Порох и дульные компенсаторы, их влияние на отдачу

Оценим приблизительно вклад поровых газов в общий импульс отдачи, например ружья 12 калибра. При массе пороха (вылетающих пороховых газов) «Сокол» или «Сунар» в 1,7-2,2 г масса дробового снаряда с пыжами и прокладками составляет в среднем 35-39г. Скорость дроби при вылете из дула составляет около 370-400 м/с, а средняя скорость истечения пороховых газов (вначале она максимальна, а потом сразу падает по мере падения давления) скорее не превысит 700-800 м/с, так как максимальная их скорость даже у нарезного оружия (в самом начале истечения, когда дульное давление максимально) обычно составляет 1200-1400 м/с.

Если обратится к формуле в начале статьи и перемножить массы дробового снаряда и пороха на их скорости, то увидим, что импульс пороховых газов и их вклад в отдачу примерно в 7- 10 раз меньше импульса дроби, то есть составляют не более 10- 15% в импульсе отдачи. Примерно такое же соотношение будет и для пуль (немного меньше масса, но больше начальная скорость) и для гладкостволок других калибров. Поэтому, даже если поставить «идеальный» дульный компенсатор, рассеивающий все пороховые газы вбок и «исключающий» их участие в отдаче, сама отдача снизится максимум на 10-15%, что реально достигается только отчасти, для гладкостволок эффект снижения отдачи вряд ли превышает 5-8%.

У нарезного оружия (особенно у относительно малых калибров), где отношение массы пороха к массе пули значительно, в несколько раз, больше, установка дульного тормоза (компенсатора, который для нарезного ствола при стрельбе пулей может быть выполнен более эффективным) реально весьма значительно снижает импульс отдачи, на величину до 20-30%, несмотря на большие начальные скорости (и импульс) пули.

Если мы используем более современные пороха, например «Сунар» вместо «Сокола», которые обеспечивают одинаковые начальные скорости при меньших навесках (1,7 г «Сунара» вместо 2,1г «Сокола», что примерно на 20% меньше), то приблизительно пропорционально (на 20% от 10-15%), то есть 2-3% снизится и импульс отдачи (сама отдача). Едва ли мы сможем объективно уловить это небольшое снижение отдачи. И главный эффект от более современных порохов будет заключаться в снижении их воздействия, за счет меньшей массы и зачастую меньшего дульного давления, на дробовой сноп и создании предпосылок для увеличения кучности и равномерности дробовой осыпи.

Короткий ствол – «грохот» больше, а отдача меньше!

Прочно укоренившееся мнение, что чем короче ствол, тем больше отдача, является абсолютно неверным. Обычно приводятся следующие аргументы - при более коротких стволах возрастает дульное давление и увеличивается максимальная и средняя скорость истечения пороховых газов (что абсолютно верно), и поэтому отдача возрастает. А это уже не верно, так как почему-то забывается, что одновременно снижается и скорость дробового снаряда (пули). Хотя снижение скорости дроби (ее импульса и, следовательно, вклада в отдачу) относительно не велико, но также не велико и повышение скорости истекающих газов с ростом дульного давления. Разобраться в том, какой эффект, снижение скорости дробового снаряда или повышение скорости пороховых газов, перевешивает во влиянии на отдачу, не очень сложно.

Вначале мы говорили о том, что определить импульс ружья (и отдачи) можно, зная скорости дробового снаряда и среднюю скорость истечения пороховых газов, не вдаваясь во внутреннюю баллистику и ее тонкости. Но тот же импульс ружья и отдачи можно определить, зная график от времени равнодействующей всех сил, действующих на ружье. Посчитав площадь под графиком (импульс этой силы), мы получим импульс, который получило ружье.

На ружье действует основная сила (действие равно противодействию), которая действует и на дробовой снаряд, и на сами истекающие пороховые газы (сила давления пороховых газов в казенной части, умноженная на площадь сечения ствола). Из этой силы вычитается сила трения дроби и пороховых газов о канал ствола. Ясно, что равнодействующая сила (при прочих равных условиях) будет пропорциональна давлению в казенной части, и зная график давления от времени (и площадь под ним) в более коротком и длинном стволе, можно сказать, как изменится импульс и отдача.

Всем хорошо знаком график давления от точки нахождения дробового снаряда по длине ствола (1) График давления от времени (2) будет иметь похожий вид, но только как бы «смазанный» вправо, что связано с тем, что дробь, разгоняясь в стволе, проходит последующие участки за меньшие промежутки времени. После вылета дроби (перелом вниз на графике) давление относительно резко падает до нуля, так как «выталкивать» пороховые газы легче.

Понятно, что в стволах, различающихся только длиной, и при одинаковых патронах график давления (и скорости дроби) вначале будет абсолютно идентичен (ведь не могут же дробь и пороховые газы заранее «знать», долго ли им еще лететь по стволу или нет). Но при более коротком стволе дробь естественно покинет ствол раньше по времени, и давление начнет резко падать до нуля раньше (пунктирный отрезок 3 от графика 2), соответственно и меньше будет площадь под графиком и импульс отдачи. Это эффект очень незначительный даже при переходе от ствола с длиной 75 см к 50 см, единицы процентов, так как вклад давления на конечном участке ствола в импульс отдачи очень мал: само давление мало, и время действия мало (разогнавшаяся дробь пролетает его очень быстро).

Отчего же так сильно убеждение в повышении отдачи при коротких стволах? Дело в психологии, значительно больший «грохот» истекающих пороховых газов заставляет нас рефлексивно думать, что и отдача возросла соответствующе. Именно поэтому также приписывается заметное снижение отдачи некоторым более современным порохам с пониженным дульным давлением и несколько отличным звуком выстрела.

P.S.

Надеюсь, что для читателей отдача теперь перестала быть «загадочной незнакомкой», хотя нам суждено воспринимать ее не только сухим языком «импульсов и энергией», особенностями нашего сложения и манеры стрельбы, но и струнками нашей души, невольно вслушиваясь в раскатистые аккорды выстрела.

Митяй Пичугин