Содержание
- Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.
- От чего зависит мощность выстрела пневматики
- Калькулятор дульной энергии для пневматики
- Расчет дульной энергии пневматики
- Классификация пневматики по энергии
- Факторы, влияющие на скорость пули
- Значения скорости патрона в зависимости от калибра автомата
- Влияние длины ствола на скорость
- Автомат АК-74 калибра 5.45Х39
- АКС-74 (укороченный) калибра 5.44Х38 и АК-100
- АК-101 калибра 5.56Х45
- Баллистический коэффициент автомата АК-47
- Дульная энергия выпускаемой пули
- Пневматические винтовки
Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.
Задание 1674. Космонавт для проведения ремонтных работ на космической станции вышел в открытый космос без страховочного троса. Есть ли способ вернуться на борт, не прибегая к помощи других космонавтов?
Задание 1682. Камень массой 2 кг упал с утеса высотой 4,9 м. Найдите импульс камня в конце падения.
Задание 1685. Если по неподвижной лодке на воде начать двигаться с кормы на нос, то лодка станет двигаться в противоположном направлении. Объясните, почему. Задание 1686. На идеально гладкой горизонтальной поверхности сидит человек. Может ли он передвигаться по этой поверхности? Объясните.
Задание 1687. На рисунке 228 изображены три стальных шарика одинаковой массы, подвешенные на нитях одинаковой длины так, что шарики касаются друг друга. Если отклонить правый шарик на некоторый угол и отпустить, то он, ударившись о средний шарик, останавливается; при этом отскакивает левый, отклоняясь на такой же угол. Средний шарик остается в покое. Объясните этот опыт. Задание 1688. Если рукав шланга присоединить к водопроводной сети и выпускать воду под большим напором, то конец рукава, лежащий на земле, будет двигаться. Объясните, почему.
Задание 1689. Масса винтовки 4,1 кг, масса пули 9,6 г. Скорость пули при вылете 867 м/сек. Определите скорость отдачи винтовки.
1715. Насосом сильно накачали неподвижный футбольный мяч. Мяч лопнул и распался на два куска, массы которых 30 г и 40 г. Суммарная кинетическая энергия обоих кусков равна 0,7 Дж. Определите скорость и направления разлета кусков.
Искусство снайпера
УСТРОЙСТВО БОЕПРИПАСОВ НАЧАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПУЛИ
ОГНЕВОЙ ПРОЦЕСС В СТВОЛЕ
Пороховой заряд винтовочного патрона весом 3,25 г при выстреле сгорает примерно за 0,0012 с. При сгорании заряда выделяется около 3 калорий тепла и образуется около 3 л газов, температура которых в момент выстрела равна 2400-2900°С. Газы, будучи сильно нагретыми, оказывают высокое давление (до 2900 кг/см2) и выбрасывают пулю из ствола со скоростью свыше 800 м/с. Общий объем раскаленных пороховых газов от сгорания порохового заряда винтовочного патрона примерно в 1200 раз больше по объему, чем было пороха до выстрела.
Выстрел из стрелкового оружия происходит в следующем порядке, от удара бойка по капсюлю боевого патрона, запертого в патроннике, его инициирующее вещество, зажатое между жалом ударника и наковальней гильзы, воспламеняется, это пламя через затравочные отверстия выбрасывается к пороховому заряду и охватывает зерна пороха. Весь заряд пороха загорается почти одновременно. Образующееся при сгорании пороха большое количество газов создает высокое давление на дно пули и стенки гильзы. Это давление газов создает растяжение в ширину стенок гильзы (при сохранении их упругой деформации), и гильза плотно прижимается к стенкам патронника, препятствуя, как обтюратор, прорыву пороховых газов назад к затвору.
В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы. Вращаясь по нарезам, пуля продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается по направлению оси канала ствола.
Давление газов на противоположные стенки ствола и патронника также вызывает их незначительную упругую деформацию и взаимно уравновешивается. Давление газов на дно гильзы запертого затвором патрона вызывает движение оружия назад. Это явление называется отдачей. Согласно законам механики отдача возрастает с увеличением порохового заряда, веса пули и с уменьшением собственного веса оружия.
Во всех странах боеприпасы стараются делать очень высокого качества. Несмотря на это время от времени имеет место производственный брак или боеприпасы портятся от неправильного хранения. Иногда после удара бойком по капсюлю выстрела не последует или он происходит с некоторым запозданием. В первом случае имеет место осечка, во втором – затяжной выстрел. Причиной осечки чаще всего бывает отсыревание ударного состава капсюля или порохового заряда, а также слабый удар бойка по капсюлю. Поэтому необходимо оберегать боеприпасы от влаги и содержать оружие в исправном состоянии.
