Рис. 111.
Дробь от двух выстрелов патронами завода 'Азот'.(Вверху)
Рис. 112.
Дробь от двух выстрелов патронами завода 'Азот', дробовые снаряды которых были пересыпаны крахмалом.
Наглядно видна разница в качестве дроби обычных снарядов и пересыпанных крахмалом. Следует обратить внимание на то, что деформированные дробинки обычных патронов имеют острые кромки в местах повреждений, а у пересыпанных крахмалом они скруглены и имеют более обтекаемый вид.
Количество деформируемой в предварительный период выстрела дроби при прочих равных условиях зависит от ее твердости и конструктивных особенностей патронов. Значение твердости дроби видно из результатов стрельбы патронами 'Рекорд'своей дробью и дробью из патронов 'Легия-Стар'.
Влияние конструкции патрона, а точнее его пыжа-контейнера можно оценить по количеству деформированной одной и той же дроби после выстрелов патронами 'Легия-Стар' и 'Рекорд' (см. табл. 16). При этом следует у читывать, что среднее максимальное давление пороховых газов в патроне 'Рекорд' составляет 459 кгс/см2, а при снаряде, пересыпанном крахмалом - 517 кгс/см2, в то время как в патроне 'Легия-Стар' соответственно 646 и 683 кгс/см2.
Тем не менее, количество деформированной дроби в процентном отношении при выстреле патроном 'Рекорд' больше, чем при выстреле патроном 'Легия-Стар' - без крахмала на 7,2%, с крахмалом на 8,3 %.
Как уже отмечалось, в патронах 'Легия-Стар' упругий пыж из прессованной пробковой крошки ложится на ребра переменной высоты, имеющиеся на дне контейнера для дроби. При такой конструкции пыжа ударный характер нарастания давления пороховых газов амортизируется не только сжатием пыжа, но и его врезанием а ребра, на которых он лежит. Это удлиняет путь и время разгона дробового снаряда на начальном участке, снижает пиковую величину ускорения и возникающей в результате этого перегрузки.
В патронах 'Рекорд' древесноволокнистый пыж лежит непосредственно на плоском дне контейнера и амортизация обеспечивается только его упругостью, поэтому давление пороховых газов и создаваемое ими ускорение имеют более резкий характер, вызывающий даже при более низком среднем максималь?ном давлении более значительную деформацию дроби.
Как и следовало ожидать, более высокая поперечная нагрузка дробового снаряда патрона 'Магнум' 20-го калибра приводит к некоторому увеличению числа деформированных дробин, что не могло не отразиться на кучности стрельбы.
Можно ли с достаточным основанием считать, что в конце предварительного и начале первого периода выстрела* происходит основная деформация дроби? Думается, что да. И вот почему. *Первый (основной) период выстрела - период, в течение которого происходит горение порохового заряда в быстроменяющемся объеме, он длится от момента раскрытия завальцовки гильзы патрона да момента полного сгорания порохового заряда.
Рассмотрим три причины, считающиеся первостепенными в возникновении деформации дроби во время выстрела.
Деформация при переходе снаряда из гильзы в канал ствола.
Внутренний диаметр бумажной гильзы изготовляется в пределах 18,3- 18,6 мм (ГОСТ 7839-78), пластмассовой 18,5-18,8 мм (ГОСТ 23568-79). Каналы охотничьих ружей 12-го калибра изготовляются в пределах 18,2-18,6 мм.
Таким образом, в случае использования бумажной гильзы дробовой снаряд при входе в направляющую часть канала либо будет обжат в диаметральном направлении на 0,4 мм, либо получит возможность расшириться на 0,3 мм. При пластмассовой гильзе возможно обжатие на 0,6 мм или расширение на 0,1 мм. Все это может иметь место только при самом неблагоприятном сочетании размеров, что маловероятно по той причине, что технология изготовления стволов, в частности при доводке каналов до требуемого размера и чистоты, устроена таким образом, что размер канала около патронника всегда несколько большего диаметра, чем это предусмотрено чертежом.
Поэтому определение диаметра канала ствола начинается не у патронника, а на расстоянии 150 мм от казенного среза стволов. Таким образом, говорить о сколько-нибудь значительной деформации дроби при входе в канал ствола оснований нет. Следует иметь в виду и то, что патронник связан с направляющей частью канала ствола плавным переходным конусом, имеющим угол от 3,5 до 5?.
Истирание дробинок при движении по каналу ствола.
Трение дробинок, расположенных по периферии дробового снаряда, о стенки при движении по каналу ствола приводит к их деформации. Однако в настоящее время используются патроны с пыжами контейнерами, исключающими контакт дроби со стенками стволов. Использование контейнеров привело к повышению кучности стрельбы на 5 - 7% не только за счет того, что было устранено трение дроби о стенки стволов, но и за счет того, что было снижено разрушающее воздействие на дробовой снаряд пороховых газов во время периода последействия.
Повреждение дроби при прохождении дульных сужений.
