Основи внутрішньої балістики
Внутрішня балістика – це наука, що вивчає процеси, які відбуваються під час пострілу та під час руху кулі (гранати) вздовж каналу ствола.
Постріл і його періоди
Пострілом називається викидання кулі (гранати) з каналу ствола зброї енергією газів, які утворюються під час згорання порохового заряду.
Постріл відбувається в дуже короткий проміжок часу (0,001-0,06 с). При цьому утворюється велика кількість газів та виділяється багато тепла. Так, наприклад, пороховий заряд зразка 1943 р. масою 1,6 г під час пострілу згорає за 0,0012 с та створює під час вибуху 1,6* л газів (об’ємом приблизно в 1000 разів більше, ніж було вибухової речовини до пострілу). Температура порохових газів досягає 2500- 3000 оС. Порох містить у собі велику енергію. Заряд масою 1,45 г виштовхує з каналу ствола автомата АК-74 кулю масою 3,4 грама зі швидкістю 900 м/с (3374 км/год) та вистрілює її на відстань 3150 м. Потужність пострілу більша ніж 2100 к.с., тобто більша ніж потужність паровоза. Однак паровоз свою потужність (близько 2000 к.с.) віддає неперервно, секунда за секундою, година за годиною, а зброя досягає своєї потужності за малі частки секунди.
Періоди пострілу
Постріл триває від 0,001 до 0,06 с. Розрізняють чотири послідовні періоди (рис. 1.1):
- попередній;
- перший, чи основний;
- другий;
- третій, або період після дії газів.
Попередній період триває від початку горіння порохового заряду до повного врізання оболонки кулі в нарізи ствола. Протягом цього періоду в каналі ствола створюється тиск газів, необхідних для того, щоб зсунути кулю з місця та подолати опір її оболонки врізанню в нарізи ствола. Цей тиск називається тиском форсування; він досягає 250-500 кг/см2 (300 кг/см2 у стрілецькій зброї під патрони зразка 1943 р.) залежно від конструкції нарізів, ваги кулі та міцності її оболонки.
Рис. 1.1 Періоди пострілу:
0 – попередній; 1 – перший, або основний; 2 – другий; 3 – третій, або період після дії газів
Перший, чи основний, період триває від початку руху кулі до моменту повного згорання порохового заряду. У цей період горіння порохового заряду відбувається в об’ємі, що швидко змінюється. На початку періоду, коли швидкість руху кулі по каналу ствола ще невелика, кількість газів збільшується швидше, ніж об’єм закулевого простору (простір між дном кулі та дном гільзи), тиск газів швидко підвищується та досягає найбільшої величини (наприклад, у стрілецькій зброї під патрони зразка 1943 р. – 2800 кг/см2)*. Цей тиск створюється в стрілецькій зброї під час проходження кулею 4-6 см шляху. Унаслідок різкого збільшення швидкості руху кулі об’єм закульного простору збільшується швидше, ніж притік нових газів, тиск починає знижуватися, у кінці періоду він дорівнює приблизно 2/3 максимального тиску. Швидкість руху кулі постійно зростає і наприкінці періоду досягає приблизно ¾ початкової швидкості. Пороховий заряд повністю згорає до того, як куля вилетить з каналу ствола.
Другий період триває від моменту повного згорання порохового заряду до моменту вильоту кулі з каналу ствола. З початком цього періоду притік порохових газів зупиняється, однак сильно стиснуті та нагріті гази розширюються та спричиняють тиск на кулю, збільшуючи швидкість її руху. Зниження тиску в другому періоді відбувається досить швидко і біля дульного зрізу – дульний тиск – становить у різних зразків зброї 300-900 кг/см2.
Швидкість кулі в момент вильоту її з каналу ствола (дульна швидкість) трохи менша від початкової швидкості. У деяких видів стрілецької зброї, особливо коротко - ствольних (наприклад, пістолет Макарова), другий період відсутній, оскільки повного згорання порохового заряду до моменту вильоту кулі з каналу ствола фактично не відбувається.
