Баллистика делится на внутреннюю (поведение снаряда внутри оружия), внешнюю (поведение снаряда на траектории) и преградную (действие снаряда по цели). В данной теме будут рассмотрены основы внутренней и внешней баллистики. Из преградной баллистики будет рассмотрена раневая баллистика (действие пули на тело клиента). Существующий также раздел судебной баллистики рассматривается в курсе криминалистики и в данном пособии освещен не будет.

Внутренняя баллистика

Внутренняя баллистика зависит от типа используемого пороха и типа ствола.

Условно стволы можно разделить на длинные и короткие.

Длинные стволы (длина боле 250 мм) служат для увеличения начальной скорости пули и ее настильности на траектории. Повышается (по сравнению с короткими стволами) точность. С другой стороны, с длинным стволом всегда более громоздко, чем короткоствольное.

Короткие стволы не придают пуле той скорости и настильности, чем длинные. Пуля имеет большее рассеивание. Но короткоствольное оружие удобно в носке, особенно скрытой, что наиболее целесообразно для оружия самообороны и полицейского оружия. С другой стороны, стволы можно условно разделить на нарезные и гладкие.

Нарезные стволы придают пуле большую скорость и устойчивость на траектории. Такие стволы повсеместно используются для пулевой стрельбы. Для стрельбы пулевыми охотничьими патронами из гладкоствольного оружия часто применяются различные нарезные насадки.

Гладкие стволы . Такие стволы способствуют увеличению рассеивания поражающих элементов при стрельбе. Традиционно используются для стрельбы дробью (картечью), а также для стрельбы специальными охотничьими патронами на небольшие дистанции.

Различают четыре периода выстрела (рис. 13).

Предварительный период (П) длится от начала горения порохового заряда до полного врезания 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 и достигает 250-500 кг/см 2 . Принимают, что горение порохового заряда на этом этапе происходит в постоянном объеме.

Первый период (1) длится от начала движения пули до полного сгорания порохового заряда. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, объем газов растет быстрее, чем запульное пространство. Давление газов достигает своего пика (2000-3000 кг/см 2). Это давление называется максимальным давлением. Затем вследствие быстрого увеличения скорости движения пули и резкого увеличения запульного пространства давление несколько падает и к концу первого периода составляет примерно 2/3 от максимального давления. Скорость движения же постоянно растёт и достигает к концу этого периода примерно 3/4 начальной скорости.
Второй период (2) длится от момента полного сгорания порохового заряда до вылета пули из ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, но сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на дно пули, увеличивают ее скорость. Спад давления в этом периоде происходит достаточно быстро и у дульного среза - дульное давление - составляет 300-1000 кг/см 2 . У некоторых образцов оружия (например, Макарова, да и большинство образцов короткоствольного оружия) второй период отсутствует, поскольку к моменту вылета пули из ствола пороховой заряд до конца не сгорает.

Третий период (3) длится от момента вылета пули из ствола до момента прекращения действия на нее пороховых газов. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю, придавая ей дополнительную скорость. Наибольшей скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола (например, при стрельбе из пистолета расстояние около 3 м). Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха. Далее пуля летит уже по инерции. Это к вопросу о том, почему пуля, выпущенная из пистолета ТТ, не пробивает броню 2-го класса при выстреле в упор и пробивает ее на удалении 3-5 м.

Как уже упоминалось, для снаряжения патронов используются дымный и бездымный порох. Каждый изних имеет свои особенности:

Дымный порох . Этот тип пороха сгорает очень быстро. Его горение похоже на взрыв. Он используется для мгновенного скачка давления в канале ствола. Такой порох обычно используется для гладких стволов, так как трение снаряда о стенки ствола в гладком стволе не столь велико (по сравнению с нарезным стволом) и время нахождения пули в канале ствола меньше. Поэтому в момент вылета пули из ствола достигается большее давление. При применении дымного пороха в нарезном стволе первый период выстрела получается достаточно коротким, за счет чего давление на дно пули уменьшается весьма значительно. Необходимо также отметить, что давление газов сгоревшего дымного пороха примерно в 3-5 раз меньше, нежели у бездымного. На кривой давления газов очень резкий пик максимального давления и достаточно резкий спад давления в первом периоде.

Бездымный порох. Такой порох сгорает медленнее, чем дымный, и поэтому используется для постепенного увеличения давления в канале ствола. Ввиду этого для нарезного оружия стандартно используется бездымный порох. Ввиду вкручивания в нарезы время на полет пули по стволу увеличивается и к моменту вылета пули пороховой заряд полностью сгорает. За счет этого на пулю воздействует полное количество газов, при этом второй период подбирается достаточно небольшим. На кривой давления газов пик максимального давления несколько сглаженный, с пологим спадом давления в первом периоде. Кроме того, полезно обратить внимание на некоторые числовые методы оценки внутрибаллистических решений.

1. Коэффициент могущества (kМ). Показывает энергию, которая приходится.на один условный кубический мм пули. Используется для сравнения пуль однотипных патронов (например, пистолетных). Измеряется в Джоулях на миллиметр в кубе.

KМ = E0/d 3 , где E0 - дульная энергия, Дж, d - пули,мм. Для сравнения: коэффициент могущества для патрона 9х18 ПМ равен 0,35 Дж/мм 3 ; для патрона 7,62х25 ТТ - 1,04 Дж/мм 3 ; дляпатрона.45АСР - 0,31 Дж/мм 3 . 2. Коэффициент использования металла (kme). Показывает энергию выстрела, которая приходится на один грамм оружия. Используется для сравнения пуль патронов под один образец или для сравнения относительной энергии выстрела для различных патронов. Измеряется в Джоулях на грамм. Часто коэффициент использования металла принимают как упрощенный вариант расчета отдачи оружия. kme=E0/m, где Е0 - дульная энергия, Дж, m - масса оружия, г. Для сравнения: коэффициент использования металла для пистолета ПМ, автомата и винтовки соответственно равны 0,37, 0,66 и 0,76 Дж/г.

Внешняя баллистика

Для начала необходимо представить полную траекторию полета пули (рис. 14).
В пояснение к рисунку необходимо отметить, что линия вылета пули (линия бросания) будет иная, нежели направление ствола (линия возвышения). Это происходит из-за возникновения при выстреле колебаний ствола, которые влияют на траекторию полета пули, а также из-за отдачи оружия при выстреле. Естественно, что угол вылета (12) будет крайне мал; более того, чем лучше выделка ствола и расчет внутрибаллистических характеристик оружия, тем угол вылета будет меньше. Примерно первые две трети восходящей линии траектории можно считать прямой. Ввиду этого выделяют три дистанции ведения огня (рис. 15). Таким образом, влияние сторонних условий на траекторию описывается простым квадратным уравнением, а в графике представляет собой параболу. Кроме сторонних условий на отклонение пули от траектории также влияют и некоторые конструктивные особенности пули и патрона. Ниже будет рассмотрен комплекс событий; отклоняющих пулю от первоначальной траектории. Баллистические таблицы этой темы содержат данные по баллистике пули патрона 7,62x54R 7H1 при стрельбе из винтовки СВД. Вообще, влияние сторонних условий на полет пули можно показать следующей диаграммой (рис. 16).

Рассеивание

Нужно еще раз заметить, что благодаря нарезному стволу пуля приобретает вращение вокруг своей продольной оси, что придает большую настильность (прямолинейность) полету пули. Поэтому дистанция кинжального огня несколько увеличивается по сравнению с пулей, выпущенной из гладкого ствола. Но постепенно к дистанции навесного огня из-за уже упомянутых сторонних условий ось вращения несколько смещается от центральной оси пули, поэтому в поперечном разрезе получается круг разлета пули - среднее отклонение пули от первоначальной траектории. Учитывая такое поведение пули, ее возможную траекторию можно представить в виде одноплоскостного гиперболоида (рис. 17). Смещение пули от основной директрисы за счет смещения оси ее вращения называется рассеиванием. Пуля с полной вероятностью оказывается в круге рассеивания, диаметр (по
перечник) которого определяется для каждой конкретной дистанции. Но конкретная точка попадания пули внутри этого круга неизвестна.

В табл. 3 приведены, радиусы рассеивания для стрельбы на различные дистанции.

Таблица 3

Рассеивание

Дальность огня (м)	Диаметр рассеивания (см)

• Учитывая размер стандартной головной мишени 50х30 см, а грудной - 50х50 см, можно отметить, что максимальная дистанция гарантированного попадания составляет 600 м. На большей дистанции рассеивание не позволяет гарантировать точность выстрела.

• Деривация

• За счет сложных физических процессов вращающаяся пуля в полете несколько отклоняется от плоскости стрельбы. Причем в случае правосторонних нарезов (пуля вращается по часовой стрелке, если смотреть сзади) пуля отклоняется вправо, в случае левосторонних - влево.
  В табл. 4 показаны величины деривационных отклонений при стрельбе на различные дальности.
• Таблица 4
• Деривация

• Дальность огня (м)	Деривация (см)
  1000
  1200

  • Учесть при стрельбе деривационное отклонение проще, чем рассеивание. Но, учитывая обе эти величины, необходимо отметить, что центр рассеивания несколько сместится на величину деривационного смещения пули.

  • Смещение пули ветром

  • Среди всех сторонних условий, влияющих на полет пули (влажность, давление и т. д.), необходимо выделить наиболее серьезный фактор - влияние ветра. Ветер достаточно серьезно сносит пулю, особенно в конце восходящей ветви траектории и далее.
    Смещение пули боковым ветром (под углом 90 0 к траектории) средней силы (6-8 м/с) показано в табл. 5.
  • Таблица 5
  • Смещение пули ветром

  • Дальность огня (м)	Смещение (см)

    • Для выяснения смещения пули сильным ветром (12-16 м/с) необходимо удвоить значения таблицы, для слабого ветра (3-4 м/с) табличные значения делят пополам. Для ветра, дующего под углом 45° к траектории, табличные значения также делятся пополам.

    • Время полета пули

    Для решения простейших баллистических задач необходимо отметить зависимость времени полета пули от дальности стрельбы. Не учитывая этого фактора, достаточно проблематично будет попасть даже в медленно движущуюся мишень.
    Время полета пули до цели представлено в табл. 6.
    Таблица 6

    Время полета пули до цели

    • • Дальность огня (м)	Время полета (с)
        	0,15
        	0,28
        	0,42
        	0,60
        	0,80
        	1,02
        	1,26

        Решение баллистических задач

      • Для этого полезно изготовить график зависимости смещения (рассеивания, времени полета пули) от дальности стрельбы. Такой график позволит легко вычислять промежуточные значения (например, на 350 м), а также позволит предположить затабличные значения функции.
        На рис. 18 представлена простейшая баллистическая задача.
      • Стрельба ведется на дистанцию 600 м, ветер под углом 45° к траектории дует сзади-слева.

