Гори, гори ясно

Обязательным и в то же время наименее известным компонентом патрона является порох. Порох — источник энергии, обеспечивающий метание пули или снаряда, поэтому пороховой заряд, размещённый в гильзе,
специалисты называют метательным зарядом. Для того, чтобы в дальнейшем легче было понять необходимость применения тех или иных марок порохов в различных патронах стрелкового оружия, рассмотрим, что
собой представляет процесс выстрела, а также основные виды порохов.
     
     Выстрел из огнестрельного оружия — чрезвычайно быстропротекающий, сложный и в то же время управляемый процесс. Во время выстрела происходит превращение химической
энергии пороха в тепловую (собственно горение пороха) и превращение тепловой энергии пороха в кинетическую энергию движения пули и подвижных частей оружия (процесс расширения продуктов горения, при
этом один килограмм пороха при горении образует до 1000 литров пороховых газов).
     
     На рисунке представлены кривые изменения давления пороховых газов и скорости пули по длине канала ствола оружия при выстреле. Из кривых видно, что изменение давления
пороховых газов в стволе имеет экстремальный характер (имеет максимум), а скорость пули постоянно нарастает.
     
     Процесс выстрела условно можно разделить на четыре периода.
     
     Первый период — от начала горения порохового заряда до начала движения пули. В этот период после накалывания капсюля воспламеняется капсюльный состав, который, в свою
очередь, воспламеняет метательный заряд. По мере горения пороха давление пороховых газов в стволе возрастает и пуля, преодолев силу инерции и усилие врезания в нарезы, начинает движение по каналу
ствола. Давление пороховых газов, при котором пуля начинает движение, называется давлением форсирования (Рф).
     
     Второй период — от начала движения пули до момента окончания горения пороха. Пока скорость пули невелика, а массовая скорость горения пороха высокая, объём пороховых
газов, образующихся в процессе горения метательного заряда, увеличивается значительно быстрее, чем объём запульного пространства, поэтому давление пороховых газов быстро возрастает, достигая
максимального значения. Вместе с тем выгорание пороховых элементов приводит к уменьшению их поверхности горения и соответственно к снижению массовой скорости горения. С увеличением скорости пули
объём образующихся пороховых газов возрастает медленнее, чем объём запульного пространства и давление пороховых газов начинает снижаться.
     
     Третий период — процесс адиабатического расширения образовавшихся пороховых газов, в результате чего скорость пули продолжит нарастать.
     
     Четвёртый период — период последействия пороховых газов на пулю. В это время пуля на некотором удалении от дульного среза ствола приобретает максимальную скорость.
     
     Начальная скорость полёта пули и максимальное давление пороховых газов являются наиболее важными баллистическими характеристиками выстрела, определяющими его
эффективность и безопасность. Указанные параметры выстрела зависят от многих факторов, например, от массы метательного заряда, массы пули, рецептуры и геометрических размеров пороховых элементов,
начальной температуры заряда и т.д.
     
     Энергетическую основу всех современных порохов, применяемых для снаряжения патронов к стрелковому оружию, составляют нитраты целлюлозы (НЦ), представляющие собой продукт
нитрации древесной или хлопковой целлюлозы азотной кислотой. В зависимости от глубины нитрации НЦ подразделяются на пироксилины или коллоксилины. В порохах для стрелкового оружия используют, как
правило, более высокоэнергетический компонент -пироксилин.
     
     НЦ представляют собой волокнистую массу с чрезвычайно высокой скоростью горения, управлять которой практически невозможно. Поэтому в процессе производства порохов
пироксилин пластифицируют растворителями и затем формируют пороховые элементы определённой формы и геометрических размеров. В случае использования инертных растворителей их затем удаляют сушкой,
поэтому обязательным
     
     компонентом пороха является остаточный растворитель: этиловые спирт и эфир для порохов цилиндрической и пластинчатой формы; этилацетат — для порохов сферической формы.
Содержание пироксилина в порохе составляет 90-98 %, а остаточного растворителя — до 0,6 %.
     
