Пневматика

К спортивным пневматическим винтовкам относятся винтовки ИЖ-22, ИЖ-32, ИЖ-38.

Выстрел происходит в результате давления воздуха, сжимаемого поршнем, который перемещается под воздействием предварительно напряжённой пружины. При освобождении боевой пружины в воздушной камере винтовки создаётся давление до 5 атмосфер, выбрасывающее пулю на расстояние до 150 м. Усилие натяжения пружины поршня 50—60 кг, но благодаря системе рычагов для её взведения достаточно усилия до 3 кг.

Конструкция прицела позволяет вести корректировку стрельбы по вертикали и горизонтали регулировочными винтами. По горизонтали возможна и грубая регулировка за счёт смещения основания целика относительно рамки.

Заряжание винтовки.

Взять винтовку одной рукой за шейку ложи, а другой надавить на ствол. Повернуть ствол вокруг оси до крайнего заднего положения, при этом рычаг взведения, преодолевая сопротивление пружины поршня, поставит поршень на боевой взвод. Вставить пулю в канал ствола. Повернуть ствол вокруг оси до фиксации его в горизонтальном положении. Винтовка заряжена. При нажатии на спусковой крючок последует выстрел.

Уход и сбережение.

Не рекомендуется стрелять из пневматической винтовки «вхолостую», без пуль, так как при этом поршень, не имея должного сопротивления воздуха, чрезмерно разгоняется, сильно ударяется о торец цилиндра и может быть повреждён. Нельзя также применять для стрельбы вместо пуль различные предметы. Это приводит к порче оружия.

Разбирать винтовку следует только с целью полной её чистки или устранения неисправностей. Разборка и сборка винтовки выполняются специалистом (инструктором, преподавателем допризывной подготовки или стрелкового кружка) либо обученным стрелком под контролем специалиста.

При длительном хранении без употребления необходимо слегка смазывать металлические части винтовки ружейной смазкой.

Колпачковые пульки

Пульки с ведущей частью цилиндрической формы. Представляют собой стаканчик или колпачок, за что и получили название. Вершина их чаще закруглена, но встречаются пульки и с заостренной вершиной.

Колпачковые пульки, благодаря их форме, штампуются в закрытых матрицах за одну операцию. Эти пули относительно просты и дешевы в производстве, современные высокоскоростные автоматы обеспечивают 20-25 циклов штамповки в секунду, вот почему они получили столь широкое распространение у нас в стране в годы СССР как пули для тира и для начинающих стрелков и не потеряли своего значения в настоящее время.

Качество современных модифицированных колпачковых пуль некоторых производителей значительно улучшилось и по точности на малых расстояниях их уже можно сравнивать с некоторыми марками более дорогих и качественных пуль «диаболо». К таким можно отнести пулю LUMAN (г. Луганск, Украина), представляющую собой модифицированный колпачок с 2-мя ведущими поясками и скругленной головной частью. Хорошие колпачковые пули позволяют вести довольно точную стрельбу на расстояние до 25м, но это, по-видимому, их предел.

Диаболо (Diabolo)

Самый распространенный тип свинцовых пуль для нарезной пневматики, особенно малых калибров. В общем виде, пуля представляет собой «катушку» из двух соединенных усеченными вершинами конусов. В головной части пуля имеет 1-3 ведущих пояска, в хвостовой части расположена конусообразная, полая внутри, «юбка», имеющая наружный диаметр больше, чем зазор в стволе от нареза до нареза. Ведущие пояски и, особенно, юбка, обжимаются (обтюрируется) нарезами, что снижает потери газа между стенками ствола и пулей.

Сравнительно небольшая площадь контакта между пулей и нарезами ствола по сравнению с калиберным цилиндром той же длины или пулей оживальной формы (как в огнестрельном оружии), сильно снижает сопротивление, и пуля меньше теряет энергии при прохождении по стволу. Затем нужная развесовка головной и хвостовой части пули влияет на ее баллистические характеристики, обеспечивая устойчивость в полете.

Вес стандартных пуль калибра 4,5 мм колеблется от 0,28 до 0,7 г. Легкие пули имеют более высокую по сравнению с тяжелыми скорость, но быстрее теряют энергию, кроме того, легкие пули, выпущенные из высокоскоростной пневматики, зачастую срываются с нарезов, деформируясь в стволе, и летят куда угодно. Поэтому для «магнумовской» пневматики (МР-513, Gamo Hunter 440, Gamo 1280, RWS Diana, Theoben и т.п.) предпочтительнее использовать тяжелые пули.