        Вопрос: диаметр круга рассеивания и смещение его центра от цели; время полета до цели.

      • Решение: Диаметр круга рассеивания 48 см (см. табл. 3). Деривационное смещение центра - 12 см вправо (см. табл. 4). Смещение пули ветром - 115 см (110*2/2 + 5% (за счет направления ветра по направлению деривационного смещения)) (см. табл. 5). Время полета пули - 1,07 с (время полета + 5% за счет направления ветра по направлению полета пули)(см.табл. 6).
      • Ответ; пуля пролетит 600 м за 1,07 с, диаметр круга рассеивания будет равен 48 см, причем его центр сместится вправо на 127 см. Естественно, данные ответа достаточно приблизительны, но их расхождение с реальными данными не более 10%.

      • Преградная и раневая баллистика

      • Преградная баллистика

      • Воздействие пули на преграды (как, впрочем, и все остальное) достаточно удобно определить некоторыми математическими формулами.
      1. Пробиваемость преград (П). Пробиваемость определяет, насколько вероятно пробитие той или иной преграды. При этом полная вероятность берется за
      1. Используется обычно для определения вероятности пробивания на различных дис
    • танциях разных классов пассивной бронезащиты.
      Пробиваемость - величина безразмерная.
    • П= Еn / Епр,
    • где En - энергия пули в данной точке траектории, в Дж; Епр - энергия, необходимая для пробития преграды, в Дж.
    • Учитывая стандартные Епр для бронежилетов (БЖ) (500 Дж для защиты от пистолетных патронов, 1000 Дж - от промежуточных и 3000 Дж - от винтовочных) и достаточную энергию для поражения человека (max 50 Дж), легко рассчитать вероятность поражения соответствующих БЖ пулей того или иного патрона. Так, вероятность пробития стандартного пистолетного БЖ пулей патрона 9х18 ПМ будет равна 0,56, а пулей патрона 7,62х25 ТТ - 1,01. Вероятность пробития стандартного автоматного БЖ пулей патрона 7,62х39 АКМ будет равна 1,32, а пулей патрона 5,45х39 АК-74 - 0,87. Приведенные числовые данные рассчитаны для дистанции 10 м для пистолетных патронов и 25 м - для промежуточных. 2. Коэффициент, удара (ky). Коэффициент удара показывает энергию пули, которая приходится на квадратный миллиметр ее максимального сечения. Коэффициент удара используется для сравнения патронов одного или различных классов. Измеряется он в Дж на квадратный миллиметр. ky=En/Sп, где Еn - энергия пули на данной точке траектории, в Дж, Sn - площадь максимального поперечного сечения пули, вмм 2 . Таким образом, коэффициенты удара для пуль патронов 9х18 ПМ, 7,62х25 ТТ и.40 Auto на дистанции 25 м будут равны соответственно 1,2; 4,3 и 3,18 Дж/мм 2 . Для сравнения: на этой же дистанции коэффициенту удара пуль патронов 7,62х39 АКМ и 7,62x54R СВД соответственно равны 21,8 и 36,2 Дж/мм 2 .

      Раневая баллистика

      Как же ведет себя пуля, попадая в тело? Выяснение этого вопроса является важнейшей характеристикой для выбора оружия и боеприпаса для конкретной операции. Разделяются два вида воздействия пули на цель: останавливающее и проникающее, в принципе,эти два понятия имеют обратную зависимость. Останавливающее воздействие (0В). Естественно, что максимально надежно противник останавливается, когда пуля попадает в определенное место на теле человека (голова, позвоночник, почки), но некоторые типы боеприпасов имеют большое 0В и при попадании во второстепенные цели. В общем случае 0В прямо пропорционально калибру пули, ее массе и скорости в момент встречи с целью. Также 0В увеличивается при использовании свинцовых и экспансивных пуль. Нужно помнить, что увеличение 0В сокращает длину раневого канала (но увеличивает ее поперечник) и снижает действие пули по защищенной бронеодеждой цели. Один из вариантов математического расчета ОВ предложен в 1935 году американцем Ю. Хатчером: 0В = 0,178*m*V*S*k, где m - масса пули, г; V- скорость пули в момент встречи с целью, м/с; S - поперечная площадь пули, см 2 ; k - коэффициент формы пули (от 0,9 цельнооболочечных до 1,25 для экспансивных пуль). По таким расчетам, на дистанции 15 м пули патронов 7,62х25 ТТ, 9х18 ПМ и.45 имеют ОБ соответственно 171, 250 в 640. Для сравнения: ОБ пули патрона 7,62х39 (АКМ) = 470, а пули 7,62х54 (ОВД) = 650. Проникающее воздействие (ПВ). ПВ можно определить как возможность пули проникнуть на максимальную глубину в цель. Проникающая способность выше (при прочих равных условиях) у пуль малого калибра и слабо деформирующихся в теле (стальных, цельнооболочечных). Высокое проникающее воздействие улучшает действие пули по защищенным бронеодеждой целям. На рис. 19 показано действие стандартной оболочечной пули ПМ со стальным сердечником. При попадании пули в тело образуются раневой канал и раневая полость. Раневой канал - канал, пробитый непосредственно пулей. Раневая полость - полость повреждений волокон и сосудов, вызванных натяжением и разрывом их пулей. Огнестрельные ранения подразделяются на сквозные, слепые, секущие.
      
      

      Сквозные ранения

      Сквозное ранение возникает при прохождении пули насквозь через тело. При этом наблюдается наличие входного и выходного отверстий. Входное отверстие небольшое, меньше калибра пули. При прямом попадании края раны ровные, а при попадании через плотную одежду под углом - с небольшим надрывом. Часто входное отверстие достаточно быстро затягивается. Следы кровотечения отсутствуют (кроме поражения крупных сосудов или при положении раны внизу). Выходное отверстие большое, может превышать калибр пули на порядки. Края раны рваные, неровные, разошедшиеся в стороны. Наблюдается быстро развивающаяся опухоль. Зачастую наблюдается сильное кровотечение. При несмертельных ранениях быстро развивается нагноение. При смертельных ранениях кожа вокруг раны быстро синеет. Сквозные ранения характерны для пуль с высоким проникающим воздействием (преимущественно для автоматных и винтовочных). При прохождении пули через мягкие ткани внутреннее ранение осевое, с небольшим повреждением соседних органов. При ранениях пулей патрона 5,45х39 (АК-74) стальной сердечник пули в теле может выйти из оболочки. В результате возникают два раневых канала и, соответственно, два выходных отверстия (от оболочки и сердечника). Такие ранения чаще все го возникают при попадании через плотную одежду (бушлат). Зачастую раневой канал от пули слепой. При попадании пули в скелет обычно возникает слепое ранение, но при большой мощности боеприпаса вероятно и сквозное. В этом случае наблюдаются большие внутренние повреждения от осколков и частей скелета с увеличением раневого канала к выходному отверстию. При этом раневой канал может «ломаться» за счет рикошета пули от скелета. Сквозные ранения в голову характеризуются растрескиванием или разломом костей черепа, часто неосевым раневым каналом. Череп растрескивается даже при попадании свинцовых безоболочечных пуль калибра 5,6 мм, не говоря уже о более мощных боеприпасах. В большинстве случаев такие ранения смертельны. При сквозных ранениях в голову часто наблюдается сильное кровотечение (длительное вытекание крови из трупа), разумеется, при положении раны сбоку или внизу. Входное отверстие довольно ровное, а выходное - неровное, с множеством растрескиваний. Смертельная рана достаточно быстро синеет и опухает. В случае растрескивания возможны нарушения кожного покрова головы. На ощупь череп легко проминается, чувствуются осколки. При ранениях достаточно сильными боеприпасами (пули патронов 7,62х39, 7,62х54) и ранениях экспансивными пулями возможно очень широкое выходное отверстие с долгим вытеканием крови и мозгового вещества.

      Слепые ранения

      Такие ранения возникают при попадании пуль менее мощных (пистолетных) боеприпасов, использовании экспансивных пуль, прохождении пули через скелет, ранение пулей на излете. При таких ранениях входное отверстие также достаточно небольшое и ровное. Слепые ранения обычно характеризуются множественными внутренними повреждениями. При ранении экспансивными пулями раневой канал очень широкий, с большой раневой полостью. Слепые ранения зачастую не осевые. Это наблюдается при попадании более слабыми боеприпасами в скелет - пуля уходит в сторону от входного отверстия плюс повреждения от осколков скелета, оболочки. При попадании таких пуль в череп последний сильно растрескивается. Образуется большое входное отверстие в кости, и сильно поражаются внутричерепные органы.

      Секущие ранения

      Секущие ранения наблюдаются при попадании пули в тело под острым углом с нарушением только кожного покрова и внешних частей мышц. В большинстве своем ранения неопасные. Характеризуются разрывом кожи; края раны неровные, рваные, часто сильно расходятся. Иногда наблюдается достаточно сильное кровотечение, особенно при разрыве крупных подкожных сосудов.

Внутренняя баллистика, выстрел и его периоды

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

Выстрел и его периоды

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 в дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового (боевого) 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 по 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 канала 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 (например, автомат и пулеметы Калашникова, снайперская винтовка Драгунова, станковый пулемет Горюнова), часть пороховых газов, кроме того, после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камору, ударяет в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой (толкатель с затвором) назад.

Пока затворная рама (стебель затвора) не пройдет определенное расстоян-ие, 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 (возвратно-боевую) 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 автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи (например, пистолет Макарова, автоматический пистолет Стечкина, автомат обр. 1941 г.), 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 возвратно-боевой пружины. Пуля к этому времени уже вылетает из канала ствола.

Отходя назад, затвор сжимает возвратно-боевую пружину, затем под действием энергии сжатой пружины затвор движется вперед и досылает очередной патрон в патронник.

В некоторых образцах оружия (например, крупнокалиберный пулемет Владимирова, станковый пулемет обр. 1910 г.) под действием давления пороховых газов на дно гильзы вначале движется назад ствол вместе со сцепленным с ним затвором (замком). Пройдя некоторое расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, ствол и затвор расцепляются, после чего затвор по инерции отходит в крайнее заднее положение и сжимает (растягивает) возвратную пружину, а ствол под действием пружины возвращается в.переднее положение.

Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела не последует или он произойдет с некоторым запозданием. В первом, случае имеет место осечка, а 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 зажжения или воспламенения порохового заряда. Поэтому после осечки не следует сразу открывать затвор, так как возможен затяжной выстрел. Если осечка произойдет при стрельбе из станкового гранатомета, то перед его разряжанием необходимо выждать не менее одной минуты.

