Явление выстрела, его периоды и их характеристика

Выстрел
представляет собой сложный комплекс физических и химических явлений. Событие выстрела можно условно разделить на две стадии — движение снаряда в канале ствола орудия и комплекс явлений, происходящих после вылета снаряда из ствола.

Выстрелом

называется выбрасывание пули из канала ствола под действием пороховых газов, образующихся при сгорании порохового заряда. От удара бойка по капсюлю патрона возникает пламя, воспламеняющее пороховой заряд. При этом образуется большое количество сильно нагретых газов, которые создают высокое давление, действующее во все стороны с одинаковой силой. При давлении газов 250–500 кг/см2 пуля сдвигается с места и врезается в нарезы канала ствола, получая вращательное движение. Порох продолжает гореть, следовательно, количество газов увеличивается. Затем вследствие быстрого повышения скорости движения пули объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление начинает падать. Однако скорость пули в канале ствола продолжает расти, так как газы, хотя и в меньшей степени, но по-прежнему давят на нее. Пуля продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Весь процесс выстрела происходит за очень короткий промежуток времени (0,001–0,06 с). Далее полет пули в воздухе продолжается по инерции и в значительной степени зависит от ее начальной скорости.

Начальной скоростью пули

называется скорость, с которой пуля покидает канал ствола. Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола, массы пули, массы порохового заряда и других факторов. Возрастание начальной скорости увеличиваете дальность полета пули, ее пробивное и убойное действие, уменьшает влияние внешних условий на ее полет. Движение оружия назад во время выстрела называется отдачей. Давление пороховых газов в канале ствола действует во все стороны с одинаковой силой. Давление газов на дно пули заставляет ее двигаться вперед, а давление на дно гильзы передается на затвор и вызывает движение оружия назад. При отдаче образуется пара сил, под действием которой дульная часть оружия отклоняется кверху. Сила отдачи действует вдоль оси канала ствола, а упор приклада в плечо и центр тяжести оружия расположены ниже направления этой силы, поэтому при стрельбе дульная часть оружия отклоняется кверху.

Отдача

стрелкового оружия ощущается в виде толчка в плечо, руку или в грунт. Действие отдачи оружия характеризуется величиной скорости и энергии, которой оно обладает при движении назад. Скорость отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия. Энергия отдачи у автомата Калашникова невелика и воспринимается стреляющим безболезненно. Правильное и однообразное удержание оружия уменьшает влияние отдачи и повышает результативность стрельбы. Наличие дульных тормозов-компенсаторов ил компенсаторов у оружия улучшает результаты стрельбы очередями и уменьшает отдачу.

В момент выстрела ствол оружия в зависимости от угла возвышения занимает определенное положение. Полет пули в воздухе начинается по прямой линии, представляющей продолжение оси канала ствола в момент вылета пули. Эта линия называется линией бросания

. При полете в воздухе на пулю действуют две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Сила тяжести все больше отклоняет пулю вниз от линии бросания, а сила сопротивления воздуха замедляет движение пули. Под действием этих двух сил пуля продолжает полет по кривой, расположенной ниже линии бросания.
Форма траектории
зависит от величины угла возвышения и начальной скорости пули, она влияет на величину дальности прямого выстрела, прикрытого, поражаемого и мертвого пространства. С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность уменьшаться.

Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности

. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35 °. Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называются настильными.

Прямым выстрелом

называется выстрел, при котором траектория полета пули не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении.

Дальность прямого выстрела

зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и настильнее траектория, тем больше дальность прямого выстрела и, следовательно, расстояние, на котором цель может быть поражена с одной установкой прицела. Практическое значение прямого выстрела заключается в том, что в напряженные моменты боя стрельба может вестись без перестановки прицела, при этом точка прицеливания по высоте будет выбираться по нижнему обрезу цели.

Пространство за укрытием, не пробиваемым пулей, от его гребня до точки встречи называется прикрытым пространством

.

Прикрытое пространство тем больше, чем выше укрытие и настильнее траектория. Часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории, называется мертвым (непоражаемым) пространством. Оно тем больше, чем больше высота укрытия, меньше высота цели и настильнее траектория. Другую часть прикрытого пространства, на которой цель может быть поражена, составляет поражаемое пространство.

Периодизация выстрела

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06с.). При выстреле различают четыре последовательных периода:

• предварительный;
• первый, или основной;
• второй;
• третий, или период последних газов.

Предварительный период

длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление называется давлением форсирования; оно достигает 250 — 500 кг/см2 в зависимости от устройства нарезов, веса пули и твердости ее оболочки (например, у стрелкового оружия под патрон образца 1943 г. давление форсирования равно около 300 кг/см2). Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования.

Первый, или основной, период

длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период горение порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины (например, у стрелкового оружия под патрон образца 1943г. — 2800 кг/см2, а под винтовочный патрон 2900 кг/см2). Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4 — 6 см пути. Затем вследствие быстрого скорости движение пули объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление начинает падать, к концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

Второй период

длится до момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит довольно быстро и у дульного среза дульное давление составляет у различных образцов оружия 300 — 900 кг/см2 (например, у самозарядного карабина Симонова — 390 кг/см2, у станкового пулемета Горюнова — 570 кг/см2). Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например, пистолет Макарова), второй период отсутствует, так как полного сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола фактически не происходит.

Третий период

, или период после действия газов длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200 — 2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха[1].

ОСНОВЫ СТРЕЛЬБЫ ИЗ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Потребность повышения эффективности и качества обучения огневой подготовке сотрудников правоохранительных органов продиктована тем, что в последние годы остается на высоком уровне количество случаев применения оружия в правоохранительной практике. Это вызвано возросшими масштабами криминальных проявлений, которые характеризуются усилением агрессивности и жестокости, активизацией противодействия силам охраны правопорядка.

Огневая подготовка представляет собой важнейший компонент профессионального мастерства сотрудника правоохранительных органов. Целью огневой подготовки является формирование готовности сотрудника правоохранительных органов к умелому и эффективному применению табельного оружия при выполнении оперативно – служебных задач.

Для достижения поставленной цели в учебном пособии представлен материал, способствующий решению основных задач:

– формирование знаний по основам внутренней и внешней баллистики стрелкового оружия;

– изучение материальной части табельного оружия, применяемого сотрудниками правоохранительных органов;

– формирование умений комплексного владения различными видами огнестрельного оружия;

– обеспечение готовности сотрудников правоохранительных органов к правомерному пресечению противоправных действий с помощью табельного оружия.

В учебном пособии описаны и изображены различные способы изготовки к стрельбе из пистолета и способы обращения с ним при выполнении оперативно – служебных задач сотрудниками правоохранительных органов.

Данное пособие может быть использовано при проведении практических занятий и комплексных учений в образовательных организациях по дисциплинам «Огневая подготовка», «Физическая подготовка», «Тактико – специальная подготовка».

Пользователями учебного пособия могут быть преподаватели огневой, физической и тактико – специальной подготовки образовательных организаций, преподаватели, аспиранты (адъюнкты), студенты (курсанты) юридических вузов, обучающихся по направлению подготовки 40.03.01 «Юриспруденция», а также специальностям 40.05.02 «Правоохранительная деятельность» и 40.05.01 «Правовое обеспечение национальной безопасности», а также служащие негосударственных организаций обеспечения правоохраны (частных детективных, охранных предприятий и служб безопасности).

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ОСНОВЫ СТРЕЛЬБЫ ИЗ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ

Внутренняя баллистика изучает движение пули в канале ствола под действием пороховых газов и все явления, вызывающие и сопровождающие это движение. Она призвана решать задачу придания пуле наибольшей скорости без превышения допустимого давления пороховых газов в канале ствола оружия.

Периоды выстрела

Выстрелом

называется явление выбрасывания пули (снаряда) из канала ствола под действием энергии пороховых газов. Это явление характеризуется следующими особенностями:

– большой величиной давления газов (2 – 3 тыс. и более кг/см2);

– высокой температурой пороховых газов (2000 – 3000 °С);

– малой продолжительностью явления (0,001 – 0,06 сек.);

– горением порохового заряда в быстроизменяющемся объеме.

Выстрел представляет собой процесс очень быстрого превращения химической энергии пороха сначала в тепловую, а затем в кинетическую энергию движения оружия.

Выстрел начинается с удара бойка по капсюлю – воспламенителю. Удар вызывает взрывчатое превращение инициирующего или ударного состава. При этом раскаленные газы в виде луча пламени проникают через затравочные отверстия гильзы в камеру сгорания и воспламеняют пороховой заряд.

Последующее горение пороха сопровождается образованием большого количества газов, нагретых до 2000 – 3000 0C. Газы с огромной силой давят во все стороны: на стенки гильзы, ее дно и на пулю. Канал ствола надежно заперт затвором. Давление газов на дно гильзы заставляют ее прижиматься к чашечке затвора, давление на стенки гильзы – плотно прижиматься к стенкам патронника, а давление на пулю заставляет ее врезаться в нарезы ствола, двигаться по его каналу с нарастающей скоростью и вылетать из ствола. Сразу обратим внимание на то, что взрывчатое превращение порохов принято называть горением, хотя это превращение длится не более 0,06 сек. Дело в том, что бризантные, или дробящие, взрывчатые вещества разлагаются в сотни раз быстрее порохов. Так, по сравнению с ними превращение порохов может рассматриваться как быстрое горение, но как раз эта медлительность порохов и позволяет использовать их в качестве метательных средств. Благодаря замедленности разложения снаряд успевает стронуться с места задолго до того как весь превратится в газы, следовательно, при относительно низком давлении.