Затяжной выстрел является следствием медленного развития процесса воспламенения порохового заряда. Поэтому после осечки не следует сразу же открывать затвор. Обычно после осечки отсчитывают пять-шесть секунд и только после этого открывают затвор.
При сгорании порохового заряда только 25-30% выделяемой энергии затрачивается в качестве полезной работы на выброс пули. На совершение второстепенных работ – врезание в нарезы и преодоление трения пули при движении по каналу ствола, нагревание стенок ствола, гильзы и пули, перемещение подвижных частей в автоматическом оружии, выброс газообразной и несгоревшей части пороха – используется до 20% энергии порохового заряда. Около 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола.
Задача порохового заряда и ствола – разогнать пулю до необходимой полетной скорости и придать ей убойную боевую энергию. Процесс этот имеет свои особенности и происходит в несколько периодов.
Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление называется давлением форсирования, оно достигает 250-500 кг/см2 в зависимости от геометрии нарезов, веса пули и твердости ее оболочки. Горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули по стволу начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования. Порох в это время еще продолжает гореть.
Первый, или основной, период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период сгорание пороха происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще не велика, количество газов растет быстрее, чем объем пространства между дном пули и дном гильзы (запульного пространства), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины – 2800-3000 кг/см2 (см. схемы 111, 112). Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4-6 см пути. Затем, вследствие быстрого увеличения скорости движения пули, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, давление в стволе начинает падать и к концу периода оно достигает примерно 3/4 искомой начальной скорости пули. Пороховой заряд сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.
Схема 111. Изменение давления газов и нарастание скорости пули в стволе винтовки образца 1891-1930 гг.
Схема 112. Изменение давления газов и скорости пули в стволе малокалиберной винтовки
Второй период длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы продолжают расширяться и, продолжая оказывать давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит довольно быстро и у дульного среза составляет у винтовки 570-600 кг/см2.
Третий период, или период последействия газов, длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают действовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей, максимальной, скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха.
Какое практическое значение имеет все вышеизложенное? Посмотрите на схему-график 111 по винтовке калибра 7,62 мм. Исходя из данных этого графика, становится понятным, почему длину винтовочного ствола практически не имеет смысла делать более 65 см. Если его делать длиннее, скорость пули возрастает очень незначительно, а габариты оружия бессмысленно увеличиваются. Становится понятно, почему трехлинейный карабин с длиной ствола 47 см и скоростью пули 820 м/с имеет практически такие же боевые качества, как и трехлинейная винтовка с длиной ствола 67 см и начальной скоростью пули 865 м/с.
Аналогичная картина наблюдается и у малокалиберных винтовок (схема-график 112) и особенно у оружия под 7,62-миллиметровый автоматический патрон образца 1943 года.
Длина нарезной части ствола автомата АКМ составляет всего 37 см при начальной скорости пули 715 м/с. Длина нарезной части ствола ручного пулемета Калашникова, стреляющего теми же патронами, – 54 см, на 17 см больше, а пуля разгоняется незначительно – начальная скорость пули 745 м/с. Но у винтовок и пулеметов ствол приходится делать удлиненным для большей кучности боя и для удлинения прицельной линии. Эти параметры обеспечивают повышенную точность стрельбы.
Содержание ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА УСТРОЙСТВО БОЕПРИПАСОВ ОГНЕВОЙ ПРОЦЕСС В СТВОЛЕ НАЧАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПУЛИ ОСОБЕННОСТИ СРАБАТЫВАНИЯ МАЛОКАЛИБЕРНЫХ (5,6 MM) ПАТРОНОВ БОКОВОГО ОГНЯ ТЕОРИЯ ПУЛИ БАЛЛИСТИКА ПУЛИ ЛЕГКИЕ И ТЯЖЕЛЫЕ ПУЛИ. ПОПЕРЕЧНАЯ НАГРУЗКА ПУЛИ ДЕЙСТВИЕ ПУЛИ ПО ЦЕЛИ. УБОЙНОСТЬ ПУЛИ ПУЛИ СПЕЦИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОБИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПУЛИ ПАТРОНЫ ДЛЯ СНАЙПЕРСКОЙ СТРЕЛЬБЫ ОТБОР БОЕПРИПАСОВ
Похожие книги из библиотеки
Focke Wulf FW190 A/F/G. Часть 2
Focke Wulf FW190 A/F/G. Часть 2
Продолжение выпуска № 80. Различные модификации A/F/G. Боевое применение.
U-Boot война под водой
U-Boot война под водой
Германия, более чем какая иная держава мира, представляла какой наступательный потенциал заложен в подводных лодках. Вскоре после окончания Первой мировой войны, германские военно-морской флот, который стал с апреля 1921 г. называться Reichsmarine, открыл «У-бот контору» в Майнце и «торпедный инспекторат» в Киле. В новых конторах не только проектировали У-боты и вооружение для них, но и внимательно отслеживали развитие подводного флота в других странах, особое внимание обращая на конструкторско-технологические инновации. Вскоре контора и инспекторат слились в отдел, которые переехал в Берлин.
