Применение порохов в стрелковом оружии

.

По мнению замечательного конструктора стрелкового оружия М.Т. Калашникова, стрелковое оружие родилось в семье огне­стрельного оружия первым и умрет последним.. Это и не удивитель­но, так как стрелковое оружие не только оружие нападения, но и наиболее удобное, быстро действую идее, эффективное оружие заши­ты, необходимость в котором сохранится еще долгие годы.

Прародитель стрелкового оружия появился в Китае почти одновременно с дымным порохом и представлял бамбуковую трубку, набитую порохом, со вставленной в нее стрелой. После поджигания пороха стрела выбрасывалась газообразными про­дуктами горения. Позднее бамбуковые трубки были заменены на металлические. Однако эти первые шаги не привели к интенсив­ному развитию огнестрельного оружия,

В Артиллерийском историческом музее хранится экспонат, представляющий первое русское огнестрельное оружие. Датиру­ется оно XV в. и представляет металлическую трубку, помещен­ную в деревянную колоду (ложе). По внешнему виду трудно сказать, относится ли это оружие к малым артиллерийским ору­диям или к ручному оружию. Длительное время эта грань не проявлялась даже в названиях: и артиллерийское, и ручное ору­жие носило общее название «пищали». Впервые о «ручных пи­щалях», которыми были вооружены посадские люди, упомина­ется в летописи, повествующей об осаде Москвы в 1451 г. С го­дами название «пищаль» закрепляется за артиллерийскими ору­диями, а ручное оружие приобрело названия: самострел, само­пал, ручница, ружье, мушкет, фузея, карабин и др.

На рис. 10.9 показан внешний вид самопалов и карабина.

Заряжались они со стороны дула, пороховой заряд воспламенял­ся фитилем.

Позднее появились курковые (кремниевые), пистонные ружья и, наконец, заряжающиеся с казенной части ружья с патронными бое­припасами, оснащенные капсюлями-воспламенителями ударного действия.

В 1891 г. капитаном Мосиным была завершена работа над конструкцией винтовки., по боевым качествам превосходящей все зарубежные аналоги (рис. 10.10).

Винтовка Мосина верой и правдой служила российской ар­мии многие годы, вплоть до конца Второй мировой войны.

В 1885 г. на вооружение английской армии было принято первое автоматическое огнестрельное оружие - пулемет Хайре-ма Максима. Это была громоздкая неудобная в бою 15-пудовая машина с тяжелым лафетом на высоких колесах.

Тульские мастера модернизировали английский пулемет, сделав его сравнительно легким, мобильным и безотказным в работе. В первые годы XX столетия пулемет «Максим», по­казанный на рис. 10.11, поступил на вооружение русской ар­мии.

В 1912 г. в России появилась первая автоматическая вин­товка, созданная В.Г.Федоровым, а в 1916 г. - первый писто­лет-пулемет (автомат) его же конструкции (рис. 10.12).

Разработка принципов создания автоматического оружия открыла широкие возможности по его конструированию. В довоенный период, во время Великой Отечественной войны и в послевоенное время появилось большое количество новых образцов автоматического оружия.

Современное стрелковое оружие подразделяется на ряд классов, отличающихся боевыми возможностями, назначени­ем, степенью автоматизации, калибром и другими признака­ми. Это классы пистолетов и револьверов, пистолетов-пулеметов, автоматов, винтовок, ручных, станковых и круп­нокалиберных пулеметов.

Пистолеты и револьверы предназначены для поражения боевой силы на короткие дистанции (до 50-100 м). Практически все они снабжены механизмом самозаряжания и самовзвода курка. Боевой комплект патронов в револьвере размещается в барабане, в пистолете - в магазине. Наиболее распространенный калибр 7-9 мм. Однако встречаются и крупнокалиберные револьверы — 11,45 мм. Для самообороны предназначены карманные пистолеты и револьверы ка­либра 5-6,5 мм. (В США калибр принято выражать в сотых долях дюйма: 30,38,45 соответствующие калибрам в мм 7,62; 9; 11,45).

В мире наиболее широко известны системы пистолетов и револь­веров: «Парабеллум», «Вальтер», «Люгер», «Маузер» (Германия), «Браунинг» (Бельгия), «Беретта» (Италия), «Смит и Вессон», «Кольт», «Ругер» (США). На вооружении России находятся пистолет Макарова (ПМ) и пистолет самозарядный малогабаритный (ПСМ), предназначенный для высшего офицерского состава, а также автома­тический пистолет Стечкина (АПС), занимающий промежуточное положение между пистолетом и пистолетом-пулеметом.

На рис. 10.13 показан внешний вид некоторых пистолетов и револьверов, а в табл. 10.3 приведена их краткая характеристика.

