Стрельба по дальним целям

Ско­рость дви­же­ния пули в момент выле­та из кана­ла ство­ла назы­ва­ет­ся началь­ной ско­ро­стью. В дей­стви­тель­но­сти, на рас­сто­я­нии еще несколь­ких сан­ти­мет­ров от дуль­но­го сре­за пуля про­дол­жа­ет раз­го­нять­ся поро­хо­вы­ми газа­ми. Для про­сто­ты эту мак­си­маль­ную ско­рость обыч­но и назы­ва­ют началь­ной. Чем выше началь­ная ско­рость пули, тем выше и ее началь­ная энер­гия, кото­рая рав­на поло­вине про­из­ве­де­ния мас­сы пули на квад­рат ее ско­ро­сти. С уве­ли­че­ни­ем началь­ной ско­ро­сти пули и ее дуль­ной энер­гии уве­ли­чи­ва­ет­ся даль­ность стрель­бы, ста­но­вит­ся более отло­гой тра­ек­то­рия, зна­чи­тель­но изме­ня­ет­ся воз­дей­ствие внеш­них фак­то­ров на ее полет, уве­ли­чи­ва­ет­ся ее пора­жа­ю­щее дей­ствие.

ПОТЕ­РЯ ВЫСО­ТЫ (ПРО­СЕ­ДА­НИЕ ПУЛИ)

Неза­ви­си­мо от того, с какой началь­ной ско­ро­стью пуля поки­ну­ла ору­жие, она теря­ет высо­ту с посто­ян­ным уско­ре­ни­ем силы тяже­сти — 9,8 м/с2. С таким же уско­ре­ни­ем пада­ет на зем­лю и любой дру­гой пред­мет (напри­мер, стре­ля­ная гиль­за). Поте­ря высо­ты вычис­ля­ет­ся по фор­му­ле: Н = 0,5 х 9,8t2, где Н — умень­ше­ние высо­ты, t — вре­мя. Для пер­вых пяти секунд про­се­да­ние в мет­рах рав­но соот­вет­ствен­но: 4,9/19,6/44,1/78,4/122,5.

БАЛ­ЛИ­СТИ­ЧЕ­СКИЙ КОЭФ­ФИ­ЦИ­ЕНТ

Бал­ли­сти­че­ский коэф­фи­ци­ент — коли­че­ствен­ная мера обте­ка­е­мо­сти пули. Он вычис­ля­ет­ся по фор­му­ле:

БК = К( (D2 – D1) / (√V1 — √V2) ) , где

D2h D1 — дистан­ции, V1 и V2 — соот­вет­ству­ю­щие ско­ро­сти пули, К — коэф­фи­ци­ент про­пор­ци­о­наль­но­сти, зави­ся­щий от атмо­сфер­ных усло­вий (тем­пе­ра­ту­ры, дав­ле­ния и влаж­но­сти). Для стан­дарт­ных усло­вий К=0,00528.

Если за сто мет­ров поле­та ско­рость пули сни­зит­ся от 935 до 732 м/с, то БК=0,15. Тео­рия и тща­тель­ные экс­пе­ри­мен­таль­ные иссле­до­ва­ния пока­за­ли, что наи­бо­лее обте­ка­е­мой фор­мой пули явля­ет­ся сига­ро­об­раз­ная. БК толь­ко в зави­си­мо­сти от про­фи­ля голов­ной части пули может изме­нять­ся в пол­то­ра-два раза. Подроб­ное изу­че­ние вли­я­ния фор­мы пули на ее полет пока­зы­ва­ет, что для каж­дой ско­ро­сти поле­та суще­ству­ет своя опти­маль­ная фор­ма. Суще­ствен­но, что пули с высо­ким БК мень­ше сно­сят­ся боко­вым вет­ром. В таб­лич­ке при­ве­де­ны вели­чи­ны боко­во­го сно­са (см) вет­ром, дую­щим со ско­ро­стью 3 м/с, двух пуль оди­на­ко­вой мас­сы и калиб­ра, но раз­ной фор­мы: цилин­дри­че­ской со сфе­ри­че­ской голов­кой (БК=0,240) и сига­ро­об­раз­ной с ост­рым носи­ком (БК=0,501). Началь­ная ско­рость обе­их пуль 900 м/с.