     В процессе длительного хранения порохов нитраты целлюлозы разлагаются, что может привести даже к самовоспламенению пороха, поэтому для обеспечения химической стойкости и
баллистической стабильности в состав пороха вводят стабилизатор химической стойкости — дифениламин в количестве 0,5-1,5 %. Этот компонент позволяет хранить порох в герметичной упаковке до 50
лет.
     
     Неизбежным компонентом любого пороха является влага, содержание которой в зависимости от марки пороха составляет 0,5-1,5 %. Для устранения электризации, сли-пания зёрен,
улучшения сыпучести, необходимой для обеспечения точного дозирования пороха в гильзы, поверхность пороха обрабатывается графитом (0,2-0,9 %).
     
     И, наконец, для замедления скорости горения в поверхностные слои некоторых марок порохов, в основном используемых в нарезном оружии, вводятся вещества, называемые
флегматизаторами горения: камфара, дибутилфталат и др.
     
     Пороха описанной рецептуры называются пироксилиновыми или одноосновными. Другой разновидностью порохов являются двухосновные пороха, в состав которых для увеличения
энергетики вводится до 30 % нитроглицерина — высокоэнергетической добавки, которая одновременно является пластификатором НЦ. Для обеспечения химической стойкости двухосновные пороха дополнительно
содержат централит (0,5 %).
     
     Введение нитроглицерина повышает температуру горения пороха и, соответственно, температуру образующихся пороховых газов, что увеличивает степень их расширения и приводит
к увеличению скорости полёта пули.
     
     Несмотря на всё многообразие порохов для стрелкового оружия, а только в России их изготавливается более 60 марок, мы указали практически все компоненты, используемые для
изготовления порохов как у нас, так и за рубежом.
     
     В России и за рубежом выпускаются пороха самых разнообразных форм: цилиндр, цилиндр с каналом, диск, пластинка, сфера. Следует заметить, что ни одна из форм пороховых
элементов в составе патронов стрелкового оружия не обладает преимуществом, поэтому в разных странах различия в формах порохов связаны в основном со сложившимися традициями в технологии их
изготовления. Следует отметить, что пороха в виде цилиндра с каналом и сферы, обладают большей вместимостью и поэтому используются для снаряжения винтовочных патронов, где для достижения высоких
скоростей полёта пуль очень важно разместить максимальную массу заряда в минимальном объёме. В России пороха, изготовленные в виде цилиндра, цилиндра с каналом и пластинки, являются одноосновными, а
пороха сферической формы могут быть как одно-, так и двухосновными.
     
     Важной характеристикой порохов являются геометрические размеры пороховых элементов. Особенно это относится к толщине горящего свода, которая определяет время горения
порохового заряда, а также скорость нарастания давления пороховых газов. Под толщиной горящего свода понимают половину толщины пластинки, диска, сферы или стенки порохового элемента и в литературе
обычно обозначают ер. Чем меньше толщина горящего свода, тем быстрее сгорает порох в канале ствола. Аналогичное действие оказывает и плотность пороха: чем меньше плотность пороха, т. е. чем больше в
пороховом элементе микропустот, которые увеличивают поверхность горения пороха, тем выше скорость его горения. Варьируя этими параметрами (толщиной горящего свода и пористостью), независимо от
рецептуры и формы пороха можно обеспечить требуемую скорость горения. Как в России, так и за рубежом существует множество порохов с одинаковой рецептурой, но с различными значениями плотности или
толщины горящего свода. Поэтому определить марку пороха по внешнему виду весьма затруднительно даже специалисту.
     
     Если рассматривать пороха для патронов к гладкоствольному оружию, то в мире их насчитывается более 200 марок. Прежде всего, это связано с разнообразием патронов,
существующих для этого вида оружия. Так, например, в России выпускаются следующие типы патронов 12-го калибра:
     
     — спортивные, для стендовой стрельбы с 24 г (олимпийские упражнения);
     
     — патроны для «стортинга» с 28 г дроби;
     
     — охотничьи с навесками дроби 30-33 г, с 34-36 г и с 40-42 г;
     
     — охотничьи «магнум» с длиной гильзы 76 и 89 мм и массой дроби 47-60 г;
     
     — охотничьи пулевые;
     
     — нелетального действия (с резиновыми картечью и пулей);
     
     — испытательные, для проверки ружей на прочность.
     
