Рассеивание пуль при стрельбе

Если бы можно было произвести серию выстрелов в совершенно одинаковых условиях, то пули, описав в воздухе одну и ту же траекторию, попали бы в одну и ту же точку. Однако на практике соблюсти абсолютное однообразие всех условий стрельбы невозможно, так как всегда существуют незначительные, практически неуловимые колебания в размерах зерен пороха, массе заряда и пули, форме пули; различная воспламеняющая способность капсюля; различные условия движения пули в стволе и вне его – постепенное загрязнение канала ствола и его нагревание, порывы ветра и изменяющаяся температура воздуха; погрешности, допускаемые стрелком при наводке, в прикладке и т.д. Поэтому даже при самых благоприятных условиях стрельбы каждая из выпущенных пуль опишет свою траекторию, несколько отличающуюся от траектории других пуль. Это явление называется естественным рассеиванием выстрелов.

При значительном количестве выстрелов траектории в своей совокупности образуют сноп траекторий, который дает при встрече с поражаемой поверхностью (мишенью) ряд пробоин, более или менее удаленных друг от друга. Площадь, которую они занимают, называется площадью рассеивания (рис. 17).

Рис. 17. Сноп траекторий, средняя траектория, площадь рассеивания

Все пробоины располагаются на площади рассеивания вокруг некоторой точки, называемой центром рассеивания, или средней точкой попадания (СТП). Траектория, находящаяся в середине снопа и проходящая через СТП, называется средней траекторией. При составлении табличных данных для внесения поправок в установку прицела в процессе стрельбы всегда подразумевается именно эта средняя траектория.

Для разных образцов оружия и патронов существуют определенные табличные нормы рассеивания выстрелов. Существуют также нормы рассеивания выстрелов по заводским техническим условиям и допускам при выпуске определенных образцов оружия и партий патронов.

При большом количестве выстрелов рассеивание пуль подчиняется определенному закону рассеивания (рис. 18), сущность которого заключается в следующем:

- пробоины располагаются на площади рассеивания неравномерно, наиболее густо группируясь вокруг СТП;

- пробоины располагаются относительно СТП симметрично, так как вероятность отклонения пули в любую сторону от СТП одинакова;

- площадь рассеивания всегда ограничена некоторым пределом и имеет форму эллипса (овала), вытянутого на вертикальной плоскости по высоте.

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

- вызывающие разнообразие начальных скоростей;

- вызывающие разнообразие условий полета пули;

Рис. 18. Закономерность рассеивания

- вызывающие разнообразие углов бросания и направления стрельбы.

Причинами, вызывающими разнообразие начальных скоростей, являются:

- разнообразие в массе пороховых зарядов и пуль, в форме и размерах пуль и гильз, в качестве пороха, в плотности заряжания и т.д. – как результат неточностей (технологических 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 в качественном состоянии ствола.

Влияние начальной скорости. Если под одним и тем же углом бросания выпустить две одинаковые пули с различными начальными скоростями, то траектория пули, обладающей большей начальной скоростью, будет находиться выше траектории пули, обладающей меньшей начальной скоростью.

Пуле, летящей с меньшей начальной скоростью, потребуется больше времени, чтобы долететь до мишени, в связи с чем она успеет и значительно больше опуститься вниз под действием силы тяжести. Очевидно также, что с увеличением скорости увеличивается и дальность полета пули.

Влияние формы пули. Стремление увеличить дальность и точность стрельбы потребовало придать пуле такую форму, которая позволяла бы ей как можно дольше сохранять скорость и устойчивость в полете.

Как уже было сказано, сгущение частиц воздуха перед головной частью пули и зона разреженного пространства позади нее являются основными факторами силы сопротивления воздуха. Головная волна, резко увеличивающая торможение пули, возникает при ее скорости, равной скорости звука или превышающей ее (свыше 340 м/с).

Если скорость пули меньше скорости звука, то она летит у самого гребня звуковой волны. В этом случае пуля не испытывает большого сопротивления воздуха. Если же ее скорость больше скорости звука, то пуля обгоняет все звуковые волны, образующиеся перед ее головной частью. В этом случае возникает головная баллистическая волна, которая очень тормозит полет пули, отчего она быстро теряет скорость.

