порохового заряда. В этот период сгорание пороха происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще не велика, количество газов растет быстрее, чем объем пространства между дном пули и дном гильзы (запульного пространства), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины - 2800-3000 кг/см2 (см. схемы 111, 112). Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4-6 см пути. Затем, вследствие быстрого увеличения скорости движения пули, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, давление в стволе начинает падать и к концу периода оно достигает примерно 3/4 искомой начальной скорости пули. Пороховой заряд сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.
Схема 111. Изменение давления газов и нарастание скорости пули в стволе винтовки образца 1891- 1930 гг.
Схема 112. Изменение давления газов и скорости пули в стволе малокалиберной винтовки
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 продолжают расширяться и, продолжая оказывать давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит довольно быстро и у дульного среза составляет у винтовки 570-600 кг/см2.
Третий период, или период последействия 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 действовать 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.
Какое практическое значение имеет все вышеизложенное? Посмотрите на схему-график 111 по винтовке калибра 7,62 мм. Исходя из данных этого графика, становится понятным, почему длину винтовочного ствола практически не имеет смысла делать более 65 см. Если его делать длиннее, скорость пули возрастает очень незначительно, а габариты оружия бессмысленно увеличиваются. Становится понятно, почему трехлинейный карабин с длиной ствола 47 см и скоростью пули 820 м/с имеет практически такие же боевые качества, как и трехлинейная винтовка с длиной ствола 67 см и начальной скоростью пули 865 м/с.
Аналогичная картина наблюдается и у малокалиберных винтовок (схема-график 112) и особенно у оружия под 7,62-миллиметровый автоматический патрон образца 1943 года.
Длина нарезной части ствола автомата АКМ составляет всего 37 см при начальной скорости пули 715 м/с. Длина нарезной части ствола ручного пулемета Калашникова, стреляющего теми же патронами, - 54 см, на 17 см больше, а пуля разгоняется незначительно - начальная скорость пули 745 м/с. Но у винтовок и пулеметов ствол приходится делать удлиненным для большей кучности боя и для удлинения прицельной линии. Эти параметры обеспечивают повышенную точность стрельбы.
НАЧАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПУЛИ
Начальная скорость является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. 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. В частности, чем быстрее летит пуля, тем меньше она сносится в сторону ветром. Величина начальной скорости пули обязательно указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.
Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола, веса пули, веса, температуры и влажности порохового заряда, формы и размеров зерен пороха и плотности заряжания.
Чем длиннее ствол, тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше (в известных технических пределах, см. ранее) начальная скорость.
При постоянной длине ствола и постоянном весе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше вес пули.
Изменение веса порохового заряда приводит к изменению количества пороховых газов, а следовательно, и к изменению величины максимального давления в канале ствола и начальной скорости пули. Чем больше пороха, тем больше давление и тем больше разгоняется пуля по стволу.
Длина ствола и вес порохового заряда балансируются согласно вышеприведенным графикам (схемы 111, 112) внутренних огневых процессов в винтовочном стволе при конструировании и компоновке оружия до наиболее рациональных размеров.
С повышением внешней температуры увеличивается скорость горения пороха, и поэтому увеличиваются максимальное давление и начальная скорость. При понижении внешней температуры начальная скорость уменьшается. Кроме того, при изменении наружной температуры изменяется и температура ствола, и нужно большее или меньшее количество тепла для его нагревания. А это в свою очередь влияет на изменение давления в стволе и соответственно на начальную скорость пули.
Один из старых снайперов на памяти автора в специально сшитом патронташе носил под мышкой десяток винтовочных патронов. На вопрос, какое это имеет значение, пожилой инструктор ответил- 'Очень большое значение. Мы с тобой сейчас оба стреляли на 300 метров, но у тебя разброс шел по вертикали вверх-вниз, а у меня - нет. Потому что порох в моих патронах согрет до 36 градусов под мышкой, а твой в подсумке замерз до минус 15 (дело было зимой). Ты винтовку пристреливал осенью при плюс 15, итого разница 30 градусов. Ты стреляешь частым огнем, и у тебя ствол нагрелся, поэтому у тебя первые пули пошли ниже, а вторые - выше. А я все время стреляю порохом одинаковой температуры, поэтому у меня все летит, как положено'.
Увеличение (уменьшение) начальной скорости вызывает увеличение (уменьшение) дальности стрельбы. Разности этих величин настолько существенны, что в практике охотничьей стрельбы из гладкоствольных ружей применяют летние и зимние стволы разной длины (зимние стволы обычно на 7-8 см длиннее летних) для достижения одной и той же дальнобойности выстрела. В снайперской практике обязательно делаются поправки дальности на температуру воздуха по соответствующим таблицам (см. ранее).
С повышением влажности порохового заряда уменьшается скорость его горения и соответственно падают давление в стволе и начальная скорость.
Скорость горения пороха прямо пропорциональна окружающему его давлению. На открытом воздухе скорость горения бездымного винтовочного пороха равна приблизительно 1 м/с, а в замкнутом пространстве патронника и ствола вследствие повышения давления скорость горения пороха увеличивается и достигает нескольких десятков метров в секунду.
Отношение веса заряда к объему гильзы при вставленной пуле (камеры сгорания заряда) называется плотностью заряжания. Чем больше 'трамбуется' порох в гильзе, что происходит при передозировке пороха или глубокой посадке пули, тем больше возрастают давление и скорость сгорания. Это иногда приводит к резкому скачку давления и даже к детонации порохового заряда, что может привести к разрыву ствола. Плотность заряжания производится по сложным инженерным расчетам и для отечественного винтовочного патрона равна 0,813 кг/дм3. При уменьшении плотности заряжания уменьшается скорость горения, увеличивается время прохождения пули по стволу, что, как ни парадоксально, приводит к быстрому перегреву оружия. По всем этим причинам переснаряжать боевые патроны запрещается!
ОСОБЕННОСТИ СРАБАТЫВАНИЯ МАЛОКАЛИБЕРНЫХ (5,6 MM) ПАТРОНОВ БОКОВОГО ОГНЯ
