Большая охота

Все для охотников и про охотников

  • Яндекс.Метрика

Баллистика дробового выстрела

Дробовое ружьё

Дробовое ружьё

Современные охотники предъявляют достаточно высокие требования к конструкции и к бою дробовых ружей, к качеству боеприпасов и к выработке оптимальных условий снаряжения патронов. И, это не удивительно, всё это в комплексе влияет на меткость вашего выстрела и успех охоты. Именно поэтому, в нашей сегодняшней публикации мы решили рассмотреть параметры и характеристики внутренней баллистики дробового выстрела. Наверняка, эта информация будет полезна нашим охотникам, особенно тем, кто использует дробовые ружья на охоте (подробнее о видах охотничьих ружей)…

Содержание публикации:

Главные требования к выстрелам из дробового оружия

Как известно, к выстрелу из дробового оружия предъявляются следующие требования:

  • Возможно большая скорость полета дроби при встрече с целью,
  • Соответствующая кучность дробовой осыпи для надежного поражения цели,
  • Равномерность дробовой осыпи,
  • Стабильность и однообразие от выстрела к выстрелу,
  • Небольшая и легко переносимая стрелком отдача при выстреле.

Однако, полное удовлетворение этих требований зависит как от конструктивного выполнения оружия, так и от качества боеприпасов и от условий снаряжения патрона. Но, больше всего внимания хочется уделить вопросам внутренней баллистики дробового выстрела.
вернуться к содержанию ↑

Внутренняя баллистика дробового выстрела

Явление выстрела представляет собой достаточно сложный процесс. Экспериментальное изучение его затрудняется тем, что все процессы при выстреле от обычных физико-химических процессов отличаются большой величиной давления газов в канале ствола, высокой температурой пороховых газов и малой продолжительностью явления выстрела. Несмотря на эти особенности процесс выстрела закономерен, управляем, и может быть стабильным.

В основе закономерности и стабильности выстрела лежит главное и весьма ценное свойство современных бездымных порохов – гореть параллельными слоями и с определенной скоростью. Используя эти свойства можно решить вопрос о рациональном использовании энергии пороха во время выстрела, управлять явлением выстрела, то есть непосредственно регулировать приток газов при горении пороха в канале ствола. Это необходимо для того, чтобы получить нужный закон развития давления газа в канале ствола и требуемую начальную скорость движения снаряда.

Во время выстрела всегда существует взаимозависимость одних факторов от других. Так, к примеру, ускорение движения снаряда дроби в канале ствола зависит от темпа нарастания давления пороховых газов по времени, но само давление, в свою очередь, зависит от интенсивности горения пороха, ускоряющегося с повышением давления и от изменения объёма заснарядного пространства (с увеличением последнего – давление падает), зависящего в свою очередь от скорости движения снаряда.
вернуться к содержанию ↑

Основные периоды дробового выстрела

Физически в явлении выстрела можно различить несколько основных периодов: воспламенение, горение пороха и образование газов с высоким давлением и температурой, преобразование энергии давления газов в кинетическую энергию движения снаряда дроби и пыжей по каналу ствола.

Все периоды тесно взаимосвязаны между собою, и оказывают большое влияние друг на друга. Приводимая здесь схема (смотрите ниже) дает наглядное представление об этих периодах, а в таблице №1 указаны данные о балансе энергии порохового заряда.

Если всю энергию, заключенную в заряде пороха, принять за 100%, и проследить на какие цели она затрачивается в процессе выстрела, то можно увидеть, что только часть всей энергии, содержащейся в заряде пороха, к тому же меньшая часть, идёт на увеличение скорости снаряда. Основная часть (большая) энергии пороха не участвует в ускорении движения снаряда дроби и, следовательно, её можно приравнять к потере. Вообще, стоит отметить, что потери энергии при её преобразовании из одного вида в другой – неизбежны.

Таблица №1

Таблица №1

Химическая энергия, заключенная в заряде пороха, в процессе его горения превращается в давление газов – это первый период. В этом периоде часть энергии пороха теряется.

В результате теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что за счёт неполного сгорания пороха в канале ствола и в результате порыва газа из камеры сгорания через пыжи теряется от 10-ти до 40-ка % всей энергии, заключенной в заряде пороха. Как видим, эти потери составляют весьма значительную часть всей энергии, содержащейся в заряде пороха. Если бы удалось каким-то способом уменьшить эти потери, то большая часть энергии заряда пошла бы на увеличение скорости движения снаряда.

За счёт высокого давления газа в канале ствола снаряд приобретает ускоренное движение, и, следовательно, энергия давления газа преобразуется в энергию движения снаряда – в кинетическую энергию (второй период). В этом периоде так же происходят потери энергии пороха. Эти потери получаются за счет того, что часть энергии затрачивается на трение снаряда дроби и пыжей о стенки канала ствола, и на потерю тепла с выходящими из канала ствола газами, в виду того, что при выходе из канала стволов температура газа достаточно высокая, следовательно, значительная часть тепла уносится газами в атмосферу и просто не используется для увеличения скорости снаряда.