Рис. 1. Периоды выстрела

Эти явления делятся на четыре периода (рис. 1)

Pо – давление форсирования;

Pм – наибольшее (максимальное) давление;

Pк и Vк – давление газов и скорость пули в момент конца горения пороха;

Pд и Vд – давление газов и скорость пули в момент вылета ее из канала ствола;

Vм – наибольшая (максимальная) скорость пули;

Pатм. – давление, равное атмосферному.

Период явления выстрела, в котором идет горение порохового заряда в постоянном объеме до величины, необходимой для полного врезания пули в нарезы, называется предварительным периодом

. Он характеризуется образованием давления форсирования (Рф). Для стрелкового оружия оно равно 250–500 кг/см2.

Рф =250 – 500 кг/см2

Рис. 2. Предварительный период выстрела

Первый,

или
основной
, период явления выстрела, для которого характерно горение порохового заряда в быстроизменяющемся объеме. Он длится от момента, когда достигнуто давление форсирования, до полного сгорания порохового заряда. В этот период давление газов достигает максимального значения (Рмах). Для стрелкового оружия оно достигает 2500 – 4000 кг/см2. Это давление вызывает значительное ускорение движения пули в канале ствола, в результате увеличивается запульное пространство, поэтому, несмотря на приток новых газов, давление начинает падать, достигая в конце горения порохового заряда примерно 2/3 максимального давления, а скорость движения пули к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости.

Рmax = 2500 – 4000 кг/см2

V2 = 3/4Vначальной

4 – 9 см

Рис. 3. Первый, или основной, период выстрела

Второй период

явления выстрела. После сгорания порохового заряда приток новых газов прекращается, но так как газы обладают большим запасом энергии, то продолжается их расширение и, следовательно этого, увеличение скорости движения пули. Этот период длится от конца горения порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. В конце периода давление быстро падает и достигает у дульного среза дульного давления 300 – 900 кг/см2.

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (пистолет Макарова), второй период отсутствует, так как полного сгорания порохового газа к моменту вылета пули из канала ствола практически не происходит.

Рк=300 – 900 кг/см2

Рис. 4. Второй период выстрела

Третий период

, или период последствия газов, характеризуется тем, что газы, истекающие из ствола вслед за пулей, продолжают воздействовать на нее. Когда пуля покидает ствол, вслед за ним вырывается поток газов, скорость которых в 2 – 3 раза превышает скорость, приобретенную пулей. Эти газы оказывают некоторое влияние на пулю, увеличивая ее скорость на 2 – 4 м/сек. В то же время на оружие оказывает значительное влияние истечение газов из ствола, увеличивая скорость отдачи на 20 – 25%. Период длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В этот период давление резко падает. Скорость же пули возрастает до тех пор, пока давление газов на пулю не станет равным сопротивлению воздуха и не достигнет своего максимума (Vmax) на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола.

Р = Ратмосферное; V = Vmax

Рис. 5. Третий период или период последействия газов

Начальная скорость пули

Начальной скоростью

называется скорость, с которой пуля покидает ствол, то есть у дульного среза ствола. Ее называют также дульной скоростью. Фактически же в эту скорость включают и некоторое приращение скорости, вызванное последействием пороховых газов. Эта суммарная скорость обозначается латинской буквой с подстрочным указателем нулевой дистанции (V0). Начальная скорость является важнейшим баллистическим показателем, предопределяющим резкость боя. Средняя скорость вычисляется по формуле:

Vср=L/t

где Vср – скорость средняя; L – расстояние до мишени; t – время полета пули до мишени.

При стрельбе из нарезного оружия увеличение начальной скорости практически всегда желательно: траектория пули выпрямляется, а ее кинетическая энергия возрастает. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.

Величина начальной скорости – одна из основных баллистических характеристик оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули (снаряда), действительность огня, пробивная и убойная сила, прямой выстрел.

Величина начальной скорости зависит от многих факторов. Основными из них являются следующие:

1. Вес пули (снаряда). С увеличением веса пули при одном и том же заряде величина начальной скорости уменьшается, а с уменьшением веса – увеличивается.

2. Вес заряда. С увеличением заряда при одном и том же весе пули (снаряда) начальная скорость увеличивается.

3. Длина канала ствола. С увеличением длины канала ствола начальная скорость увеличивается, так как пуля (снаряд) большее время подвергается воздействию давления газов. Однако это увеличение начальной скорости с увеличением канала ствола происходит до определенных пределов. При очень большой длине ствола может оказаться, что сила действия пороховых газов станет меньше силы сопротивления движения пули (снаряда) в канале ствола. В этом случае скорость пули начнет уменьшаться.

4. Температура и влажность порохового заряда. С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а следовательно, и максимальное давление, и начальная скорость. С повышением влажности порохового заряда уменьшаются скорость горения и начальная скорость.

5. Форма и размеры пороха. Они оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а следовательно, и на начальную скорость пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.

6. Плотность заряжания, то есть соотношение веса заряда и объема гильзы при вставленной пуле. При глубокой посадке пули значительно увеличивается плотность заряжания, что может привести при выстреле к резкому скачку давления и вследствие этого к разрыву ствола, поэтому такие патроны нельзя использовать для стрельбы. При уменьшении (увеличении) плотности заряжания увеличивается (уменьшается) начальная скорость пули.

Полет пули в воздухе

Пуля, получив при вылете из канала ствола определенную начальную скорость, стремится по инерции сохранить величину и направление этой скорости.

Если бы полет пули совершался в безвоздушном пространстве и на нее не действовала сила тяжести, пуля двигалась бы прямолинейно, равномерно и бесконечно. Однако на пулю, летящую в воздушной среде, действуют силы, которые изменяют скорость ее полета и направление движения. Этими силами являются сила тяжести и сила сопротивления воздуха (рис. 8).

Рис. 8. Силы, действующие на пулю во время ее полета

Вследствие совместного действия этих сил пуля теряет скорость и изменяет направление своего движения, перемещаясь в воздухе по кривой линии, проходящей ниже направления оси канала ствола.

Линия, которую описывает в пространстве движущаяся пуля (ее центр тяжести), называется траекторией

.

Обычно баллистика рассматривает траекторию над горизонтом оружия

– воображаемой бесконечной горизонтальной плоскостью, проходящей через точку вылета (рис. 9).

Рис. 9. Горизонт оружия

Движение пули, а следовательно, и форма траектории зависят от многих условий. Чтобы уяснить себе, как образуется в пространстве траектория нее, необходимо рассмотреть, прежде всего, как действуют на пулю в отдельности сила тяжести и сила сопротивления воздушной среды.

Действие силы тяжести. Представим себе, что на пулю после вылета ее из канала ствола не действует никакая сила. В этом случае, как говорилось выше, пуля двигалась бы по инерции бесконечно, равномерно и прямолинейно по направлению оси канала ствола; за каждую секунду она пролетела бы одинаковые расстояния с постоянной скоростью, равной начальной. В этом случае, если бы ствол оружия был направлен прямо в цель, пуля, следуя в направлении оси канала ствола, попала бы в нее (рис. 10).

Рис. 10. Движение пули по инерции (если бы не было силы тяжести и сопротивления воздуха)

Допустим теперь, что на пулю действует только одна сила тяжести. Тогда пуля начнет падать вертикально вниз, как и всякое свободно падающее тело.

Если предположить, что на пулю при ее полете по инерции в безвоздушном пространстве действует сила тяжести, то под действием этой силы пуля опустится ниже от продолжения оси канала ствола – в первую секунду – на 4,9 м, во вторую – на 19,6 м и т.д. В этом случае, если навести ствол оружия в цель, пуля никогда в нее не попадет, так как, подвергаясь действию силы тяжести, она пролетит под целью (рис. 11).

Рис. 11. Движение пули (если бы на нее действовала сила тяжести, но не действовало сопротивление воздуха)

Вполне очевидно, что для того, чтобы пуля пролетела определенное расстояние и попала в цель, необходимо направить ствол оружия куда – то выше цели. Для этого нужно, чтобы ось канала ствола и плоскость горизонта оружия составляли некоторый угол, который называется углом возвышения.

Как видно на рис. 11, траектория пули в безвоздушном пространстве, на которую действует сила тяжести, представляет собой правильную кривую, которая называется параболой. Самая высокая точка траектории над горизонтом оружия называется ее вершиной. Часть кривой от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью. Такая траектория пули характерна тем, что восходящая и нисходящая ветви совершенно одинаковы, а угол бросания и падения равны между собой.

На рис. 12 изображены две схемы приведения пистолета Макарова к нормальному бою на дальности 25 м:

А – превышение 12,5 см;

Б – превышение 0.

Рис. 12. Превышения траекторий ПМ

Превышение траектории над линией прицеливания – кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания.

Траектория пули представляет собой неравномерно изогнутую в вертикальной плоскости кривую, которая имеет превышения над линией прицеливания.

Поскольку применение оружия подразумевает ведение огня на коротких расстояниях, то нас интересует левая половина траектории – до 25 м. Знание параметров превышения траектории поможет быстро и правильно определить район прицеливания. Все отечественное оружие имеет пристрелку по схеме «А», хотя такое прицеливание подходит больше для спортивной стрельбы.

В боевой обстановке некогда вычислять превышения на различных дальностях, поэтому оружие целесообразней пристреливать по схеме «Б», когда точка прицеливания является точкой попадания. Однако при стрельбе до 10 м максимальное превышение составляет 5 см, поэтому на практике с достаточной точностью можно считать точку прицеливания точкой попадания. Из рисунка хорошо видно, что на дальности до 25 м траектория является практически прямой линией.

Учитывая, что пуля весит всего лишь несколько граммов, становится вполне очевидным большое тормозящее действие, которое оказывает воздух. Во время полета пуля расходует значительную часть своей энергии на то, чтобы раздвинуть частицы воздуха.