Авиация Японии во Второй Мировой войне. Часть первая: Айчи, Йокосука, Кавасаки
Авиация Японии во Второй Мировой войне. Часть первая: Айчи, Йокосука, Кавасаки
Сборник состоит из трех частей, издаваемых последовательно и отражает развитие авиационной науки и техники Японии с середины тридцатых годов до ее капитуляции 1 сентября 1945 г. Часть первая: Айчи, Йокосука, Кавасаки
Линейные корабли “Эджинкорт”, “Канада” и “Эрин”. 1910-1922 гг.
Линейные корабли “Эджинкорт”, “Канада” и “Эрин”. 1910-1922 гг.
Данная работа посвящена «необычным» линейным кораблям Королевского флота. Перед началом первой мировой войны крупные британские частные судоверфи завершали постройку нескольких «супердредноутов», заказанных правительствами Турции и южноамериканских государств, участвовавшими в местной гонке морских вооружений, вызванной клубком глубоких противоречий между ними сдобренным непомерными амбициями правительств этих «экзотичных» стран за лидерство в данном регионе и «манией величия».
Работа несколько сужена в объеме по сравнению с исследованием этой темы С.Б. Трубициным в его книге «Линкоры второстепенных морских держав» (СПб, 1998), поскольку речь пойдет только лишь о трех линейных кораблях, вошедших в состав Британского военно-морского флота, но расширена по содержанию, более подробно описывая историю их строительства и службы.
Вылетающая из ствола пуля обладает массой, скоростью и некоторой начальной кинетической энергией. Эти факторы характеризуют убойность оружия и позволяют отнести его к нужной категории.
- От чего зависит мощность выстрела пневматики
- Расчет дульной энергии пневматики
- Классификация пневматики по энергии
Дульную энергию рассчитывают как произведение одной второй массы на скорость в квадрате. Согласно законам аэродинамики, за счет трения поверхности пули о воздух ее скорость снижается с каждым пройденным отрезком дистанции. Соответственно, начальная кинетическая энергия тоже уменьшается. В рамках данной статьи рассмотрим, от чего зависит мощность выстрела, формулы расчета и классификацию духового оружия.
От чего зависит мощность выстрела пневматики
Затрагивая тему мощности или силы выстрела, необходимо отделить эти понятия от физических величин. Из школьных курсов нам известно, что первая переменная выражается в Ваттах, вторая — в Ньютонах. В каждом случае участвует вес тела и его скорость. Однако в оружейном производстве принято использовать силу начальной кинетический (дульной) энергии, которая выражается в Джоулях.
Из формулы Е=1/2*m*v^2 видно, что основополагающими параметрами выступают скорость и масса снаряда. Поскольку вес пули всегда остается неизменным, зависящим от калибра, то эту величину можно считать постоянной.
Остается единственная переменная, на которую можно влиять физическим воздействием. В качестве инициатора толчка, придающего дроби начальное ускорение, выступает сменная пружина оружия. От ее внутреннего напряжения при сжимании зависит, с какой скоростью вылетит пуля из ствола.
В разных видах вооружения понятие калибр трактуется по-разному. Для огнестрельного оружия калибр — это расстояние между нарезами, для гладкоствольных ружей — диаметр канала ствола.
Из формулы видно, что для получения одного и того же показателя начальной кинетической энергии необходимо менять одну из переменных. Однако увеличивать массу до бесконечности физически невозможно, поэтому остается только одно — повышать ускорение. Чем выше будет скорость, тем выше будет пробивная способность и больше дальность полета пули. Поэтому превратить обычную винтовку в грозное оружие можно путем смены пружины.
Калькулятор дульной энергии для пневматики
Расчет дульной энергии Расчет скорости пули Расчет массы пули
Расчет дульной энергии пневматики
Владельцы пневматического оружия, а также желающие его приобрести, часто задаются вопросом, насколько оно мощное. Следует сразу отметить, что пробивная способность пули зависит от многих факторов, таких как прочность материалов, дальность цели и другие. Но основным все же является дульная энергия, измеряемая в Джоулях.
Она равна произведению половины массы на квадрат скорости: E=1/2*m*v^2, где m – вес, v – начальная скорость.
К примеру, кинетическая энергия пули пистолета Макарова при весе 6,3 грамма и скорости 330 м/с составляет 343 Дж, автомата Калашникова при скорости 900 м/с равна 1377 Дж. И это не предел для боевого оружия. У духовых ружей эти показатели намного меньше.