Полностью исключить возможность некоторого повреждения дроби при ее прохождении через дульное сужение нельзя, но если мы обратимся к графику скорости и определим величину ускорения и перегрузки, действующих на дробовой снаряд на конечном участке пути в канале ствола, то увидим, что ускорение составляет всего около 10 м/с2, а перегрузка чуть больше 1g.
Незначительная перегрузка, создающая в дробовом снаряде слабое уплотнение, позволяет дроби при входе в дульное сужение перестраиваться без сколько-нибудь значительных взаимных повреждений.
Таким образом, при движении в канале ствола в дробовом снаряде могут возникнуть дополнительные повреждения дроби, но их удельный вес в общем объеме деформации, особенно в случае использования контейнеров, не может идти ни в какое сравнение с тем, который приходится но начальный период, когда снаряд еще находится в гильзе. Это подтверждается результатами выполненных исследований.
Для определения влияния, оказываемого деформированными дробинками на структуру и состояние снопа дроби, находящейся в свободном полете на траектории после вылета из ствола, были произведены стрельбы такими же патронами, какие использовались для получения деформированных снарядов, на кучность стрельбы.
Стрельба производилась из баллистических стволов 12-го калибра и 20-го калибра 'Магнум' как из цилиндрических стволов, так и с дульным сужением 0,5 мм (получок). Из каждого ствола производилось по 10 выстрелов всеми видами патронов и определялась кучность стрельбы на дистанции 35 м. Результаты, полученные при стрельбе на деформацию и кучность стрельбы патронами всех испытывавшихся типов, сведены в таблицу 16, из которой видна зависимость между количественным отношением деформированных дробин в снаряде и кучностью стрельбы.
Несомненно, что дробь, имеющая форму правильного шара, является лучшей для дробового выстрела, и любое нарушение формы не только увеличивает сопротивление воздуха, но и создает предпосылки к возникновению аэродинамических сил, отклоняющих деформированные дробинки от полета по баллистической траектории.
Мы рассмотрели изменения, которые происходят в дробовых снарядах в ходе внутрибаллистического процесса в предварительный и первый периоды выстрела. Теория баллистики предполагает наличие в баллистическом процессе второго периода выстрела - периода от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули (снаряда) из канала ствола. Если при выстреле из нарезного оружия этот период не вносит каких-либо значительных изменений в результат выстрела, то при выстреле из гладкого ствола дробовой снаряд у большинства ружей проходит через дульное сужение различной степени, что оказывает в совокупности с периодом последействия значительное влияние на внешнебаллистические характеристики выстрела.
В разделе 3.2. (рис. 27) приведены основные типы дульных сужений и расширений, повышающих или снижающих кучность дробовых выстрелов. Практика подтверждает, что дульные сужения (чоки) при прочих равных условиях (качество и тип патрона, условия и дистанция стрельбы) повышают кучность дробовой осыпи и, следовательно, эффективность стрельбы на большом расстоянии.
Рассмотрим поведение дробового снаряда с момента его вылета из дульного среза ствола, влияние на его строение и поражающую способность качественных изменений, происшедших как в результате внутрибаллистических процессов, так и в результате действия тех сил, которым он подвергается при полете по траектории.
Условимся, что выстрел произведен из цилиндрического канала ствола ружья Иж-39К патроном, дробовой снаряд которого находился в контейнере пластмассового пыжа с обтюратором. Завальцовка гильзы выполнена способом 'звезда'.
На рисунке 113 изображено начало выхода дробового снаряда из дульного среза ствола. Как только торец контейнера начинает выходить из дульного среза, его лепестки раскрываются, освобождая дробовой снаряд. Раскрытие контейнера происходит под воздействием высокого давления воздуха, находящегося в нем, и лобового сопротивления, возросшего вследствие образования скачка уплотнения. Несмотря на относительно небольшое ускорение, сообщаемое давлением пороховых газов дробовому снаряду в дульной части ствола, оно создает в нем продольное сжатие, вызывающее стремление к радиальному расширению, которому препятствуют стенки ствола.
С выходом контейнера с дробью за пределы ствола дробовой снаряд получает беспрепятственную возможность радиального расширения, чему способствует дополнительный импульс, сообщаемый через пыж истекающими вслед за ним с большой скоростью пороховыми газами.
Рис. 113.
Выход дробового снаряда в контейнере из дульного среза цилиндрического ствола: С - лобовое сопротивление воздуха;
Р - давление пороховых газов на дно пыжа-контейнера; Г - головная волна (скачок уплотнений)
На рисунке 114 показано положение дробового снаряда на некотором отдалении от дульного среза ствола, когда еще продолжается период последействия пороховых газов. Лепестки контейнера встречным потоком вывернуты назад, пыж, на дно которого продолжают действовать пороховые газы, оказывает разрушающее воздействие на заднюю часть дробового снаряда, сообщая входящим в него дробинкам боковые импульсы, под влиянием которых и происходит а дальнейшем рассеивание дробового снаряда на дистанции.
