Понедельник, 20.11.2017, 20:13 Приветствую Вас Гость

ОРУЖИЕ

Меню сайта
Категории раздела
ОРУЖИЕ
Правовое регулирование, характеристики, техника стрельбы.
Авиация
Рыцари брони
Оружие славы
Морские истории
Охотничье оружие
Центральный музей ВС СССР
Юмор
Форма входа
Реклама
Главная » Статьи » Охотничье оружие

★ 6. Баллистика выстрела

 В целях более эффективного использования охотничьего оружия (гладкоствольного или нарезного) необходимо иметь некоторое представление о тех процессах, которые происходят при выстреле с момента воспламенения капсюля до момента достижения снарядом цели. Понимание физико-химической сущности выстрела позволяет правильно судить о поражении снарядом (дробью, картечью или пулей) различных по величине охотничьих животных, которые находятся на той или иной дистанции от стрелка и двигаются с различной скоростью. Эти сведения необходимы также в интересах безопасности стрелка и окружающих.
 В огнестрельном оружии под действием пороховых газов снаряд (дробь, картечь или пуля) приобретает скорость и запас кинетической энергии. Кроме силы пороховых газов, на снаряд при его движении по каналу ствола действуют сила тяжести, сила трения, реакция стенок ствола, сила сопротивления воздуха (а в нарезном оружии действуют также и реакции, связанные с вращательным движением пули). По вылете из ствола снаряд на некотором расстоянии еще испытывает действие пороховых газов. В дальнейшем на движение снаряда оказывают влияние только две силы - сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Представление о процессах, происходящих при выстреле, дает наука баллистика. По характеру сил, действующих на снаряд, баллистику делят на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя баллистика рассматривает процессы, протекающие в канале ствола до момента вылета снаряда из дула. Внешняя баллистика является наукой о движении снаряда после вылета из ствола, она изучает траекторию снаряда, изменение скорости полета, форму дробового снопа и распределение в нем дробин, устойчивость полета пуль и их рассеивание.
 При сгорании пороха в канале ружейного ствола выделяется тепловая энергия, развивается температура (при бездымном порохе до 2500') и образуются газы, находящиеся под большим давлением. Энергия горячих газов расходуется по нескольким направлениям: на сообщение кинетической энергии снаряду (главная работа) расходуется около 1/3 тепловой энергии, заключенной в заряде пороха, 1/3 энергии - на нагревание ружейного ствола и трение и примерно такое же количество уходит в атмосферу с горячими газами, вырывающимися из дула. При стрельбе из нарезного оружия часть энергии затрачивается на врезание пули в нарезы, сообщение ей вращательного движения и на трение.
 Из теоретической механики известно, что кинетическая энергия тела (в том числе любого снаряда), или, иначе, живая сила, зависит от массы тела и квадрата скорости, т. е.: Е = mυ²/2кгм, где m - масса тела (снаряда), кг сек²/м; υ - скорость движения, м/сек; m = G/g кг сек²/м, G - вес, кг; g - ускорение силы тяжести, g =9,81 м/сек².
 Применительно к охотничьему оружию кинетическая энергия снаряда называется также убойной или останавливающей силой.
 Из сказанного можно установить следующую примерную зависимость между тепловой энергией порохового заряда Q и начальной кинетической энергией снаряда Е. E ≈ Q/3 кгм. Для большинства порохов Q является величиной постоянной, которая не зависит от способа зажигания, скорости горения пороха и т. д.
 Теплотворная способность современных наиболее употребительных порохов колеблется между 400 - 1200 ккал/кг. Для черного пороха теплотворная способность составляет 665 ккал/кг, бездымного («Сокол») - около 900 ккал/кг. При сгорании бездымный порох целиком превращается в газы; 1 г пороха дает 0,77 - 0,90 л газов, приведенных к давлению р = 760 мм рт.ст. и температуре t = 0'С. При сгорании пороха 43% его превращается в газы, 57% выделяется в виде твердого остатка - дыма, представляющего собой мелкораздробленный углерод (сажу), т. е. сгорание получается не совсем полным. Поэтому 1 г дымного пороха дает только 0,28 л газов, следовательно, по силе действия он в 3 раза слабее бездымного пороха.
 Промежуток времени от удара бойком по капсюлю до вылета снаряда из ствола называется продолжительностью развития выстрела. В лучших дробовых патронах он составляет примерно 0,003 сек в винтовочных патронах - 0,002 сек.
 При употреблении современных бездымных порохов среднее давление в патронниках дробовых ружей (калибры 12-, 16- и 20-й) находится в пределах 400 - 550 кг/см², при этом начальная скорость υ₀ достигает 400 - 425 м/сек. Дальнейшее увеличение начальной скорости дробового снаряда нецелесообразно по той причине, что с увеличением давления дробины в стволе сильно деформируются, особенно в стволах с чоковой сверловкой. При вылете из ствола такие дробины, встречая сопротивление воздуха, сильно отклоняются от заданного направления в различные стороны (рассеивание) и быстро теряют скорость полета. Дымный порох сгорает медленнее, поэтому он дает меньшее давление в патроннике, большее в дульной части ствола и сообщает меньшую скорость полета (υ₀ = 360 м/сек).
 При стрельбе из нарезного оружия повышение давления в стволе, не деформируя пули, увеличивает скорость ее полета, чем улучшается настильность траектории и увеличивается разрушающее действие пули. Давление в патроннике нарезного оружия при современных винтовочных патронах достигает 2400 - 3000 кг/см², а в отдельных случаях 4000 кг/см².
 В целях обеспечения безопасности эксплуатации оружия заводские испытания ружей производятся на давления, почти в 2 раза больше нормальных. Однако при обычной серийной стрельбе давление пороховых газов в канале ствола не должно превышать нормального, допускаемого прочностью оружия; тем более это недопустимо при длительной стрельбе.
 Давление пороховых газов в канале гладкоствольного оружия при изменении снаряда или способа снаряжения патронов наиболее резко меняется при пользовании бездымными порохами. Поэтому целесообразно рассмотреть изменение баллистических характеристик лишь для современного бездымного пироксилинового пороха марки «Сокол». При начальной скорости υ₀, равной 400 м/сек, увеличение снаряда дроби на 1 г повышает давление пороховых газов в канале ружейного ствола: для ружей 12-го калибра на 12 - 18 атм, для 16-го калибра на 18 - 27 атм, 20-го калибра на 25 - 40 атм. При этом скорость полета снаряда снижается на 3 - 6 м/сек. Уменьшение веса снаряда увеличивает скорость на ту же величину. При употреблении твердой (каленой) дроби давление увеличивается на 15% по сравнению со стрельбой мягкой, чисто свинцовой дробью. Мощность капсюля может вызывать разницу в давлениях до 100 атм и более. Увеличение заряда пороха на 0,05 г повышает давление р и начальную скорость υ₀ в ружьях разных калибров на следующие величины:

Калибр ружья          р, кг/см²              υ₀, м/сек
          12                  16 - 23                   3 - 4
          16                  16 - 25                    6,5
          20                     30                        10

 Плотность заряжения дробовых патронов бездымным порохом оказывает большое влияние на все баллистические характеристики выстрела. При домашнем снаряжении патронов следует руководствоваться величиной заряда и снаряда и способами зарядки, указанными на упаковке пороха или в наставлении, которое помещено в пороховой коробке. Тщательное и однообразное снаряжение патронов позволяет получать выстрелы с более постоянными баллистическими характеристиками. По мере того как наша промышленность будет выпускать снаряженные дробовые патроны в более широком ассортименте (по величине заряда и снаряда), охотникам представится полная возможность пользования высококачественными патронами, изготовленными в заводских условиях.
 Для нарезного оружия следует пользоваться заводскими патронами, предназначенными для определенных марок оружия. При домашнем снаряжении пулевых патронов к нарезному оружию необходимо, чтобы марка пороха, его навеска, калибр, вес и форма пули точно соответствовали данным, указанным для того или иного оружия. В обоих случаях недопустимо пользование неизвестными порохами.
 При вылете из дула ружья снаряд получает небольшое дополнительное увеличение скорости под действием пороховых газов, вырывающихся из ствола со скоростью, значительно превышающей скорость снаряда. Действие пороховых газов на снаряд дроби продолжается на расстоянии от дула, примерно равном 25 калибрам (для 12-го калибра - около 50 см). Удар порохового пыжа по задней части дробового столбика и сообщаемое ему ускорение отрицательно сказываются на баллистических показателях дробового выстрела. Указанное последствие пороховых газов способствует большему рассеиванию дробин в стороны. Поэтому всегда желательны более низкие дульные давления. Для бездымных порохов они должны составлять 8 - 10 % среднего давления у казенного среза, т. е. 40 - 50 кг/см², для пороха «Сокол» при стрельбе из ружья 16-го калибра - 60 - 80 кг/см², т. е. быть в 2 раза больше нормального. Это снижает баллистические качества выстрела. Частично вредное последействие пороховых газов может быть снижено применением легких и более мягких пороховых пыжей.
 Разрушительное действие снаряда (пули, картечин или дробин) на организм животных, как и видно из вышеприведенной формулы, в значительной степени зависит от скорости полета снаряда. При пулевой стрельбе имеет значение и конструкция самой пули. При стрельбе дробью по скорости полета дробин судят о резкости боя. Скорость полета снаряда на различных расстояниях от дульного среза обозначают буквой υ с индексами υ₀, υ₁₀, υ₃₅, υ₁₅₀ и т. д. Индексы 0, 10, 35, 150 означают расстояние в метрах от дульного среза, на котором определялась скорость полета. Для лучших дробовых патронов начальная скорость υ₀ = 400 м/сек, υ₁₀ = 323 м/сек. Для современных винтовочных патронов υ₀ колеблется в пределах 450 - 1200 м/сек.