Как показывает Рис.снимок пули, летящей со сверхзвуковой скоростью (свыше 340 м/с), перед ее головной частью образуется уплотнение воздуха (рис. 13). От этого уплотнения расходится во все стороны головная баллистическая волна. Частицы воздуха, скользя по поверхности пули и срываясь с ее боковых стенок, образуют позади зону разреженного пространства. Стремясь заполнить образовавшуюся пустоту, частицы воздуха создают завихрения, в результате чего за дном пули тянется хвостовая волна.

Рис. 13. Пуля, летящая со сверхзвуковой скоростью (свыше 340 м/сек.)

Уплотнение воздуха перед головной частью пули тормозит ее полет; разреженная зона позади пули засасывает ее и этим еще больше усиливает торможение; стенки пули испытывают трение о частицы воздуха, что также замедляет ее полет. Равнодействующая этих трех сил и составляет силу сопротивления воздуха.

Огромное влияние, оказываемое сопротивлением воздуха на полет пули, также видно из следующего примера. Пуля, выпущенная из винтовки Мосина образца 1891/30 гг. или из снайперской винтовки Драгунова (СВД) в обычных условиях (при сопротивлении воздуха), имеет наибольшую горизонтальную дальность полета 3400 м, а при стрельбе в безвоздушном пространстве она могла бы пролететь 76 км. Следовательно, под действием силы сопротивления воздуха траектория пули теряет форму правильной параболы, приобретая форму несимметричной кривой линии; вершина делит ее на две неравные части, из которых восходящая ветвь всегда длиннее нисходящей. При стрельбе на средние дистанции можно условно принимать отношение длины восходящей ветви траектории к нисходящей как 3:2.

Горизонт оружия

Рис. 20. Угол возвышения и угол бросания

Угол бросания, при котором горизонтальная дальность полета пули наибольшая, называется углом наибольшей дальности

. Для современного стрелкового оружия величина этого угла колеблется в пределах 30–35° в зависимости от веса и формы пули.

Траектории, образуемые при углах бросания меньше угла наибольшей дальности (0–35°), называются настильными

.

Траектории, образуемые при углах бросания больше угла наибольшей дальности (35–90°), называются навесными

.

Углом вылета

называется угол, образованный направлением оси канала ствола до выстрела и в момент вылета пули из канала ствола. Итак, между горизонтальной дальностью полета пули и углом бросания существует определенная зависимость. Согласно законам механики, наибольшая горизонтальная дальность полета в безвоздушном пространстве соответствует углу бросания, равному 45°. При увеличении угла от 0° до 45° дальность полета пули возрастает, а затем при дальнейшем увеличении углов от 45 до 90° – уменьшается. Угол бросания, при котором горизонтальная дальность полета пули будет наибольшей, называется углом наибольшей дальности.

При полете пули в воздухе угол наибольшей дальности не достигает величины 45°; в зависимости от веса и формы пули его величина для современного стрелкового оружия колеблется в пределах 30 – 35°. Угол наибольшей дальности для винтовки при стрельбе легкой пулей равен 35°

В большинстве случаев сотрудникам органов внутренних дел приходится открывать огонь на поражение на сверхкоротких (0 – 5 м), коротких (от 5 до 25 м) и средних дистанциях (от 25 до 100 м), на которых выстрел практически из всех видов оружия (пистолеты, пулеметы, автоматы, винтовки) будет прямым (пистолеты и револьверы предназначены для стрельбы на дистанции до 50 м). Прямой выстрел

– это выстрел, при котором траектория полета пули которого не превышает высоту цели над линией прицеливания на всем своем протяжении.

Рис. 21. Настильные и навесные траектории

Рис. 22. Траектория и ее элементы

Различают следующие элементы траектории

:

Точка вылета – центр дульного среза, она является началом траектории.

Горизонт оружия – горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.

Линия возвышения – линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия до выстрела.

Линия бросания – линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули.

Плоскость стрельбы – вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения.

Угол возвышения – угол между линией возвышения и горизонтом оружия.

Угол бросания – угол между линией бросания и горизонтом оружия.

Угол вылета – угол между линией возвышения и линией бросания.

Точка падения – точка пересечения траектории с горизонтом оружия.

Угол падения – угол между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия.

Горизонтальная дальность – расстояние от точки вылета до точки падения.

Вершина траектории – наивысшая точка траектории.

Высота траектории – кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия.

Линия прицеливания – прямая, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне верхнего края целика) и вершину мушки в точку прицеливания.

Угол прицеливания – угол между линией возвышения и линией цели.

Угол места цели – угол между линией прицеливания и горизонтом оружия.

Угол встречи – угол между касательной к траектории в точке встречи и поверхностью цели.

Точка цели – точка, в которую направляют огонь и стремятся попасть пулями.

Линия цели – линия, соединяющая точку вылета с точкой цели.

Точка встречи – точка пересечения траектории с целью или поверхностью преграды.

Точка прицеливания – точка пересечения линии прицеливания с целью или плоскостью цели.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Типы патронов

9 – мм патрон со свинцовой пулей без стального сердечника

. В месте крепления пули и гильзы нет цветной каймы. Выпускается Новосибирским заводом низковольтной аппаратуры (масса пули – 6,1 г, начальная скорость – 315 м/с), Тульским патронным заводом (масса пули – 6,86 г, начальная скорость – 303 м/с), Барнаульским станкостроительным заводом (масса пули – 6,1 г, начальная скорость – 325 м/с).

9 – мм патрон со стальным сердечником

(маркировка 57 – H – 181C). 9 – мм
высокоимпульсный патрон со стальным сердечником
(ПММ)
с повышенной пробивной способностью
(маркировки 57 – H – 181CM; 7Н16). Масса патрона – 9,5 г, масса пули – 5,6 г, длина гильзы – 18 мм, длина патрона – 25 мм, начальная скорость полета пули – 425 м/с. У патронов со стальным сердечником в месте крепления пули и гильзы красная кайма.

9 – мм патрон с экспансивной пулей

(СП – 7) имеет три модификации: одна – с полиэтиленовой пробкой в головной части и две – с шестигранным отверстием в головной части и надрезами оболочки. Патрон СП – 7 с массой пули 4,1 г, дульной скоростью 420 м/с, максимальным давлением пороховых газов 122,6 МПа (1250 кгс/см2) выпускается Климовским штамповочным заводом; патрон с массой пули 6,1 г, начальной скоростью 325 м/с – Барнаульским станкостроительным заводом. Патрон с экспансивной пулей (цилиндрический, экспансивный, со свинцовым сердечником и насеченной оболочкой) выпускается Новосибирским заводом НВА.

9 – мм патрон с трассирующей пулей

(ПТ) предназначен для стрельбы из всех видов оружия, в которых используется штатный патрон к пистолету Макарова. Пуля трассирующего действия позволяет осуществлять корректировку огня и оказывать психологическое воздействие (масса патрона 9,6 г, масса пули 5,7 г). У патрона с трассирующей пулей в месте крепления пули и гильзы зеленая кайма. Выпускается Новосибирским заводом НВА.

9 – мм патрон для разрушения малопрочных преград

(СП – 8). Средняя скорость пули составляет 255 м/с, максимальное давление пороховых газов – 78,5 МПа (800 кгс/см2), масса пули 4,1 г. Выпускается Климовским штамповочным заводом.

9 – мм бронебойный патрон

(БЖТ) выпускается Новосибирским заводом НВА (масса пули 5,9 г).

9 – мм патрон ПБМ 9х18. Пуля патрона ПБМ 9х18 является полуоболочечной, с оголенным стальным сердечником и с алюминиевой рубашкой, облегающей сердечник. Скорость пули на удалении 10 м от дульного среза составляет 470 – 480 м/с. Малая масса пули при высокой начальной скорости (по сравнению со штатным патроном) увеличила кинетическую энергию пули при встрече ее с преградой на дистанциях до 25 м. При этом за счет уменьшения массы пули импульс отдачи при выстреле практически равноценен импульсу отдачи при стрельбе штатным 9 – мм пистолетным патроном ПМ. Пуля патрона ПБМ 9х18 пробивает общевойсковой защитный жилет модели 6Б5 – 12 на дистанции 30 м с вероятностью 100%, а стальной 5 – мм лист на дистанции 15 метров с вероятностью 80%.

ПИСТЛЕТА

Разборка и сборка пистолета

Разборка пистолета может быть неполной и полной. Неполная разборка

производится для чистки, смазки и осмотра пистолета,
полная
– для чистки при сильном загрязнении пистолета, после нахождения его под дождем или в снегу, при переходе на новую смазку, а также при ремонте.

Частая полная разборка пистолета не допускается

, так как она ускоряет изнашивание частей и механизмов.

При разборке и сборке пистолета необходимо соблюдать следующие правила:

– разборку и сборку производить на столе, скамейке или на чистой подстилке;

– части и механизмы класть в порядке разборки, обращаться с ними осторожно, не допускать излишних усилий и резких ударов;

– при сборке обращать внимание на нумерацию частей, чтобы не перепутать их с частями других пистолетов.

Неполную разборку пистолета производить в следующем порядке:

1. Извлечь магазин из основания рукоятки. Удерживая пистолет за рукоятку правой рукой, большим пальцем левой руки отвести защелку магазина назад до отказа, одновременно оттягивая указательным пальцем левой руки выступающую часть крышки магазина, извлечь магазин из основания рукоятки (рис. 46).

2. Проверить, нет ли в патроннике патрона, для чего выключить предохранитель (опустить флажок вниз), отвести левой рукой затвор в заднее положение, поставить его на затворную задержку и осмотреть патронник. Нажав большим пальцем правой руки на затворную задержку, отпустить затвор.

