Схема 117. Баллистика пуль разной формы на разных скоростях:
А - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на больших скоростях;
Б - баллистика пули без конусообразного хвостовика на больших и малых скоростях;
В - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на малых скоростях:
1 - волна уплотненного воздуха; 2 - отрыв пограничного слоя; 3 - разреженное пространство
Влияние формы хвостовой части на величину силы сопротивления воздуха увеличивается с уменьшением скорости пули. Хвостовая часть в виде усеченного конуса придает пуле более обтекаемую форму, благодаря которой на малых скоростях уменьшаются область разреженного пространства и завихрения воздуха позади дна летящей пули (В на схеме 117). Завихрения и наличие области пониженного давления за пулей приводят к быстрой потере скорости пули.
Коническая хвостовая часть более целесообразна для тяжелых пуль, применяемых для стрельбы на большие дистанции, так как в конце полета на большую дальность скорость пули мала. В современных пулях длина хвостовой конической части лежит в пределах 0,5-1 калибра.
Общая длина пули ограничивается условиями устойчивости ее при полете. При нормальной крутизне нарезов устойчивость пули в полете обеспечивается при ее длине не более 5,5 калибра. Пуля большей длины будет лететь на пределе устойчивости и даже при естественных завихрениях воздушных потоков может пойти кувырком.
ЛЕГКИЕ И ТЯЖЕЛЫЕ ПУЛИ. ПОПЕРЕЧНАЯ НАГРУЗКА ПУЛИ
Поперечной нагрузкой пули называется отношение веса пули к площади поперечного сечения ее цилиндрической части.
an = q/Sn (г/см2),
где q - вес пули в граммах;
Sn - площадь поперечного сечения пули в см2.
Чем больше вес пули при том же калибре, тем больше и ее поперечная нагрузка. В зависимости от величины поперечной нагрузки различают легкие и тяжелые пули. Обыкновенные пули, имеющие при нормальном калибре (см. далее) поперечную нагрузку более 25 г/см2 и вес более 10 г, называются тяжелыми, а пули нормального калибра, имеющие вес менее 10 г и поперечную нагрузку менее 22 г/см2, называются легкими (табл. 39).
Таблица 39
Основные данные легкой пули образца 1908 г. и тяжелой пули образца 1930 г.
Пули с большой поперечной нагрузкой имеют меньшую начальную скорость, чем легкие пули, при одном и том же максимальном давлении в стволе. Поэтому на малых дальностях стрельбы легкая пуля дает более настильную траекторию, чем тяжелая пуля (схема 118). Однако с увеличением поперечной нагрузки уменьшается ускорение силы сопротивления воздуха. А так как ускорение силы сопротивления воздуха действует в направлении, обратном скорости пули, то пули с большей поперечной нагрузкой медленно теряют скорость под влиянием сопротивления воздуха. Так, например, отечественная тяжелая пуля на дальности более 400 м имеет более настильную траекторию, чем легкая пуля (см. схему 118).
Схема 118. Траектории легкой и тяжелой пуль при стрельбе на различные дальности
Немалое значение имеет и то, что тяжелая пуля имеет конический хвостовик и ее аэродинамика на низких скоростях более совершенна, чем аэродинамика пули легкой (см. ранее).
По всем этим причинам при достижении дистанции 500 м легкая пуля образца 1908 г. начинает притормаживаться, а тяжелая - нет (табл. 40).
Таблица 40
Время полета пули, с
Практикой установлено, что тяжелые пули на дистанциях 400 м обеспечивают более кучный бой и сильнее действуют по цели, чем легкие пули. Из винтовок и пулеметов максимальная дальность полета тяжелой пули составляет 5000 м, а легкой - 3800.
Для обычных пехотных винтовок, из которых стрельба мало подготовленными стрелками, как правило, ведется на дистанциях до 400 м, стрельба легкими пулями будет практичной, ибо на этой дистанции траектория легкой пули будет более настильной, а следовательно, более результативной. Но для снайперов и пулеметчиков, которым надо достать цель на 800 м (а пулеметчикам и дальше), более целесообразна и результативна стрельба именно тяжелыми пулями.
Для лучшего уяснения процесса приведем баллистическое толкование схемы 118. Чтобы при стрельбе на дистанции 200 м тяжелая пуля попала в ту же точку, что и легкая, ей надо придать при выстреле больший угол возвышения, то есть "приподнять" траекторию практически на один-два сантиметра.