 По мере удаления от дульного среза в целом сам снаряд и составляющие его отдельные дробины или пули под действием силы сопротивления воздуха теряют свою начальную скорость. Потеря скорости пропорциональна квадрату скорости полета и обратно пропорциональна массе пули или отдельных дробин. На разных дистанциях происходит рассеивание дробин и картечин или пуль при серии выстрелов. Кроме боковых отклонений дробин, снаряд дроби значительно растягивается по длине, образуя при этом так называемый дробовой сноп. Установлено, что длина дробового снопа - расстояние от первых до последних дробин - примерно равна 1/10 дистанции стрельбы. При стрельбе на дистанцию 35 м дробью 2,5 мм (№ 7) распределение дробин по длине и ширине дробового снопа близко к схеме, указанной на рис. 41. Плохо отсортированная по размерам дробь или дробь, имеющая не строго шарообразную форму (каплевидная, плоская со свищами и т. д.), способствует растянутости дробового снопа и рассеиванию дробин в стороны. Ширина дробового снопа зависит не только от дистанции стрельбы, но и от размеров дроби. Так, например, на 60 м ширина дробового снопа составляет у дроби 3,5 мм (№ 3) 3 м, у дроби 2,5 мм (№ 7) 7 - 8 м. Ширина дробового снопа для дроби № 7 на различных дистанциях представлена на рис. 42.
 Для того чтобы судить о расстоянии, на котором дичь можно надежно поражать дробью соответствующей величины, необходимо иметь представление о величине убойного круга на различных дистанциях, эта величина в основном зависит от величины снаряда и сверловки ствола. В ружьях большего калибра (12 - 16-й) могут применяться большие снаряды. Одновременно при этом уменьшается (по сравнению с ружьями малых калибров) процент крайних дробин, сильно деформирующихся о стенки канала ствола. Это определяет возможность поражения дичи из ружей крупного калибра на больших дистанциях. Предельные дистанции надежного поражения дичи для современных охотничьих ружей (без учета квалификации стрелка) при υ₀ не менее 370 м/сек даны в табл. 16.

 На рис. 43 показана (штриховкой) зона надежного поражения дичи на различных дистанциях для ружья 12-го калибра в зависимости от типа сверловки стволов. Двумя боковыми лучами показан разлет боковых дробин снопа. Отсюда видно, что при стрельбе из ствола чоковой сверловки возможно надежное поражение дичи на 50 м. Лучшие результаты достигаются при дистанциях 33 - 38 м. При стволах цилиндрической сверловки границы надежного поражения 40 м, а наиболее выгодной дистанцией для поражения дичи является 30 - 32 м.

 Стрельба из гладкоствольного оружия пулями, которые имеют устройства (косые ребра) для сообщения пуле вращения вокруг продольной оси (тип Бреннеке, турбинная и др.), на дистанции до 60 м может рассматриваться как стрельба из крупнокалиберного нарезного оружия. Живая сила пули 12-го калибра типа Бреннеке на 50 м равна примерно 183 кгм. Баллистические данные некоторых современных охотничьих патронов для нарезного оружия отечественного производства (по В. Штейнгольду) можно видеть из табл. 17.

 Наиболее универсальным патроном для охотничьего нарезного оружия в Западной Европе до сих пор считается патрон 8 Х 57, калибр пули 8 мм, длина гильзы 57 мм, заряд пороха 2,9 г, вес пули 13 г, υ₁₅₀ = 628 м/сек и ξ₁₅₀ = 260 кгм. Там же наиболее мощным охотничьим патроном остается патрон 9,3 Х 74 при пуле весом 16,7 г при заряде пороха 4 г и при υ₁₅₀ = 707 м/сек и ξ₁₅₀ = 425 кгм (W. Zeiske, 1956). Приведенные баллистические характеристики могут несколько меняться в зависимости от конструкции пуль.
 Линия полета снаряда в воздухе называется траекторией. Стрельба из гладкоствольного оружия дробью или пулей производится на сравнительно коротких дистанциях, что позволяет в большинстве случаев не считаться с искривлением траектории снаряда. Однако при стрельбе пулей из нарезного оружия на значительные дистанции (сотни метров) кривизну траектории необходимо учитывать и вносить соответствующие поправки.
 Как указывалось ранее, при полете снаряда в воздухе на него оказывает влияние сила сопротивления воздуха, которая одновременно вызывает опрокидывающее действие на пулю. Для предотвращения опрокидывания пули ей сообщается вращение вокруг продольной оси с помощью винтовых нарезов в канале ствола. Воздух сильно замедляет движение пули во времени, а сила земного притяжения вызывает непрерывное ее падение. Этим определяется такой характер траектории, что нисходящая ветвь ее более крутая и короткая, чем восходящая.
 Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения является горизонтальной дальностью. Вершиной траектории называется наивысшая ее точка. Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия называется высотой траектории. Прямая линия, соединяющая глаз стрелка с целью, называется линией прицеливания. Угол, составленный осью канала с линией прицеливания, называется углом прицеливания.
 Траектория пули зависит от массы и скорости полета. Крутая траектория обычно свойственна пулям, имеющим невысокую скорость полета. Для поражения дичи, особенно мелких размеров, выгоднее пологая траектория, позволяющая без внесения поправок на кривизну поражать дичь на значительных расстояниях. Траектория пули, при которой высота ее незначительна по сравнению с размерами мишени, считается настильной. Чем меньше превышение траектории, тем она настильнее. В том случае, когда мишень не выходит за пределы траектории, выстрел считается «прямым». Настильность траектории, или большая дальность прямого выстрела, считается весьма ценным качеством нарезного охотничьего оружия.
 Внесение поправок в прицеливание на кривизну траектории осуществляется с помощью различных прицельных приспособлений - от простейшего, состоящего из прорези, целика и мушки, до оптических прицелов включительно. Действие этих приспособлений сводится к подъему оси канала ствола на угол прицеливания.
 При стрельбе дробью, картечью или пулей необходимо иметь представление о дальности полета снаряда и возможных поражениях на предельных дистанциях. Предельная дальность полета снаряда достигается при стрельбе под определенным углом возвышения к горизонту оружия. Для дробового или картечного снаряда (при определенной начальной скорости) наибольшая дальность полета достигается при угле возвышения от 15 до 35'. Максимальное расстояние, которое пролетает пуля при стрельбе из гладкоствольного оружия, бывает при углах возвышения 40 - 50'. Наибольшее расстояние полета пуль при стрельбе из нарезного оружия достигается при углах возвышения 30 - 35'.
 Принято считать, что предельная дальность полета отдельных дробин или картечин, выраженная в метрах, равняется произведению их диаметра в миллиметрах на 100. Так, например, для дроби 2,5 мм (№ 7) - 250 м; 3,5 мм (№ 3) - 350 м; 6 мм (картечь) - 600 м.
 Предельная дальность полета пуль гладкоствольного охотничьего оружия колеблется в пределах 1000 - 1500 м. Пуля нарезного оружия при наиболее мощных современных патронах может пролетать свыше 4000 м. Дальность полета пуль малого калибра 5,6 мм (22-й калибр), в зависимости от марки патронов, лежит в пределах 500-1300 м. При стрельбе на указанных дистанциях снаряд или часть его может наносить домашним животным и людям ранения различной силы - от контузий и увечий до смертельных. От стрелка требуется большая осторожность при пользовании различным охотничьим оружием, тем более в густо населенных районах, в компании с другими охотниками, в равнинной и открытой местности.

 Возможности ранения домашних животных и людей при стрельбе из охотничьего ружья увеличиваются в связи со способностью дроби, картечи и пуль менять свое первоначальное направление при встрече с препятствиями - землей, камнем, водой, льдом, стволами и сучьями деревьев - под малыми углами (менее 8 - 10°). Изменение первоначального направления полета снаряда или его части при встрече с препятствиями называется рикошетом. Опасность рикошетов особенно велика при замерзшей почве, при наличии льда, замерзших стволов и сучьев деревьев. Дробь углубляется в талую землю при угле падения больше 13°. Принято считать, что углы рикошета дроби от земли вдвое превышают соответствующие им углы падения (рис. 44). Необходимо учитывать, что при рикошете дробового или картечного снаряда отдельные дробины и картечины неодинаково меняют свое первоначальное направление, в связи с этим происходит значительно большее рассеивания их по сравнению с нормальным полетом снаряда.




Категория: Охотничье оружие | Добавил: 26.05.2012
Просмотров: 21622 | Теги: баллистика | Рейтинг: 4.3/3
Статьи по теме:
Поиск по сайту
Статистика

Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0
Реклама
Copyright MyCorp © 2017