Рис. 46. Извлечение магазина из основания рукоятки

3. Отделить затвор от рамки (рис. 47, 48). Взяв пистолет в правую руку за рукоятку, левой рукой отвести спусковую скобу вниз и, перекосив ее влево, упереть в рамку так, чтобы она удерживалась в этом положении. При дальнейшей разборке удерживать ее в приданом положении указательным пальцем правой руки. Левой рукой отвести затвор в крайнее заднее положение и, приподняв его задний конец, дать ему возможность продвинуться вперед под действием возвратной пружины. Отделить затвор от рамки и поставить спусковую скобу на свое место.

4. Снять со ствола возвратную пружину (рис. 49). Удерживая рамку правой рукой за рукоятку и вращая возвратную пружину на себя левой рукой, снять ее со ствола. При снятии возвратной пружины со ствола пружину следует удерживать за витки с меньшим диаметром – со стороны казенной части ствола.

Рис. 49. Снятие возвратной пружины

Сборку пистолета после неполной разборки производить в обратном порядке:

1. Надеть на ствол возвратную пружину. Взяв рамку за рукоятку в правую руку, левой рукой надеть возвратную пружину на ствол обязательно тем концом, в котором крайний виток имеет меньший диаметр по сравнению с другими витками.

2. Присоединить затвор к рамке (рис. 50, 51). Удерживая рамку за рукоятку в правой руке, а затвор в левой, ввести свободный конец возвратной пружины в канал затвора и отвести затвор в крайнее заднее положение так, чтобы дульная часть ствола прошла через канал затвора и выступила наружу. Опустить задний конец затвора на рамку так, чтобы продольные выступы затвора поместились в пазах рамки, и, прижимая затвор к рамке, отпустить его. Затвор под действием возвратной пружины энергично возвращается в переднее положение.

3. Включить предохранитель (поднять флажок вверх).

Примечание.

Для присоединения затвора к рамке не обязательно оттягивать вниз и перекашивать спусковую скобу. При этом, отводя затвор в крайнее заднее положение, необходимо приподнять его задний конец вверх до отказа так, чтобы не произошло утыкания нижней передней стенки затвора в гребень спусковой скобы, ограничивающий движение затвора назад.

4. Вставить магазин в основание рукоятки(рис. 52). Удерживая пистолет в правой руке, большим и указательным пальцами левой руки вставить магазин в основание рукоятки через нижнее окно основания рукоятки. Нажать на крышку магазина большим пальцем так, чтобы защелка (нижний конец боевой пружины) заскочила за выступ на стенке магазина; при этом должен произойти щелчок. Удары по магазину ладонью не допускаются.

Рис. 52. Установка магазина в основание рукоятки пистолета

5. Проверить правильность сборки

пистолета после неполной разборки. Выключить предохранитель (опустить флажок вниз). Отвести затвор в заднее положение и отпустить его. Затвор, продвинувшись несколько вперед, становится на затворную задержку и остается в заднем положении. Нажав большим пальцем правой руки на затворную задержку, отпустить затвор, который под действием возвратной пружины должен энергично возвратиться в переднее положение, а курок – встать на боевом взводе. Включить предохранитель (поднять флажок вверх), в результате чего курок должен сорваться с боевого взвода и заблокироваться.

Полную разборку

пистолета производить в следующем порядке.

1. Произвести неполную разборку пистолета.

2. Отделить шептало и затворную задержку от рамки. Взять пистолет в левую руку, придерживая большим пальцем левой руки головку курка и нажимая указательным пальцем на хвост спускового крючка, плавно спустить курок с боевого взвода.

Выступом протирки снять крючок пружины шептала с затворной задержки (рис. 53). Указательным и большим пальцами правой руки повернуть шептало вперед до совпадения лыски на правой цапфе с прорезью цапфенного гнезда в рамке, затем шептало и затворную задержку приподнять вверх и отделить их от рамки (рис. 54).

3. Отделить рукоятку от основания рукоятки и боевую пружину от рамки. Лезвием протирки вывинтить винт и, сдвигая рукоятку назад, отделить ее от основания рукоятки (рис. 55). Прижимая большим пальцем левой руки боевую пружину к основанию рукоятки, сдвинуть вниз и отделить от основания рукоятки задвижку боевой пружины и снять боевую пружину с прилива основания рукоятки (рис. 56).

Примечания:

1. В боевых условиях, если нет под руками протирки, винт можно вывинтить отражателем затворной задержки. 2. В пистолетах первых выпусков боевая пружина крепится без задвижки.

4. Отделить курок от рамки (рис. 57). Удерживая рамку в левой руке и повернув спусковой крючок в крайнее переднее положение, указательным и большим пальцами правой руки повернуть курок вперед до совпадения лысок на его цапфах с прорезями в цапфенных гнездах в рамке, сдвинуть курок в сторону ствола и вынуть его.

Рис. 57. Отделение курка от рамки

5. Отделить спусковую тягу с рычагом взвода от рамки (рис. 58). Удерживая рамку в левой руке, правой рукой приподнять задний конец спусковой тяги и вывести цапфу из отверстия спускового крючка.

Рис. 58. Отделение спусковой тяги с рычагом взвода от рамки

6. Отделить спусковой крючок от рамки (рис. 59). Удерживая рамку в левой руке, правой рукой оттянуть спусковую скобу вниз, как это делается при неполной разборке пистолета, поворачивая хвост спускового крючка вперед, вывести цапфы спускового крючка из цапфенных гнезд в рамке и отделить спусковой крючок от рамки. Поставить спусковую скобу на свое место.

Рис. 59. Отделение спускового крючка от рамки

7. Отделить предохранитель и ударник от затвора (рис. 60). Взяв затвор в правую руку, большим пальцем левой руки повернуть флажок предохранителя вверх, затем указательным и большим пальцами левой руки отвести флажок из гнезда несколько в сторону, повернуть дальше назад и вынуть из гнезда затвора.

Легкими ударами задним концом затвора по ладони левой руки извлечь из затвора ударник.

Рис. 60. Отделение предохранителя и ударника от затвора

8. Отделить выбрасыватель от затвора (рис. 61). Положить затвор на стол (скамейку), правой рукой с помощью выступа протирки утопить гнеток выбрасывателя и, одновременно нажимая указательным пальцем левой руки на переднюю часть выбрасывателя и поворачивая его вокруг зацепа, вынуть его из паза, после этого осторожно извлечь из гнезда затвора гнеток с пружиной.

Рис. 61. Отделение выбрасывателя от затвора

9. Разобрать магазин (рис. 62). Взяв магазин в правую руку, большим и указательным пальцами этой руки отжать пружину подавателя к подавателю, левой рукой снять крышку магазина за ее выступающую часть и вынуть из корпуса магазина пружину подавателя и подаватель.

Рис. 62. Отсоединение крышки магазина

Сборку пистолета после полной разборки производить в обратном порядке.

1. Собрать магазин (рис. 63). Удерживая корпус магазина в левой руке так, чтобы выступ для защелки магазина был впереди и вверху, правой рукой вложить подаватель в корпус магазина. Вставить в корпус магазина пружину подавателя неотогнутым концом вниз и, поджимая пружину большим пальцем левой руки, правой рукой надвинуть крышку на загнутые ребра корпуса так, чтобы отогнутый конец пружины заскочил в отв

За доли секунды четыре периода выстрела

Стрельба из 23-мм ружья КС-23
Слово «выстрел» в артиллерии употребляется в нескольких значениях и обозначает: совокупность процессов, протекающих в стволе огнестрельного оружия; комплект боеприпасов, предназначенных для стрельбы из этого оружия; момент вылета пули (снаряда) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда. Во внутренней баллистике слово «выстрел» употребляется в его первом значении.

Явлением выстрела называется совокупность механических, физических, химических, термодинамических и газодинамических процессов, проходящих в оружии от момента начала воспламенения заряда до момента окончания истечения пороховых газов из канала ствола оружия после вылета снаряда.

Явление выстрела включает следующие процессы: — воспламенение пороха; — горение пороха; — образование пороховых газов; — врезание ведущих поясков в нарезы; — поступательное движение пули (снаряда); — трение ведущих поясков о поверхность канала ствола; — вращательное движение пули (снаряда); — расширение пороховых газов; — движение пороховых газов; — движение элементов боевого заряда; — изменение состава пороховых газов; — теплопередача от пороховых газов к стенкам ствола; — нагрев ствола; — деформация ствола, пули (снаряда), гильзы; — износ и разгар канала ствола; — вытеснение воздуха из канала ствола; — движение подвижных частей автоматики оружия; — истечение пороховых газов из канала ствола; — образование дульной волны; — образование дульного пламени.

Перечисленные процессы могут протекать в одном или в нескольких периодах. Так, воспламенение пороха и врезание ведущих поясков в нарезы происходит в предварительном периоде, образование дульной волны — в периоде последействия. А движение пороховых газов протекает в четырех периодах — предварительном (пиростатическом), пиродинамическом, термодинамическом и последействия. Наибольшее число процессов совершается одновременно в пиродинамическом периоде, поэтому он является наиболее сложным и общим.

Перечисленные процессы не равноценны по их роли при решении основной задачи пиродинамики, т. е. с точки зрения раскрытия характера движения снаряда в канале ствола орудия. К основным процессам явления выстрела относятся: — горение пороха; — образование пороховых газов; — расширение пороховых газов; — поступательное движение снаряда; — истечение пороховых газов из канала ствола.

Эти процессы во внутренней баллистике изучаются подробно.

Следует отметить, что горение пороха происходит сначала в постоянном объеме, а с момента начала движения пули (снаряда) — в переменном объеме, расширение пороховых газов происходит как при горении пороха, так и после его горения.

Во время выстрела из стрелкового оружия происходят следующие явления.