Третій період, або період після дії газів, триває від моменту вильоту кулі з каналу ствола до моменту зупинки дії порохових газів на кулю, 10-15 см від ствола. Протягом цього періоду порохові гази, які витікають з каналу ствола зі швидкістю 1200- 2000 м/с, продовжують діяти на кулю та передають їй додаткову швидкість. Найбільшої (максимальної) швидкості куля досягає в кінці третього періоду на відстані кількох десятків сантиметрів від дульного ствола. Розпалені гази, що витікають з каналу ствола слідом за кулею, потрапляючи в повітря, утворюють полум’я та ударну хвилю, яка є джерелом звуку під час пострілу. Третій період закінчується в той момент, коли тиск порохових газів на дно кулі буде врівноважений опором повітря.
Початкова швидкість кулі (гранати) та її практичне
значення
Для польоту кулі в повітрі велике значення має швидкість, з якою куля залишає канал ствола, тобто швидкість у точці вильоту. Ця швидкість одна з основних характеристик польоту кулі в повітрі.
Початковою швидкістю польоту кулі називається швидкість, з якою куля покидає канал ствола, тобто швидкість на зрізі ствола (у точці вильоту). Вона позначається υ0 та вимірюється в метрах за секунду (м/с). Ця швидкість трохи більша за дулову, але менша за максимальну. Визначається розрахунковим шляхом.
Підвищення υ0 призводить до:
- збільшення дальності польоту кулі;
- збільшення пробивної та вбивчої дії кулі;
- зниження дії зовнішніх умов на політ кулі.
Величина υ0 залежить від:
- довжини ствола;
- ваги кулі;
- ваги порохового заряду, його температури і вологості та
інших чинників.
Так, чим довший ствол (до відомих меж), тим довше діють на кулю порохові гази і тим більша початкова швидкість. Наприклад, при стрільбі патронами зразка 1943 р. початкова швидкість υ0 дорівнює:
автомата АКМ, при довжині нарізної частини ствола 396 мм
– 715 м/с;
автомата АК-74 при довжині нарізної частини ствола 372 мм
– 900 м/с;
карабіна, при довжині нарізної частини ствола 544 мм –
745 м/с;
кулемета РКК – 74 при довжині нарізної частини ствола
549 мм – 960 м/с.
За сталої довжини ствола υ0 тим більша, чим менша маса кулі (за однієї й тієї ж маси заряду) або чим більша маса заряду (за однієї й тієї ж маси кулі).
Крім цього, на величину υ0 впливає зміна швидкості горіння пороху: чим більша швидкість горіння пороху, тим швидше зростає тиск газів та швидкість руху кулі по каналу. Так, зі зростанням температури порохового заряду швидкість горіння пороху збільшується, а тому збільшується максимальний тиск і початкова швидкість. У разі зменшення температури заряду, початкова швидкість кулі зменшується. Збільшення (зменшення) υ0 призводить до збільшення (зменшення) дальності польоту кулі. У зв’язку з цим необхідно враховувати поправку дальності на температуру повітря та заряду (температура заряду приблизно дорівнює температурі повітря). На швидкість горіння пороху впливає також його вологість. З підвищенням вологості порохового заряду зменшується швидкість його горіння та початкова швидкість кулі. Від початкової швидкості кулі залежить дальність польоту, вбивча та пробивна дії кулі, а також дія зовнішніх умов на її політ. Зі збільшенням початкової швидкості вплив зовнішніх умов зменшується.
Убивча дія кулі – дія кулі на живий організм. Убивча сила кулі характеризується її енергією в момент зустрічі з ціллю. Для того, щоб знешкодити людину, достатньо енергії, яка дорівнює 8 кг·м (78,5 Дж). Під час стрільби з автомата АК-74 початкова енергія дорівнює 207 кг·м, а на дальності 800 м становить 29 кг·м*. (Дальність, до якої зберігається вбивча дія кулі (АК-74), – 1350 м).
Пробивна дія кулі – це глибина її проникнення в перешкоду певної щільності.
