Длина ствола и дульная скорость

Как известно, тепловая энергия пироксилинового пороха равна 4 МДж/кг. Стало быть, в 2,3 г пороха содержится 9200 Дж энергии. Если бы ее можно было бы целиком превратить в кинетическую энергию снаряда массой 35 г, то дульная скорость равнялась бы 725 м/с

Фото Андрея Таланова

Фото Андрея Таланова

Правда, для этого потребовался бы ствол очень большой длины. В действительности приходится довольствоваться скоростью около 400 м/с, но и длина ствола сокращается до 700-750 мм. Таким образом, «коэффициент полезного действия» порохового выстрела составляет всего 30% от всей энергии пороха, а 70% энергии тратится на трение скольжения снаряда в стволе, на аэродинамическое сопротивление воздуха перед снарядом, на тепловые потери с уходящими пороховыми газами и на отдачу. Последняя составляющая невелика – около 0,5%.

Я попытался выяснить, в какой пропорции распределяются эти потери, но в отечественной охотничьей литературе я ничего не нашел по внутренней баллистике дробового выстрела, кроме книги Н.А. Изметинского и Л.Е. Михайлова «Ижевские ружья», (Ижевск,1995), в которой, кстати, так же этот вопрос не решен.

Правда, имеются труды по внутренней баллистике орудий, например, у И.П. Граве, Н.Ф. Дроздова, М.Е. Серебрякова и других. К сожалению, строгого аналитического решения задачи внутренней баллистики нет и, как утверждают указанные авторы, и быть не может ввиду сложности пиродинамических процессов при выстреле. Однако очень хотелось хотя бы приближенно решить такую задачу.

Наконец, я наткнулся на книгу Дж. Корнера «Внутренняя баллистика орудий», (М, 1953), в которой было дано приблизительное аналитическое решение этой задачи. По его формулам, зная силу пороха и скорость его горения, можно было найти такие параметры, как максимум давления пороха, давление пороха в конце горения и их расстояния от дульного среза, а также дульное давление. Кроме того, в этих же точках могли быть найдены и скорости снаряда.

К сожалению, решение давалось без учета сил сопротивления, что не давало окончательного решения. После соответствующих попыток все же удалось найти приемлемое техническое решение. Общий баланс энергии выглядит следующим образом: кинетическая энергия снаряда составляет 30%, потери от трения скольжения равны 26, на аэродинамическое сопротивление тратится 20 и с теплом пороховых газов уходит 25% энергии.

Между прочим, эта информация для тех, кто ленится чистить ружье и стрелять неосаленными пыжами, а также использовать пыжи с плохими обтюрирующими свойствами. В последнем случае давление в заснарядном пространстве падает, а прорвавшиеся мимо пыжа или через пыж пороховые газы еще больше увеличивают аэродинамическое сопротивление.

А то, что это торможение действительно существенно, то вся внешняя баллистика снарядов, мин и пуль только тем и занимается, что исследует влияние на полет снаряда сопротивление воздуха в открытом пространстве и ускорение силы тяжести. Сопротивление же снаряда в полузамкнутом канале ствола возрастает раз в пять.

Увеличение длины ствола в какой-то мере способствует увеличению дульной скорости снаряда лишь до тех пор, пока сила пороховых газов превышает торможение. Но после наступления максимума дульной скорости происходит ее спад вплоть до полной остановки снаряда в стволе.

Так, по данным книги «Ижевские ружья», прирост скорости от 500 мм до 720 мм составляет всего 8 м/с. Дальнейшее увеличение длины ствола еще меньше добавит дульной скорости, так что насадка «супергусь» длиной 220 мм увеличила бы убойную дальность дроби № 0 всего на 1,5 м. По моим расчетам при длине ствола 8 м дробь вообще не покинула бы ствол.

А теперь немного не в тему. Мои приятели-охотники задали мне вопрос: «Какая пуля эффективнее, тяжелая или легкая?» С ходу я ничего не смог ответить, но после некоторых расчетов получилось следующее. Если сравнить две круглые пули с одинаковыми диаметрами 18 мм, но разными массами, 35 г и 30 г (отношение масс 1,17), скорости которых равны 400 м/с и 432 м/с соответственно (чтобы выполнялось равенство начальных кинетических энергий), то на расстоянии 120 м их скорости сравняются, но кинетическая энергия пули 35 г будет, естественно, выше, чем пуля 30 г.

Но легкая пуля на всем протяжении имеет большую скорость и, следовательно, меньшее время полета и меньшее снижение траектории полета пули. Это снижение на расстоянии 120 м у тяжелой пули составляет 73 см, а у легкой – 68 см. Выигрыш всего 5 см. Для пуль другого типа, если они отличаются только массой, будут другие цифры, но конечный результат будет аналогичен – легкая пуля с каждым метром полета будет уступать более тяжелой пуле.

Если массы пуль отличаются в меньшей степени, то выигрыш и потери будут незначительны. Например, пули Рубейкина, выточенные из латуни (плотность 8,6 кг/дм3) и из стали (плотность 7,8 кг/дм3), будут иметь отношение масс 1,1, так что их можно считать одинаковыми, но стоимость латуни значительно выше. Так что решайте сами, какие пули изготавливать и применять!

Игорь Арбузов 22 марта 2013 в 00:00






Оставьте ваш комментарий

Оставлять свои отзывы и комментировать могут только зарегистрированные пользователи.
Вы можете авторизоваться используя свой аккаунт на нашем сайте, а так же войти с помощью вашего аккаунта во "Вконтакте" или на "Facebook".