Пистолеты-пулеметы - это автоматическое оружие, в котором применяются пистолетные патроны. Предназначены они для стрельбы на расстояние до 150-200 м. Обеспечивают высо­кую плотность огня за счет большой скорострельности.

На вооружении Российской Армии в настоящее время нет пистолетов-пулеметов. Однако во время Второй мировой войны пистолеты-пулеметы были основным оружием пехоты. Использовались пистолеты-пулеметы "Дегтярева (ППД), Шпагина (ППШ) и Симонова (ППС). В армиях других стран и сегодня на вооружении находится целый ряд пистолетов-пулеметов: «Стен», «Стерлинг» (Англия), «УЗИ» (Израиль), «Беретта» (Италия), «Кольт», «Ругер», «Томпсон» (США), «Хеклер и Кох» (Германия) и др.

На рис. 10.14 показан внешний вид некоторых систем писто­летов-пулеметов, а в табл. 10.3 приведены их краткие характери­стики. Рассмотренные модели ручного оружия имеют свои кон­структивные особенности, отличающееся внешнее оформление и т.д., однако наиболее важным, обобщающим показателем, ха­рактеризующим эффективность оружия, является огневая воз­можность, при опенке которой учитываются дальность эффек­тивного огня, скорострельность и режим стрельбы, огневая мощь боеприпасов, определяющая пробивную и останавливаю­щую силу пули.

Последние характеристики непосредственно связаны со свой­ствами применяемых боеприпасов. В качестве боеприпасов в рассматриваемом оружии используются унитарные патроны, в которых пуля, пороховой заряд и капсюль-воспламенитель со­единены воедино гильзой.

На рис. 10.15 показаны основные виды боеприпасов для ору­жия класса пистолетов, револьверов и пистолетов-пулеметов, а в табл. 10.4 приведены некоторые характеристики патронов.

Следует отметить, что все пистолетные патроны имеют пули с круглой головкой. Такая форма обеспечивает высокую оста­навливающую способность пули - крайне важную характери­стику для оружия ближнего боя.

 

 

 

 

Однако и останавливающая, я пробивная способности зави­сят от той кинетической энергии, которую несет пуля, а энергия, в свою очередь, находится в прямой зависимости от порохового заряда: его массы, баллистических свойств пороха (скорости го­рения, характера нарастания и величины максимального далле-ния в стволе оружия, массы и скорости движения пули).

Учитывая, что рассматриваемое оружие имеет стволы малой длины весь процесс формирования оптимальных условий для производства полноценного выстрела должен протекать в корот­кий промежуток времени.

 

Для пистолетных патронов требуются пороха со специфически­ми свойствами.

Первое и основное свойство пистолетного пороха - способ­ность быстро гореть. Принимая во внимание тот факт, что порох горит параллельными слоями с поверхности, однозначно выте­кает вывод - для быстрого горения нужен порох с развитой по­верхностью. Добиваются этого использованием о дно канальных пироксилиновых мелкозернистых пористых порохов с размера­ми: толщина горящего свода 0,3 мм, диаметр зерна 0,7 мм, длина зерна 1,2 мм. Широкое применение находят марки пороха П-45, П-90, П-125, П-200 и т.п., в которых «П» обозначает «порис­тый», а цифра- количество нитрата калия (ККОз, мас.ч.). взятого на 100 мас.ч. пироксилина. Нитрат калия вводится в пороховую массу на стадии ее приготовления и удаляется (вымывается) на последующих технологических стадиях, образуя в порохе поры.

В пистолетном патроне Токарева применяется порох П-45, в патроне Макарова - П-125. Последний представляет порох вы­сокой пористости, с развитой поверхностью, но с малой гравиметрической плотностью. Малая гравиметрическая плотность приводит к тому, что масса заряда пороха ограничена и состав­ляет всего 0,25 г. Естественно, что незначительная навеска сказывается на мощностных показателях пистолета. Переход с по­роха П-125 на П-90 в патроне Макарова повышает массу заряда с 0,25 до 0,38 г. Однако баллистические показатели при этом из­меняются незначительно (примерно на 10 %).