Для того чтобы узнать мощность пневматической винтовки или пистолета, необходимо знать калибр дроби и скорость ее вылета. С первым параметром все ясно, так как производители указывают вес пулек на упаковках. Для вычисления скорости потребуется хронограф. Существуют электронные модели, которые выдают результат уже в джоулях. Поэтому владельцу даже не потребуется выполнять расчет самостоятельно. При отсутствии нужного инструмента в качестве параметра можно использовать заявленную производителем скорость. Ее часто указывают в техническом паспорте изделия. Владельцу лишь остается подставить нужные цифры и получить конечный результат.
Классификация пневматики по энергии
Любое изделие поддается классификации и определению. Пневматическое оружие в том числе. По принципу устройства их делят на:
- пружинно-поршневые. Кинетическую энергию пуле придает механизм, состоящий из пружины и поршня. Головка сжимает воздух, который впоследствии выталкивает снаряд из ствола. Перезаряжение производится за счет мускульной силы стрелка;
- электропневматические. Принцип действия совпадает с вышеописанным, но сжатие пружины происходит за счет энергии аккумуляторов;
- газобаллонные. Газ, находящийся под давлением в баллоне, во время стрельбы выталкивает шарики из ствола. Такие ружья часто используют в пейнтболе;
- предварительно накачиваемые. Сжатый воздух стрелок накачивает самостоятельно с помощью мускульной силы или компрессорного оборудования.
Во всех вышеперечисленных конструкциях начальную скорость пуле придает сжатый воздух. Поэтому оружие часто классифицируют по дульной энергии. Такое разделение необходимо с юридической составляющей. По мощности выстрела можно определить, на сколько оно опасно для человека и, соответственно, требует получение лицензии.
До 3 Дж, без указания калибра
Такие ружья и пистолеты больше используют для развлечения и отработки меткости стрельбы. Они не обладают убойной силой и не способны нанести существенного вреда человеку. Для его покупки не требуется получение разрешения, поэтому оно находится в свободной продаже.
До 3 Дж, кал. 6-8 мм
Эта категория оружия относится к группе мягкой пневматики. На жаргонном языке ее еще называют «Аэрсофт». Изготавливается с полной имитацией боевых видов стрелкового вооружения. В качестве боеприпасов выступают пластиковые шарики диаметром от 6 до 8 миллиметров. Заряжающий механизм приводится в действие с помощью электропривода, работающего от съемных аккумуляторов. Широкое применение оружие нашло в игре «Страйкбол».
3,5 Дж, кал. 10 мм
Еще одна категория безопасного оружия, используемого для развлечения. Также присутствует внешняя имитация боевых видов. Шарики из ствола выталкивает сжатый газ, обычно углекислый, который предварительно закачивают в специальные баллоны. Используют оружие для игр в «Пейнтбол».
до 7,5 Дж, кал. 4,5 мм
Спортивно-развлекательное оружие для обучения навыкам стрельбы и игры в «Хардбол». К этой категории относятся практически все виды разрешенного пневматического оружия. Они не требуют получения специального разрешения в МВД.
14 Дж, кал. 17,3 мм
Оружие, обладающее дульной энергией 14 Дж, относится к категории спортивного снаряжения. Используется для тренировки и участия в соревнованиях.
До 25 Дж, любого калибра
Сюда относятся спортивные и охотничьи ружья, пистолеты. Убойная сила такого оружия достаточно высока, поэтому его приравнивают к боевому огнестрельному. Требует получения разрешения и лицензии.
Свыше 25 Дж
Категория спортивной, охотничьей и боевой пневматики. В военном применении используется для отработки навыков стрельбы. В нашей стране оно не сертифицировано, поскольку в законодательстве не предусмотрены ружья с кинетикой более 25 Дж. Поэтому при покупке возможны проблемы с регистрацией.
Многие люди задаются вопросом, с какой скоростью летит пуля из пистолета? Баллистический коэффициент снаряда может различаться в соответствии с различными факторами. Например, вес патрона, масса порохового заряда и соответственно импульс, переданный пули. Подходя к дульному срезу, снаряд достигает максимальной скорости. Именно этот показатель указывается в описании оружия и называется начальной скоростью пули.
На этом этапе снова возникает вопрос, какая максимальная скорость пули. В зависимости от типа и размера оружия этот показатель для различных видов будет своим. Соответственно, дать однозначный ответ на этот вопрос нельзя. В этой статье мы попробуем разобраться, отчего зависит скорость движения снаряда и какая она у самых популярных винтовок.
Факторы, влияющие на скорость пули
Существует целый список различных причин, который повлияет на вылет снаряда из ствола. Такими причинами являются:
- Температура. Высокая температура окружающей среды способствует разогреву пороха и вылету патрона. Соответственно, максимальная скорость пули возрастает.
- Сырой порох. Попадание на порох влаги не благоприятно сказывается на его взрывных качествах, как следствие, скорость снаряда выпущенного при помощи такого пороха уменьшается.