Дистан­ция, м 200 400 600 800 1000 Пуля с БК=0,240 11,63 55,44 146,98 282,60 451,02 Пуля с БК=0,501 5,14 22,12 53,99 104,62 178,22

Вид­но, что вет­ро­вой снос обе­их пуль нели­ней­но уве­ли­чи­ва­ет­ся с ростом дистан­ции, и пуля с луч­шей аэро­ди­на­ми­че­ской фор­мой (боль­шим БК) сно­сит­ся вет­ром на зна­чи­тель­но мень­шее рас­сто­я­ние.

ПОПЕ­РЕЧ­НАЯ НАГРУЗ­КА

Чем тяже­лее пуля, тем боль­шей кине­ти­че­ской энер­ги­ей она будет обла­дать, тем лег­че она будет пре­одо­ле­вать сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха и доль­ше сохра­нять свою ско­рость.

Спо­соб­ность пули сохра­нять свою ско­рость зави­сит не про­сто от ее веса, а от отно­ше­ния веса к пло­ща­ди, встре­ча­ю­щей сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха. Попе­реч­ной нагруз­кой назы­ва­ет­ся отно­ше­ние веса пули к пло­ща­ди ее мак­си­маль­но­го попе­реч­но­го сече­ния. Этот пока­за­тель воз­рас­та­ет с весом пули и умень­ше­ни­ем ее калиб­ра. При оди­на­ко­вом калиб­ре попе­реч­ная нагруз­ка будет боль­ше у длин­ной пули по срав­не­нию с корот­кой. Пуля с боль­шей попе­реч­ной нагруз­кой име­ет боль­шую даль­ность поле­та и более отло­гую тра­ек­то­рию. Одна­ко суще­ству­ет пре­дел уве­ли­че­ния попе­реч­ной нагруз­ки. Это свя­за­но с тем, что с уве­ли­че­ни­ем мас­сы пули уве­ли­чи­ва­ет­ся отда­ча ору­жия. Кро­ме того, на длин­ную пулю силь­нее воз­дей­ству­ет опро­ки­ды­ва­ю­щий момент набе­га­ю­ще­го пото­ка воз­ду­ха. С уче­том этих фак­то­ров и нахо­дит­ся опти­маль­ная фор­ма пули.

СИЛА СОПРО­ТИВ­ЛЕ­НИЯ ВОЗ­ДУ­ХА

Пере­до мной — короб­ка из-под патро­нов, про­из­ве­ден­ных гер­ман­ской фир­мой Dynamit Nobel в горо­де Трой­сдорф. Патро­ны калиб­ра .300 Win. Mag. с полу­обо­ло­чеч­ной «круг­ло­го­ло­вой» пулей мас­сой 170 гран (11 грам­мов). На крыш­ке неболь­шая бал­ли­сти­че­ская таб­лич­ка для стрель­бы из ство­ла дли­ной 60 см. Вот две ее пер­вые строч­ки.

Дистан­ция, м 0 50 100 150 200 250 300 Ско­рость, м/с 955 901 850 800 752 706 661
За пер­вые 100 м дистан­ции ско­рость пули умень­ша­ет­ся на более чем 100 м/с, а за 300 м убы­ва­ет на треть! Раз­ве это не уди­ви­тель­но? Ведь воз­дух кажет­ся нам почти бес­плот­ным, а тело пули — иде­аль­но обте­ка­е­мым. Дело в том, что пуля име­ет дуль­ную ско­рость почти втрое боль­шую, чем ско­рость рас­про­стра­не­ния зву­ка в воз­ду­хе (330 м/с при нор­маль­ных усло­ви­ях). Напом­ним, что эта ско­рость по сути дела — усред­нен­ная ско­рость дви­же­ния обра­зу­ю­щих воз­дух моле­кул. По этой при­чине тела, дви­жу­щи­е­ся со ско­ро­стя­ми, пре­вы­ша­ю­щи­ми ско­рость зву­ка в воз­ду­хе, гонят перед собой уплот­нен­ный слой воз­ду­ха.

