Лекции.Орг


Поиск:




Сведения из внутренней баллистики

 

Внутренняя баллистика – это наука, занимающаяся изучением процессов, которые происходят при выстреле, и в особенности при движении пули (гранаты) по каналу ствола.

Выстрелом называется выбрасывание пули (гранаты) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.

При выстреле из стрелкового оружия происходят следующие явления: от удара бойка по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через затравочные отверстия на дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор. В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается оп каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола) назад. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение (упругая деформация), и гильза, плотно прижимаясь к патроннику, препятствует прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание. Раскаленные газы и частицы несгоревшего пороха, истекающие из ствола вслед за пулей, при встрече с воздухом порождают пламя и ударную волну. Последняя является источником звука при выстреле.

При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола (автомат Калашникова), часть пороховых газов, кроме того, после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камеру, ударяется в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой (толкатель с затвором) назад.

Пока затворная рама не пройдет определенное расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, затвор продолжает запирать канал ствола. После вылета пули из канала ствола происходит его отпирание; затворная рама и затвор, двигаясь назад, сжимают возвратную пружину; затвор при этом извлекает из патронника гильзу. При движении вперед под действием сжатой пружины затвор досылает очередной патрон в патронник и вновь запирает канал ствола.

При выстреле из 9 мм пистолета Макарова, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи, давление газов через дно гильзы передается на затвор и вызывает движение затвора с гильзой назад. Это движение начинается в момент, когда давление пороховых газов на дно гильзы преодолевает инерцию затвора и усилие возвратной пружины. Пуля к этому времени, уже вылетает из канала ствола. Отходя назад, затвор сжимает возвратную пружину, затем под действием энергии сжатой пружины затвор движется вперед и досылает очередной патрон в патронник.

Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела не последует или он произойдет с некоторым запозданием. В первом случает имеет место осечка, а во втором – затяжной выстрел. Причина осечки – отсыревание ударного состава капсюля или порохового заряда, а также слабый удар бойка по капсюлю. Причина затяжного выстрела – медленное развитие процесса зажжения или воспламенения заряда. Поэтому после осечки запрещается сразу открывать затвор, так как возможен затяжной выстрел.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06 с). При выстреле различают четыре последовательных периода: предварительный, первый или основной, второй, третий или период последействия газов (рис 3.).

Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы. 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 устройства нарезов, массы пули и твердости ее оболочки. Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происхо­дит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение начинается сразу же при достижении в канале ствола дав­ления форсирования.

Первый или основной, период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период го­рение порохового заряда происходит в быстро меняющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давле­ние газов быстро повышается и достигает наибольшей величины. 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 начинает падать, к концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрас­тает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вы­летит из канала ствола.

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 расширяются и, оказывая давление на пулю, увели­чивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде про­исходит довольно быстро и у дульного среза дульное давление сос­тавляет у различных образцов оружия 300 - 900 кг/см2 (например, у самозарядного карабина Симонова (СКС) - 390 кг/см2). Скорость пу­ли в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) нес­колько меньше начальной скорости.

 

Рис. 3. Периоды выстрела

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткост­вольных (например, ПМ), второй период отсутствует, так как полно­го сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола фактически не происходит.

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 воздействовать 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 воздуха1.

Начальной скоростью называется скорость движения пули у дульного среза ствола.

За начальную скорость принимается условная скорость, кото­рая несколько больше дульной и меньше максимальной. Она опреде­ляется опытным путем с последующими расчетами. Величина началь­ной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых ха­рактеристиках оружия. Начальная скорость является одной из важ­нейших характеристик боевых свойств оружия. При увеличении на­чальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет. Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола; массы пули; массы, температуры и влажности порохового заряда, формы и размеров пороховых зерен и плотности заряжания.

Чем длиннее ствол, тем большее время на пулю действуют поро­ховые газы и тем больше начальная скорость.

При постоянной длине ствола и постоянной массе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше масса пули.

Изменение массы порохового заряда приводит к изменению коли­чества пороховых газов, а, следовательно, и к изменению величины максимального давления в канале ствола и начальной скорости пули. Чем больше масса порохового заряда, тем больше максимальное дав­ление и начальная скорость пули.

Длина ствола и масса порохового заряда увеличиваются при конструировании оружия до наиболее рациональных размеров.

С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличивается максимальное давление и начальная скорость. При понижении температуры заряда начальная скорость уменьшается. В связи с этим необходимо учиты­вать поправки дальности на температуру воздуха и заряда.

С повышением влажности порохового заряда уменьшается ско­рость его горения и начальная скорость пули.

Форма и размеры пороха оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а, следовательно, и на началь­ную скорость полета пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.

Отдачей называется движение оружия (ствола) назад во время выстрела. Отдача ощущается в виде толчка в плечо, руку или грунт. Действие отдачи оружия характеризуется величиной скорости и энергии, которой оно обладает при движении назад. Скорость от­дачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия. Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кгм и воспринимается стреляющими безболезненно.

Сила давления пороховых газов (сила отдачи) и сила сопротив­ления отдаче (упор приклада, рукоятки, центр тяжести оружия и т.д.) расположены не на одной прямой и направлены в противопо­ложные стороны. Они образуют пару сил, под действием которой дульная часть ствола оружия отклоняется кверху. Величина отклоне­ния дульной части ствола данного оружия тем больше, чем больше плечо этой пары сил.

Кроме того, при выстреле ствол оружия совершает колебатель­ные движения - вибрирует. В результате вибрации дульная часть ствола в момент вылета пули может также отклониться от первона­чального положения в любую сторону. Величина этого отклонения увеличивается при неправильном использовании упора для стрельбы, загрязнении оружия и т.п.

Сочетание влияния вибрации ствола, отдачи оружия и других причин приводит к образования угла между направлением оси канала ствола до выстрела и ее направлением в момент вылета пули из ка­нала ствола. Этот угол называется углом вылета. Величина угла вы­лета дается в таблицах стрельбы.

Влияние угла вылета на стрельбу у каждого экземпляра оружия устраняется при приведении его к нормальному бою.

В процессе стрельбы ствол подвергается износу. Причины, вы­зывающие износ ствола, можно разбить на три основные группы - хи­мического, механического и термического характера.

В результате причин химического характера в канале ствола образуется нагар, который оказывает большое влияние на износ ка­нала ствола.

Нагар состоит из растворимых и нерастворимых веществ. Раст­воримые вещества представляют собой соли, образующиеся при взрыве ударного состава капсюля (в основном - хлористый калий). Нераст­воримыми веществами нагара являются: зола, образовавшаяся при сгорании порохового заряда; томпак, сорванный с оболочки пули; медь, латунь, оплавленные из гильзы; свинец, выплавленный из дна пули; железо, оплавленное из ствола и сорванное с пули, и т.п.

Растворимые соли, впитывая влагу из воздуха, образуют раствор, вызывающий ржавление. Нерастворимые вещества в присутствии солей усиливают ржавление.

Если после стрельбы не удалить весь пороховой нагар, то ка­нал ствола в течение короткого времени в местах скола хрома пок­роется ржавчиной, после удаления которой остаются следы. При пов­торении таких случаев степень поражения ствола будет повышаться и может дойти до появления раковин, т.е. значительных углублений в стенках канала ствола. Немедленная чистка и смазка ствола после стрельбы предохраняет его от поражения ржавчиной.

Причины механического характера - удары и трение пули о на­резы, неправильная чистка (чистка ствола без применения дульной накладки или чистка с казенной части без вставленной в патронник гильзы с просверленным в ее дне отверстием) и т.п. - приводят к стиранию полей нарезов или округлению углов полей нарезов, осо­бенно их левой грани, выкрашиванию и сколу хрома в местах сетки разгара.

Причины термического характера - высокая температура порохо­вых газов, периодическое расширение канала ствола и возвращение его в первоначальное состояние - приводят к образованию сетки разгара и оплавлению поверхностей стенок канала ствола в местах скола хрома.

Под действием всех этих причин канал ствола расширяется и изменяется его поверхность, вследствие чего увеличивается прорыв пороховых газов между пулей и стенками канала ствола, уменьшается начальная скорость пули и увеличивается разброс пуль.

Для увеличения срока пригодности ствола к стрельбе необходи­мо соблюдать установленные правила чистки и осмотра оружия и бо­еприпасов, принимать меры к уменьшению нагрева ствола во время стрельбы.

Прочностью ствола называется способность его стенок выдержи­вать определенное давление пороховых газов в канале ствола. Так как давление газов в канале ствола при выстреле неодинаково на всем его протяжении, стенки ствола делаются разной толщины - тол­ще в казенной части и тоньше в дульной. При этом стволы изготавливаются такой толщины, чтобы они могли выдержать давление, в 1,3 - 1,5 раза превышающее наибольшее.

Если давление газов превысит величину, на которую рассчитана прочность ствола, то может произойти раздутие или разрыв ствола.

Раздутие ствола может произойти в большинстве случаев от по­падания в ствол посторонних предметов (пакли, ветоши, песка). При движении по каналу ствола пуля, встретив посторонний предмет, за­медляет движение, и поэтому запульное пространство увеличивается медленнее, чем при нормальном выстреле. Но так как горение поро­хового заряда продолжается и приток газов интенсивно увеличивает­ся, в месте замедления движения пули создается повышенное давле­ние; когда давление превзойдет величину, на которую рассчитана прочность ствола, получается раздутие, а иногда и разрыв ствола.

Чтобы не допустить раздутия или разрыва ствола, следует обе­регать канал ствола от попадания в него посторонних предметов, перед стрельбой обязательно осмотреть и, если необходимо, вычис­тить его.

При длительной эксплуатации оружия, а также при недостаточно тщательной подготовке его к стрельбе может образоваться увеличен­ный зазор между затвором и стволом, который позволяет при выстре­ле двигаться гильзе назад. Но так как стенки гильзы под давлением газов плотно прижаты к патроннику и сила трения препятствует дви­жению гильзы, она растягивается и, если зазор велик, рвется; про­исходит так называемый поперечный разрыв гильзы.

Для того чтобы избежать разрывов гильз, необходимо при под­готовке оружия к стрельбе проверить величину зазора (у оружия, имеющего регуляторы зазора), содержать патронник в чистоте и не применять для стрельбы загрязненные патроны.

Живучестью ствола называется способность ствола выдержать определенное количество выстрелов, после которого он изнашивается и теряет свои качества (значительно увеличивается разброс пуль, уменьшается начальная скорость и устойчивость полета пуль). Живу­честь хромированных стволов стрелкового оружия достигает 20-30 тысяч выстрелов.

Увеличение живучести ствола достигается правильным уходом за оружием и соблюдением режима огня.

Режимом огня называется наибольшее количество выстрелов, ко­торое может быть произведено за определенный промежуток времени без ущерба для материальной части оружия, безопасности и без ухудшения результатов стрельбы. Каждый вид оружия имеет свой ре­жим огня.

В целях соблюдения режима огня необходимо производить смену ствола или охлаждение его через определенное количество выстре­лов. Несоблюдение режима огня приводит к чрезмерному нагреву ствола и, следовательно, к преждевременному его износу, а также к резкому снижению результатов стрельбы1.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Взрывчатых веществ по их применению | Сведения из внешней баллистики
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 430 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент может не знать в двух случаях: не знал, или забыл. © Неизвестно
==> читать все изречения...

1343 - | 945 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.