- Размер частиц пороха. Меньший размер частиц пороха благоприятно сказывается на его взрывчатых свойствах, а это значит, что и максимальная скорость полета пули станет выше.
- Плотность пороха в патроне. Для того чтобы корректно произвести зарядку изделия порохом, необходим специалист. Так как неправильная дозировка может привести к непредсказуемым последствиям.
- Длина ствола оружия. Длинный ствол подходит для тех целей, когда необходима высокая скорость полета, т. к. время действия пороха увеличивается, а давление внутри ствола возрастает – пуля летит быстрее.
- Вес самого снаряда. Чем больше вес используемого патрона, тем меньшую скорость он сможет набрать. Это довольно известный физический закон.
Это основные факторы, которые в большей степени оказывают, влияние на мощность движения снаряда.
Значения скорости патрона в зависимости от калибра автомата
Назвать точную максимальную скорость довольно проблематично и сложно в связи с тем, что во много она зависит от внешних факторов. Но средние показания для различного оружия, а именно для разнокалиберных автоматов – можно. Логично было бы предположить, что в зависимости от модели автомата и размера его калибра такой показатель будет варьироваться от приведенных ниже данных. Погрешности были и всегда есть, и исправить их каждый для своего оружия сможет сам без особых проблем.
Влияние длины ствола на скорость
Многие считают, что чем длиннее ствол, тем выше скорость пули. Подобное мнение правильно, но в реальности все намного сложнее. Ведь стволы одинаковой длины могут принадлежать к разным видам оружия.
Объяснить влияние размера ствола на скорость движения пули можно следующим образом: мощность трения внутри ствола постоянна, а по мере движения она медленно теряет кинетическую энергию. При этом давление газов на заднюю часть летящего патрона быстро снижается, вплоть до определенного момента, когда замедление по причине трения равняется по силе, разгоняющей пулю, давлением газов. Именно в этот момент достигается максимальная скорость патрона. После этого трение берет верх над патроном, постепенно его замедляя.
Автомат АК-74 калибра 5.45Х39
Если производить стрельбу стандартными боеприпасами, то в среднем максимальная скорость пули равняется 871 м/с. Но в случае, когда расстояние задать в 0,5 км, этот показатель будет 429 м /с.
АКС-74 (укороченный) калибра 5.44Х38 и АК-100
Что же касается такого оружия, как автомат Калашникова, складной укороченный с размером калибра 5.44Х38, то его максимальная скорость пули равняется 730 м/с. Она меньше чем у АК-74 в связи с тем, что ствол укороченный.
АК-101 калибра 5.56Х45
А у этого автомата, наоборот, неплохой показатель по этому измерения, и значение его равняется 930 м/с, в связи с тем, что у него ствол длиннее, чем у предыдущих моделей оружия. У американского аналога этой модели оружия длина ствола еще больше. Для обоих этих автоматов подходят одинаковые типы патронов. Начальная скорость полета пули у них одинаковая.
Баллистический коэффициент автомата АК-47
Этот автомат известен всем, так как является наиболее распространенным не только в России, но и в мире. Ведь его можно встретить на всех континентах земного шара. Патроны, используемые в этом типе автомата, имеют большой вес в сравнении с другими автоматами. Это дает ему преимущество в пробивной способности. Но так как у снарядов большая масса, то их скорость ниже, чем у его товарищей, а максимальная начальная скорость пули составляет всего 730 м/с. При этом низкий показатель не мешает ему быть самым грозным оружием XXI века.
Дульная энергия выпускаемой пули
Давайте отойдем от скорости. Ведь не менее важной характеристикой является энергия самого снаряда. Для того чтобы рассчитать подобный показатель, необходимо вспомнить такой школьный предмет, как физика. Такая формула требует минимум значений. Необходимо массу умножить на скорость. Все единицы брать необходимо в системе СИ. Но из-за чего так необходимо это значение? Это связанно с тем, что энергия – мощность пули. Это ее основная боевая особенность.
Из всего этого следует, что чем больше масса снаряда и выше скорость полета, тем больше ее энергия, а это значит, что оружие становится более, убойным. В максимальной убойности и в дальности стрельбы преуспело такое оружие, как винтовка. В их снарядах сбалансирована масса и начальная скорость пули.
Для примера, на расстоянии примерно 1 км пуля винтовки проникает в достаточно плотные материалы на глубину от 0,6 до 350 см. В качестве материалов применяются стальные и металлические плиты, земля, гравий, песок, кирпичные стены, бетонные стены, бревна деревьев, снег. Эти значение были получены в процессе изучения дульной энергии легких снарядов.
