах 425-450 кг/см2. Прочные стволы современных дробовых ружей 12-го калибра испытываются при давлениях 1000 кг/см2 (первое испытание стволов).
Определение максимальных давлений пороховых газов (патронов) гладкоствольного и нарезного оружия производится крешерным способом (баллистический ствол) или с помощью пьезо-индикатора.
Скорости полета снарядов (пули, дроби) на различных расстояниях от дульного среза определяются при помощи особого прибора - хронографа. По скорости судят о резкости, т. е. силе удара дробинок по цели, способствующей разрушению цели. Резкость дробового снаряда считается достаточной и снаряд хорошо поражает дичь, когда остающаяся скорость полета дроби в момент удара по цели будет не менее 190-200 м/сек.
Скорость обозначают латинской буквой v. Начальная скорость, или скорость у дула, - V0. В таблицах этой книги для разных навесок заряда пороха и снарядов дроби даны средние скорости на расстоянии 10 м от дульного среза ружья, которые обозначаются той же буквой v с цифрой 10. Например: v10 =321 м/сек - означает, что скорость полета дробового снаряда в 10 м от дульного среза ружья равна 321 м/сек.
По значку у буквенного обозначения скорости можно узнать, на каком расстоянии от дульного среза оружия определялась скорость полета снаряда: например, va- в 5 м, v35- в 35 м, v50- в 50 м и т. д.
Лучшие современные дробовые патроны, снаряженные бездымным порохом, обеспечивают скорости полета дроби V0=400 м/сек, что соответствует скорости полета v10=323 м/сек для дроби № 7 диаметром 2, 50 мм. Для дроби № 3 диаметром 3, 50 мм, при той же начальной скорости, v10=330 м/сек.
По стандарту, принятому в СССР, средняя скорость дробового снаряда определяется в 10 м от дульного среза ружья. Для этого между первой цепью прибора - дульным хомутиком с посеребренной проволокой на пути движения снаряда-и второй-контактным щитом, на который направлен ствол оружия, берется расстояние 20 м. Хронограф регистрирует время полета дробового снаряда на расстоянии 20 м, а среднюю условную, скорость полета снаряда в 10 м от дульного среза определяют расчетом по формуле
v=s/t.
где v - скорость полета дробового снаряда;
s - путь снаряда;
t - время полета снаряда за путь. Например, расстояние 20 м дробь пролетает за время 0, 063 сек.; дробь диаметра 2, 50 мм.
v10 = 20/0. 063 = 317. 5м/сек-
Начальную скорость определяют расчетом. Для этого скорость v10 умножают на поправочный коэффициент K.
v0 = v10*k = 317, 5*1, 242 = 394 м/сек.
Зарядное отношение - это отношение веса заряда пороха к весу снаряда дроби. Для дымных порохов зарядное отношение 1: 5-1: 6. Это отношение потеряло свое значение в качестве оценки пороха с переходом от дымного к различным типам бездымных порохов.
Для бездымных порохов основными характеристиками является скорость снаряда при безопасных давлениях для прочности ружья.
Качественные показатели, характеризующие осыпь дробового снаряда при стрельбе по мишени инженера А. А. Зернова на дистанцию 35 м, состоят из: а) кучности, б) равномерности осыпи и густоты ее в зоне, г) постоянства боя от выстрела к выстрелу.
Охотничьи и дробовые патроны. Названия охотничьи патроны и дробовые патроны - понятия разные, так как охотничьи патроны могут быть не только дробовыми, но и пулевыми, как к гладкоствольному, так и нарезному оружию.