Кро­ме того, поза­ди быст­ро летя­щей пули обра­зу­ет­ся область раз­ря­же­ния, кото­рая тянет пулю назад. Из-за этих явле­ний и про­ис­хо­дит интен­сив­ная поте­ря ско­ро­сти. Из таб­лич­ных дан­ных ско­ро­стей на раз­ных дистан­ци­ях и зако­на Нью­то­на лег­ко вычис­лить силу, с кото­рой воз­дух сопро­тив­ля­ет­ся дви­же­нию пули. Она рав­на про­из­ве­де­нию мас­сы пули на вели­чи­ну уско­ре­ния (в нашем слу­чае это замед­ле­ние). Остав­ляя чита­те­лю само­му про­ве­рить неза­тей­ли­вую ариф­ме­ти­ку, уди­вим­ся вели­чине силы в 10,5 кг. Если такой же рас­чет сде­лать для участ­ка 200–300 мет­ров, то обна­ру­жит­ся, что там сила сопро­тив­ле­ния воз­ду­ха сни­зит­ся до 7,15 кг. Это пока­зы­ва­ет, что чем бли­же ско­рость пули к ско­ро­сти зву­ка, тем мень­ше сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха. Кро­ме ско­ро­сти пули, на сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха реша­ю­щее вли­я­ние ока­зы­ва­ет и пло­щадь ее попе­реч­но­го сече­ния. Так пулю калиб­ра .223 Remington, име­ю­щую мас­су 3,6 г (Pointed Soft Point) и близ­кую началь­ную ско­рость (972 м/с), в нача­ле тра­ек­то­рии воз­дух тор­мо­зит с силой 5,5 кг.

ВРА­ЩЕ­НИЕ ПУЛИ НА ТРА­ЕК­ТО­РИИ И ДЕРИ­ВА­ЦИЯ

Оче­вид­но, что для точ­ной стрель­бы нуж­но ста­би­ли­зи­ро­вать полет пули. Про­стей­шую и есте­ствен­ную ста­би­ли­за­цию осу­ществ­ля­ет мас­са пули. Чем она выше, тем ста­биль­нее она сохра­ня­ет направ­ле­ние на тра­ек­то­рии. Еще одним уни­вер­саль­ным спо­со­бом явля­ет­ся аэро­ди­на­ми­че­ская ста­би­ли­за­ция. Она реа­ли­зу­ет­ся с помо­щью спе­ци­аль­ной гео­мет­рии пули, кото­рая авто­ма­ти­че­ски вос­ста­нав­ли­ва­ет исход­ное поло­же­ние оси пули при слу­чай­ном откло­не­нии ее носо­вой части. Таким обра­зом ста­би­ли­зи­ру­ют­ся стре­лы, мины, авиа­ци­он­ные бом­бы. Одна­ко в руч­ном огне­стрель­ном ору­жии сего­дня наи­бо­лее эффек­тив­но при­ме­ня­ет­ся гиро­ско­пи­че­ская ста­би­ли­за­ция. Ее суть в при­да­нии пуле вра­ще­ния за счет вин­то­вых наре­зов в кана­ле ство­ла. Любое вра­ща­ю­ще­е­ся тело стре­мит­ся сохра­нить направ­ле­ние оси вра­ще­ния. Это стрем­ле­ние про­пор­ци­о­наль­но ско­ро­сти вра­ще­ния, мас­се вра­ща­ю­ще­го­ся тела и квад­ра­ту его ради­у­са. Но посколь­ку тра­ек­то­рия — не пря­мая линия, а при­бли­жа­ю­ща­я­ся к пара­бо­ле, она все более и более откло­ня­ет­ся вниз от направ­ле­ния оси вра­ще­ния пули в момент ее выле­та из ство­ла. Аэро­ди­на­ми­че­ский поток посто­ян­но стре­мит­ся при­под­нять голов­ную часть пули. Что­бы пуля не встре­ти­лась с целью боком, необ­хо­ди­мо изме­нить поло­же­ние оси ее вра­ще­ния так, что­бы она сов­па­ла с каса­тель­ной к тра­ек­то­рии. Вот с этой зада­чей и долж­но справ­лять­ся пра­виль­ное рас­пре­де­ле­ние мас­сы пули вдоль ее оси. Что­бы набе­га­ю­щий воз­дух не опро­ки­нул пулю, она долж­на иметь центр тяже­сти, сме­щен­ный впе­ред по отно­ше­нию к гео­мет­ри­че­ско­му цен­тру. В этом слу­чае гово­рят о поло­жи­тель­ной стре­ло­вид­но­сти. Отно­си­тель­но лег­кая, но более длин­ная зад­няя часть пули будет созда­вать боль­ший и про­ти­во­по­лож­но направ­лен­ный момент вра­ще­ния, по срав­не­нию с перед­ней частью. Если пуля будет иметь слиш­ком боль­шую ско­рость вра­ще­ния (в этом слу­чае мож­но гово­рить, что она будет пере­ста­би­ли­зи­ро­ва­на), стре­ло­вид­ность не смо­жет обес­пе­чить ста­биль­ный полет, пуля будет опро­ки­ну­та и нач­нет кувыр­кать­ся. У про­доль­но­го вра­ще­ния пули есть еще один нега­тив­ный момент. Из-за посто­ян­но­го и про­грес­си­ру­ю­ще­го про­се­да­ния под ниж­ней частью пули воз­дух уплот­ня­ет­ся. Воз­ни­ка­ет раз­ность в силах тре­ния в верх­ней и ниж­ней части пули. В резуль­та­те пуля посте­пен­но начи­на­ет откло­нять­ся впра­во (при пра­вых наре­зах). Это явле­ние назы­ва­ет­ся дери­ва­ци­ей. По мере уда­ле­ния пули от дуль­но­го сре­за дери­ва­ци­он­ное откло­не­ние про­грес­сив­но рас­тет. Уве­ли­чи­ва­ет­ся оно и с ростом ско­ро­сти вра­ще­ния пули. При даль­но­сти стрель­бы в 300 мет­ров из вин­тов­ки СВД дери­ва­ци­он­ное откло­не­ние состав­ля­ет 2 см, а при 600 мет­ров — 12 см.
Одна и та же пуля (напри­мер, Sierra Match King) мас­сой 168 гран на дистан­ции стрель­бы 1000 мет­ров в зави­си­мо­сти от шага наре­зов 14, 12 или 10 дюй­мов (с умень­ше­ни­ем шага наре­зов ско­рость вра­ще­ния пули воз­рас­та­ет) дает откло­не­ние 25,30 и 37 см соот­вет­ствен­но.