Стрельба из 7,62-мм снайперской винтовки Драгунова СВД-С
При спуске курка с боевого взвода боек ударяет по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник, вызывая этим мгновенный взрыв ударного состава капсюля. Возникающее при этом сильное пламя через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому заряду, воспламеняя со всех сторон зерна пороха. Пороховой (боевой) заряд, почти одновременно загораясь, выделяет большое количество сильно нагретых упругих пороховых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор. По мере сгорания заряда пороховым газам становится тесно в пороховой камере (патроннике). Стремясь расшириться, они давят во все стороны с одинаковой силой, в том числе и на пулю. Встречая сопротивление прочных стенок ствола и дна гильзы, упирающейся в личинку затвора, пороховые газы распространяются в сторону наименьшего сопротивления, толкая перед собой пулю. В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола) назад. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение (упругая деформация), и гильза, плотно прижимаясь к патроннику, препятствует прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание. Раскаленные газы и частицы несгоревшего пороха, истекающие из канала ствола вслед за пулей, при встрече с воздухом образуют пламя и ударную волну, которая является источником звука при выстреле.

В этом и состоит явление выстрела. Он протекает очень быстро. Так, пуля в стволе 7,62 мм магазинной винтовки Мосина образца 1891/30 гг. движется всего лишь около 0,0015 сек.

При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола (например, автомат Калашникова АК-74, ручной пулемет Калашникова РПК-74; снайперская винтовка Драгунова СВД; единый пулемет Калашникова ПКМ), часть пороховых газов после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камеру, ударяет в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой (толкатель с затвором) назад.

Пока затворная рама (стебель затвора) не пройдет определенное расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, затвор продолжает запирать канал ствола. После вылета пули из канала ствола происходит его отпирание; затворная рама и затвор, двигаясь назад, сжимают возвратную (возвратно-боевую) пружину; затвор при этом извлекает из патронника гильзу. При движении вперед под действием сжатой пружины затвор досылает очередной патрон в патронник и вновь запирает канал ствола.

При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи (например, пистолет Макарова ПМ, автоматический пистолет Стечкина АПС, пистолет-пулемет Шпагина образца 1941 года ППШ), давление газов через дно гильзы передается на затвор и вызывает движение затвора с гильзой назад. Это движение начинается в момент, когда давление пороховых газов на дно гильзы преодолевает инерцию затвора и усилие возвратно-боевой пружины. Пуля к этому времени уже вылетает из канала ствола. Отходя назад, затвор сжимает возвратно-боевую пружину, затем под действием энергии сжатой пружины затвор движется вперед и досылает очередной патрон в патронник.

В некоторых образцах оружия (например, крупнокалиберный пулемет Владимирова КПВ, станковый пулемет «Максим» обр. 1910 года) под действием давления пороховых газов на дно гильзы вначале движется назад ствол вместе со сцепленным с ним затвором (замком). Пройдя некоторое расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, ствол и затвор расцепляются, после чего затвор по инерции отходит в крайнее заднее положение и сжимает (растягивает) возвратную пружину, а ствол под действием пружины возвращается в переднее положение.

Стрельба из 5,45-мм автомата Калашникова АКС-74 с магазином емкостью 60 патронов
Явление выстрела характеризуется кратковременностью и сложностью, оно длится десятые и даже сотые доли секунды (0,001-0,06 сек), причем за столь короткий промежуток времени происходит множество процессов различной природы, связанных друг с другом.

Во время выстрела развиваются высокие давления, достигающие тысяч атмосфер, и высокие температуры до 3000 °C.

При сгорании порохового заряда примерно 25-35% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15-25% энергии — на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола; нагревание стенок ствола, гильзы и пули; перемещение подвижных частей оружия, газообразной и несгоревшей частей пороха); около 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола.

Несмотря на кратковременность явления выстрела, его можно разделить на четыре последовательных периода.

Предварительный (или пиростатический) период длится от момента начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола по мере горения пороха количество пороховых газов увеличивается, в связи с чем быстро нарастает и давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю (снаряд) с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Когда оно достигает определенной величины, достаточной для преодоления сил сопротивления движению (обжимки пули в дульце гильзы, врезания пули в нарезы и др.), пуля начинает свое движение. Давление пороховых газов, которое необходимо для полного врезания пули в нарезы, называется давлением форсирования. В стрелковом оружии оно колеблется в пределах 25-50 МПа (250-500 кг/кв.см) при стрельбе оболочечными пулями, в зависимости от устройства нарезов, массы пули и твердости ее оболочки (например, у стрелкового оружия под 7,62 мм автоматный патрон образца 1943 года давление форсирования равно около 30 МПа (300 кг/кв.см).

Горение порохового заряда в этот период происходит в постоянном объеме, оболочка (поясок) пули (снаряда) врезается в нарезы мгновенно, а ее движение начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования.

Стрельба из 7,62-мм единого пулемета Калашникова ПКМ
Первый (или основной) пиродинамический период длится от начала движения пули (снаряда) до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период горение порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда пуля (снаряд) еще не приобрела большую скорость движения по каналу ствола, количество газов растет значительно быстрее, чем объем запульного (заснарядного) пространства (пространство между дном пули (снаряда) и дном гильзы), в силу чего давление газов в канале ствола быстро повышается и достигает наибольшей величины. Например, у стрелкового оружия, рассчитанного на использование 7,62 мм автоматного патрона образца 1943 года — 280 МПа (2800 кг/кв.см), а под 7,62 мм винтовочный патрон — 290 МПа (2900 кг/кв.см). Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4-6 см пути (снарядом 4-10 калибров). Затем, вследствие значительного увеличения скорости движения пули (снаряда), объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление в канале ствола начинает постепенно снижаться. В конце горения пороха давление пороховых газов составляет примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

Максимальное давление, которое развивают пороховые газы в стволе 7,62 мм магазинной винтовки Мосина образца 1891/30 гг. при стрельбе легкой пулей — 285 МПа (2850 кг/кв.см), при стрельбе тяжелой пулей — до 320 МПа (3200 кг/кв.см). Максимальное давление пороховых газов в стволе 5,6 мм малокалиберной винтовки и пистолета равно 130 МПа (1300 кг/кв.см), а в стволе 7,62 мм револьвера «Наган» образца 1895 года — 110 МПа (1100 кг/кв.см).

Второй термодинамический период длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули (снаряда) из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и дальнейшее движение пули (снаряда) происходит под действием постоянного, свободно расширяющегося количества пороховых газов, которые, благодаря своей упругости, обладают еще большим запасом энергии; продолжая расширяться, они увеличивают скорость движения пули. Спад давления во втором периоде происходит быстрее, чем в конце первого периода, и у дульного среза дульное давление (т. е. давление пороховых газов в момент вылета пули из канала ствола) составляет у орудия 1/3, у различных образцов стрелкового оружия — 1/5 максимального давления — от 20 (200 кг/кв.см до 90 МПа (900 кг/кв.см). Например, у 5,6 мм малокалиберной винтовки ТОЗ-8 — около 20 МПа (200 кг/кв.см); у 7,62 мм магазинной винтовки Мосина образца 1891/30 гг. оно равно 41,6 МПа (416 кг/кв.см); у 7,62 мм самозарядного карабина Симонова СКС — 39 МПа (390 кг/кв.см), у 7,62 мм станкового пулемета Горюнова — 57 МПа (570 кг/кв.см). Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.

Характер изменения давления пороховых газов в канале ствола и нарастания скорости движения пули при стрельбе из винтовки обр. 1891/30 гг. и малокалиберной винтовки показан в таблице 1.

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например у пистолета Макарова ПМ), второй период отсутствует, так как пуля вылетает из канала ствола раньше, чем успевает полностью сгореть пороховой заряд.

Третий период, или период последействия газов, длится от момента вылета пули (снаряда) из канала ствола до момента окончания истечения пороховых газов из канала ствола и прекращения действия пороховых газов на пулю (снаряд). В течение этого периода пороховые газы, вырываясь из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/сек (значительно большей, чем скорость пули), продолжают на некотором расстоянии от дульного среза оружия (до 20 см) оказывать давление на дно пули и сообщают ей дополнительную скорость — до тех пор, пока сопротивление окружающей воздушной среды не станет равным давлению газов на дно пули. Следовательно, по мере продвижения пули в канале ствола скорость ее движения непрерывно возрастает, достигая наибольшей (максимальной) в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули (снаряда) будет уравновешено сопротивлением воздуха.

Стрельба из 23-мм спаренной зенитной установки ЗУ-23-2
В образцах стрелково-артиллерийского вооружения обычно имеют место все перечисленные периоды и только в редких случаях, когда окончание горения пороха происходит после вылета снаряда, отсутствует термодинамический период. В минометах, как правило, отсутствует период форсирования.

После прохождения дульного среза оружия пуля (снаряд) имеет максимальную скорость.

Нужно отметить, что характер нарастания давления пороховых газов в канале ствола в значительной мере зависит от плотности порохового заряда. С увеличением плотности заряда резко повышается скорость горения пороха, а следовательно, и нарастание давления газов, вплоть до возникновения детонации. Поэтому, во избежание несчастных случаев, не следует стрелять патронами с глубоко посаженными пулями.

Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела может не произойти или он последует с некоторым запозданием. В первом случае происходит осечка, а во втором — затяжной выстрел.

Причиной осечки чаще всего бывает отсыревание ударного состава капсюля или порохового заряда, а также слабый удар бойка по капсюлю. Как известно, с повышением процента влажности порох горит медленнее, отчего и нарастание давления пороховых газов в канале ствола может происходить также замедленней. Поэтому при отсыревшем пороховом заряде возможен затяжной выстрел, при котором между ударом бойка по капсюлю и звуком выстрела проходит заметный промежуток времени. При повышенной влажности заряда, а также недостаточной мощности капсюля луч пламени от взрыва капсюльного состава не может произвести одновременное зажжение всех пороховых зерен, а воспламеняет лишь близлежащие слои пороха, от которых следующие слои загораются через некоторый промежуток времени. В связи с этим, если после спуска курка выстрела не последовало, стрелок не должен торопиться с перезаряжанием оружия, а выждать несколько секунд, чтобы не мог произойти взрыв порохового заряда при открытом затворе и как следствие ранение стрелка и порча оружия. Если осечка произойдет при стрельбе из станкового гранатомета СПГ-9, то перед его разряжанием необходимо выждать не менее одной минуты.