Пневматические винтовки
Совсем недавно среди любителей пневматического оружия был проведен соц. опрос – какую максимальную скорость пули имеет их пневматика. По странному стечению обстоятельств, разброс в ответах очень сильно разнился. Большее количество опрошенных людей говорили вполне вменяемые цифры, а именно 210-300 м/с. И данные цифры вызывают доверие, так как это стандартный показатель для такого типа оружия.
Усомниться достоверности своих слов заставляет другая часть опрошенных, которая утверждает, что их пневматическое оружие имеет скорость пули в размере 380 м/с, и даже больше. Довольно мощное орудие получается. Его можно назвать даже боевым. Ведь такими показателями обладают не многие виды пневматического оружия.
Остальные ответили, что их пневматика стреляет по 110-120 м/с и 140-190 м/с. У некоторых максимальная скорость пули в мире стремиться к 360 м/с, и это является достаточно высоким показателем. А у остальных этот показатель ровняется 75-110 м/с.
Обычно для измерения скорости у пневматического оружия используют хронометр. Ведь большинство хронометров создавалось как раз для измерения подобного показателя в пневматическом оружии. Хоть у хронометров и имеются погрешности, значения он показывает достаточно достоверные.
Существуют разные методы измерения скорости полета снаряда, и каждый из них имеет свои недостатки. А от погрешностей нельзя избавиться, т. к. условия, при которых проводятся измерения, всегда разные. Поэтому одно и то же оружие может показывать разные результаты.
Оружие тесно связано с нашей жизнью. Им пользуются полицейские, военные, охотники, оружие показывают в боевиках и новостных сюжетах. При этом у зрителей таких фильмов или сюжетов иногда возникаю вопросы о том, как работают те или иные системы. Почему выстрел из рельсотрона сопровождается дымом и грохотом? Как работает глушитель? Мы решили ответить на пять вопросов об оружии, которые показались нам наиболее интересными.
Слышит ли человек выстрел, если стреляют по нему?
Все зависит от того, из какого именно оружия и какими именно боеприпасами ведется стрельба. В целом, боеприпасы для огнестрельного оружия делятся на два вида: дозвуковые и сверхзвуковые. В первом случае скорость пули или снаряда на выходе из ствола не превышает скорости звука, а во втором — превышает. Соответственно, если по цели ведется стрельба дозвуковыми патронами, то цель сначала услышит выстрел. Если же стреляют сверхзвуковыми патронами, то к цели сначала прилетит пуля, а потом уже придет звук выстрела. Все просто.
Большинство современного огнестрельного оружия использует для стрельбы сверхзвуковые патроны. Например, начальная скорость пули снайперской винтовки СВД составляет 810 — 830 метров в секунду, автомата АК-74М — 900 метров в секунду, снаряда шестиствольной авиационной пушки GAU-8/A Avenger штурмового самолета A-10 Thunderbolt II — 1010 метров в секунду, орудия 2А46М-2 основного боевого танка Т-90 — 905 — 950 метров в секунду при ведении огня бронебойными кумулятивными снарядами и 1715 — 1800 метров в секунду при стрельбе подкалиберными снарядами, пистолета Glock 17 — 375 метров в секунду, ТТ — 420.
Скорость звука в воздухе в нормальных условиях составляет 330 метров в секунду, но этот параметр изменяется вместе с изменением атмосферного давления, температуры воздуха и высоты.
В 2015 году американец, ведущий на YouTube канал Lone Star Boars, сделал несколько записей звуков, которые издают пули разного калибра, попадая в цель и пролетая мимо нее. Стрельба велась из оружия с установленными на него приборами бесшумной беспламенной стрельбы, чтобы сделать звук самого выстрела как можно более тихим. При стрельбе сверхзвуковыми патронами сначала было слышно, как пуля попадает в цель, а затем уже до нее доходит ударная волна от пули и подавленный звук выстрела. При промахе цель «слышала» ударную волну от пули уже после того, как она пролетела.
С дозвуковыми патронами наблюдалась обратная картина: сперва цель «слышала» свист летящей к ней пули, затем звук выстрела и после этого уже в нее попадал сам снаряд.
Как работает глушитель?
Прежде, чем ответить на этот вопрос, нужно разобраться из чего формируется звук выстрела. Если говорить упрощенно, то при стрельбе боек накалывает капсюль в донце гильзы (маленький обычно латунный стакан, заполненный чувствительным к удару взрывчатым веществом). После этого заряд в капсюле воспламеняется и поджигает пороховой заряд в гильзе, в результате горения которого образуются пороховые газы. Они выталкивают пулю из дульца гильзы и проталкивают ее по каналу ствола. Накопленной во время движения по стволу кинетической энергии пули хватает, чтобы пролететь некоторое расстояние.