В последнее время разработаны и стали применяться в пис­толетных патронах так называемые двухосновные пороха, со­держащие два основных энергетических компонента. Первым из них является пироксилин №1, а вторым - нитроглицерин, со­держание которого составляет 27-30 %. Это высокоплотные, вы­сококалорийные (р_г=5020 кДж/кг), тонкосводчатые пороха, от­носящиеся к классу сферических. Однако с целью увеличения поверхности горения частицы пороха при изготовлении за счет особых технологических приемов формуются не в виде правильных сфер, а в виде эллипсоидных, сплющенных (растяну­тых) зерен с толщиной горящего свода 0,09-0,10 и диаметром 0,3 мм. Порох такого класса позволил повысить баллистические показатели патрона (9x19) и достичь скорости пули 480 м/с, а дульной энергии 890 Дж. Патрон с указанными баллистически­ми характеристиками нашел применение в новых системах рос­сийских пистолетов СР-1 «Гюрза», СП-35 и ГШ-18, выстрел кото­рых обеспечивает пробитие бронежилета на расстоянии до 100 м. Высокие боевые качества этих пистолетов определяются также осо­бенностями конструкции пули, заключающимися в том, что в мягкую 9 мм пулю запрессован остроконечный сердечник из прочной стали. За счет большого диаметра основной пули обес­печивается высокое останавливающее действие, а стальной сер­дечник обеспечивает высокую пробивную способность.

Автоматы. Этот вид стрелкового оружия получил распро­странение после Второй мировой войны, во время которой вы­явились слабые стороны пистолетов-пулеметов (малая дальность, поражения цели). Автоматы имеют патроны винтовочной формы с остроконечной пулей и обладают промежуточной мощностью между пистолетом и винтовкой. Они обеспечивают надежное поражение цели на 400-500 м. В России и многих других стра­нах на вооружении находятся автоматы Калашникова (АК, АКМ) и др.

В армиях НАТО автоматическое оружие - автоматы носят название «штурмовые винтовки» (в США «штурмовые винтов­ки» М16, М16А, М16А2 и т.д.).

Винтовки. В настоящее время в армиях мира не применяют­ся магазинные винтовки типа винтовки Мосина. Они уступили место автоматам. На вооружении остались только винтовки спе­циального назначения - снайперские. Они позволяют надежно поражать цели на 600-800 м. Появившиеся в последние годы крупнокалиберные снайперские винтовки имеют эффективную дальность стрельбы до 1200-1500 м.

Ручные, станковые, крупнокалиберные пулеметы - это мощный вид стрелкового оружия нормального (7,62 мм) или ук­рупненного (12,7-14,5 мм) калибров. Они обладают высокой скорострельностью: ручные 150, станковые 250-300 выстрелов в минуту. Имеют емкие магазины или ленточное питание. Надеж­но поражают цели ручные пулеметы до 800 м, станковые - до 1000 м и крупнокалиберные - до 2000 м. На вооружении Рос­сийской Армии в настоящее время находятся ручной пулемет Калашникова (РПК), пулемет Калашникова станковый (ПКС) и модернизированный (ПКМ) под винтовочные патроны 7,62 мм. Крупнокалиберные пулеметы конструкции Никитина, Соколова и Волкова (НСВ-12,7) и конструкции Дегтярева и Шпагина (ДШКМ) используются как б пехотных подразделениях, так и в бронированных машинах. Крупнокалиберные пулеметы указан­ных конструкций находятся на вооружении армий 40 стран ми­ра. На рис. 10.16 дано изображение внешнего вида некоторых моделей рассмотренного оружия, а в табл. 10.5 - их краткая ха­рактеристика.

Боеприпасы для рассматриваемой группы оружия представ­ляют унитарный патрон с бутылкообразной гильзой и остроко­нечной пулей. Такая форма гильзы позволяет применить более мощный пороховой заряд, а остроконечная пуля при более уси­ленном заряде пороха обеспечивает хорошую пробивную спо­собность на дальних дистанциях стрельбы.

Общий вид патронов приведен на рис. 10.17, а их характери­стики-в табл. 10.6.

В качестве заряда в боеприпасах используется мелкозерни­стый одиоканальный пироксилиновый порох марки ВТ (винто­вочный). Для обеспечения прогрессивного горения зерна под­вергаются флегматизации, заключающейся в обработке готового пороха спиртовьш раствором флегматизатора (камфары, дибу-тилфталата).

Фдегматизатор (примерно 1,5% от массы пороха) при этом проникает в зерно на глубину до 15% от толщины горящего свода с уменьшением концентрации от поверхности в глубь зерна.

 

 

 

Прогрессивность горения обеспечивается тем, что скорость горения увеличивается по мере перехода фронта горения от по­верхностных слоев к более глубоким, содержащим меньшее ко­личество флегматизатора.

В настоящее время для винтовочных боеприпасов широко применяется сферический порох (СфП). Так, в армии США и ОВС НАТО он нашел применение практически в боеприпасах всех калибров стрелкового оружия. В боеприпасах армии России также происходит замена ранее применяемых марок винтовоч­ного пироксилинового пороха на сферические. В боеприпасах для снайперских винтовок примененяются сферические флегмагазированные высококалорийные пороха, в которых в качестве повышающей энергетику пороха добавки используются ВВ с высокой теплотой горения (октоген, ДИНА).