По форме пули Диаболо можно разделить на пули с круглой головной частью, пули с плоской головной частью, пули с острой головной частью и экспансивные с полостью в головной части.

Производство пуль типа «диаболо» представляет собой достаточно сложный технологический процесс. Они изготавливаются за несколько этапов операции штамповки в закрытых матрицах. Сначала из свинцовой пластины вырубается кружок, затем формируется «стаканчик» с точной калибровкой веса, а заключительной операцией может быть обкатка (накатывается узкая часть — «талия») или штамповка в разъемной матрице.

Штампованные пули - самые качественные, так как их форма определяется конфигурацией штампа, качеством его изготовления и дозировкой материала (однородностью заготовок по массе). Однако штампы для качественных пуль типа «диаболо», в отличие от«колпачковых», очень сложны и дороги, так как требуют разъемных матриц, штамповки при очень высоких давлениях, и к их изготовлению предъявляются повышенные требования.

Отличить катаные от штампованных можно по наличию рисок (насечки) на боковой поверхности пули. Штампованная пуля рисок не имеет. При этом больших скоростей штамповки не добьешься, и, следовательно, снижается производительность. Как правило, это роторные линии с множеством последовательных операций, которые тоже очень дороги. Поэтому штампованные пули в несколько раз, а то и на порядок дороже катанных.

Следует отметить, как было сказано выше, что штамповкой можно достичь более высокого качества пуль, чем другим способом, но это вовсе не означает, что, если пуля без рисок, то она уже самая лучшая и это верх качества - все зависит от производителя, от культуры производства, изношенности инструмента, на котором она изготовлена и т.д. Сейчас в продаже можно встретить множество штампованных пуль, значительно уступающих по качеству пулям, хорошо изготовленным методом обкатки.

Пули с круглой головной частью (Domed, Round)

Наиболее универсальные пульки и обладают наименьшим аэродинамическим сопротивлением. Лучше всего подходят для стрельбы на длинные дистанции, и, следовательно, для охоты. Лучшим представителем в России считается Crosman Domed Premier (Crosman Premier), за рубежом также высоко котируются Beeman Ram Jet, Beeman Silver Ace, H&H Baracuda (Haendler& Naterman Baracuda), H&H Fiefd & Target Trophy, RWS Superdome.

Пули с плоской головной частью (Match, Super Match, Wadcutter)

Пульки для соревнований. Они сделаны так, чтобы оставлять в бумаге максимально аккуратное отверстие, что важно для подсчета очков, причем по убойности на дистанциях порядка 10 м эти пульки превосходят все остальные. Однако обладают наибольшим аэродинамическим сопротивлением и предназначены для стрельбы на дистанцию 10 м при низких скоростях (до 200 м), и поэтому плохо годятся для стрельбы на большие дистанции. Такие пули теряют скорость значительно быстрее, чем «круглоголовые» или «остроносые» пули, следовательно, траектории их полета иные, чем у «круглоголовых» или «остроносых».

Бесспорным преимуществом плоской головной части является высокая кучность, особенно из стволов с большой крутизной нарезов. Небольшой шаг нарезов (до 35 см) придает матчевой пуле очень высокую скорость осевого вращения. В полете такие пули напоминают волчок, который обладает высочайшей кучностью именно из-за высокой скорости вращения. По матчевым винтовкам с такими нарезам можно отправить, конечно, круглоголовые и остроносые пули, но полетят к цели они уже не так. Круглая и остроносая головка требуют высокого качества изготовления, и если эти головки изначально кривые, то пуля может начать «рыскать», кучность ухудшается. Конечно, брак возможен и при Производстве тупоголовых пуль, но на матчевых пулях эти косяки заметны меньше именно из-за того, что воспроизвести плоскость проще, чем сферическую или конусную поверхности.

Пули с острой головной частью (Point)

Обладают наибольшей проникающей способностью и за это иногда используются на охоте. Аэродинамическое сопротивление среднее.