     Кроме того, за рубежом выпускаются патроны со слезоточивым газом, а также специальные пулевые и дробовые патроны, предназначенные для оснащения спецподразделений войск и
полиции.
     
     В таблице представлены некоторые характеристики наиболее распространённых порохов для патронов к гладкоствольному оружию. Значения средних стажи скоростей полёта
дробового снаряда приведены на расстоянии 10 м от дульного среза ствола. При проведении приёмосдаточных испытаний с целью сравнительной оценки порохов спортивные патроны снаряжаются дробью © 7 или ©
7,5, а охотничьи -дробью © 6. Если дробь будет крупнее, то скорость дробового снаряда, из-за меньших потерь, затраченных на преодоление сопротивления воздуха, будет выше. В литературе могут
приводиться значения начальных скоростей, замеренные на дульном срезе или на расстоянии 0,5 м от дульного среза, которые, например, для дроби © 6 и 7 на 60-80 м/с больше, чем на расстоянии 10м.
     
     Выстрел из гладкоствольного оружия характеризуется низким, по сравнению с нарезным оружием, уровнем давления пороховых газов в патроннике. Поэтому в боеприпасах к
гладкоствольному оружию необходимо использовать порох с высокой скоростью горения. Это обеспечит полное сгорание метательного заряда в канале.
     
     Пороха для патронов к гладкоствольному оружию условно можно разделить по ^^В скорости горения на группы: быстрогорящие, со средней Н скоростью горения и медлен- ^^^1
ногорящие. Каждая группа порохов предназначена для использования в определён- |!Щ ном типе патронов. Так, например, быстрогорящие пороха «Сунар СВС» и «Сунар СВ» применяются для снаряжения спортивных
патронов для стендовой стрельбы и спортинга, в которых используются лёгкие дробовые снаряды массами 24 и 28 г. Высокая скорость горения порохов «Сунар СВ» и «Сунар СВС» достигается за счёт создания
высокопористой структуры порохового зерна, а порох «Сунар СВС» содержит ещё и 20 % нитроглицерина, что также увеличивает скорость горения пороха.
     
     Чем выше масса дробового снаряда, тем медленнее должен гореть порох, применяемый в этих патронах. Также и при переходе от 12-го калибра к 16, 20 и далее к калибру .410
скорость горения пороха, которым снаряжаются соответствующие патроны, должна снижаться.
     
     Охотничьи пороха «Сунар», «Су-нар СФ», «Сунар Н», предназначенные для снаряжения патронов 12-го калибра с массами дробового снаряда 32-36 г, относятся к порохам со
средней скоростью горения. Пороха «Сунар», «Сунар СФ» имеют классическую рецептуру, которая включает нитроцеллюлозу (энергетическая основа пороха), дифениламин (стабилизатор химической стойкости),
графит, остаточные растворитель и воду. Требуемые характеристики пороха обеспечиваются оптимальным сочетанием геометрических размеров и пористости пороховых зёрен.
     
     Пороха «Сунар» и «Сунар СФ» по комплексу характеристик (масса заряда, скорость дроби, давление пороховых газов в канале ствола) находятся на уровне зарубежных аналогов.
По сравнению с популярным среди охотников порохом «Сокол» в патронах, снаряжённых порохами «Сунар» и «Сунар СФ», используется меньшая масса метательного заряда. При этом требуемая скорость полёта
дроби обеспечивается более полным сгоранием порохового заряда в канале ствола, что связано с большей скоростью горения порохов «Сунар» и «Сунар СФ». Однако для реализации своих преимуществ подобные
пороха требуют качественной и плотной сборки патрона, в противном случае выстрел получается «слабый».
     
     Самыми плотными из охотничьи порохов являются пороха «Сунар Н» или аналогичный ему «Супербарс» — двухосновные пороха с содержанием нитроглицерина 20 %. Их использование
наиболее оправдано там, где нужно разместить заряд в малом объёме.
     
     Кроме включённых в таблицу порохов «Сунар», «Сунар Сф» и «Сунар Н», также получил распространение порох «Салют», который по своим параметрам близок к пороху
«Сунар».
     