Если винтовка пристреляна легкими пулями на дистанции 200 м, тяжелые пули в конце дистанции пойдут сантиметра на полтора-два ниже (если прицел установлен для стрельбы легкими пулями). Но на дистанции 400 м скорость легкой пули уже падает быстрее, чем скорость пули тяжелой, которая имеет более совершенную аэродинамическую форму. Поэтому на дистанции 400-500 м траектории и точки попадания обеими пулями совпадают. На более дальних дистанциях легкая пуля еще более теряет скорость по сравнению с тяжелой. На дистанции стрельбы 600 м легкая пуля попадает в ту же точку, что и тяжелая, если ей при выстреле придать больший угол возвышения. То есть теперь надо поднимать траекторию уже при стрельбе легкой пулей. Поэтому при стрельбе из винтовки, пристреляной тяжелыми пулями, на дистанции 600 м легкие пули пойдут ниже (реально на 5-7 см). Тяжелые пули на дальностях стрельбы свыше 400-500 м имеют более настильную траекторию и большую кучность, поэтому они более предпочтительны для стрельбы по отдаленным целям.
Легкая пуля образца 1908 г. имеет поперечную нагрузку 21.2 г/см2. тяжелая пуля образца 1930 г. - 25,9 г/см2 (табл. 39).
Утяжеление пули образца 1930 г. выполнено за счет удлиненного носика и конусообразной хвостовой части (б на схеме 119). Легкая пуля образца 1908-1930 гг. имеет в хвостовой части коническое углубление- Наличие этого внутреннего конуса (а на схеме 119) создает выгодные условия для обтюрации пороховых газов, так как хвостовая часть пули от давления газов расширяется по диаметру и плотно прижимается к стенкам канала ствола.
Схема 119. Легкая и тяжелая пули:
а - легкая пуля; б - тяжелая пуля:
1 - оболочка: 2 - сердечник
Это обстоятельство позволяет увеличить срок службы ствола, потому что легкая пуля хорошо врезается в нарезы, прижимается к ним и получает вращательное движение даже при очень незначительной высоте нарезов. Таким образом, внутренний полый конус легкой пули при ее меньшей массе и инертности повышает живучесть стволов.
По этой же причине стрельба легкой пулей из старых винтовок с изношенными стволами получается точнее и результативнее, чем стрельба тяжелыми пулями. Тяжелая пуля при прохождении старого ствола "счесывается" неровностями раковин от ржавчины и разгара, как напильником, уменьшается в диаметре и при выходе из ствола начинает "гулять" в нем. Легкая пуля постоянно расширена в стороны своей конусной юбкой и во время работы в стволе прижата к его внутренним стенкам.
Запомните: стрельба легкой пулей повышает живучесть стволов вдвое. Из новых стволов качество стрельбы (кучность боя) получается лучше при стрельбе тяжелой пулей. Из старых, изношенных стволов качество стрельбы получается лучшим при стрельбе легкой пулей с внутренним конусом хвостовой части.
Легкие пули имеют преимущество настильной траектории до дальности 400-500 м. Начиная с дальности 400-500 м и больше тяжелая пуля имеет преимущества во всех отношениях (энергия пули больше, рассеивание меньше и настильнее траектория). Тяжелые пули меньше отклоняются деривацией и ветром, настолько меньше, насколько больше они весят по сравнению с легкой пулей (примерно на 1/4). На дистанциях свыше 400 м вероятность попадания при стрельбе тяжелой пулей втрое больше, чем при стрельбе легкой пулей.
При пристрелке на дистанции 100 м тяжелые пули идут на 1-2 см ниже, чем легкие.
Носик (вершина) тяжелой пули образца 1930 года окрашивается в желтый цвет. Легкая пуля образца 1908 г. особых отличительных знаков не имеет.
ДЕЙСТВИЕ ПУЛИ ПО ЦЕЛИ. УБОЙНОСТЬ ПУЛИ
Поражение живой открытой цели при попадании в нее определяется убойностью пули. Убойность пули характеризуется живой силой удара, то есть энергией в момент встречи с целью. Энергия пули Е зависит от баллистических свойств оружия и вычисляется по формуле:
Е = (g x v2)/S
где g - вес пули;
v - скорость пули у цели;
S - ускорение свободного падения.
Чем больше вес пули и чем больше ее начальная скорость, тем больше энергия пули. Соответственно, энергия пули тем больше чем больше скорость пули у цели. Скорость пули у цели тем больше, чем совершеннее ее баллистические качества, определяемые формой пули и ее обтекаемостью. Для нанесения поражения, выводящего из строя человека, достаточна энергия пули, равная 8 кг м, и для нанесения такого же поражения вьючному животному необходима энергия около 20 кг м. Пули современных армейских образцов стрелкового оружия калибра 7,62 мм сохраняют убойность почти до предельной дистанции полета. Пули спортивных малокалиберных патронов очень быстро теряют скорость и энергию. Практически такая малокалиберная пуля теряет гарантированную убойность на дистанции более 150 м (табл. 41).