Так, наприклад, при стрільбі з АК-74 куля пробиває:
- каску (сталевий шолом) – до 800 м;
- бронежилет – до 550 м;
- земляну загорожу з утрамбованого суглинистого ґрунту
20-25 см – 400 м;
- цегляну кладку 10-12 см – 100 м;
- сталеві листи (при куті пострілу 90о) товщиною:
а) 2 мм – 950 м;
б) 3 мм – 670 м;
в) 5 мм – 350 м;
- стінку з сухих соснових брусків, товщиною від 20 см до 650 м. Пробивна та вбивча дії кулі залежать від її маси, форми та швидкості кулі в момент зустрічі з ціллю. Отже, зі збільшенням υ0 збільшується дальність польоту кулі,
її пробивна та вбивча дії.
Прямий постріл
Отже, зрозуміло, якщо ціль знаходитиметься на лінії продовження осі каналу ствола, то куля в неї не попаде, а впаде нижче. Це станеться тому, що через своє тяжіння куля за час польоту до цілі опуститься від наданого їй початкового напрямку. Для того щоб уразити ціль, необхідно вісь каналу ствола зброї направити вище від точки, у яку ми хочемо поцілити. Надання осі каналу ствола потрібного положення в горизонтальній і вертикальній площинах називається наведенням або прицілюванням. Точка, на яку наводиться зброя, називається точкою прицілювання. Залежно від висоти цілі і дальності стрільби її вибирають у середині нижнього обрізу цілі, у центрі її або поза її межами. Лінія, яка йде від ока стрільця через середину прорізу прицілу на рівні з її краями і вершину мушки в точку прицілювання, є лінією прицілювання.
Постріл, за якого траєкторія польоту кулі не піднімається над лінією прицілювання вище від цілі по всій своїй довжині, називається прямим пострілом.
Практичне його значення полягає в тому, що в напружені моменти бою стрільба може вестися без переставлення прицілу*, при цьому точка прицілювання по висоті буде вибиратися по нижньому обрізу цілі. Дальність прямого пострілу залежить від висоти цілі і настильності траєкторії. Чим вище ціль і більш настильна траєкторія, тим більша дальність прямого пострілу і, відповідно, відстань, на якій ціль може бути уражена з однією установкою прицілу. Це дає можливість прискорити ураження цілі, випередити супротивника у зворотному пострілі. Дальність прямого пострілу можна визначити з таблиці шляхом порівняння висоти цілі з величинами найбільшого перевищення траєкторії над лінією прицілювання або з висотою траєкторії.
Настанова зі стрілецької справи
http://library.vitv.kh.ua/items/show/183
Настанова зі стрілецької справи
http://library.vitv.kh.ua/items/show/183
Українська Школа Снайпінгу.
Треба сказати, що спроби стріляти далеко і влучно за допомогою кулемета великого калібру, на який встановлено оптичний приціл - не нові. Такі експерименти почали ще з того моменту, як подібна зброя взагалі з'явилася на полі бою. Приміром, відомий американський снайпер Карлос Хезкок (Carlos Hathcock) встановив свої рекорди саме за допомогою кулемету Browning M2 із оптичним прицілом Unertl 10x. З нього він влучив у противника на дистанції більше ніж 2 км.
З того часу оптичний приціл на кулеметі М2 став досить звичним аксесуаром, хоча й не дуже часто використовується. В союзі також не обійшли увагою цей досвід, і тому на 12,7 мм кулеметах НСВ "Утьос" та російському "Корд" передбачено встановлення оптичного прицілу. Також використовується рідко, чому - про це нижче.
Зауважимо, що робота з такою зброєю однозначно потребує досвідченого коригувальника. Тому що ні про які "one shot, one kill" тут вже не йдеться. Радше, за допомогою серії пристрілочних пострілів і послідовних коригувань врешті решт вдається вразити ціль - якщо вона ще не втекла, ясна річ. Також через велику вагу кулемета, станка та боєкомплекту про мобільність тут теж доведеться забути. Той самий ДШК важить під 30 кг без станка - довго з таким не побігаєш. Стріляти можна тільки з добре оснащених позицій. Так що повноцінно "замінити баррет дашкою" також не вийде.
З іншого боку, кулеметів ДШК було випущено кілька мільйонів штук. Це дуже грізна і досі цілком актуальна зброя, і тому будь-які заходи з підвищення її ефективності можна лише вітати.