При сгорании порохового заряда примерно 25-35% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15-25% энергии - на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола; нагревание стенок ствола, гильзы и пули; перемещение подвижных частей оружия, газообразной и несгоревшей частей пороха); около 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06 сек). При выстреле различают четыре последовательных периода: предварительный; первый, или основной; второй; третий, или период последействия газов (рис. 1).

Периоды выстрела: Ро - давление форсирования; Рм - наибольшее (максимальное) давление: Рк и Vк давление, газов и скорость пули в момент конца горения пороха; Рд и Vд давление газов и скорость пули в момент вылета ее из канала ствола; Vм - наибольшая (максимальная) скорость пули; Ратм - давление, равное атмосферному

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 устройства нарезов, веса пули и твердости ее оболочки (например, у стрелкового оружия под патрон обр. 1943 г. давление форсирования равно около 300 кг/см2). Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули 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 изменяющемся 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 (например, у стрелкового оружия под патрон обр. 1943 г.- 2800 кг/см2, а под винтовочный патрон - 2900 кг/см2). 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, и 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 перио д 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 - 390 кг/см2, у станкового пулемета Горюнова - 570 кг/см2). Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.

У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например, пистолет Макарова), 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/сек, 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 воздуха.

Содержание статьи

БАЛЛИСТИКА, комплекс физико-технических дисциплин, охватывающих теоретическое и экспериментальное исследование движения и конечного воздействия метаемых твердых тел – пуль, артиллерийских снарядов, ракет, авиационных бомб и космических летательных аппаратов. Баллистика разделяется на: 1) внутреннюю баллистику, изучающую методы приведения снаряда в движение; 2) внешнюю баллистику, изучающую движение снаряда по траектории; 3) баллистику в конечной точке, предметом изучения которой являются закономерности воздействия снарядов на поражаемые цели. Разработка и проектирование видов и систем баллистического оружия основываются на применении математики, физики, химии и конструкторских достижений для решения многочисленных и сложных задач баллистики. Основателем современной баллистики принято считать И.Ньютона (1643–1727). Формулируя законы движения и рассчитывая траекторию материальной точки в пространстве, он опирался на математическую теорию динамики твердого тела, которую разработали И.Мюллер (Германия) и итальянцы Н.Фонтана и Г.Галилей в 15 и 16 вв.

Классическая задача внутренней баллистики, которая состоит в расчете начальной скорости снаряда, максимального давления в стволе и зависимости давления от времени, для стрелкового оружия и пушек решена теоретически довольно полно. Что касается современных артиллерийских и ракетных систем – безоткатных орудий, газовых пушек, артиллерийских ракет и систем с реактивной тягой, – то здесь ощущается потребность в дополнительном уточнении баллистической теории. Типичные задачи баллистики с наличием аэродинамических, инерционных и гравитационных сил, действующих на снаряд или ракету в полете, за последние годы стали более сложными. Гиперзвуковые и космические скорости, вхождение носового конуса в плотные слои атмосферы, огромная длина траектории, полет за пределами атмосферы и межпланетные космические полеты – все это требует обновления законов и теорий баллистики.

Истоки баллистики теряются в древности. Самым первым ее проявлением было, несомненно, метание камней доисторическим человеком. Такие предшественники современного оружия, как лук, катапульта и баллиста, могут служить типичным примером самых ранних видов применения баллистики. Прогресс в конструировании оружия привел к тому, что в наши дни артиллерийские орудия стреляют 90-килограммовыми снарядами на расстояния более 40 км, противотанковые снаряды способны пробивать стальную броню толщиной 50 см, а управляемые ракеты могут доставить исчисляемую в тоннах боевую нагрузку в любую точку земного шара.

На протяжении многих лет использовались разные способы ускорения метательных снарядов. Лук ускорял стрелу за счет энергии, запасенной в согнутом куске дерева; пружинами баллисты служили скручиваемые сухожилия животных. Были опробованы электромагнитная сила, сила пара, сжатого воздуха. Однако ни один из способов не был столь успешен, как сжигание горючих веществ.

ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА

Внутренняя баллистика – это раздел баллистики, изучающий процессы приведения снаряда в поступательное движение. Такие процессы требуют: 1) энергии; 2) наличия рабочего вещества; 3) наличия устройства, управляющего подводом энергии и разгоняющего снаряд.Устройством для разгона снаряда может служить орудийная система или реактивный двигатель.

Ствольные системы ускорения.

Общая классическая задача внутренней баллистики в применении к ствольным системам начального ускорения снаряда состоит в отыскании предельных соотношений между характеристиками заряжания и баллистическими элементами выстрела, которыми в совокупности полностью определяется процесс выстрела. Характеристики заряжания – это размеры пороховой каморы и канала ствола, конструкция и форма нарезов, а также массы порохового заряда, снаряда и орудия. Баллистические элементы – это давление газа, температура пороха и пороховых газов, скорость газов и снаряда, расстояние, преодолеваемое снарядом, и количество действующих в данный момент газов. Орудие, в сущности, представляет собой однотактный двигатель внутреннего сгорания, в котором снаряд движется как свободный поршень под давлением быстро расширяющегося газа.

Давление, возникающее вследствие превращения твердого горючего вещества (пороха) в газ, очень быстро повышается до максимального значения, составляющего от 70 до 500 МПа. При продвижении снаряда по каналу ствола давление довольно быстро падает. Длительность действия высокого давления – порядка нескольких миллисекунд для винтовки и нескольких десятых долей секунды для оружия большого калибра (рис. 1).

Характеристики внутренней баллистики ствольной системы ускорения зависят от химического состава метательного взрывчатого вещества, скорости его горения, формы и размера порохового заряда и от плотности заряжания (массы порохового заряда на единицу объема каморы орудия). Кроме того, на характеристиках системы могут сказываться длина ствола орудия, объем пороховой каморы, масса и «поперечная плотность» снаряда (масса снаряда, деленная на квадрат его диаметра). С точки зрения внутренней баллистики, желательна малая плотность, так как при этом снаряд достигает большей скорости.

Для удержания орудия с откатом в равновесии во время выстрела требуется прилагать значительную внешнюю силу (рис. 2). Внешняя сила, как правило, обеспечивается противооткатным механизмом, состоящим из механических пружин, гидравлических устройств и газовых амортизаторов, рассчитанных так, чтобы гасился направленный назад импульс ствола и казенной части с затвором орудия. (Импульс, или количество движения, определяется как произведение массы на скорость; по третьему закону Ньютона импульс, сообщаемый орудию, равен импульсу, передаваемому снаряду.)

В безоткатном орудии не требуется внешней силы для поддержания равновесия системы, так как здесь полное изменение импульса, сообщаемого всем элементам системы (газам, снаряду, стволу и казенной части) за заданное время, равно нулю. Чтобы оружие не давало отдачи, импульс движущихся вперед газов и снаряда должен быть равен и противоположно направлен импульсу газов, движущихся назад и выходящих наружу через казенную часть.

Газовая пушка.

Газовая пушка состоит из трех основных частей, показанных на рис. 3: секции сжатия, ограничительной секции и пускового ствола. Обычный пороховой заряд поджигается в каморе, что заставляет поршень двигаться по стволу секции сжатия и сжимать газообразный гелий, заполняющий канал ствола. Когда давление гелия нарастает до определенного уровня, разрывается диафрагма. Резкий прорыв газа под высоким давлением выталкивает снаряд из пускового ствола, а ограничительная секция останавливает поршень. Скорости снаряда, выпущенного газовой пушкой, могут достигать 5 км/с, тогда как для обычного орудия это максимум 2000 м/с. Более высокая эффективность газовой пушки объясняется малой молекулярной массой рабочего вещества (гелия) и соответственно высокой скоростью звука в гелии, воздействующем на донную часть снаряда.

Реактивные системы.

Реактивные пусковые установки выполняют в основном те же функции, что и артиллерийские орудия. Такая установка играет роль неподвижной опоры и обычно задает начальное направление полета реактивного снаряда. При пуске управляемой ракеты, имеющей, как правило, бортовую систему наведения, точная наводка, необходимая при стрельбе из орудия, не требуется. В случае же неуправляемых ракет направляющие пусковой установки должны вывести ракету на траекторию, ведущую к цели.

ВНЕШНЯЯ БАЛЛИСТИКА

Внешняя баллистика занимается движением снарядов в пространстве между пусковой установкой и целью. Когда снаряд приведен в движение, его центр масс прочерчивает в пространстве кривую, называемую траекторией. Основная задача внешней баллистики состоит в том, чтобы описать эту траекторию, определив положение центра масс и пространственное положение снаряда в функции времени полета (времени после запуска). Для этого нужно решить систему уравнений, в которых учитывались бы силы и моменты сил, действующие на снаряд.

Вакуумные траектории.

Самый простой из частных случаев движения снаряда – движение снаряда в вакууме над плоской неподвижной земной поверхностью. В этом случае предполагается, что на снаряд не действуют никакие другие силы, кроме земного тяготения. Уравнения движения, соответствующие такому предположению, легко решаются и дают траекторию параболической формы.

Траектории материальной точки.

Другой частный случай – движение материальной точки; здесь снаряд рассматривается как материальная точка, и учитываются его лобовое сопротивление (сила сопротивления воздуха, действующая в обратном направлении по касательной к траектории и замедляющая движение снаряда), сила тяжести, скорость вращения Земли и кривизна земной поверхности. (Вращение Земли и кривизну земной поверхности можно не учитывать, если время полета по траектории не очень велико.) Следует сказать несколько слов о лобовом сопротивлении. Сила лобового сопротивления D , оказываемого движению снаряда, дается выражением

D = rSv 2 C D (M ),

где r – плотность воздуха, S – площадь поперечного сечения снаряда, v – скорость движения, а C D (M ) – безразмерная функция числа Маха (равного отношению скорости снаряда к скорости звука в среде, в которой движется снаряд), называемая коэффициентом лобового сопротивления. Вообще говоря, коэффициент лобового сопротивления снаряда можно определить экспериментально в аэродинамической трубе или на испытательном полигоне, оснащенном точным измерительным оборудованием. Задача облегчается тем, что для снарядов разного диаметра коэффициент лобового сопротивления одинаков, если они имеют одинаковую форму.

Теория движения материальной точки (хотя в ней не учитываются многие силы, действующие на реальный снаряд) с очень хорошим приближением описывает траекторию ракет после прекращения работы двигателя (на пассивном участке траектории), как и траекторию обычных артиллерийских снарядов. Поэтому она широко применяется для вычисления данных, используемых в системах прицеливания оружия такого рода.