Различные потери во втором периоде выстрела в общей сложности составляют 25-45% всей энергии, заключенной в заряде пороха.

Таким образом, суммарные потери в первом и во втором периодах достигают от 65 до 85% всей энергии, заключенной в заряде пороха и на увеличение скорости снаряда расходуется только от 15 до 35%.
вернуться к содержанию ↑

Оценка эффективности использования энергии пороха

Схема баланса энергии

Схема баланса энергии

Для оценки эффективности использования энергии пороха при выстреле можно ввести коэффициент полезного действия выстрела 7/8, и он будет представлять собой отношение полезной работы пороховых газов, идущей на увеличение кинетической энергии снаряда Ln, к полному запасу энергии в данном заряде пороха L3, то есть (смотрите формулу):

Формула

Формула

Из всех этих предварительных рассуждений можно сделать следующие выводы: на увеличение скорости снаряда идёт слишком малая доля энергии порохового снаряда, при одинаковых боеприпасах и оружии слишком велика разница энергии, идущей на увеличение скорости снаряда – 15-35% в сравнении с потерями. Это положение приводит к тому, что при одном и том же заряде показатели выстрела (давление газа и начальная скорость снаряда) колеблются в очень широких пределах. Эта разница зависит от оружия, качества боеприпасов и существенным образом от снаряжения патронов. Тогда, возникает вопрос, каким же образом можно получить более полное использование энергии пороха и однообразие выстрела, и от каких факторов всё это зависит?

Для ответа на этот вопрос необходимо выяснить причины, которые вызывают эти изменения, и наметить меры по их устранению.
вернуться к содержанию ↑

Как улучшить баллистические характеристики дробового выстрела

Вполне очевидно, что улучшение баллистических характеристик дробового выстрела стоит искать в улучшении элементов конструкции оружия, в улучшении физико-химических и баллистических свойствах боеприпасов, в разработке самых выгодных способов и условий снаряжения патронов.
В большинстве случаев охотники сами снаряжают патроны, используя при этом имеющиеся в продаже боеприпасы. Поэтому, успех стрельбы во многом зависит от правильного снаряжения патронов (подробнее о снаряжении патронов разрезанными пыжами).

Так как, в явлении выстрела именно порох играет решающую роль, то изучение выстрела в целом стоит начинать с изучения качеств пороха.
вернуться к содержанию ↑

Основные качества и характеристики пороха

Порох является источником тепловой энергии и газообразования, за счёт чего возрастает давление газа в канале ствола. Под действием этого давления и происходит выталкивание снаряда с определенной скоростью.

По способу изготовления и физико-химическим свойствам современные охотничьи пороха классифицируют следующим образом:

  • Механические смеси – дымные пороха,
  • Коллоидальные составы – пироксилиновый (порох марки Сокол, Фазан, Беркут и др.) и нитроглицериновый порох (баллистит и кордит).

Основными физико-химическими характеристиками пороха являются:

  • Количество тепла, измеряемое в килокалориях на килограмм, выделяемое при сгорании 1 килограмма пороха и при охлаждении газов до температуры, равной 15 градусам Цельсия. Эта величина является основной характеристикой пороха – её называют Q. Она даёт представление о выделении тепла при выстреле и о способности газов совершать ту или иную работу. Чем больше Q, тем большую работу способен совершить один и тот же заряд пороха при прочих равных условиях.
  • Температура горения пороха – Т градусов Цельсия. Это та температура, которая образуется при горении пороха газа в момент его образования. Чем выше эта температура, тем большую работу способны совершить газы при выталкивании из ствола дробового снаряда.

Сравнительные характеристики физико-химических свойств пороха вы можете просмотреть в таблице №2.

Таблица №2

Таблица №2

 

Из этой таблицы нам становится видно, что по двум основным характеристикам лучшими свойствами обладают нитроглицериновые пороха.

Сегодня мы с вами рассмотрели основные баллистические характеристики и параметры дробового выстрела, узнали, от чего зависит сила выстрела и какой порох лучше использовать и почему. Надеемся, что наши советы и рекомендации вам пригодятся, и ваши дробовые выстрелы всегда будут точными и меткими.

А, каким видом охотничьего оружия пользуетесь вы? Как вы можете объяснить свой выбор? Влияют ли на него баллистические характеристики? Поделитесь с нами своими историями, опытом, ждём ваших комментариев.

Статья подготовлена по материалам А. Можарова, инженера и мастера спорта, взятым из свободных источников.

Читайте также о приборе для снаряжении патронов.

Ждем ваших отзывов и комментариев, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте!

На нашем сайте:

Написать комментарий

    Это не спам (обязательно)