Так вот, звук выстрела складывается из нескольких звуков, но наибольший вклад вносят два из них. Первый — свист или шипение пороховых газов, прорывающихся в зазор между пулей и стенкой канала ствола при выстреле. Второй — хлопок, создаваемый расширяющимися пороховыми газами в момент, когда пуля выходит из ствола. Этот хлопок иначе называется дульной волной. Если стрельба ведется сверхзвуковыми патронами, то к звуку выстрела примешивается еще и ударная волна от пули, летящей быстрее скорости звука. Эта ударная волна называется баллистической.
Все существующие сегодня глушители, которые правильнее называть приборами бесшумной беспламенной стрельбы, рассчитаны на снижение громкости выстрела при ведении огня дозвуковыми патронами. При стрельбе сверхзвуковыми патронами глушитель, конечно, уменьшит громкость самого выстрела, но хлопок от летящей быстрее скорости звука пули все равно будет хорошо слышен на дистанции пары-тройки сотен метров.
Глушитель представляет собой устройство, закрепляемое на стволе стрелкового оружия (иногда оно является частью конструкции этого оружия), которое должно существенно ослаблять звук выстрела и скрывать пламя пороховых газов. Большинство глушителей собирается из цилиндрического корпуса с креплением к стволу и внутренней вставки, образующей камеры. Но конструкция может и отличаться. Например, существуют глушители со сложной формы газодинамическими перегородками, перенаправляющих и сталкивающих между собой потоки пороховых газов.
При выстреле пороховые газы толкают пулю по каналу ствола, после чего она попадает в центральный канал глушителя, а затем покидает его. Пороховые же газы, следуя за пулей, в глушителе расширяются и заполняют камеры. Там они остывают, немного уменьшаются в объеме и теряют энергию. Затем вслед за пулей остывшие пороховые газы с существенно меньшей скоростью покидают глушитель. Благодаря глушителю остывшие газы, выходящие из него, расширяются несколько медленнее, благодаря чему и достигается значительное уменьшение громкости выстрела.
При этом в некоторых моделях глушителей встречается явление первого хлопка. Дело в том, что при первом выстреле камеры прибора бесшумной беспламенной стрельбы заполнены воздухом. При выстреле пороховой заряд в гильзе не успевает полностью сгореть, и часть пороха вместе с пороховыми газами вслед за пулей попадает в глушитель. В его камерах не сгоревший порох догорает, повышая давление в приборе. После выхода пули из глушителя эти газы вырываются наружу и производят громкий хлопок, нередко по громкости не уступающий выстрелу без глушителя.
После первого выстрела все камеры в глушителе уже оказываются полностью заполненными пороховыми газами, а содержание кислорода в них крайне мало и недостаточно для догорания не сгоревшего пороха. По этой причине после первого выстрела с использованием глушителя хлопков уже не происходит.
Следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев глушитель, несмотря на свое название, не убирает звук выстрела полностью. Громкость выстрела современного стрелкового оружия в зависимости от конструкции составляет от 130 до 180 децибел. Для сравнения, громкость полицейской сирены составляет около 140 децибел. Современные глушители способны уменьшать громкость выстрела самое большее на 40 децибел. Но бывают и исключения.
Технически возможно добиться существенного уменьшения громкости выстрела, если оружие, глушитель для него и патроны разрабатываются единым комплексом. Типичным примером является снайперский комплекс ВСС, прозванный «Винторезом». Это оружие использует для стрельбы дозвуковые патроны калибра 9 миллиметров с начальной скоростью пули 280 — 295 метров в секунду. Ствол снайперской винтовки выполнен укороченным по сравнению с другими винтовками — всего 200 миллиметров — и имеет множество отверстий по всей длине.
Глушитель «Винтореза» надевается на ствол винтовки и становится как бы его продолжением. При выстреле часть пороховых газов, толкающих пулю, частично выходят из ствола через отверстия и попадают в расширительные камеры глушителя. Оставшиеся газы на выходе из ствола также попадают в глушитель и натыкаются на кольцевые вставки-переотражатели. В результате внутри глушителя пороховые газы расширяются и остывают, а их потоки перенаправляются таким образом, чтобы они сталкивались друг с другом и гасили энергию друг друга.
В результате громкость выстрела специальной снайперской винтовки ВСС составляет 120-130 децибел. Конструкторам удалось так хорошо снизить громкость выстрела винтовки, что при выстреле стала слышна работа ее автоматики. Собственно, именно по лязгу автоматики винтовки ее и можно узнать по звуку. Кстати, послушать звуки стрельбы из ВСС и вообще определить, способны ли вы узнать оружие и военную технику по звуку, вы можно с помощью нашего теста «Это что за автомат?».
Правда ли, что оружие с коротким стволом стреляет громче оружия с длинным стволом?