Траектории твердого тела.

Во многих случаях теория движения материальной точки неадекватно описывает траекторию снаряда, и тогда приходится рассматривать его как твердое тело, т.е. учитывать, что он будет не только двигаться поступательно, но и вращаться, и принимать во внимание все аэродинамические силы, а не только лобовое сопротивление. Такого подхода требует, например, расчет движения ракеты с работающим двигателем (на активном участке траектории) и снарядов любого типа, выпущенных перпендикулярно траектории полета высокоскоростного самолета. В некоторых случаях вообще невозможно обойтись без представления о твердом теле. Так, например, для попадания в цель необходимо, чтобы снаряд был устойчив (двигался головной частью вперед) на траектории. И в случае ракет, и в случае обычных артиллерийских снарядов этого достигают двумя путями – при помощи хвостовых стабилизаторов или за счет быстрого вращения снаряда вокруг продольной оси. Далее, говоря о стабилизации полета, отметим некоторые соображения, не учитываемые теорией материальной точки.

Стабилизация посредством хвостового оперения – это очень простая и очевидная идея; недаром один из самых древних снарядов – стрела – стабилизировался в полете именно таким способом. Когда оперенный снаряд движется с углом атаки или рыскания (углом между касательной к траектории и продольной осью снаряда), отличным от нуля, площадь позади центра масс, на которую действует сопротивление воздуха, больше площади впереди центра масс. Разность неуравновешенных сил заставляет снаряд повернуться вокруг центра масс так, чтобы этот угол стал равен нулю. Здесь можно отметить одно важное обстоятельство, не учитываемое теорией материальной точки. Если снаряд движется с отличным от нуля углом атаки, то на него действуют подъемные силы, обусловленные возникновением разности давлений по обе стороны снаряда. (На этом основана способность самолета летать.)

Идея стабилизации вращением не столь очевидна, но ее можно пояснить сравнением. Хорошо известно, что если колесо быстро вращается, то оно оказывает сопротивление попыткам повернуть ось его вращения. (Примером может служить обычный волчок, и это явление используется в приборах систем управления, навигации и наведения – гироскопах.) Самый обычный способ привести снаряд во вращение – нарезать в канале ствола спиральные канавки, в которые врезался бы металлический поясок снаряда при разгоне снаряда по стволу, что и заставляло бы его вращаться. В ракетах, стабилизируемых вращением, это достигается при помощи нескольких наклонных сопел. Здесь тоже можно отметить некоторые особенности, не учитываемые теорией материальной точки. Если выстрелить вертикально вверх, то стабилизирующее действие вращения заставит снаряд и после достижения верхней точки полета опускаться донной частью вниз. Это, конечно, нежелательно, а потому из орудий не стреляют под углом более 65–70° к горизонту. Второе интересное явление связано с тем, что, как можно показать на основании уравнений движения, стабилизируемый вращением снаряд должен лететь с отличным от нуля углом нутации, называемым «естественным». Поэтому на такой снаряд действуют силы, вызывающие деривацию – боковое отклонение траектории от плоскости стрельбы. Одна из этих сил – сила Магнуса; именно она вызывает искривление траектории «крученого» мяча в теннисе.

Все сказанное об устойчивости полета, не охватывая полностью явлений, определяющих полет снаряда, тем не менее иллюстрирует сложность задачи. Отметим лишь, что в уравнениях движения необходимо учитывать много разных явлений; в эти уравнения входит ряд переменных аэродинамических коэффициентов (типа коэффициента лобового сопротивления), которые должны быть известны. Решение этих уравнений – очень трудоемкая задача.

Применение.

Применение баллистики в боевых действиях предусматривает расположение системы оружия в таком месте, которое позволяло бы быстро и эффективно поразить намеченную цель с минимальным риском для обслуживающего персонала. Доставка ракеты или снаряда к цели обычно разделяется на два этапа. На первом, тактическом, этапе выбирается боевая позиция ствольного оружия и ракет наземного базирования либо положение носителя ракет воздушного базирования. Цель должна находиться в пределах радиуса доставки боезаряда. На этапе стрельбы производится прицеливание и осуществляется стрельба. Для этого необходимо определить точные координаты цели относительно оружия – азимут, возвышение и дальность, а в случае движущейся цели – и ее будущие координаты с учетом времени полета снаряда.

Перед стрельбой должны вноситься поправки на изменения начальной скорости, связанные с износом канала ствола, температурой пороха, отклонениями массы снаряда и баллистических коэффициентов, а также поправки на постоянно меняющиеся погодные условия и связанные с ними изменения плотности атмосферы, скорости и направления ветра. Кроме того, должны быть внесены поправки на деривацию снаряда и (при большой дальности) на вращение Земли.

С увеличением сложности и расширением круга задач современной баллистики появились новые технические средства, без которых возможности решения нынешних и будущих баллистических задач были бы сильно ограничены.

Расчеты околоземных и межпланетных орбит и траекторий, учитывающие одновременное движение Земли, планеты-цели и космического аппарата, как и влияние различных небесных тел, были бы крайне трудны без компьютеров. Скорости сближения гиперскоростных целей и снарядов столь велики, что совершенно исключается решение задач стрельбы на основе обычных таблиц и ручное задание параметров стрельбы. В настоящее время данные для стрельбы из большинства систем оружия хранятся в электронных банках данных и оперативно обрабатываются компьютерами. Выходные команды компьютера автоматически приводят оружие в положение с азимутом и возвышением, необходимыми для доставки боезаряда к цели.

Траектории управляемых снарядов.

В случае управляемых снарядов и без того сложная задача описания траектории усложняется тем, что к уравнениям движения твердого тела добавляется система уравнений, называемых уравнениями наведения, связывающая отклонения снаряда от заданной траектории с корректирующими воздействиями. Суть управления полетом снаряда такова. Если тем или иным путем с использованием уравнений движения определяется отклонение от заданной траектории, то на основе уравнений наведения для этого отклонения рассчитывается корректирующее действие, например, поворот воздушного или газового руля, изменение тяги. Это корректирующее действие, изменяющее те или иные члены уравнений движения, приводит к изменению траектории и уменьшению ее отклонения от заданной. Такой процесс повторяется, пока отклонение не уменьшится до приемлемого уровня.

БАЛЛИСТИКА В КОНЕЧНОЙ ТОЧКЕ

Баллистика в конечной точке рассматривает физику разрушающего действия оружия на поражаемые цели. Ее данные используются для усовершенствования большинства систем оружия – от винтовок и ручных гранат до ядерных боеголовок, доставляемых к цели межконтинентальными баллистическими ракетами, а также средств защиты – солдатских бронежилетов, танковой брони, подземных укрытий и т.д. Ведутся как экспериментальные, так и теоретические исследования явлений взрыва (химических взрывчатых веществ либо ядерных зарядов), детонации, проникновения пуль и осколков в различные среды, ударных волн в воде и грунте, горения и ядерных излучений.

Взрыв.

Эксперименты в области взрыва проводятся как с химическими взрывчатыми веществами в количествах, измеряемых граммами, так и с ядерными зарядами мощностью до нескольких мегатонн. Взрывы могут производиться в разных средах, таких, как земля и скальные породы, под водой, у поверхности земли в нормальных атмосферных условиях или в разреженном воздухе на больших высотах. Главный результат взрыва – образование ударной волны в окружающей среде. Ударная волна распространяется от места взрыва сначала со скоростью, превышающей скорость звука в среде; затем с уменьшением интенсивности ударной волны ее скорость приближается к скорости звука. Ударные волны (в воздухе, воде, грунте) могут поражать живую силу противника, разрушать подземные укрепления, морские суда, здания, наземные транспортные средства, самолеты, ракеты и спутники.

Для моделирования интенсивных ударных волн, возникающих в атмосфере и у поверхности земли при ядерных взрывах, применяются особые устройства, называемые ударными трубами. Ударная труба, как правило, представляет собой длинную трубу, состоящую из двух секций. На одном ее конце расположена камера сжатия, которая заполняется воздухом или другим газом, сжатым до сравнительно высокого давления. Другой ее конец представляет собой камеру расширения, открытую на атмосферу. При мгновенном разрыве тонкой диафрагмы, разделяющей две секции трубы, в камере расширения возникает ударная волна, бегущая вдоль ее оси. На рис. 4 показаны кривые давления ударной волны в трех поперечных сечениях трубы. В сечении 3 она принимает классическую форму ударной волны, возникающей при детонации. Внутри ударных труб можно размещать миниатюрные модели, которые будут претерпевать ударные нагрузки, аналогичные действию ядерного взрыва. Нередко проводятся испытания, в которых действию взрыва подвергаются более крупные модели, а иногда и полномасштабные объекты.

Экспериментальные исследования дополняются теоретическими, и вырабатываются полуэмпирические правила, позволяющие предсказывать разрушающее действие взрыва. Результаты таких исследований используются при проектировании боезарядов межконтинентальных баллистических ракет и противоракетных систем. Данные такого рода необходимы также при проектировании ракетных шахт и подземных убежищ для защиты населения от взрывного действия ядерного оружия.

Для решения специфических задач, характерных для верхних слоев атмосферы, имеются специальные камеры, в которых имитируются высотные условия. Одна из таких задач – оценка уменьшения силы взрыва на больших высотах.

Проводятся также исследования, в которых измеряются интенсивность и длительность прохождения ударной волны в грунте, возникающей при подземных взрывах. На распространение таких ударных волн влияют тип грунта и степень его слоистости. Лабораторные опыты проводятся с химическими ВВ в количествах менее 0,5 кг, тогда как в полномасштабных экспериментах заряды могут измеряться сотнями тонн. Такие эксперименты дополняются теоретическими исследованиями. Результаты исследований используются не только для усовершенствования конструкции оружия и убежищ, но и для обнаружения несанкционированных подземных ядерных взрывов. Исследования детонации требуют проведения фундаментальных исследований в области физики твердого тела, химической физики, газодинамики и физики металлов.

Осколки и пробивная способность.

Осколочные боевые части и снаряды имеют металлическую наружную оболочку, которая при детонации заключенного в нее заряда химического бризантного ВВ разрывается на многочисленные кусочки (осколки), разлетающиеся с большой скоростью. Во время Второй мировой войны были разработаны снаряды и боеголовки с зарядами кумулятивного действия. Такой заряд обычно представляет собой цилиндр из взрывчатого вещества, на переднем конце которого имеется коническая выемка с размещенным в ней коническим металлическим вкладышем, как правило медным. Когда с другого конца заряда ВВ начинается взрыв и вкладыш сжимается под действием очень высоких давлений детонации, образуется тонкая кумулятивная струя материала вкладыша, вылетающая в направлении цели со скоростью более 7 км/с. Такая струя способна пробивать стальную броню толщиной в десятки сантиметров. Процесс формирования струи в боеприпасе с зарядом кумулятивного действия показан на рис. 5.