Але тепер давайте про те, чому з кулемета ніколи не вийде снайперська гвинтівка. Здавалося б, усе на місці - товстий вивішений ствол здатен до кучної стрільби, приціл можна поставити на особливий кронштейн, а добрий станок чи й саморобні сошки з прикладом можуть надати необхідної стабільності комплексу. Та є два моменти, які не дозволяють кулемету стріляти одиночними із омріяною кучністю 0,5 МОА.
По-перше, стрільба ведеться з відкритого затвору (це зветься "із заднього шептала"). Це значить, що коли ви натискаєте на спуск, масивний затвор зривається зі свого місця, закидує набій у патронник і лише тоді б'є по капсулю. Чи вдасться стрілку при цьому втримувати зброю абсолютно непорушно? Питання риторичне.
І нарешті друга - основна - причина, через яку кучність не буде ідеальною. Найголовніший компонент високоточної зброї - це високоточний НАБІЙ!!!
Для того, щоб снайпери могли виконувати свою роботу, їм потрібні особливі, високоточні (матчеві), снайперські набої - які робляться за зовсім іншими стандартами та допусками, ніж кулеметні. Це стосується майже усіх компонентів набою - передусім кулі, тоді точності відміряння навіски пороху, якості гільзи, однорідності капсулів... Це та причина, з якої снайперські та матчові набої завжди дорожчі, і завжди менш доступні, аніж валові набої для автоматичної зброї.
Усі, хто намагався стріляти, скажімо, з СВД кулеметними набоями ЛПС або БЗ-32, вже напевне розуміють про що йдеться. Кучність при такій стрільбі цілком може сягати 3-5 МОА. У той же час за використання дійсно снайперських боєприпасів СВД здатна вкладатись у 1,5 МОА, що цілком прийнятно для гвинтівки марксмана.
На жаль, снайперських набоїв калібру 12,7х108 у нашій країні не виготовляють. Не було їх і за часів союзу, тому не варто шукати такі на складах. Лише в росії, під час війни в Ічкерії, подібні намагання були. Там стоять на озбороєнні великаліберні гвинтівки КСВК "Корд", і до них розроблялись відповідні набої. Результати, за свідченнями очевидців, також не дуже оптимістичні - 1,5-2,5 МОА вважається для такої системи доброю кучністю. Втім, і для M107 Barrett - що характерно, також!
Отже, підсумуємо:
1. З кулемета не вийде доброї снайперської гвинтівки - перш за все, через його конструктивні особливості, такі як стрільба з заднього шептала.
2. Щоб влучно стріляти на надвеликі дистанції (> 1,5 км), потрібен дуже точний набій, оснащений якісною високоточною кулею. Таких набоїв у калібрі 12,7х108 не існує, принаймні в Україні.
3. Встановленням на кулемет оптичного прицілу дійсно можна підвищити результативніть ведення з нього вогню одиночними пострілами. Наскільки складно це зробити, та чи виправдана така морока - то інше питання.
4. Українській армії вкрай потрібні сучасні далекобійні снайперські гвинтівки - наприклад, у калібрі .338 Lapua Magnum. А також добре розуміння того, де, для чого і як саме такою зброєю потрібно користуватись.
5. Жодні експерименти з кулеметами з оптикою, на жаль, цієї потреби закрити аж ніяк не зможуть.
1. З кулемета не вийде доброї снайперської гвинтівки - перш за все, через його конструктивні особливості, такі як стрільба з заднього шептала.
2. Щоб влучно стріляти на надвеликі дистанції (> 1,5 км), потрібен дуже точний набій, оснащений якісною високоточною кулею. Таких набоїв у калібрі 12,7х108 не існує, принаймні в Україні.
3. Встановленням на кулемет оптичного прицілу дійсно можна підвищити результативніть ведення з нього вогню одиночними пострілами. Наскільки складно це зробити, та чи виправдана така морока - то інше питання.
4. Українській армії вкрай потрібні сучасні далекобійні снайперські гвинтівки - наприклад, у калібрі .338 Lapua Magnum. А також добре розуміння того, де, для чого і як саме такою зброєю потрібно користуватись.
5. Жодні експерименти з кулеметами з оптикою, на жаль, цієї потреби закрити аж ніяк не зможуть.
