Вытянутый конический носик пули имеет меньшее аэродинамическое сопротивление при полете в воздухе. Для примера - оживальная тупоконечная пуля трехлинейной винтовки первого образца выпуска до 1908 года давала 42% понижения скорости на пути от 25 до 225 м, а остроконечная образца 1908 г. на том же пути - только 18%. В современных пулях длина головной части пули выбирается в пределах от 2,5 до 3,5 калибра оружия. Ведущей частью пуля врезается в нарезы.
Назначение ведущей части - придать пуле надежное направление и вращательное движение, а также плотно заполнить канавки нарезов канала ствола для того, чтобы устранить возможность прорыва пороховых газов. По этой причине пули по толщине выполняются большим диаметром, чем номинальный калибр оружия (табл. 38).
Таблица 38
Данные винтовочных патронов калибра 7,62 мм, производившихся в СССР в разное время
Как правило, ведущая часть пули - цилиндрическая, иногда для плавности врезания ведущей части пули придается незначительная конусность. Для лучшего направления движения пули по каналу ствола и для уменьшения вероятности срыва с нарезов выгоднее иметь большую длину ведущей части, к тому же при ее большей длине повышается кучность боя. Но с увеличением длины ведущей части пули увеличивается усилие, необходимое для врезания пули в нарезы. Это может привести к поперечному разрыву оболочки. В отношении живучести ствола, предохранения оболочки от разрыва и обеспечения лучшего обтекания воздуха в полете выгоднее более короткая ведущая часть.
Длинная ведущая часть интенсивнее изнашивает ствол, чем короткая. При стрельбе старой русской тупоконечной пулей с большей ведущей частью живучесть стволов была вдвое меньше, чем при стрельбе новой остроконечной пулей образца 1908 г. с меньшей длиной ведущей части. В современной практике приняты пределы длины ведущей части от 1 до 1,5 размера калибра.
С точки зрения меткости стрельбы длину ведущей части невыгодно брать менее одного диаметра канала ствола по канавкам нарезов. Пули меньшей длины, чем диаметр канала ствола по нарезам, дают больший разброс.
Кроме того, уменьшение длины ведущей части ведет к возможности ее срыва с нарезов, к неправильному полету пули в воздухе и ухудшению ее обтюрации. При малой длине ведущей части пули образуются зазоры между пулей и дном канавки нареза. В эти зазоры с большой скоростью устремляются раскаленные пороховые газы с твердыми частицами несгоревшего пороха, которые буквально 'слизывают' металл и резко увеличивают износ ствола. Пуля, идущая по стволу не плотно, а 'гуляющая' по нарезам, постепенно 'разбивает' ствол и ухудшает качество его дальнейшей работы.
Рациональное соотношение между длиной ведущей части пули и диаметром канала ствола по канавкам нарезов выбирается также в зависимости от материала оболочки пули. Пули с более мягким материалом оболочки, чем сталь, могут иметь длину ведущей части несколько большую, чем диаметр ствола по нарезам. Эта величина может быть не более чем на 0,02 калибра по нарезам.
Крепление пули в гильзе осуществляется путем завальцовки или обжима дульца гильзы в кольцевую накатку пули, которая делается обычно ближе к переднему концу ведущей части. Дульце стальных гильз, завальцованных в накатку, не будет 'снимать стружку' и деформировать патронник при подаче в него патрона.
От крепления пули в гильзе зависит очень много. При слабом креплении не развивается давление форсирования, при очень плотном порох сгорает в постоянном объеме гильзы, что вызывает резкий скачок максимального давления в стволе, вплоть до разрыва. При стрельбе патронами с разной завальцовкой пули всегда будет разброс пуль по высоте.
Хвостовая часть пули может быть плоской (как у легкой пули образца 1908 г.) или обтекаемой (как у тяжелой пули образца 1930 г.) (см. схему 116).
БАЛЛИСТИКА ПУЛИ
При сверхзвуковых скоростях полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью, выгодны пули с удлиненным остроконечным носиком. За донной частью пули образуется разреженное пространство, вследствие чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность и обусловливает сопротивление воздуха полету пули. Чем больше диаметр дна пули, тем больше разреженное пространство, и, естественно, чем меньше диаметр дна, тем это пространство тоже меньше. Поэтому пулям придают обтекаемый конусообразный хвостовик, а дно пули оставляют возможно меньшего диаметра, но достаточного для того, чтобы залить ее свинцом.
Из внешней баллистики известно, что при скорости пули большей, чем скорость звука, форма хвостовой части пули оказывает сравнительно меньшее влияние на сопротивление воздуха, чем головная часть пули. При большой начальной скорости пули на дистанциях стрельбы 400-450 м общая аэродинамическая картина сопротивления воздуха у пуль и с плоской, и с обтекаемой хвостовой частью примерно одинакова (А, Б на схеме 117).
Схема 117. Баллистика пуль разной формы на разных скоростях:
А - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на больших скоростях;
Б - баллистика пули без конусообразного хвостовика на больших и малых скоростях;
В - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на малых скоростях:
1 - волна уплотненного воздуха; 2 - отрыв пограничного слоя; 3 - разреженное пространство
Влияние формы хвостовой части на величину силы сопротивления воздуха увеличивается с уменьшением скорости пули. Хвостовая часть в виде усеченного конуса придает пуле более обтекаемую форму, благодаря которой на малых скоростях уменьшаются область разреженного пространства и завихрения воздуха позади дна летящей пули (В на схеме 117). Завихрения и наличие области пониженного давления за пулей приводят к быстрой потере скорости пули.
Коническая хвостовая часть более целесообразна для тяжелых пуль, применяемых для стрельбы на большие дистанции, так как в конце полета на большую дальность скорость пули мала. В современных пулях длина хвостовой конической части лежит в пределах 0,5-1 калибра.
Общая длина пули ограничивается условиями устойчивости ее при полете. При нормальной крутизне нарезов устойчивость пули в полете обеспечивается при ее длине не более 5,5 калибра. Пуля большей длины будет лететь на пределе устойчивости и даже при естественных завихрениях воздушных потоков может пойти кувырком.
ЛЕГКИЕ И ТЯЖЕЛЫЕ ПУЛИ. ПОПЕРЕЧНАЯ НАГРУЗКА ПУЛИ
Поперечной нагрузкой пули называется отношение веса пули к площади поперечного сечения ее цилиндрической части.
an = q/Sn (г/см2),
где q - вес пули в граммах;
Sn - площадь поперечного сечения пули в см2.
Чем больше вес пули при том же калибре, тем больше и ее поперечная нагрузка. В зависимости от величины поперечной нагрузки различают легкие и тяжелые пули. Обыкновенные пули, имеющие при нормальном калибре (см. далее) поперечную нагрузку более 25 г/см2 и вес более 10 г, называются тяжелыми, а пули нормального калибра, имеющие вес менее 10 г и поперечную нагрузку менее 22 г/см2, называются легкими (табл. 39).
Таблица 39
Основные данные легкой пули образца 1908 г. и тяжелой пули образца 1930 г.