Если металл находится в прямом контакте с взрывчатым веществом, ему могут передаваться давления ударной волны, измеряемые десятками тысяч МПа. При обычных размерах заряда ВВ порядка 10 см длительность импульса давления составляет доли миллисекунды. Столь огромные давления, действующие кратковременно, вызывают необычные процессы разрушения. Примером таких явлений может служить «скалывание». Детонация тонкого слоя ВВ, помещенного на броневую плиту, создает очень сильный импульс давления малой длительности (удар), пробегающий по толщине плиты. Дойдя до противоположной стороны плиты, ударная волна отражается как волна растягивающих напряжений. Если интенсивность волны напряжений превысит предел прочности на растяжение материала брони, происходит разрывное разрушение вблизи поверхности на глубине, зависящей от первоначальной толщины заряда ВВ и скорости распространения ударной волны в плите. В результате внутреннего разрыва броневой плиты образуется металлический «осколок», с большой скоростью отлетающий от поверхности. Такой летящий осколок может вызвать большие разрушения.

Чтобы выяснить механизм явлений разрушения, проводят дополнительные эксперименты в области металлофизики высокоскоростной деформации. Такие эксперименты проводятся как с поликристаллическими металлическими материалами, так и с монокристаллами различных металлов. Они позволили сделать интересный вывод относительно зарождения трещин и начала разрушения: в тех случаях, когда в металле имеются включения (примеси), трещины всегда начинаются на включениях. Проводятся экспериментальные исследования пробивной способности снарядов, осколков и пуль в разных средах. Ударные скорости лежат в пределах от нескольких сотен метров в секунду для низкоскоростных пуль до космических скоростей порядка 3–30 км/с, что соответствует осколкам и микрометеорам, встречающимся с межпланетными летательными аппаратами.

На основе таких исследований выводятся эмпирические формулы относительно пробивной способности. Так, установлено, что глубина проникновения в плотную среду прямо пропорциональна количеству движения снаряда и обратно пропорциональна площади его поперечного сечения. Явления, наблюдающиеся при ударе с гиперзвуковой скоростью, показаны на рис. 6. Здесь стальная дробинка со скоростью 3000 м/с ударяется о свинцовую пластину. В разное время, измеряемое микросекундами от начала соударения, сделана последовательность снимков в рентгеновских лучах. На поверхности пластины образуется кратер, и, как показывают снимки, из него выбрасывается материал пластины. Результаты исследования соударения при гиперзвуковой скорости делают более понятным образование кратеров на небесных телах, например на Луне, в местах падения метеоритов.

Раневая баллистика.

Для имитации действия осколков и пуль, поражающих человека, производят выстрелы в массивные мишени из желатина. Подобные эксперименты относятся к т.н. раневой баллистике. Их результаты позволяют судить о характере ран, которые может получить человек. Информация, которую дают исследования по раневой баллистике, дает возможность оптимизировать эффективность разных видов оружия, предназначающегося для уничтожения живой силы противника.

Броня.

С использованием ускорителей Ван-де-Граафа и других источников проникающего излучения исследуется степень радиационной защиты людей в танках и бронеавтомобилях, обеспечиваемая специальными материалами для брони. В экспериментах определяется коэффициент прохождения нейтронов сквозь плиты из разных слоев материалов, имеющие типичные танковые конфигурации. Энергия нейтронов может лежать в пределах от долей до десятков МэВ.

Горение.

Исследования в области воспламенения и горения проводятся с двоякой целью. Первая – получить данные, необходимые для увеличения способности пуль, осколков и зажигательных снарядов вызывать загорание топливных систем самолетов, ракет, танков и т.д. Вторая – повысить защищенность транспортных средств и стационарных объектов от зажигательного действия вражеских боеприпасов. Проводятся исследования по определению воспламеняемости разных топлив под действием различных средств воспламенения – искр электрического разряда, пирофорных (самовоспламеняющихся) материалов, высокоскоростных осколков и химических воспламенителей.

ОСНОВЫ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ

Баллистика (нем. Ballistik, от греч. ballo - бросаю), наука о движении артиллерийских снарядов, пуль, мин, авиабомб, активнореактивных и реактивных снарядов, гарпунов и т.п.

Баллистика – военно-техническая наука, основывающаяся на комплексе физико-математических дисциплин. Различают внутреннюю и внешнюю баллистику.

Возникновение баллистики как науки относится к XVI в. Первыми трудами по баллистике являются книги итальянца Н. Тартальи «Новая наука» (1537) и «Вопросы и открытия, относящиеся к артиллерийской стрельбе» (1546). В XVII в. фундаментальные принципы внешней баллистики были установлены Г. Галилеем, разработавшим параболическую теорию движения снарядов, итальянцем Э. Торричелли и французом М. Мерсенном, который предложил назвать науку о движении снарядов баллистикой (1644). И. Ньютон провёл первые исследования о движении снаряда с учётом сопротивления воздуха – «Математические начала натуральной философии» (1687). В XVII – XVIII в в. исследованием движения снарядов занимались: голландец Х. Гюйгенс, француз П. Вариньон, швейцарец Д. Бернулли, англичанин Б. Робинс, русский учёный Л. Эйлер и др. Экспериментальные и теоретические основы внутренней баллистики заложены в XVIII в. в трудах Робинса, Ч. Хеттона, Бернулли и др. В XIX в. были установлены законы сопротивления воздуха (законы Н.В. Маиевского, Н.А. Забудского, Гаврский закон, закон А.Ф. Сиаччи). В начале 20 в. дано точное решение основной задачи внутренней баллистики – работы Н.Ф. Дроздова (1903, 1910), исследовались вопросы горения пороха в неизменном объёме – работы И.П. Граве (1904) и давления пороховых газов в канале ствола – работы Н.А. Забудского (1904, 1914), а также француза П. Шарбонье и итальянца Д. Бианки. В СССР большой вклад в дальнейшее развитие в баллистики внесён учёными Комиссии особых артиллерийских опытов (КОСЛРТОП) в 1918-1926. В этот период В.М. Трофимовым, А.Н. Крыловым, Д.А. Вентцелем, В.В. Мечниковым, Г.В. Оппоковым, Б.Н. Окуневым и др. выполнен ряд работ по совершенствованию методов расчёта траектории, разработке теории поправок и по изучению вращательного движения снаряда. Исследования Н.Е. Жуковского и С.А. Чаплыгина по аэродинамике артиллерийских снарядов легли в основу работ Е.А. Беркалова и др. по совершенствованию формы снарядов и увеличению дальности их полёта. В.С. Пугачев впервые решил общую задачу о движении артиллерийского снаряда. Важную роль в решении проблем внутренней баллистики играли исследования Трофимова, Дроздова и И.П. Граве, написавшего в 1932-1938 наиболее полный курс теоретической внутренней баллистики.

Значительный вклад в развитие методов оценки и баллистического исследования артиллерийских систем и в решение специальных задач внутренней баллистики внесли М.Е. Серебряков, В.Е. Слухоцкий, Б.Н. Окунев, а из иностранных авторов – П. Шарбонье, Ж. Сюго и др.

В период Великой Отечественной войны 1941-1945 под руководством С.А. Христиановича проведены теоретические и экспериментальные работы по повышению кучности реактивных снарядов. В послевоенное время эти работы продолжались; исследовались также вопросы повышения начальных скоростей снарядов, установления новых законов сопротивления воздуха, повышения живучести ствола, развития методов баллистического проектирования. Значительное развитие получили работы по исследованию периода последействия (В.Е. Слухоцкий и др.) и развитию методов Б. для решения специальных задач (гладкоствольные системы, активнореактивные снаряды и др.), задач внешней и внутренней Б. применительно к реактивным снарядам, дальнейшего совершенствования методики баллистических исследований, связанных с использованием ЭВМ.

Сведения внутренней баллистики

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

Сведения внешней баллистики

Внешняя баллистика - это наука, изучающая движение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов. Вылетев из канала ствола под действием пороховых газов, пуля (граната) движется по инерции. Граната, имеющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя.

Полет пули в воздухе

Вылетев из канала ствола, пуля движется по инерции и подвергается действию двух сил силы тяжести и силы сопротивления воздуха

Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. На преодоление силы сопротивления воздуха затрачивается часть энергии пули

Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами трением воздуха, образованием завихрений образованием бал­листической волны (рис. 4)

Пуля при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей повышается плотность воздуха и образуются звуковые волны, образуется баллистическая волна Сила сопротивления воздуха зависит от формы пули, скорости полета, калибра, плотности воздуха

Рис. 4. Образование силы сопротивления воздуха

Для того чтобы пуля не опрокидывалась под действием силы сопро­тивления воздуха, ей придают с помощью нарезов в канале ствола быстрое вращательное движение. Таким образом, в результате действия на пулю силы тяжести и силы сопротивления воздуха она будет двигаться не равномерно и прямолинейно, а опишет кривую линию - траекторию.

Их при стрельбе

На полет пули в воздухе оказывают влияние метеорологические, баллистические и топографические условия

При пользовании таблиц необходимо помнить, что данные траектории в них соответствуют нормальным условиям стрельбы.

За нормальные (табличные) условия приняты следующие.

Метеорологические условия:

· атмосферное давление на горизонте оружия 750 мм рт. ст.;

· температура воздуха на горизонте оружия +15 градусов Цельсия;

· относительная влажность воздуха 50% (относительной влажностью называется отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к наибольшему количеству водяных паров, которое может содержаться в воздухе при данной температуре),

· ветер отсутствует (атмосфера неподвижна).

Рассмотрим, какие поправки дальности на внешние условия стрельбы приводятся в таблицах стрельбы для стрелкового оружия по наземным целям.

Табличные поправки дальности при стрельбе из стрелкового оружия по наземным целям, м
Изменение условий стрельбы от табличных	Вид патрона	Дальность стрельбы, м
Температуры воздуха и заряда на 10°С	Винтовочный
Обр. 1943 г.								-	-
Давления воздуха на 10 мм рт. ст.	Винтовочный
Обр. 1943 г.								-	-
Начальной скорости на 10 м/сек	Винтовочный
Обр. 1943 г.								-	-
На продольный ветер со скоростью 10 м/сек	Винтовочный
Обр. 1943 г.								-	-

Из таблицы видно, что наибольшее влияние на изменение дальности полета пуль имеют два фактора: изменение температуры и падение начальной скорости. Изменения дальности, вызываемые отклонением давления воздуха и продольным ветром, даже на расстояния 600-800 м практического значения не имеют, и их можно не учитывать.