  • -2
    Сергей Данилов офлайн
    #1  22 марта 2013 в 18:51

    Одна физика.Для кого это написано?

    Ответить
  • -2
    Геннадий Битнер офлайн
    #2  23 марта 2013 в 18:56

    А вообще этим вопросом кто то занимался? Например оружейники или фирма снаряжающая боеприпасы к охотничьему оружию? Если в 70 - е годы заводские патроны 16 калибра шли: порох "Сокол"- 2 гр. дробь- 30 гр. ,то сейчас " Рекорд" идет с уменьшенной навеской и каждая партия патронов с разной навеской, хотя разница по дате выпуска не значительна.Я снаряжаю патроны сам и практически отказался от заводских.

    Ответить
  • -2
    Kristall32RU офлайн
    #3  23 марта 2013 в 19:25

    >Между прочим, эта информация для тех, кто ленится чистить ружье и стрелять неосаленными пыжами, а также использовать пыжи с плохими обтюрирующими свойствами. В последнем случае давление в заснарядном пространстве падает, а прорвавшиеся мимо пыжа или через пыж пороховые газы еще больше увеличивают аэродинамическое сопротивление.

    прошу прощение, но пыжи- это не обтюраторы да и не могут они в силу физических свойств материала удерживать раскалённые пороховые газы и не пропускать их в дробовой снаряд... этому служат пороховые прокладки... пыжи выполняют функцию амортизаторов и добавляют сопротивления (неосаленные) трению.
    К тому же, зачем рекомендовать использовать осаленные пыжи если на бездымном порохе ведётся умеренное сражение за пресловутое давление форсирования куда осалка не вписывается. На дымном порохе- дело другое.

    Ответить
  • -2
    Aleks Jarkovoj офлайн
    #4  24 марта 2013 в 09:26
    Kristall32RU
    >Между прочим, эта информация для тех, кто ленится чистить ружье и стрелять неосаленными пыжами, а также использовать пыжи с плохими обтюрирующими свойствами. В последнем случае давление в заснарядном пространстве падает, а прорвавшиеся мимо пыжа или через пыж пороховые газы еще больше увеличивают аэродинамическое сопротивление.

    прошу прощение, но пыжи- это не обтюраторы да и не могут они в силу физических свойств материала удерживать раскалённые пороховые газы и не пропускать их в дробовой снаряд... этому служат пороховые прокладки... пыжи выполняют функцию амортизаторов и добавляют сопротивления (неосаленные) трению.
    К тому же, зачем рекомендовать использовать осаленные пыжи если на бездымном порохе ведётся умеренное сражение за пресловутое давление форсирования куда осалка не вписывается. На дымном порохе- дело другое.

    Ружья конечно же чистить нужно, но не вникая в проценты реализации энергии и прочие коэффициенты, могу сказать, что видел кучу старых не хромированных стволов с обильной сыпью и раковинах, которые много лет бьют просто здорово.
    Как-то я провел свой эксперимент.Снарядил патроны с одинаковыми навесками и прокладками. Различными были пыжи: не осаленные, осаленные и из опилок. Пыжевые столбики были равными по высоте.
    Изначально опробовал патроны по "живой силе". Взял по три лысухи каждым патроном, летящих в одном направлении и битых примерно в одной точке.Каких либо преимуществ того или иного патрона я в этом опыте не выявил. При стрельбе по мишеням,некоторая разница все же была и если слишком уж придираться, то лучшим был патрон с не осаленым пыжом.Если же не придираться, то разница была не особо существенной и, на мой взгляд, критично на результаты охоты не влияющей.

    Ответить
  • -2
    Kristall32RU офлайн
    #5  24 марта 2013 в 19:03

    есть до сих пор фанаты опилочных пыжей- как раз это течение и доказывает то что обтюратором №1 являются пороховые прокладки... и они же доказывают преимущества "сыпучих пыжей" в получениии наилучшего качества осыпи. Сам пока не побывал, но очень хочется провести сравнительные отстрелы через хронометр по мишеням.

    Ответить
  • -1
    Юрий Александров офлайн
    #6  24 марта 2013 в 19:18

    Граждане охотники, когда перестанете проверять и сравнивать бой ружья и качество патронов стрельбой по банкам и бутылкам, уткам и воронам... Есть давно отработанные методы пристрелки и проверки боя, ими и пользуйтесь, а лучше охотьтесь и не забивайте себе голову лишними заботами.

    Ответить
  • -2
    Igor Arbuzov офлайн
    #7  5 мая 2013 в 08:39
    Юрий Александров
    Граждане охотники, когда перестанете проверять и сравнивать бой ружья и качество патронов стрельбой по банкам и бутылкам, уткам и воронам... Есть давно отработанные методы пристрелки и проверки боя, ими и пользуйтесь, а лучше охотьтесь и не забивайте себе голову лишними заботами.

    Юрий, может быть Вы эти методы перечислите?

    Ответить
  • -2
    дмитрий офлайн
    #8  16 апреля 2014 в 04:53

    вопрос остается открытым какая оптимальная длина ствола? например сайга12 580мм а иж27 710мм по паспорту и у того и у друго осыпь на 35и метрах 40-60%ов кому верить?

    Ответить

Спасибо за Ваше мнение!

Архив голосований










наверх ↑