Да, но с массой оговорок. При использовании одних и тех же боеприпасов одного и того же калибра в оружии с разной длиной ствола, выстрел будет более громким у того, чей ствол короче. Правда, разницу на слух определить будет крайне сложно, но измерительные приборы ее покажут. Дело в том, что громкость выстрела зависит от множества факторов, главными из которых являются температура толкающих пулю пороховых газов их давление. Чем длиннее ствол, тем меньше температура и давление газов, тем тише выстрел.
Для сравнения. Громкость выстрела из пистолета Glock 17 Gen. 4, использующего патроны калибра 9×19 Parabellum, составляет 160 — 165 децибел. Длина ствола пистолета составляет 114 миллиметров. У пистолета CZ 75 такого же калибра при длине ствола 120 миллиметров громкость выстрела составляет около 160 децибел.
Почему выстрел из рельсотрона сопровождается дымом, грохотом, а иногда и пламенем?
Наиболее известные разработки рельсотронов до 2018 года велись в интересах ВМС США. Такое оружие разрабатывали американская компания General Atomics и британская BAE Systems. Его планировалось ставить на перспективные корабли (например, эсминцы типа «Зумвалт») вместо традиционных артиллерийских установок. Предполагалось, что выстрелы из рельсотронов будут дешевле, точнее и разрушительнее выстрелов из обычных артиллерийских орудий. Впрочем, проекты были закрыты из-за технической сложности и дороговизны разработки.
На видеозаписях испытаний рельсотронов видно, что при выстреле из ствола орудия вырывается дым (а иногда и пламя), а сам выстрел сопровождается громким взрывом. Из-за этого некоторые любители оружия даже предполагали, что в рельсотроне для начального разгона кинетического снаряда — металлической болванки без взрывчатого вещества — используется пороховой заряд. Мол, сначала снаряд толкается по стволу пороховыми газами, после чего ускорение ему уже придается электромагнитными силами. Эта теория объясняла и дым, и пламя и грохот выстрела.
На самом деле все немного проще. Энергия выстрела прототипа рельсотрона, разработанного General Atomics, составляла 32 мегаджоуля. В момент выстрела заряд, накопленный ионисторными сборками, практически мгновенно разряжался на рельсы орудия, в результате чего по ним через металлическую болванку-снаряд проходил электрический ток колоссальных напряжения и силы. Параметры тока разработчики не раскрывают. В результате разряда часть металла на рельсах сгорала. Кроме того, сама болванка частично покрывалась пластиком и смазкой, которые также сгорали при выстреле. Этим и объясняются дым и пламя.
При выстреле начальная скорость болванки составляет чуть больше 5 Махов, то есть снаряд вылетает из ствола рельсотрона на гиперзвуковой скорости. Громкий звук выстрела рельсотрона складывается из двух звуков: ударной волны от болванки, летящей на гиперзвуковой скорости, и расширяющегося воздуха, сжатого в стволе движущимся снарядом и выталкиваемого этим самым снарядом.
Почему, когда штурмовой самолет A-10 Thunderbolt II ведет огонь из пушки, мы слышим два звука выстрелов?
Американцы очень гордятся своими штурмовыми самолетами A-10 Thunderbolt II. Эти летательные аппараты вошли в историю как самолеты, построенные вокруг пушки — семиствольной GAU-8/A Avenger с вращающимся блоком стволов. Это орудие отличается высокой скорострельностью, которая в среднем составляет 3,9 тысячи выстрелов в минуту. При стрельбе она издает особый звук, который американские военные прозвали brrrt. На многих видеозаписях отчетливо слышно, что при стрельбе A-10 издает двазвука brrrt — один громкий, а другой потише.
Это явление имеет два разных объяснения, которые зависят от того, где именно находится наблюдатель. Если наблюдатель находится рядом с целью, по которой A-10 ведет огонь, то он слышит как бы два звука выстрелов. Начальная скорость снаряда при стрельбе из GAU-8/A составляет 1010 метров в секунду, это почти втрое быстрее скорости звука. Снаряды прилетают к цели первыми, бьют по ней и эти удары сначала и слышит наблюдатель. Затем до него долетают уже непосредственно звуки выстрелов из Avenger.
Это отлично видно и слышно, например, на этой записи с совместного тактического учения ВВС и Армии США, проведенного в Неваде весной 2019 года:
Вот не менее яркий пример двух brrrt — попадания снарядов по земле и непосредственно звук выстрела. На этом видео A-10 оказывает американским военным огневую поддержку с воздуха, вероятно, в Сирии:
Второй случай двойного brrrt встречается, когда наблюдатель находится сбоку от траектории полета A-10 к цели. Тогда первый звук, который он слышит, — это звук выстрелов из авиационной пушки. А второй — эхо этого звука. Оно возникает, когда дульная волна достигает земли, отражается от нее, а затем доходит до наблюдателя. Такое явление встречается чаще всего в гористой местности. Такое явление хорошо видно и слышно на этом видео:
Василий Сычёв
ли со статьей или есть что добавить?