В этом отношении наибольшую осторожность нужно проявлять при стрельбе патронами, длительное время хранившимися без герметической упаковки и в недостаточно сухом месте. Поэтому необходимо оберегать боеприпасы от влаги и содержать оружие в исправном состоянии.

Сергей Монетчиков Фото Владимира Николайчука и из архива автора

Начальная скорость пули: факторы влияния

Для стрелка начальная скорость пули (снаряда) является едва ли не самой главной из всех величин, рассматриваемых во внутренней баллистике.

И действительно, от этой величины зависит наибольшая дальность стрельбы, дальность прямого выстрела, т. е. наибольшая дальность стрельбы прямой наводкой по видимым целям, при которой высота траектории полета пули не превосходит высоту цели, время движения пули (снаряда) до цели, ударное действие снаряда по цели и другие показатели.

Вот почему необходимо внимательно относиться к самому понятию начальной скорости, к способам ее определения, к тому, как изменяется начальная скорость при изменении параметров внутренней баллистики и при изменении условий стрельбы.

Пуля при выстреле из стрелкового оружия, начиная передвигаться по каналу ствола под действием пороховых газов все быстрее, достигает своей максимальной скорости в нескольких сантиметрах от дульного среза. Затем, двигаясь по инерции и встречая сопротивление воздушной среды, пуля начинает терять свою скорость. Следовательно, скорость движения пули все время меняется. Учитывая это обстоятельство, скорость пули принято фиксировать только в каких-нибудь определенных фазах ее движения. Обычно фиксируют скорость пули при вылете ее из канала ствола.

Скорость движения пули у дульного среза ствола в момент вылета ее из канала ствола называется начальной скоростью.

За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной и меньше максимальной. Она измеряется расстоянием, которое могла бы преодолеть пуля за 1 секунду по вылете из канала ствола, если бы на нее не действовали ни сопротивление воздуха, ни ее тяжесть. Так как скорость пули в некотором удалении от дульного среза мало отличается от скорости при вылете ее из канала ствола, при практических расчетах обычно считают, что наибольшую скорость пуля имеет в момент вылета из канала ствола, т. е. что начальная скорость пули является наибольшей (максимальной) скоростью.

Начальная скорость определяется опытным путем с последующими расчетами. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.

Так, при стрельбе из 7,62-мм магазинной винтовки системы Мосина обр. 1891/30 гг. начальная скорость легкой пули равна 865 м/сек, а тяжелой пули — 800 м/сек. При стрельбе из 5,6-мм малокалиберной винтовки ТОЗ-8 начальная скорость пули различных партий патронов колеблется в пределах 280-350 м/сек.

Величина начальной скорости является одной из самых важных характеристик не только патронов, но и боевых свойств оружия. Однако судить о баллистических свойствах оружия только по одной начальной скорости пули нельзя. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет.

Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола оружия; массы пули; массы, температуры и влажности порохового заряда патрона, формы и размеров зерен пороха и плотности заряжания.

Чем длиннее ствол стрелкового оружия, тем большее время на пулю воздействуют пороховые газы и тем выше начальная скорость пули.

Также необходимо рассматривать начальную скорость пули в сочетании с ее массой. Очень важно знать, какой энергией обладает пуля, какую работу она может выполнить.

Из физики известно, что энергия движущегося тела зависит от его массы и скорости движения. Следовательно, чем больше масса пули и скорость ее движения, тем больше кинетическая энергия пули. При постоянной длине ствола и постоянной массе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше масса пули. Увеличение массы порохового заряда приводит к повышению количества пороховых газов, а следовательно, и к повышению величины максимального давления в канале ствола и увеличению начальной скорости пули. Чем больше масса порохового заряда, тем больше максимальное давление и начальная скорость пули.

Длина ствола и масса порохового заряда увеличиваются при конструировании образцов стрелкового оружия до наиболее рациональных размеров.

С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличиваются максимальное давление и начальная скорость пули. При понижении температуры заряда начальная скорость уменьшается. Увеличение (уменьшение) начальной скорости вызывает увеличение (уменьшение) дальности полета пули. В связи с этим при стрельбе обязательно нужно учитывать поправки дальности на температуру воздуха и заряда (температура заряда примерно равна температуре воздуха).

С повышением влажности порохового заряда уменьшаются скорость его горения и начальная скорость пули.

Форма и размеры пороха оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а следовательно, и на начальную скорость пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.

Плотностью заряжания называется отношение массы заряда к объему гильзы при вставленной пуле (каморы сгорания заряда). При очень глубокой посадке пули значительно увеличивается плотность заряжания, что может привести при выстреле к резкому скачку давления и вследствие этого к разрыву ствола, поэтому такие патроны нельзя использовать для стрельбы. При уменьшении (увеличении) плотности заряжания увеличивается (уменьшается) начальная скорость пули.

Пробивное действие пули (таблицы 1 и 2) характеризуется ее кинетической энергией (живой силой). Кинетическая энергия, которую сообщают пуле пороховые газы в момент вылета ее из канала ствола, называется дульной энергией. Энергия пули измеряется в джоулях.

Винтовочные пули обладают громадной кинетической энергией. Так, дульная энергия легкой пули при стрельбе из винтовки образца 1891/30 гг. равна 3600 Дж. Насколько велика энергия пули, видно из следующего: чтобы получить в столь короткий отрезок времени (не путем выстрела) такую энергию, потребовалась бы машина мощностью 3000 л. с.

Из всего сказанного ясно, какое большое практическое значение имеет для стрельбы большая начальная скорость и зависимая от нее дульная энергия пули. С увеличением начальной скорости пули и ее дульной энергии увеличивается дальность стрельбы; траектория пули становится более отлогой; значительно уменьшается влияние внешних условий на полет пули; увеличивается пробивное действие пули.

В то же время на величину начальной скорости пули (снаряда) большое влияние оказывает износ канала ствола. В процессе эксплуатации ствол оружия подвергается значительному износу. Этому способствует целый ряд причин механического, термического, газодинамического и химического характера.

Прежде всего пуля при прохождении по каналу ствола, вследствие больших сил трения, закругляет углы полей нарезов и производит истирание внутренних стенок канала ствола. Кроме того, движущиеся с большой скоростью частицы пороховых газов ударяют с силой в стенки канала ствола, вызывая на их поверхности так называемый наклеп. Это явление заключается в том, что поверхность канала ствола покрывается тонкой коркой с постепенно развивающейся в ней хрупкостью. Происходящая при выстреле упругая деформация расширения ствола приводит к появлению на внутренней поверхности металла мелких трещин. Образованию таких трещин способствует и высокая температура пороховых газов, которые в силу очень короткого действия вызывают частичное оплавление поверхности канала ствола. В нагретом слое металла возникают большие напряжения, которые в конечном счете и приводят к появлению и увеличению этих мелких трещин. Повышенная хрупкость поверхностного слоя металла и наличие к тому же трещин на нем приводят к тому, что пуля при прохождении по каналу ствола производит сколы металла в местах трещин. Износу ствола в значительной мере способствует и нагар, остающийся в канале ствола после выстрела. Он представляет собой остатки сгорания капсюльного состава и пороха, а также металла, соскобленного с пули или выплавленного из нее, оторванных газами кусочков дульца гильзы и т. д.

Имеющиеся в нагаре соли обладают свойством вбирать в себя из воздуха влагу, растворяться в ней и образовывать растворы, которые, вступая в реакцию с металлом, приводят к его коррозии (оржавлению), появлению в канале ствола сначала сыпи, а затем и раковин. Все эти факторы приводят к изменению, разрушению поверхности канала ствола, что влечет за собой увеличение его калибра, особенно у пульного входа, и, естественно, снижению в целом его прочности. Поэтому отмеченное изменение параметров при износе ствола ведет к уменьшению начальной скорости пули (снаряда), а также к резкому ухудшению боя оружия, т. е. к потере им своих баллистических качеств.

Если во времена Петра I начальная скорость полета ядра доходила до 200 метров в секунду, то современные артиллерийские снаряды летят значительно быстрее. Скорость полета современного снаряда в первую секунду равна обычно 800-900 метрам, а некоторые снаряды летят еще быстрее, — со скоростью 1000 и более метров в секунду. Эта скорость так велика, что снаряд, когда он летит, даже не виден. Следовательно, современный снаряд летит со скоростью, в 40 раз превышающей скорость курьерского поезда и в 8 раз превышающей скорость самолета.

Впрочем, здесь речь идет об обыкновенных пассажирских самолетах и об артиллерийских снарядах, летящих со средней скоростью.

Если же взять для сравнения, с одной стороны, самый «медленный» снаряд, а с другой — современный реактивный самолет, то разница будет уже не так велика, и притом не в пользу снаряда: реактивные самолеты летят со средней скоростью около 900 километров в час, то есть около 250 метров в секунду, а очень «медленный» снаряд, например снаряд 152-миллиметровой самоходной гаубицы «Мста» 2 С19, при наименьшем заряде пролетает в первую секунду всего лишь 238 метров.

Получается, что реактивный самолет не только не отстанет от такого снаряда, но и перегонит его.

Пассажирский самолет пролетает за час около 900 километров. Сколько же пролетит за час снаряд, летящий в несколько раз быстрее самолета? Казалось бы, снаряд должен пролететь за час около 4000 километров.

На самом деле, однако, весь полет артиллерийского снаряда продолжается обычно меньше минуты, снаряд пролетает 15-20 километров и лишь у некоторых орудий — больше.