ОТДА­ЧА ОРУ­ЖИЯ И ОБРА­ЗО­ВА­НИЕ УГЛА ВЫЛЕ­ТА

При выстре­ле сила поро­хо­вых газов отбра­сы­ва­ет ору­жие и пулю в раз­ные сто­ро­ны. Они начи­на­ют дви­гать­ся одно­вре­мен­но с уско­ре­ни­ем обрат­но про­пор­ци­о­наль­ным их мас­сам. Под­черк­нем, что дви­же­ние ору­жия назад начи­на­ет­ся, как толь­ко пуля нач­нет выхо­дить из дуль­ца гиль­зы. Посколь­ку отда­ча ору­жия вос­при­ни­ма­ет­ся пле­чом стрел­ка в точ­ке, лежа­щей ниже оси кана­ла ство­ла, обра­зу­ет­ся момент силы, под­бра­сы­ва­ю­щий ствол вверх.
Ору­жие с пулей, раз­го­ня­ю­щей­ся по ство­лу, начи­на­ет дви­же­ние вверх, откло­ня­ясь от линии при­це­ли­ва­ния (той линии, на кото­рой нахо­дил­ся ствол при при­це­ли­ва­нии). Раз­ни­ца в поло­же­нии ство­ла при при­це­ли­ва­нии и в момент выхо­да пули из ство­ла назы­ва­ет­ся углом выле­та. Для точ­ной стрель­бы совер­шен­но необ­хо­ди­мо, что­бы этот угол при каж­дом выстре­ле был посто­ян­ным. Для это­го нуж­но очень точ­но вос­про­из­во­дить стрел­ко­вую изго­тов­ку в мель­чай­ших дета­лях. Это отно­сит­ся к поло­же­нию ору­жия на упо­ре, месту левой руки, силе, с кото­рой ору­жие при­жи­ма­ет­ся к пле­чу, харак­те­ру обра­бот­ки спус­ка и т.п.
Посколь­ку у при­кла­дов ору­жия есть боко­вой отвод, при отда­че появ­ля­ет­ся момент силы, отбра­сы­ва­ю­щий ство­лы вле­во. В резуль­та­те ору­жие под­бра­сы­ва­ет­ся не стро­го вверх, а вверх и вле­во. Имен­но от это­го дви­же­ния ору­жия и стра­да­ет ску­ла стрел­ка. Не при­жи­мать ее к верх­не­му греб­ню при­кла­да нель­зя, посколь­ку это — допол­ни­тель­ная точ­ка фик­са­ции. При­хо­дит­ся тер­петь…

КАТЕГОРИИ
Вернуться к статьям