     Пороха «Сунар-Магнум» и «Сунар 410» появились на российском рынке сравнительно недавно. Порох «Сунар-Магнум» используется в патронах 12,16 и 20-го калибров с
увеличенными массами дробового снаряда, а порох «Су нар 410» для снаряжения патронов .410-го калибра. Как мы уже говорили, при переходе к высоким массам дробового снаряда или к меньшим калибрам
необходимо использовать медленногорящие пороха. Замедление скорости горения порохов достигается введением в порох инертных веществ — флегматизаторов. Флегматизатор замедляет скорость горения
поверхностных слоев порохового зерна и тем самым позволяет регулировать газоприход пороховых газов в начальный момент выстрела. В качестве флегматизатора в порохах «Су-нар-Магнум» и «Сунар 410»
используется камфара.
     
     Порохом «Сунар-Магнум» снаряжаются патроны, которые за рубежом называют «мини-магнум» или «средний магнум», занимающие промежуточное положение между обычными охотничьими
патронами и патронами «магнум». Использование пороха «Сунар-Магнум» в патроне 12-го калибра с длиной гильзы 70 мм позволяет увеличить массу дроби до 40-42 г при сохранении уровня давления пороховых
газов характерного для обьганых охотничьих ружей. Естественно, отдача при выстреле такими патронами несколько выше и стрельба ими — удел любителей «тяжёлого» выстрела. По-нашему мнению, порохом
«Сунар-Магнум» наиболее целесообразно снаряжать патроны 16 и 20-го калибров с массой дроби, увеличенной приблизительно на 10 %. Это позволит увеличить эффективность выстрела. Кроме того, порох
«Сунар-Магнум» используется для снаряжения пулевых патронов 12, 16 и 20-го калибров, скорость пули которых, по сравнению с патронами, снаряжёнными порохами «Сунар» и «Сокол», увеличена на 10-15
%.
     
     Порох «Сунар 410» — самый медленногорящий среди охотничьих порохов для патронов к гладкоствольному оружию. По скорости горения он приближается к порохам для винтовочных
патронов, но тем не менее его использование в них недопустимо.
     
     Несмотря на небольшую толщину пластинки, порох «Сокол» имеет скорость горения ниже, чем пороха «Сунар» и «Сунар СФ», что связано с его низкой пористостью. Поэтому в
охотничьих патронах 12-го калибра порох «Сокол» из-за неполного сгорания обеспечивает требуемые характеристики при большой массе заряда — более 2 г, что приводит к высокому уровню отдачи и звука при
выстреле. А вот в патронах 16 и 20-го калибров, где уровень давления пороховых газов выше, он горит с большей скоростью и сгорает гораздо полнее. С этой точки зрения использование пороха «Сокол»
предпочтительнее в патронах именно 16 и 20-го калибров.
     
     Если сравнивать отечественные пороха с иностранными, то их рецептуры практически одинаковы. Разница заключается в том, что за рубежом большее распространение получили
пороха в форме пластинок и дисков, а в России в виде цилиндра с каналом и сферы, но, как показывают исследования, на качестве порохов это не сказывается. Недостатком отечественных порохов является
широкий диапазон рецептурных и баллистических характеристик, заложенных в одной марке пороха. Например, для патронов 12-го калибра порох «Сунар» выпускается со средней массой метательного заряда 1,9
г. Однако отдельные партии порохов могут иметь массу заряда как 1,7 г, так и 2,0 г. С порохом, имеющим небольшую массу метательного заряда, весьма проблематично собрать качественные патроны 16 и
20-го калибра, а при стрельбе патронами 12-го калибра из самозарядных ружей в отдельных случаях из-за малого количества пороховых газов наблюдаются сбои в работе автоматики. В то же время стрельба
такими патронами характеризуется меньшим уровнем звукового давления, отдачей и пламенностью. Порох с массой заряда — 2 г является более универсальным.
     
     В настоящее время проводится работа по оптимизации номенклатуры порохов. В результате количество марок порохов должно увеличиться, но при этом потребитель будет иметь
более точное представление о применимости приобретённого пороха.
     
     В следующей статье мы расскажем о порохах, используемых для снаряжения патронов к нарезному оружию.
     
     Андрей Арутюнян, Вадим Чистюхин
     

Оцените статью
Охота в Украине
Добавить комментарий