В чем же тут дело? Что мешает снаряду лететь так же долго и так же далеко, как летит самолет?

Самолет летит долго потому, что воздушный винт тянет или реактивный двигатель толкает его все время вперед. Двигатель работает несколько часов подряд — пока хватит горючего. Поэтому и самолет может лететь непрерывно несколько часов подряд.

Снаряд же получает толчок в канале орудия, а дальше летит уже сам по себе, никакая сила больше не толкает его вперед. С точки зрения механики летящий снаряд будет телом, движущимся по инерции. Такое тело, учит механика, должно подчиняться очень простому закону: оно должно двигаться прямолинейно и равномерно, если только к нему не приложена больше никакая сила.

Подчиняется ли снаряд этому закону, движется ли он прямолинейно?

Представим, что за километр от нас находится какая-либо цель, например пулеметная точка противника. Попробуем навести орудие так, чтобы ствол его был направлен прямо в пулемет, потом произведем выстрел.

Сколько бы раз мы так ни стреляли, в цель мы не попадем никогда: всякий раз снаряд будет падать на землю и разрываться, пролетев всего лишь метров 200-300. Если мы будем продолжать опыты, то скоро придем к такому выводу: чтобы попасть, нужно направить ствол не в цель, а несколько выше ее.

Выходит, что снаряд летит вперед не по прямой линии: в полете он опускается. В чем дело? Почему снаряд летит не прямолинейно? Какая сила тянет снаряд вниз?

Ученые-артиллеристы конца XVI и начала XVII века так объясняли это явление: снаряд, летящий наклонно вверх, теряет силу, подобно человеку, взбирающемуся на крутую гору. И когда снаряд окончательно потеряет силу, он на миг остановится в воздухе, а затем камнем упадет вниз. Путь снаряда в воздухе казался артиллеристам XVI века таким, как изображено на рисунке.

В наши дни все люди, изучавшие физику, зная законы, открытые Галилеем и Ньютоном, дадут более верный ответ: на летящий снаряд действует сила тяжести и заставляет его опускаться во время полета. Ведь всякий знает, что брошенный камень летит не прямо, а описывает кривую и, пролетев небольшое расстояние, падает на землю. При прочих равных условиях камень летит тем дальше, чем сильнее он брошен, чем большую скорость он получил в момент броска.

Поставим на место человека, бросающего камень, орудие, а камень заменим снарядом; как и всякое летящее тело, снаряд будет притянут при полете к земле и, следовательно, отойдет от той линии, по которой он был брошен; эта линия так и называется в артиллерии линией бросания, а угол между этой линией и горизонтом орудия — углом бросания.

Если предположить, что на снаряд при его полете действует только сила тяжести, то под действием этой силы в первую секунду полета снаряд опустится приблизительно на 5 метров (точнее — на 4,9 метра), во вторую — почти на 15 метров (точнее — на 14,7 метра) и в каждую следующую секунду скорость падения будет увеличиваться почти на 10 метров в секунду (точнее — на 9,8 метра в секунду). Таков закон свободного падения тел, открытый Галилеем.

Поэтому-то линия полета снаряда — траектория — получается не прямой, а точно такой же, как и для брошенного камня, похожей на дугу.

Кроме этого, можно задаться вопросом: нет ли связи между углом бросания и расстоянием, которое пролетает снаряд?

Попробуем выстрелить из орудия один раз при горизонтальном положении ствола, другой раз — придав стволу угол бросания 3 градуса, а в третий раз — при угле бросания 6 градусов.

В первую же секунду полета снаряд должен отойти вниз от линии бросания на 5 метров. И значит, если ствол орудия лежит на станке высотой 1 метр от земли и направлен горизонтально, то снаряду некуда будет опускаться, он ударится о землю раньше, чем истечет первая секунда полета. Расчет показывает, что уже через 6 десятых секунды произойдет удар снаряда о землю.

Снаряд, брошенный со скоростью 600-700 метров в секунду, при горизонтальном положении ствола пролетит до падения на землю всего лишь метров 300. Теперь произведем выстрел под углом бросания в 3 градуса.

Линия бросания пойдет уже не горизонтально, а под углом в 3 градуса к горизонту.

По нашим расчетам, снаряд, вылетевший со скоростью 600 метров в секунду, должен был бы через секунду подняться уже на высоту 30 метров, но сила тяжести отнимет у него 5 метров подъема, и на самом деле снаряд окажется на высоте 25 метров над землей. Через 2 секунды снаряд, не будь силы тяжести, поднялся бы уже на высоту 60 метров, на самом же деле сила тяжести отнимет на второй секунде полета еще 15 метров, а всего 20 метров. К концу второй секунды снаряд окажется на высоте 40 метров. Если продолжим расчеты, они покажут, что уже на четвертой секунде снаряд не только перестанет подниматься, но начнет опускаться все ниже и ниже. И к концу шестой секунды, пролетев 3600 метров, снаряд упадет на землю.

Расчеты для выстрела под углом бросания 6 градусов похожи на те, которые мы только что делали, но считать придется много дольше: снаряд будет лететь 12 секунд и пролетит 7200 метров.

Таким образом, мы поняли, что чем больше угол бросания, тем дальше летит снаряд. Но этому увеличению дальности есть предел: дальше всего снаряд летит, если его бросить под углом 45 градусов. Если еще увеличивать угол бросания, снаряд будет забираться все выше, но зато падать он будет все ближе.

Само собой разумеется, что дальность полета будет зависеть не только от угла бросания, но и от скорости: чем больше начальная скорость снаряда, тем дальше он упадет при прочих равных условиях.

Например, если бросить снаряд под углом 6 градусов со скоростью не 600, а 170 метров в секунду, то он пролетит не 7200 метров, а всего лишь 570.

Следовательно, реальная наибольшая начальная скорость снаряда, которую можно достичь в классическом артиллерийском орудии, принципиально не может превзойти величины 2500-3000 м/с, а реальная дальность стрельбы не превышает нескольких десятков километров. В этом заключается особенность артиллерийских ствольных систем (в том числе и стрелкового оружия), осознав которую человечество в стремлении к космическим скоростям и дальностям обратилось к использованию реактивного принципа движения.

Сергей Монетчиков Фото Владимира Николайчука и из архива автора

Явление выстрела, его периоды и их характеристика

Баллистика – (греч. баллос – бросаю, метаю) – наука изучающая законы движения пули (снаряда, мины и т.д.).

Баллистика состоит из двух основных частей:

Внутренняя баллистика – наука, занимающаяся изучением процессов, которые происходят при выстреле и в особенности при движении пули (гранаты) по каналу ствола под действием давления пороховых газов.

Внешняя баллистика – наука, изучающая движение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов, т.е. движение пули (гранаты) в воздухе.

Наряду с этим существуют понятия промежуточной баллистики и баллистики цели.

Промежуточная баллистика – рассматривает движение пули на некотором расстоянии после вылета из канала ствола (для стрелкового оружия от 30 до 150 см), где газы продолжают еще оказывать действие на полет пули.

Баллистика цели – изучает движение снарядов в среде (цели, преград), что особенно важно для расчета бронепробиваемости и разрушения укреплений.

В стрелковом и артиллерийском деле баллистика носит прикладной характер и изучается с целью:

— теоретического обоснования устройства материальной части оружия;

— теоретического обоснования стрельбы и правил по сбережению, хранению и осмотру оружия, что и входит непосредственно в задачу занятий по огневой подготовке.

Внутренняя баллистика занимается исследованием вопросов наиболее рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела.

Решение этого вопроса и составляет основную задачу внутренней баллистики: как снаряду данного веса и калибра сообщить определенную начальную скорость (V0) при условии, чтобы максимальное давление газов в стволе (Pm) не превышало заданной величины.

Чтобы произошел выстрел необходимо зарядить оружие. Необходимые элементы для выстрела: капсюль, заряд и пуля.

При спуске курка боек разбивает капсюль. Ударный состав капсюля мгновенно взрывается и его пламя через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к заряду и охватывает зерна пороха; весь заряд пороха загорается почти одновременно и горит, превращаясь в газы с очень высоким давлением; под действием давления газов пуля начинает движение, врезается в нарезы и вращаясь по ним, движется по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Происходит выстрел.

Выстрелом называется выбрасывание пули (снаряда, гранаты) из канала ствола оружия энергией пороховых газов, образовавшихся при сгорании порохового заряда.

В баллистике выстрел рассматривается как процесс очень быстрого превращения химической энергии пороха сначала в тепловую, а затем в кинетическую энергию движения оружия (под оружием понимается система заряд – снаряд – ствол).

Выстрел характеризуется:

— Развитием в канале ствола высокого давления пороховых газов (Pm). Например, пороховой заряд патрона обр. 1943 г. весом 1,6 г. дает при взрыве 1,6 л. газов, т.е. примерно в 1000 раз больше по объему, чем было взрывчатого вещества (ВВ) до взрыва. За счет этого давление (Pm) в канале ствола при выстреле достигает 2500-3500 кг/см². Тот же заряд весом 1,6 г. выталкивает из канала ствола автомата пулю весом 7,9 г. со скоростью 715 м/сек (2680 км/час) и бросает ее на дальность до 3000 м.

Для сообщения пуле такой скорости нужно затратить силу равную 225 кг/м. Если 225 кг/м, помножить на 2680, а затем перевести эту величину в лошадиные силы, то окажется, что мощность выстрела равна 2100 л.с., т.е. на 100 л.с. больше мощности паровоза. Однако паровоз свои 2000 л.с. отдает непрерывно, секунда за секундой, час за часом, а оружие развивает свою мощность за малые доли секунды.

— Выделением большого количества тепла. Температура газов достигает 2500-3500 С°, которая вдвое больше температуры плавления стали. Например, при взрыве I кг ВВ выделяется от 500 до 1200 больших калорий тепла.

