Розділ 1. Основи внутрішньої та зовнішньої балістики

1.1.Основи внутрішньої балістики

Внутрішня балістика – це наука, що вивчає процеси, які відбуваються під час пострілу та під час руху кулі (гранати) вздовж каналу ствола.

1.1.1.Постріл і його періоди

Пострілом називається викидання кулі (гранати) з каналу ствола зброї енергією газів, які утворюються під час згорання порохового заряду. Постріл відбувається в дуже короткий проміжок часу (0,001-0,06 с). При цьому утворюється велика кількість газів та виділяється багато тепла.

Так, наприклад, пороховий заряд 5,45-мм патрону до автомата АК74 масою 1,45 г під час пострілу згорає за 0,0012 с та створює під час горіння 1,45 л газів(об’ємом приблизно в 1000 разів більше, ніж було порохового заряду до пострілу). Температура порохових газів досягає 2500-3000^оС.

Порох містить у собі велику енергію. Заряд масою 1,45 г виштовхує з каналу ствола автомата АК74 кулю масою 3,4 грама зі швидкістю 900 м/с(приблизно 3240 км/год) та вистрілює її на відстань 3150м. Потужність пострілу більша ніж потужність тепловозу.Однак тепловоз свою потужність віддає неперервно, секунда за секундою, година за годиною, а зброя досягає своєї потужності за малі частки секунди.

Явища, які виникають під час пострілу

Від удару ударника по капсулю, зачиненого в патроннику патрона, відбувається вибух ударного складу. Полум’я від капсуля через запалювальні отвори на дні гільзи проникає до порохового заряду та запалює його. При згоранні порохового(бойового) заряду утворюється велика кількість сильно нагрітих (до 3000^оС) газів, які створюють у каналі ствола високий тиск на дно кулі, дно та стінки гільзи, а також на стінки ствола та затвор.

Під тиском порохових газів куля зміщується з місця та врізається оболонкою в нарізи каналу ствола. Тиск газів, який потрібен для цього, називається тиском форсування. Оскільки нарізи проходять по стінках ствола гвинтоподібно (в’ються зліва вгору направо), то куля, врізаючись у них, набуває обертального руху, порох продовжує горіти, при цьому збільшується кількість газів та їх об’єм. Куля просувається по каналу ствола, неперервно нарощуючи швидкість, та виштовхується назовні за напрямком осі каналу ствола¹.

Унаслідок тиску газів на стінки гільзи та ствола відбувається їх розтягування, і гільза, щільно притискаючись до патронника, перешкоджає прориву порохових газів убік затвора. Одночасно під час пострілу тиск газів на дно гільзи викликає рух зброї (ствола) назад, а також виникає коливальний рух (вібрація) ствола та відбувається його нагрівання. Розпечені гази та частки незгорілого пороху, які витікають з каналу ствола слідом за кулею, під час пострілу разом з повітрям утворюють полум’я та ударну хвилю; остання є джерелом звуку під час пострілу.

При пострілі з автоматичної зброї,будова якої основана на принципі використання енергії порохових газів, що відводяться через отвір у стінці ствола (наприклад АК,КК,СГД) частина порохових газів,крім того,після проходження кулею газовідвідного отвору, прямує через нього в газову камеру, ударяє угазовий поршень та відкидає поршень з затворною рамою назад.

Поки затворна рама не пройде певну відстань, що забезпечує виліт кулі з каналу ствола, затвор продовжує замикати канал ствола. Після вильоту кулі з каналу ствола відбувається його відмикання. Затворна рама й затвор, рухаючись назад, стискають зворотну пружину, затвор при цьому витягає з патронника гільзу. При русі вперед під дією стиснутої пружини затвор досилає черговий патрон у патронник та знову замикає канал ствола.

При пострілі з автоматичної зброї, будова якої основана на принципі використання енергії віддачі (наприклад пістолет Макарова, автоматичний пістолет Стєчкіна), тиск газів через дно гільзи передається на затвор і викликає рух затвора з гільзою назад. Цей рух починається в момент, коли тиск порохових газів на дно гільзи переборює інерцію затвора та зусилля зворотної пружини. Куля до цього часу вже вилітає з каналу ствола. Відходячи назад, затвор стискає зворотну пружину, потім під дією енергії стиснутої пружини затвор рухається вперед і досилає патрон у патронник.

Іноді після удару бійка по капсулю пострілу взагалі не буде,чи він відбудеться з деяким запізненням. У першому випадку має місце осічка, а в другому - затяжний постріл. Причиною осічки найчастіше буває відволоження ударного складу капсуля чи порохового заряду. Тому необхідно оберігати боєприпаси від вологи і утримувати зброю в справному стані.

Затяжний постріл є наслідком повільного розвитку процесу запалювання порохового заряду, тому після осічки не слід відразу відкривати затвор, тому що можливий затяжний постріл.

Приблизно 25-35 % енергії, яка виділяється під час згорання порохового заряду, витрачається на надання кулі поступального руху (основна робота); 15-25 % енергії – на виконання другорядних робіт (врізання та подолання тертя кулі під час руху по каналу ствола; нагрівання стінок ствола, гільзи та кулі; переміщення рухомих частин зброї, газоподібної та незгорілої частин пороху); близько 40% енергії не використовується та втрачається після вильоту кулі з каналу ствола.