Если взглянуть на характер очертаний головной волны и завихрений воздуха, которые возникают при движении различных по форме пуль (рис. 19), то видно, что давление на головную часть пули тем меньше, чем пуля острее. Зона разреженного пространства позади пули будет тем меньше, чем больше скошена хвостовая часть пули. В этом случае завихрений позади летящей пули будет также меньше. И теория, и тщательное практическое изучение полностью подтвердили, что наиболее обтекаемая форма пули такая, которая очерчена по так называемой кривой наименьшего сопротивления, сигаровидной формы. Опыты показывают, что коэффициент сопротивления воздуха в зависимости только от головной части пули может изменяться в 1,5-2 раза.

Рис. 19. Характер очертаний головной волны, возникающей при движении различных по форме пуль

 

Более подробное изучение вопроса влияния формы пули на ее полет показало, что каждой скорости полета соответствует своя, наиболее выгодная форма пули.

При стрельбе на небольшие расстояния пулями, имеющими небольшую начальную скорость, форма их не очень влияет на фигуру траектории. Поэтому револьверные, пистолетные и малокалиберные патроны снаряжаются тупоконечными пулями. Такая форма значительно удобнее для перезарядки оружия.

Учитывая большую зависимость точности стрельбы от формы пули, стрелку необходимо оберегать пулю от деформации, следить, чтобы на ее поверхности не появились царапины, забоины, вмятины и т.п.

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

– разнообразие в вертикальной и горизонтальной 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 и отдачи оружия.

Причинами, вызывающими разнообразие условий полета пули, являются:

– разнообразие атмосферных условий, особенно направлений и скорости ветра во время выстрелов;

– разнообразие в форме и размерах пуль, приводящее к изменению величины силы сопротивления воздуха.

Поскольку сотрудники органов внутренних дел применяют оружие на небольших расстояниях до 100 м (исключение - стрельба в условиях боевых действий) и пуля пролетает их за очень малый промежуток времени, некоторые атмосферные факторы, например плотность воздуха, не успевают оказать существенного влияния на полет пули. Поэтому при стрельбе приходится учитывать главным образом влияние ветра и в известной степени температуру воздуха.

Влияние ветра. Встречный и попутный ветры незначительно влияют на стрельбу, поэтому их действием можно пренебречь. Так, при дальности стрельбы 600 м сильный (10 м/с) встречный или попутный ветер изменяет СТП по высоте всего лишь на 4 см. Однако боковой ветер значительно отклоняет пули в сторону, причем даже при стрельбе на близкие расстояния.

Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением. Сила ветра определяется его скоростью в метрах в секунду. В стрелковой практике различают ветер слабый (2 м/с), умеренный (4-5 м/с) и сильный (8-10 м/с).

Силу и направление ветра стрелки определяют по различным местным признакам – с помощью флага, по движению дыма, колебанию травы, кустов и деревьев и т.д.

В зависимости от силы и направления ветра во время стрельбы следует либо производить боковую поправку прицела, либо выносить точку прицеливания в сторону с учетом отклонения пуль под действием ветра.

Косой ветер (под углом к плоскости стрельбы 45°, 135°, 225° и 315°) отклоняет пулю в 2 раза меньше, чем боковой.

Влияние температуры воздуха. При низких температурах канал ствола оружия сужается и значительная часть энергии пороховых газов тратится на преодоление силы трения. Кроме того, температура влияет на процесс горения порохового заряда в стволе оружия. Как известно, с увеличением температуры скорость горения порохового заряда повышается, так как уменьшается расход тепла, необходимый для нагревания и зажжения пороховых зерен. Следовательно, чем ниже температура воздуха, тем медленнее идет процесс нарастания давления газов, в связи с чем уменьшается и начальная скорость пули.

Так, опытами установлено, что изменение температуры воздуха на 1° приводит к изменению начальной скорости на 1 м/с. А так как нашему климату свойственны значительные температурные колебания между летом и зимой, то изменение начальной скорости может происходить до 50-60 м/с.

Учитывая все это, для пристрелки оружия и составления соответствующих таблиц принимают во внимание определенную температуру. Такой “нормальной” температурой является +15°С.

При каждом выстреле в разном сочетании действуют все три группы причин. Это приводит к тому, что полет каждой пули происходит по траектории, отличной от траекторий других пуль.

Полностью устранить причины, вызывающие рассеивание, а следовательно, 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.