Боковой ветер вызывает отклонение пуль от плоскости стрельбы в ту сторону, куда он дует (см. рис. 11).

Скорость ветра определяется с достаточной точностью по простым признакам: при слабом ветре (2-3 м/сек) носовой платок и флаг колышутся и слегка развеваются; при умеренном ветре (4-6 м/сек) флаг держится развернутым, а платок развевается; при сильном ветре (8-12 м/сек) флаг с шумом развевается, платок рвется из рук и т. д. (см. рис.12).

Рис. 11 Влияние направления ветра на полет пули:

А – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 90° к плоскости стрельбы;

А1 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 30° к плоскости стрельбы: А1=А*sin30°=A*0,5

А2 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 45° к плоскости стрельбы: А1=А*sin45°=A*0,7

В наставлениях по стрелковому делу приведены таблицы поправок на боковой умеренный ветер (4 м/сек), дующий перпендикулярно к плоскости стрельбы.

При отклонении условий стрельбы от нормальных может возникнуть необходимость определения и учета поправок дальности и направления стрельбы, для чего необходимо руководствоваться правилами в наставлениях по стрелковому делу

Рис. 12 Определение скорости ветра по местным предметам

Таким образом, дав определение прямому выстрелу, разобрав его практическое значение при стрельбе, а также влияние условий стрельбы на полет пули, необходимо умело применять эти знания при выполнении упражнений из табельного оружия как на практических занятиях по огневой подготовке, так и при выполнении служебно-оперативных задач.

Явление рассеивания

При стрельбе из одного и того же оружия, при самом тщательном соблюдении точности и однообразности производства выстрелов, каждая пуля вследствие ряда случайных причин описывает свою траекторию и имеет свою точку падения (точку встречи), не совпадающую с другими, вследствие чего происходит разбрасывание пуль.

Явление разбрасывания пуль при стрельбе из одного и того же оружия в практически одинаковых условиях называется естественным рассеиванием пуль или рассеиванием траектории. Совокупность траекторий пуль, полученных вследствие их естественного рассеивания, называется снопом траекторий.

Точка пересечения средней траектории с поверхностью цели (преграды) называется средней точкой попадания или центром рассеивания

Площадь рассеивания обычно имеет форму эллипса. При стрельбе из стрелкового оружия на близкие расстояния площадь рассеивания в вертикальной плоскости может иметь форму круга (рис13.).

Взаимноперпендикулярные линии, проведенные через центр рассеивания (среднюю точку попадания) так, чтобы одна из них совпала с направлением стрельбы, называются осями рассеивания.

Кратчайшие расстояния от точек встречи (пробоин) до осей рассеивания называются отклонениями.

Рис. 13 Сноп траектории, площадь рассеивания, оси рассеивания:

а – на вертикальной плоскости, б – на горизонтальной плоскости, средняятраектория обозначена красной линией, С – средняя точка попадания, ВВ 1 – осьрассеивания по высоте, ББ 1 , – ось рассеивания по боковому направлению, dd 1 , – ось рассеивания по дальности попадания. Площадь, на которой располагаются точки встречи (пробоины) пуль, полученные при пересечении снопа траекторий с какой-либо плоскостью, называется площадью рассеивания.

Причины рассеивания

Причины, вызывающие рассеивание пуль, могут быть сведены в три группы:

· причины, вызывающие разнообразие начальных скоростей;

· причины, вызывающие разнообразие углов бросания и направления стрельбы;

· причины, вызывающие разнообразие условий полета пули. Причинами, вызывающими разнообразие начальных скоростей пуль, являются:

· разнообразие в весе пороховых зарядов и пуль, в форме и размерах пуль и гильз, в качестве пороха, плотности заряжания и т. д. как результат неточностей (допусков) при их изготовлении;

· разнообразие температур зарядов, зависящее от температуры воздуха и неодинакового времени нахождения патрона в нагретом при стрельбе стволе;

· разнообразие в степени нагрева и качественном состоянии ствола.

Эти причины ведут к колебанию в начальных скоростях, а, следовательно, и в дальностях полета пуль, т. е. приводят к рассеиванию пуль по дальности (высоте) и зависят, в основном, от боеприпасов и оружия.

Причинами, вызывающими разнообразие углов бросания и направления стрельбы, являются:

· разнообразие в горизонтальной и вертикальной наводке оружия (ошибки в прицеливании);

· разнообразие углов вылета и боковых смещений оружия, получаемое в результате неоднообразной изготовки к стрельбе, неустойчивого и неоднообразного удержания автоматического оружия, особенно во время стрельбы очередями, неправильного использования упоров и неплавного спуска курка;

· угловые колебания ствола при стрельбе автоматическим огнем, возникающие вследствие движения и ударов подвижных частей оружия.

Эти причины приводят к рассеиванию пуль по боковому направлению и по дальности (высоте), оказывают наибольшее влияние на величину площади рассеивания и, в основном, зависят от выучки стреляющего.

Причинами, вызывающими разнообразие условий полета пуль, являются:

· разнообразие в атмосферных условиях, особенно в направлении и скорости ветра между выстрелами (очередями);

· разнообразие в весе, форме и размерах пуль (гранат), приводящее к изменению величины сопротивления воздуха,

Эти причины приводят к увеличению рассеивания пуль по боковому направлению и по дальности (высоте) и, в основном, зависят от внешних условий стрельбы и боеприпасов.

При каждом выстреле в разном сочетании действуют все три группы причин.

Это приводит к тому, что полет каждой пули происходит по траектории отличной от траектории других пуль. Полностью устранить причины, вызывающие рассеивание, следовательно, устранить и само рассеивание – невозможно. Однако зная причины, от которых зависит рассеивание, можно уменьшить влияние каждой из них и тем самым уменьшить рассеивание, или, как принято говорить, повысить кучность стрельбы.

Уменьшение рассеивания пуль достигается отличной выучкой стреляющего, тщательной подготовкой оружия и боеприпасов к стрельбе, умелым применением правил стрельбы, правильной изготовкой к стрельбе, однообразной прикладкой, точной наводкой (прицеливанием), плавным спуском курка, устойчивым и однообразным удержанием оружия при стрельбе, а также надлежащим уходом за оружием и боеприпасами.

Закон рассеивания

При большом числе выстрелов (более 20) в расположении точек встречи на площади рассеивания наблюдается определенная закономерность. Рассеивание пуль подчиняется нормальному закону случайных ошибок, который в отношении к рассеиванию пуль называется законом рассеивания.

Этот закон характеризуется следующими тремя положениями (рис.14):

1. Точки встречи (пробоины) на площади рассеивания располагаютсянеравномерно – гуще к центру рассеивания и реже к краям площади рассеивания.

2. На площади рассеивания можно определить точку, являющуюся центром рассеивания (среднюю точку попадания), относительно которой распределение точек встречи (пробоин)симметрично: число точек встречи по обе стороны от осей рассеивания, заключающихся в равных по абсолютной величине пределах (полосах), одинаково, и каждому отклонению от оси рассеивания в одну сторону отвечает такое же по величине отклонение в противоположную сторону.

3. Точки встречи (пробоины) в каждом частном случае занимаютне беспредельную, а ограниченную площадь.

Таким образом, закон рассеивания в общем виде можно сформулировать следующим образом:при достаточно большом числе выстрелов, произведенных в практически одинаковых условиях, рассеивание пуль (гранат) неравномерно, симметрично и небеспредельно.

Рис.14. Закономерность рассевания

Действительность стрельбы

При стрельбе из стрелкового оружия и гранатометов в зависимости от характера цели, расстояния до нее, способа ведения огня, вида боеприпасов и других факторов, могут быть достигнуты различные результаты. Для выбора наиболее эффективного в данных условиях способа выполнения огневой задачи необходимо произвести оценку стрельбы, т. е. определить ее действительность

Действительностью стрельбы называется степень соответствия результатов стрельбы поставленной огневой задаче. Она может быть определена расчетным путем или по результатам опытных стрельб.

Для оценки возможных результатов стрельбы из стрелкового оружия и гранатометов обычно принимаются следующие показатели: вероятность поражения одиночной цели (состоящей из одной фигуры); математическое ожидание числа (процента) пораженных фигур в групповой цели (состоящей из нескольких фигур); математическое ожидание числа попаданий; средний ожидаемый расход боеприпасов для достижения необходимой надежности стрельбы; средний ожидаемый расход времени на выполнение огневой задачи.

Кроме того, при оценке действительности стрельбы учитывается степень убойного и пробивного действия пули.

Убойность пули характеризуется ее энергией в момент встречи с целью. Для нанесения поражения человеку (вывода его из строя) достаточна энергия, равная 10 кг/м. Пуля стрелкового оружия сохраняет убойность практически до предельной дальности стрельбы.

Пробивное действие пули характеризуется ее способностью пробить преграду (укрытие) определенной плотности и толщины. Пробивное действие пули указывается в наставлениях по стрелковому делу отдельно для каждого вида оружия. Кумулятивная граната из гранатомета пробивает броню любого современного танка, САУ, бронетранспортера.

Для расчета показателей действительности стрельбы необходимо знать характеристики рассеивания пуль (гранат), ошибки в подготовке стрельбы, а также способы определения вероятности попадания в цель и вероятности поражения целей.

Вероятность поражения цели

При стрельбе из стрелкового оружия по одиночным живым целям и из гранатометов по одиночным бронированным целям одно попадание дает поражение цели Поэтому, под вероятностью поражения одиночной цели понимается вероятность получения хотя бы одного попадания при заданном числе выстрелов.

Вероятность поражения цели при одном выстреле (Р,) численно равняется вероятности попадания в цель (р). Расчет вероятности поражения цели при этом условии сводится к определению вероятности попадания в цель.

Вероятность поражения цели (Р,) при нескольких одиночных выстрелах, одной очередью или несколькими очередями, когда вероятность попадания для всех выстрелов одинаковая, равна единице минус вероятность промаха в степени, равной количеству выстрелов (п), т. е. Р,= 1 - (1- р)", где (1- р) - вероятность промаха.

Таким образом, вероятность поражения цели характеризует надежность стрельбы, т. е. показывает, в скольких случаях из ста, в среднем, в данных условиях будет поражена цель не менее, чем при одном попадании

Стрельба считается достаточно надежной, если вероятность поражения цели не менее 80%

Глава 3.

Весовые и линейные данные

Пистолет Макарова (рис.22) является личным оружием нападения и защиты, предназначенным для поражения противника на коротких расстояниях. Огонь из пистолета наиболее эффективен на расстояниях до 50 м.

Рис. 22

Сравним технические данные пистолета ПМ с пистолетами других систем.

По основным качествам показателями безотказности пистолета ПМ превосходили другие образцы пистолетов.

Рис. 24

а – левая сторона; б – правая сторона. 1 – основание рукоятки; 2 – ствол;

3 – стойка для крепления ствола;

4 – окно для размещения спускового крючка и гребня спусковой скобы;

5 – цапфенные гнезда для цапф спускового крючка;

6 – кривой паз для размещения и движения передней цапфы спусковой тяги;

7 – цапфенные гнезда для цапф курка и шептала;

8 – пазы для направления движения затвора;

9 – окно для перьев боевой пружины;

10 – вырез для затворной задержки;

11 – прилив с резьбовым отверстием для крепления рукоятки при помощи винта и боевой пружины при помощи задвижки;

12 – вырез для защелки магазина;

13 – прилив с гнездом для крепления спусковой скобы;

14 – боковые окна; 15 – спусковая скоба;

16 – гребень для ограничения движения затвора назад;

17 – окно для выхода верхней части магазина.

Ствол служит для направления полета пули. Внутри ствол имеет канал с четырьмя нарезами, вьющимися вверх направо.

Нарезы служат для сообщения вращательного движения. Промежутки между нарезами называются полями. Расстояние между противоположными полями (по диаметру) называются калибром канала ствола (у ПМ-9мм). В казенной части имеется патронник. Ствол соединяется с рамкой прессовой посадкой и закрепляется штифтом.

Рамка служит для соединения всех частей пистолета. Рамка с основанием рукоятки составляют одно целое.

Спусковая скоба служит для предохранения хвоста спускового крючка.

Затвор (рис. 25) служит для подачи патрона из магазина в патронник, запирания канала ствола при выстреле, удержания гильзы, извлечения патрона и постановки курка на боевой взвод.

Рис. 25

а – левая сторона; б – вид снизу. 1 – мушка; 2 - целик; 3 – окно для выбрасывания гильзы (патрона); 4 – гнездо для предохранителя; 5 – насечка; 6 – канал для помещения ствола с возвратной пружиной;

7 – продольные выступы для направления движения затвора по рамке;

8 – зуб для постановки затвора на затворную задержку;

9 – паз для отражателя; 10 – паз для разобщающего выступа рычага взвода; 11 – выем для разобщения шептала с рычагом взвода; 12 – досылатель;

13 – выступ для разобщения рычага взвода с шепталом; 1

4 – выем для помещения разобщающего выступа рычага взвода;

15 – паз для курка; 16 – гребень.

Ударник служит для разбивания капсюля (рис. 26)

Рис. 26

1 – боек; 2 – срез для предохранителя.

Выбрасыватель служит для удержания гильзы (патрона) в чашечке затвора до встречи с отражателем (рис. 27).

Рис. 27

1 – зацеп; 2 – пяточка для соединения с затвором;

3 – гнеток; 4 – пружина выбрасывателя.

Для работы выбрасывателя имеется гнеток и пружина выбрасывателя.

Предохранитель служит для обеспечения безопасности обращения с пистолетом (рис. 28).

Рис. 28

1 – флажок предохранителя; 2 – фиксатор; 3 – уступ;

4 – ребро; 5 – зацеп; 6 – выступ.

Целик вместе с мушкой служит для прицеливания (рис.25).

Возвратная пружина служит для возвращения затвора в переднее положение после выстрела, крайний виток одного из концов пружины имеет меньший диаметр по сравнению с другими витками. Этим витком пружина при сборке надевается на ствол (рис.29).

Рис. 29

Ударно-спусковой механизм (рис. 30) состоит из курка, шептала с пружиной, спусковой тяги с рычагом взвода, спускового крючка, боевой пружины и задвижки боевой пружины.

Рис.30

1 – курок; 2 – шептало с пружиной; 3 – спусковая тяга с рычагом взвода;

4 – боевая пружина; 5 – спусковой крючок; 6 – задвижка боевой пружины.

Курок служит для нанесения удара по ударнику (рис. 31).

Рис. 31
а – левая сторона; б – правая сторона; 1 – головка с насечкой; 2 – вырез;

3 – выем; 4 – предохранительный взвод; 5 – боевой взвод; 6 – цапфы;

7 – зуб самовзвода; 8 – выступ; 9 – углубление; 10 – кольцевой выем.

Шептало служит для удержания курка на боевом взводе и предохранительном взводе (рис. 32).

Рис. 32

1 – цапфы шептала; 2 – зуб; 3 – выступ; 4 – носик шептала;

5 – пружина шептала; 6 – стойка шептала.

Спусковая тяга с рычагом взвода служат для спуска курка с боевого взвода и взведении курка при нажиме на хвост спускового крючка (рис.33).

Рис. 33

1 – спусковая тяга; 2 – рычаг взвода; 3 – цапфы спусковой тяги;

4 – разобщающий выступ рычага взвода;

5 – вырез; 6 – выступ самовзвода; 7 – пяточка рычага взвода.

Спусковой крючок служит для спуска с боевого взвода и взведения курка при стрельбе самовзводом (рис. 34).

Рис. 34

1 – цапфа; 2 – отверстие; 3 – хвост

Боевая пружина служит для приведения в действие курка, рычага взвода и спусковой тяги (рис. 35).

Рис. 35

1 – широкое перо; 2 – узкое перо; 3 – отбойный конец;

4 – отверстие; 5 – защелка.

Задвижка боевой пружины служит для прикрепления боевой пружины к основанию рукоятки (рис. 30).

Рукоятка с винтом прикрывает боковые окна и заднюю стенку основания рукоятки и служит для удобства удержания пистолета в руке (рис. 36).

Рис. 36

1 – антабка; 2 – пазы; 3 – отверстие; 4 – винт.

Затворная задержка удерживает затвор в заднем положении по израсходованию всех патронов из магазина (рис. 37).

Рис. 37

1 – выступ; 2 – кнопка с насечкой; 3 – отверстие; 4 – отражатель.

Она имеет: в передней части – выступ для удержания затвора в заднем положении; кнопку с насечкой для освобождения затвора нажатием руки; в задней части – отверстие для соединения с левой цапфой шептала; в верхней части – отражатель для отражения наружу гильз (патронов) через окно в затворе.

Магазин служит для помещения подавателя и крышки магазина (рис. 38).

Рис. 38

1 – корпус магазина; 2 – подаватель;

3 – пружина подавателя; 4 – крышка магазина.

К каждому пистолету придается принадлежность: запасной магазин, протирка, кобура, пистолетный ремешок.

Рис. 39

Надежность запирания канала ствола при выстреле достигается большой массой затвора и силой возвратной пружины.

Принцип работы пистолета заключается в следующем: при нажатии на хвост спускового крючка, курок, освобождаясь от шептала, под действием боевой пружины ударяет по ударнику, который бойком разбивает капсюль патрона. В результате воспламеняется пороховой заряд и образуется большое количество газов, которые давят во все стороны одинаково. Пуля давлением пороховых газов выбрасывается из канала ствола, затвор под давлением газов, передающихся через дно гильзы, отходит назад, удерживая выбрасывателем гильзу сжимая возвратную пружину. Гильза при встрече с отражателем выбрасывается через окно в затворе. При отходе назад затвор поворачивает курок и ставит его на боевой взвод. Под воздействием возвратной пружины затвор возвращается вперед, захватывая очередной патрон из магазина, и досылает его в патронник. Канал ствола заперт свободным затвором, пистолет готов к выстрелу.

Рис. 40

Для производства следующего выстрела необходимо отпустить спусковой крючок и снова нажать на него. По израсходовании всех патронов затвор становится на затворную задержку и остается в крайне заднем положении.

Выстреле и после выстрела

Для заряжания пистолета необходимо:

· снарядить магазин патронами;

· вставить магазин в основание рукоятки;

· выключить предохранитель (повернуть флажок вниз)

· отвести затвор в крайнее заднее положение и резко отпустить его.

При снаряжении магазина патроны ложатся на подавателе в один ряд, сжимая пружину подавателя, которая, разжимаясь, поднимает патроны вверх. Верхний патрон удерживается загнутыми краями боковых стенок корпуса магазина.

При вставлении снаряженного магазина в рукоятку защелка заскакивает за выступ на стенке магазина и удерживает его в рукоятке. Подаватель находиться внизу под патронами, его зацеп не действует на затворную задержку.

При выключении предохранителя его выступ для восприятия удара курка поднимается, зацеп выходит из выема курка, освобождает выступ курка, таким образом, освобождается курок.

Полочка уступа на оси предохранителя освобождает шептало, которое под действием своей пружины опускается вниз, носик шептала становиться впереди предохранительного взвода курка

Ребро предохранителя выходит из-за левого выступа рамки и разъединяет затвор с рамкой.

Затвор может быть отведен рукой назад.

При отведении затвора назад происходит следующие: двигаясь по продольным пазам рамки затвор поворачивает курок, шептало под действием пружины заскакивает своим носиком за боевой взвод курка. Движение затвора назад ограничивается гребнем спусковой скобы. Возвратная пружина находиться в наибольшем сжатии.

При повороте курка передняя часть кольцевого выема смещает спусковую тягу с рычагом взвода вперед и несколько вверх, при этом выбирается часть свободного хода спускового крючка. Поднимаясь вверх вниз рычага взвода подходит к выступу шептала.

Патрон поднимается подавателем и становится впереди досылателя затвора.

При отпускании затвора возвратная пружина посылает его вперед, досылатель затвора продвигает верхний патрон в патронник. Патрон, скользя по загнутым краям боковых спинок корпуса магазина и по скосу на приливе ствола и в нижней части патронника, входит в патронник упираясь передним срезом гильзы в уступ патронника. Канал ствола заперт свободным затвором. Очередной патрон поднимается вверх до упора в гребень затвора.

Зацеп выбрасывается, заскакивая в кольцевую проточку гильзы. Курок – на боевом взводе (см. рис. 39 на стр. 88).

Осмотр боевых патронов

Осмотр боевых патронов производится с целью обнаружения неисправностей, которые могут привести к задержкам при стрельбе. При осмотре патронов перед стрельбой или заступлением в наряд необходимо проверить:

· нет ли на гильзах ржавчины, зеленого налета, вмятин, царапин, не вытаскивается ли пуля из гильзы.

· Нет ли среди боевых патронов учебных.

Если патроны запылились или загрязнились, покрылись небольшим зеленым налетом или ржавчиной, их необходимо обтереть сухой чистой ветошью.

Индекс 57-Н-181

9 мм патрон со свинцовым сердечником выпускается на экспорт Новосибирским заводом низковольтной аппаратуры (масса пули – 6,1г, начальная скорость – 315 м/с), Тульским патронным заводом (масса пули – 6,86г, начальная скорость – 303 м/с), Барнаульским станкостроительным заводом (масса пули – 6,1 г, начальная скорость – 325 м/с). Предназначен для поражения живой силы на дальности до 50 м. Применяется при стрельбе из 9 мм пистолета ПМ, 9 мм пистолета ПММ.

Калибр, мм - 9,0

Длина гильзы, мм – 18

Длина патрона, мм – 25

Масса патрона, г - 9,26-9,39

Марка пороха, - П-125

Масса порохового заряда, гр. - 0,25

Скорость в10 - 290-325

Капсюль-воспламенитель - КВ-26

Диаметр пули, мм - 9,27

Длина пули, мм - 11,1

Масса пули, г - 6,1- 6,86

Материал сердечника – свинец

Кучность - 2,8

Пробивное действие - не нормируется.

Спуск курка

Спуск курка по своему удельному весу в производстве меткого выстрела занимает первостепенное значение и является определяющим показателем степени подготовленности стрелка. Все ошибки стрельбы возникают исключительно вследствие неправильной обработки спуска курка. Ошибки прицеливания и колебания оружия позволяют показывать достаточно приличные результаты, но ошибки спуска неминуемо приводят к резкому увеличению рассеивания и даже к промахам.

Овладение техникой правильного спуска - это краеугольный камень искусства меткого выстрела из любого ручного оружия. Только тот, кто поймет это и сознательно овладеет техникой спуска курка, будет уверенно поражать любые цели, в любом состоянии сможет показывать высокие результаты и полностью реализовать боевые свойства личного оружия.

Спуск курка является самым сложным элементом для освоения, требующим длительной и самой кропотливой работы.

Напомним, что при вылете пули из канала ствола затвор смещается назад на 2 мм, и на руку никакого воздействия в это время нет. Пуля летит туда, куда было наведено оружие в момент, когда она покидает канал ствола. Следовательно, правильно нажать на спусковой крючок - это выполнить такие действия, при которых оружие не меняет своего прицельного положения в период от срыва курка до вылета пули из ствола.

Время от срыва курка до вылета пули очень мало и составляет примерно 0.0045 с, из которых 0.0038 с составляет время вращения курка и 0.00053-0.00061 с – время прохождения пули по стволу. Тем не менее за такой короткий временной промежуток при ошибках в обработке спуска оружие успевает отклониться от прицельного положения.

Что же это за ошибки, и каковы причины их появления? Для выяснения этого вопроса необходимо рассмотреть систему: стрелок-оружие, при этом следует различать две группы причин возникновения ошибок.

1. Технические причины - ошибки, обусловленные несовершенством серийного оружия (зазоры межу подвижными частями, плохая чистота обработки поверхностей, засорение механизмов, износ ствола, несовершенство и плохая отладка ударно-спускового механизма и т.п.)

2. Причины человеческого фактора - ошибки непосредственно человека, обусловленные различными физиологическими и психоэмоциональными особенностями организма каждого человека.

Обе группы причин возникновения ошибок самым тесным образом между собой связаны, проявляются в комплексе и влекут одна другую. Из первой группы технических ошибок наиболее ощутимую роль, отрицательно сказывающуюся на результате, играет несовершенство ударно-спускового механизма, к недостаткам которого относятся:

Министерство внутренних дел по Удмуртской Республике

Центр профессиональной подготовки

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ОГНЕВАЯ ПОДГОТОВКА

Ижевск

Составители:

Преподаватель цикла боевой и физической подготовки Центра профессиональной подготовки МВД по Удмуртской Республике подполковник полиции Гильманов Д.С.

Настоящее пособие «Огневая подготовка» составлено на основании Приказа МВД РФ от 13 ноября 2012 г. № 1030дсп "Об утверждении Наставления по организации огневой подготовки в органах внутренних дел Российской Федерации", «Наставления по стрелковому делу «9 мм пистолет Макарова», «Руководства по 5,45 мм автомату Калашникова» в соответствии с программой обучения сотрудников ОВД.

Учебное пособие «Огневая подготовка» предназначено для использования слушателями Центра профессиональной подготовки МВД по Удмуртской Республике на занятиях и самоподготовке.

Привить навыки самостоятельной работы с методическим материалом;

Улучшить "качество" знаний по устройству стрелкового оружия.

Учебное пособие рекомендовано слушателям, проходящим обучение в Центре профессиональной подготовки МВД по Удмуртской Республике при изучении предмета «Огневая подготовка», а также сотрудникам ОВД для занятий по профессиональной служебной подготовке.

Пособие рассмотрено на заседании цикла боевой и физической подготовки ЦПП МВД по УР

протокол №12 от 24.11.2014.

Рецензенты:

полковник внутренней службы Кадров В.М. – начальник отдела служебно - боевой подготовки МВД по Удмуртской Республике.

Раздел 1. Основные сведения из внутренней и внешней баллистики…………………..………….…………....... 4

Раздел 2. Меткость стрельбы. Пути ее повышения…………………………………….…………………................5

Раздел 3. Останавливающее и пробивное действие пули……………………………………………………...........6

Раздел 4. Назначение и устройства частей и механизмов пистолета Макарова………………...............................6

Раздел 5. Назначение и устройство частей и механизмов пистолета, патронов и принадлежности…………...7

Раздел 6. Работа частей и механизмов пистолета…………………………………………………..………………..9

Раздел 7. Порядок неполной разборки ПМ…………………………………………………………....…….............12

Раздел 8. Порядок сборки ПМ после неполной разборки…………………………………………………….…....12

Раздел 9. Работа предохранителя ПМ…….………………………………...………………………………..…..…..12

Раздел 10. Задержки при стрельбе из пистолета и способы их устранения……...………………………..…..…..13

Раздел 11. Осмотр пистолета в собранном виде……………………………………………………………........….13

Раздел 12.Проверка боя и приведение к нормальному бою пистолета………….…………………….....…….....14

Раздел 13. Приемы стрельбы из пистолета………………………………………………………………..……..….15

Раздел 14. Назначение и боевые свойства автомата Калашникова АК- 74 ………………………………………21

Раздел 15. Устройство автомата и работа его частей …………………………………………..……………..……22

Раздел 16. Разборка и сборка автомата………………………………………………………………………….…...23

Раздел 17. Принцип работы автомата Калашникова………………………………………………………………..23

Раздел 18. Меры безопасности при проведении стрельб…………………………………………………………...24

Раздел 19. Меры безопасности при обращении с оружием в повседневной служебной деятельности…….......25

Раздел 20. Чистка и смазка пистолета………………………………….……………………………………………25

Раздел 21. Нормативы по огневой подготовке………..………………...................…..…………………………....26

Приложения………..…………………………………………………………………………………………………..30

Список литературы………….…………………………..……………………………………………………...……..34

Основные сведения из внутренней и внешней баллистики

Огнестрельным оружием называется оружие, в котором для выбрасывания пули, (гранаты, снаряда), из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.

Стрелковым оружием называется оружие, стрельба из которого производится пулей.

Баллистика - наука, занимающаяся изучением полета пули (снаряда, мины, гранаты) после выстрела.

Внутренняя баллистика - наука, занимающаяся изучением процессов, происходящих при выстреле, при движении пули (гранаты, снаряда) по каналу ствола.

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

При выстреле из стрелкового оружия происходит следующее явление. От удара бойка по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового (боевого) заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ствола высокое давление на:

· дно пули;

· дно и стенки гильзы;

· стенки ствола;

· затвор.

В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по 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 движении (вибрация) ствола и происходит его нагревание. Раскаленные газы и частицы несгоревшего пороха, истекающие из канала ствола вслед за пулей при встрече с воздухом порождают пламя и ударную волну. Ударная волна является источником звука при выстреле.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06с.). При выстреле различают четыре последовательных периода:

Предварительный;

Первый (основной);

Третий (период последствия газов).

Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола.

Первый (основной) период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда.

В начале периода, когда скорость движения по каналу ствола пули еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства, и давление газов достигает своего максимального значения (Рм = 2.800 кг/см² патрона образца 1943 года); это давление называется максимальным.

Максимальное давление у стрелкового оружия создается при прохождении пулей 4-6 см пути. Затем, вследствие быстрого увеличения скорости движения пули, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление начинает падать. К концу периода оно составляет порядка 2/3 максимального, а скорость пули возрастает и составляет 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 начала этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивают ее скорость движения.

Третий период (период последствия 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. 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 уравновешивается сопротивлением воздуха.

Начальная скорость - скорость движения пули у дульного среза ствола. За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной, но меньше максимальной .

При увеличении начальной скорости пули происходит следующее :

· увеличивается дальность полета пули;

· увеличивается дальность прямого выстрела;

· увеличивается убойное и пробивное действие пули;

· уменьшается влияние внешних условий на ее полет .

Величина начальной скорости пули зависит от :

- длины ствола;

- веса пули;

- температуры порохового заряда;

- влажности порохового заряда;

- формы и размеров зерен пороха;

- плотности заряжания пороха.

Внешняя баллистика - это наука, изучающая движение пули (снаряда, гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов.

Траектория – кривая линия, которую описывает центр тяжести пули во время полета .

Силы тяжести заставляют пулю постепенно снижаться, а сила сопротивления воздуха постепенно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее.В результате скорость пули уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию. Для увеличения устойчивости пули в полете ей придается вращательное движение за счет нарезов канала ствола.

При полете пули в воздухе на нее влияют различные атмосферные условия:

· атмосферное давление;

· температура воздуха;

· движение воздуха (ветер) различных направлений.

С увеличением атмосферного давления плотность воздуха увеличивается, вследствие чего увеличивается сила сопротивления воздуха, уменьшается дальность полета пули. И, наоборот, с уменьшением атмосферного давления уменьшается плотность и сила сопротивления воздуха, увеличивается дальность полета пули. Поправки на атмосферное давление при стрельбе учитываются в горных условиях на высоте более 2000 м.

От температуры окружающего воздуха зависит температура порохового заряда, а следовательно, скорость горения пороха. Чем ниже температура, тем медленнее горит порох, медленнее повышается давление, меньше скорость пули.

При повышении температуры воздуха его плотность и, следовательно, сила сопротивления уменьшаются, увеличивается дальность полета пули. Наоборот, с понижением температуры плотность и сила сопротивления воздуха увеличиваются, а дальность полета пули уменьшается.

Превышение над линией прицеливания - кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания

Превышение бывает положительным, нулевым, отрицательным. Превышение зависит от конструктивных особенностей оружия и используемых боеприпасов.

Прицельная дальность – это расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания

Прямой выстрел - выстрел, при котором высота траектории не превышает высоту цели на всем протяжении полета пули.