— Малой продолжительностью явления (0,0012-0,06 сек).

Например, пороховой заряд патрона обр. 1943 г. сгорает при выстреле за 0,0012 сек, подрывная шашка динамита – примерно за 0,00001 сек.

— Сильным звуком.

— Пламенем, возникающим от смешивания раскаленных газов с кислородом воздуха.

Иногда вследствие поломки или износа бойка, углубленной посадки капсюля в гнезде донца гильзы или отсыревания капсюльного состава происходит осечка.

Практические выводы:

— Так как явление выстрела сопровождается очень высоким давлением газов в стволе, то необходимо перед стрельбой тщательно проверять исправность и чистоту ствола и особенно затвора. Никогда не закрывать ствол с дульной части (с целью защиты ствола от попадания в него дождя, снега), т.к. выстрел при наличии в стволе постороннего предмета (рис. 1) дает резкий скачок давления газов, которое может привести к раздутию или даже к разрыву ствола;

Рис. 1 Причины раздутия ствола.

— Высокие температура и давление газов при выстреле создают большие напряжения в металле ствола. Ствол рассчитан на определенный режим стрельбы, который нельзя превышать. Например, из автомата или пулемета непрерывный огонь следует вести только в условиях боя, не допуская перегрева ствола;

— Таким образом, своевременная и правильная чистка оружия и удаление нагара, содержащего вредные продукты сгорания пороха, которые оказывают большое влияние на износ ствола является действенной мерой для обеспечения сохранности боевых свойств оружия.

Существенной особенностью выстрела является то, что основная работа пороховых газов по выталкиванию снаряда происходит в переменном объеме.

Все эти особенности осложняют исследование явления выстрела, и чтобы получить общую картину приходится рассматривать его по частям. Внутренняя баллистика явление выстрела делит на четыре периода:

— предварительный

— первый (основной)

— второй

— третий (период последствия газов)

Рассмотрим эти периоды:

От удара бойка ударный состав капсюля воспламеняется, образовавшиеся газы, создающие первоначальное давление около 20-40 кг/см², зажигают пороховой заряд.

Во время горения порохового заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, который распространяются во все стороны и стремясь расшириться, давят на дно гильзы, на ее стенки и на пулю. Когда сила давления достигает величины большей, чем сила сопротивления движения пули (инерция, обжим пули в гильзе и усиление врезания пули в нарезы) пуля начинает двигаться вперед, врезаясь в нарезы.

Период явления выстрела от момента зажжения боевого заряда до момента полного врезания пули (снаряда) в нарезы канала ствола называют предварительным периодом.

Рис. 2 Явление выстрела

В этом периоде горение пороха происходит в постоянном объеме, пока давление не достигнет величины, необходимой для врезания пули (снаряда) в нарезы.

Давление газов, необходимое для полного врезания пули в нарезы ствола называется давлением форсирования (Рф). Оно необходимо чтобы сдвинуть пулю (снаряд) с места и преодолеть сопротивление ведущего пояса снаряда (оболочки пули) врезанию в нарезы ствола.

Давление форсирования колеблется в пределах от 250-500 кг/см².

Первым (основным) периодом выстрела называется период от начала движения пули (снаряда) до момента окончания горения боевого заряда.

В этом периоде горение пороха происходит в быстро изменяющемся объеме, т.к. снаряд под давлением непрерывно возрастающего количества газов движется по каналу ствола. В первый промежуток времени нарастание количества газов идет значительно быстрее увеличения объема запульного пространства, поэтому давление быстро повышается, достигая наибольшей величины, максимума (РM).

Наибольшее давление, достигаемое газами в канале ствола, называется максимальным давлением. Максимальное давление у стрелкового оружия колеблется в пределах от 2000 до 3500 кг/см².

В дальнейшем вследствие значительного увеличения скорости пули и запульного объема давление падает. В конце горения пороха давление Рк составляет примерно 2/3 максимального (Рк ≈ 2/3 Рм). Скорость в этот момент составляет примерно 1/4 дульной.

Вторым периодом выстрела называется – период от момента окончания горения пороха боевого заряда до момента вылета пули из канала ствола оружия.

С увеличением давления газов возрастает скорость пули, отчего быстро увеличивается и объем запульного пространства. Когда объем запульного пространства будет расти быстрее чем образование (приток) газов, давление начинает падать (уменьшаться). Наибольшей величины давление газов достигает, когда пуля находится в 4-6 см от начала нарезной части ствола. К этому моменту давление пороховых газов достигает 2800-2900 атмосфер (2800-2900 кг/см²). Затем вследствие возрастания скорости движения, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление начинает падать. К моменту вылета пули из канала ствола оно достигает 300-900 кг/см².

Однако одновременно с падением давления скорость пули не уменьшается, а возрастает. Это объясняется тем, что на пулю, получившую ускорение в период наибольшего давления, газы продолжают давить, хотя и в меньшей степени, и тем самым ускоряют ее движение.

Сила давления газов вполне достаточная для того, чтобы пуля непрерывно получала ускорение и выбросилась из канала ствола с большей скоростью. Спад давления происходит быстрее, чем в конце первого периода. Дульное давление у стрелкового оружия под 7,62 мм винтовочный патрон составляет 1/5 максимального давления (Рд ≈ 1/5 Рм). Давление газов в момент вылета пули (снаряда) из ствола называется дульным давлением. У стрелкового оружия оно равно 400-600 кг/см². У короткоствольного оружия, например, 9 мм пистолета Макарова второй период практически отсутствует, т.к. пуля вылетает из оружия раньше, чем сгорает весь пороховой заряд.

Третим периодом или периодом последействия газов – называется период выстрела от момента вылета снаряда до момента прекращения действия на него истекающих пороховых газов.

Этот период выстрела характеризуется тем, что газы, истекая из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/сек и более, продолжают воздействовать на снаряд до тех пор, пока их сила не будет уравновешена силой сопротивления воздуха действующей на снаряд.

В этот период под действием газов снаряд продолжает еще разгоняться на участке 5-10 м., а пуля на участке в несколько десятков сантиметров.

После прохождения дульного среза оружия снаряд имеет дульную скорость Vо, в конце последействия – максимальную.

В таблицах стрельбы и ТТХ дается значение начальной скорости.

Таким образом, давление пороховых газов в канале ствола сначала почти мгновенно возрастает до значения Рф, затем Рф продолжает резко возрастать до Рмах, после чего начинается падение до Рд в момент вылета пули из канала ствола и происходит дальнейшее падение в период последействия газов. Скорость пули непрерывно возрастает, вначале быстрее, а затем медленнее, достигая значения Vмах.

Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 64 | Нарушение авторских прав
Полет пули (гранаты) в воздухе, элементы наводки, элементы траектории | Основные правила мер безопасности. | Меры безопасности при стрельбе из боевого ручного стрелкового оружия | Общее устройство и работа пистолета | Рамка со стволом и спусковой скобой | Неполная разборка и сборка пистолета | Сборка пистолета после неполной разборки производиться в обратном порядке. | Уход за пистолетом, его хранение и сбережение | Для проверки нужно проделать следующую работу. | Боевые свойства 9 мм ПММ | lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2022 год. (0.044 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав

ДЛЯ РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

Т Е М А № 1

ОСНОВЫ СТРЕЛЬБЫ ИЗ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ.

Выстрелом – называется выбрасывание пули из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.

При выстреле из стрелкового оружия происходят следующие явления. От удара бойка по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового (боевого) заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор.

При сгорании порохового заряда примерно 25 – 35 % выделенной энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15 – 25 % энергии – на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола; нагревание стенок ствола, гильзы и пули, перемещение подвижных частей оружия, газообразной и несгораемой частей пороха); около 40 % энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола. Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001 – 0,06 сек.). При выстреле различают четыре последовательных периода: предварительный, первый (или основной), второй, третий (или период последствия газов).

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД – длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление называется давлением форсирования, оно достигает 250-500 кг/см2. Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме.

ПЕРВЫЙ ИЛИ ОСНОВНОЙ ПЕРИОД – длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период сгорание порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. Давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины (2800 кг/см2 – 2900 кг/см2). Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4 – 6 см. пути. Скорость движения пули постоянно возрастает и в конце периода достигает примерно ¾ начальной скорости, пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

ВТОРОЙ ПЕРИОД – длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются, увеличивая скорость движения пули. Спад давления происходит довольно быстро, и у дульного среза дульное давление составляет у различных образцов оружия 300 – 900 кг/см2. Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.

У пистолета Макарова второй период отсутствует, так как полного сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола фактически не происходит.

ТРЕТИЙ ПЕРИОД – или период последствия газов, длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действий пороховых газов на пулю. Газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола.

НАЧАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ И ЭНЕРГИЯ ПУЛИ.

Начальная скорость движения пули – это скорость пули у дульного среза ствола. За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной и меньше максимальной.

Начальная скорость пули измеряется в м/с. Например, начальная скорость полета пули ПМ – 315 м/с, автомата Калашникова – 715 м/с. Величина начальной скорости пули является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия и указывается в таблицах стрельбы. Для одной и той же пули увеличение канальной скорости приводит к увеличению дальности полета, дальности прямого выстрела, пробивного и убойного действия пули, а также к уменьшению влияния внешних условий на ее полет.

ОТДАЧА ОРУЖИЯ:

Отдача – движение оружия назад во время выстрела. Отдача ощущается в виде толчка в плечо, руку или грунт. Скорость отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия.

Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кг/м и воспринимается стреляющим безболезненно.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ПОРОХОВЫХ ГАЗОВ

ДЛЯ РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

При стрельбе из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи, часть ее расходуется на сообщение движения подвижным частям и на перезаряжание оружия. Поэтому энергия отдачи при выстреле из такого оружия меньше, чем при стрельбе из неавтоматического оружия или из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола.