Сергей Патрикеев - Явление выстрела

Пыж в патроне для гладкоствольного оружия выполняет несколько функций: обтюрация пороховых газов, отделение заряда от снаряда и создание первоначального давления. Современные пыжи представляют собой довольно сложную конструкцию и могут состоять из собственно пыжа, амортизирующего элемента и контейнера для размещения снаряда, их уже называют пыж-контейнер. Так вот, амортизирующий элемент служит для компенсации первоначального увеличения объема каморы сгорания в момент воспламенения заряда. Даже небольшая задержка начала движения снаряда даёт значительный прирост объёма пороховых газов и. соответственно, повышение энергетики патрона. Этому же служит закрутка. Чем она плотнее и «равномернее» тем стабильнее от патрона к патрону будет происходить процесс воспламенения заряда, тем более «одинаковым» будет количество образующихся пороховых газов. А на качество закрутки оказывают влияние и физические свойства материала гильзы, особенно полиэтилена, и её разностенность. Если стенка гильзы с одной стороны толстая, а с другой тонкая, то правильно закрутить её не удастся, а в дальнейшем это приведёт к неравномерному открытию гильзы, возможно и к её обрывам.

На первый взгляд решение проблемы полноты сгорания можно решить просто задержав снаряд с помощью каких-то дополнительных устройств. Но это кажущаяся простота. Если задержать сильно, то скорость нарастания давления может стать критической и превратить горение во взрыв. Добавлю, что задавая необходимую скорость воспламенения, конструктор патрона с помощью амортизатора пыжа искусственно уменьшает плотность заряжания, (очень похоже на розжиг печки соломой) чтобы избежать чрезмерного повышения давления в заснарядном пространстве.

При задержке снаряда максимальная величина давления была бы намного больше номинальной. На графике это могло бы выглядеть как кривая давления 2 (на графике показана красным цветом). Вот почему пороха для лёгких снарядов, например для спортивных патронов, категорически нельзя применять в патронах типа «магнум». Наоборот сделать можно, однако при этом не удастся получить желаемых характеристик патрона, давление будет низким, соответственно и скорость высокой не будет. Понятно, солома ведь горит интенсивнее дров, но зато и сгорает быстро.

Вернёмся в точку 3 графика. С неё начинается движение снаряда и наступает период форсирования. Он очень краток. Начинается с момента страгивания снаряда с места и заканчивается окончанием входа снаряда в ствол. Давление в канале ствола в этот момент называется давлением форсирования Рф. Оно будет определять скорость горения пороха и его уже почувствует стрелок. Чем выше давление форсирования, тем быстрее разгорается порох, тем быстрее растёт объём пороховых гадов и нарастает скорость снаряда, но тем больше импульс отдачи, тем сильнее толчок в плечо стрелка. Замкнутая до этого момента система сил «гильза-снаряд» разомкнулась и превратилась в систему сил «стрелок-оружие-снаряд».

Следом за периодом форсирования идет пиродинамический период – от окончания входа снаряда в ствол до окончания горения порохового заряда. На графике это основная часть кривой давления от точки 3 до, примерно, третьей части её нисходящей ветви. В этом периоде пороховые газы, сгорая, совершают основную работу по разгону снаряда.

Горение, как таковое, представляет собой действие, когда твёрдое вещество – порох – посредством физических и химических процессов превращается в газообразное и выделяет при этом большое количество энергии в виде расширяющихся раскалённых газов. Скорость горения, кроме давления, зависит о многих факторов. Вот только некоторые из них.

1. Температура воспламенения. При изменении температуры пороха от -40 до +40 градусов, время воспламенения уменьшается в 3-10 раз (!) в зависимости от марки пороха. Но в любом случае выстрел на морозе и в жару – совершенно разные веши. Здесь же следует упомянуть влажность. При повышенной влажности скорость уменьшается. Вот поэтому патроны нужно хранить в сухом помещении. Подмокшие лучше просто уничтожить, чем пытаться высушить. Вместе с влагой испарятся и необходимые летучие вещества.

2. Химический состав. Чем выше калорийность пороха, тем выше скорость его горения. Путём введения в порох различных добавок её можно регулировать. Чаше приходится снижать, ведь современные пороха высококалорийны, поэтому пороха флегматизируют. Огромное значение имеет присутствие летучих веществ. Если патрон хранится долго, то они уходят из пороха и скорость его горения резко возрастает до опасной величины! Патрон сильно «дерётся». На этом с темой химического состава пороха закончим, поскольку она слишком велика и сложна и не является предметом нашего рассмотрения в этом материале.