Распространено мнение, что остроносые пульки лучше закругленных, но это неверно: острие может быть не по центру, и пуля полетит мимо, отверстие в бумажной мишени хуже видно стрелку, такая пуля при касательном ударе соскользнет в сторону и, наконец, шоковое действие таких пуль ниже.

Экспансивные пульки с выемкой в головной части (Hollowpoint, Hunter)

Имеют углубление в носовой части и поэтому сильно разворачиваются при попадании в цель, за что и считаются охотничьими. Аэродинамическое сопротивление среднее. Однако заметим, что в охотничьих целях могут использоваться круглоголовые пульки с сильно деформируемой головной частью (например, Gamo Hunter) или тяжелые плоскоголовые.

Пули Magnum, Hunter, Domed

Пульки с такой маркировкой чуть более тяжелые, рассчитаны на длинноствольные пистолеты и винтовки, и предназначены для охоты. По форме пули могут бытье закругленной головной частью (Domed), с заостренной головной частью (Point), экспансивные (Hollow Point, Hunter). Для уточнения формы всегда имеется дополнительная маркировка.

Круглые (шарообразные)

Круглые свинцовые пули (не путать с шариками ВВ для гладкоствольного пневматического оружия!), как и шарики ВВ, позволяют осуществлять многозарядность, обладают хорошей проникающей способностью (пенетрацией), но закручиваются нарезами, врезаясь в них, и потому стабилизируются в полете. Это позволяет улучшить кучность такого боеприпаса в 3-5 раз по сравнению с ВВ.

Пульки с сердечником

Представляют собой пулю из мягкого материала (свинец, пластик), изнутри заполненную сердечником из какого-либо материала, и предназначены для развлекательной стрельбы и специальных целей.

Пульки с твердым подкалиберным сердечником имеют, как правило, пластиковое покрытие. Самодельный вариант - кусок заточенной стальной проволоки (гвоздя) в туго натянутой ПВХ изоляции от электропровода.

Пульки с зажигательным сердечником - пристрелочные, развлекательные. При попадании в твердую преграду сердечник из взрывчатого вещества детонирует и стрелок наблюдает красивую вспышку и немалый грохот.

При условии необходимости проведения работ, связанных с чисткой оружия, может возникнуть потребность в разборке винтовки. Очень важно контролировать состояние ствольных нарезов — они должны быть видны. Кроме этого, внутренняя часть ствола не должна содержать тёмных пятен. Деревянные элементы не должны содержать характерных сколов и трещин в области боковых крепёжных винтов.

Разборка винтовки начинается с отсоединения железа от ложи. Для этого необходимо открутить два боковых винта. Ещё один крепёжный элемент расположен перед спусковой скобой.

После этого следует достать ствол и тягу из рамочной направляющей. Предварительно следует немного отжать рычаг предохранителя. Чтобы несколько облегчить разборку ударно-спускового механизма, необходимо сначала достать стопорную шпильку колодки.

Пневматическая винтовка ИЖ-38 является доступным продуктом для достаточно широкого круга потребителей. Именно в этом и заключается одно из основных преимуществ данной вариации оружия. Сюда же следует добавить возможность модернизации винтовки. В результате тюнинга можно добиться увеличения мощностных показателей изделия.

Учитывая минимальную отдачу при стрельбе, на такую винтовку можно устанавливать различные вариации прицельных приспособлений. Небольшие габариты и предельная компактность оружия существенно облегчают его транспортировку.

Наличие нарезного ствола из стали обеспечивает максимальную дальность полёта пули.

Из недостатков модели сразу же следует акцентировать внимание на однозарядности оружия. Данный факт делает винтовку не совсем практичной. Кроме этого, необходимость в постоянном переламывании ствола приводит к расшатыванию осевого болта. Всё это чревато снижением кучности стрельбы.

Наличие высокой мушки может вызывать определённые трудности во время прицеливания. Также следует акцентировать внимание на тяжёлом спуске. Для ведения стрельбы могут понадобиться немалые физические усилия.

Малокалиберная винтовка ТОЗ-8 предназначена для начального обучения стрельбе, тренировок и массовых соревнований стрелков.

Винтовка состоит из ствола, ствольной коробки, спускового механизма, затвора, прицельного механизма и ложи.

Ствол служит для направления полёта пули. Канал ствола имеет четыре нареза, которые вьются слева вверх направо. Пуля, проходя через ствол, делает около двух оборотов. Промежутки между нарезами называются полями, а расстояние между противоположными полями — калибром ствола. В задней части канал ствола рассверлен по форме патрона. Сюда при заряжании вкладывается патрон, эта часть называется патронником. На стволе крепится прицельное приспособление.

Ствольная коробка предназначена для помещения в ней затвора. Её передняя часть жёстко соединена со стволом. В ствольной коробке укреплён вкладыш, обеспечивающий правильную подачу патронов в патронник. Снизу к ствольной коробке прикреплён спусковой механизм. Задняя часть ствольной коробки закрывается колпачком (тыльной крышкой).

Спусковой механизм состоит из спускового крючка, пластинчатой пружины со стойкой, винта и оси. Спусковая скоба служит для предотвращения случайного нажатия на спусковой крючок.

Затвор служит для досылки патрона в патронник, запирания канала ствола, произведения выстрела и извлечения гильзы.

Прицельное приспособление предназначено для направления винтовки в цель и придания ей необходимого угла прицеливания. Оно включает секторный прицел открытого типа и намушник с мушкой. Открытый прицел состоит из прицельной колодки и прицельной планки с хомутиком.

Ложа предназначена для соединения всех частей винтовки и удобства стрельбы. Она имеет приклад, шейку и цевьё.

Малокалиберная винтовка ТОЗ-12 является улучшенным спортивным образцом винтовки ТОЗ-8.

Назначение и устройство ствола, ствольной коробки, спускового механизма и затвора те же, что и у винтовки ТОЗ-8. Ложа с удлинённым цевьём.

Прицельное приспособление состоит из диоптрического прицела и мушки (диоптры и мушки сменные).

Диоптрический прицел состоит из угольника, колодки с переходной планкой и диоптра. На угольнике имеются горизонтальный и вертикальный микрометрические винты поправок с головками. На головках нанесены деления. Каждое деление равно 1/10 оборота. При повороте головки на одно деление происходит щелчок, и средняя точка попадания перемещается на 1 см. Для того чтобы переместить угольник по вертикали, необходимо предварительно освободить на один оборот стопорный винт. После внесения поправки угольник вновь закрепляется стопорным винтом. К винтовке придаются сменные прямоугольная и кольцевая мушки, которые крепятся в корпусе.

Особенности патронов 5,6 мм

Продолжаем рассматривать, какие патроны для мелкашки лучше. Свое название патрон калибра 5,6 мм .22 LR получил благодаря тому, что диаметр пули составляет 22 дюйма, который и равен 5,6 мм. У этого вида боеприпаса отсутствует капсюль. Когда происходит выстрел, боек ударяется по боковой области дна гильзы, поэтому его и принято называть патроном бокового огня.

У патрона мелкашки, размер которого составляет 5,6 мм, ударный состав является запрессованным в закраину гильзы. Когда охотник нажимает на спуск, ударный механизм оружия снимает закраину, а капсюльный состав начинает воспламеняться. В результате этого начинается воспламенение главного порохового заряда.

Если вы не знаете, какие патроны для мелкашки лучше всего подобрать, то стоит отдать предпочтение боеприпасам диаметром 5,6 мм. Благодаря особой конструкции, у такого патрона легко снимается закраина от удара бойка. Следует также обратить внимание на то, что стенки гильзы должны быть тонкими, благодаря чему ограничивается максимальное давление, которое создается по причине воспламенения пороха. Если же заряд в патроне будет слишком мощным, то гильзу при стрельбе может вовсе разорвать.

Немного истории

Мелкокалиберный патрон, диаметр которого составляет 0,22 дюйма, впервые был придуман в конце 19 столетия компанией Stevens Arm and Tool Comp. Тогда он был оснащен пулей, вес которой составлял 2,6 г. Общий вес пороха в ней равнялся 0,32 г. Однако в те времена было невозможно измерить скорость полета пули. Современные образцы боеприпасов от данной компании практически не изменились. Гильза производится из металла, в длину патрон равняется 25,5 мм. Главные отличия современных патронов от образцов 1887 года, заключаются только лишь в том, что в настоящее время свинцовые боеприпасы запутываются в специальную оболочку, чтобы улучшить баллистические характеристики.

Если сравнивать с первыми разработками, то современные пули, которые используются охотниками, обладают массой 2,6 г. Во время стрельбы из оружия с длинным стволом 152 мм, максимальная скорость гильзы после выстрела, будет составлять 345 м/c, а дульная энергия равняется 140 Дж. Во время стрельбы из винтовки с наиболее длинным стволом у пули скорость увеличивается, примерно на 60 м/с.

Приступая к разборке, следует убедиться в том, что винтовка не заряжена.

Разбирать винтовку для чистки и смазки надо в следующем порядке: ослабить зажимной винт корпуса прицела и снять диоптрический прицел (для винтовок ТОЗ-12); открыть затвор и, нажав указательным пальцем левой руки на спусковой крючок, лёгкими ударами затвора в дно колпачка сбить его со ствольной коробки; вынуть затвор из коробки. Сборка винтовки осуществляется в обратной последовательности.

Отделение ствола со ствольной коробкой от ложи, разборка и сборка затвора и других узлов выполняются в случае крайней необходимости (сильное загрязнение, скопление смазки, прилегание ствола к цевью ложи, поломка) и только специалистами по стрелковому оружию.

Уход и сбережение. Хранить винтовку следует незаряженной, со спущенным курком. Необходимо оберегать её от резких толчков и ударов, не допускать засорения механизмов пылью и песком.

Осмотр, чистку и смазку винтовки следует выполнять немедленно после стрельбы и в дальнейшем, при хранении без употребления, — не реже одного раза в три месяца.

Запрещается чистить и смазывать канал ствола малокалиберной винтовки с дульной части, так как шомпол стирает грани нарезов дульной части ствола, что отрицательно сказывается на кучности боя винтовки.

Для чистки канала ствола нужно намотать на вращающуюся часть протирки ветошь или паклю длиной 4—5 см, пропитать её жидкой ружейной смазкой и ввести шомпол в канал ствола со стороны патронника. Чистку следует продолжать до полного удаления порохового нагара с поверхностей канала ствола и патронника.

После чистки канал ствола, патронник и металлические детали протереть насухо и смазать тонким слоем ружейной смазки. Дерево ложи протирается сухой ветошью.

МАЛОКАЛИБЕРНАЯ И ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВИНТОВКИ

Малокалиберная винтовка.

В 1930-1931 гг. выдающийся создатель малокалиберного оружия Д.И. Коче­тов сконструировал малокалиберную винтовку ТОЗ-8. Используя эту винтовку, советские стрелки-спортсмены постоянно добивались самых высоких резуль­татов на крупнейших международных стрелковых соревнованиях.

После Великой Отечественной войны винтовка ТОЗ-8 была модернизирова­на и стала называться ТОЗ-8М. На ее базе стала выпускаться более совершенная модель — ТОЗ-12.

Назначение, боевые свойства и общее устройство малокалиберной винтовки.

Малокалиберная винтовка ТОЗ-8, ТОЗ-8М, ТОЗ-12 (рис. 113) предназначена для начального обучения стрельбе, тренировки стрелков и проведения стрел­ковых спортивно-массовых мероприятий.

Ее основные характеристики приведены в табл. 10.

Таблица 10.

Основные характеристики-ТОЗ-8М=>ТОЗ-12

Калибр, мм-5,6-5,6

Начальная скорость пули, м/с-310-310

Длина винтовки, мм-1110-1120=>1110-1120

Масса винтовки, кг-3,0-3,5=>3-4

Прицельная дальность-250=>100

Наибольшая дальность полета пули, м -1200-1600=>1200-1600

Дальность убойного действия пули, м-800=>800

Скорострельность, выстрел/мин-10-12=>10-12

Основные части и механизмы малокалиберной винтовки: ствол, стволь­ная коробка с вкладышем и спусковым механизмом, тыльная крышка (колпачок), открытое прицельное приспособление у ТОЗ-8М (прицел и мушка), затвор, ложе.

Заряжание малокалиберной винтовки: открыв и отведя назад правой ру­кой затвор, взять патрон за дно гильзы большим и указательным пальцами и ввести пулю в патронник; большим пальцем подтолкнуть патрон вперед и закрыть затвор.

Чистка и смазка малокалиберной винтовки производится со стороны патрон­ника. Для этого необходимо: снять тыльную крышку и вынуть затвор; на вра­щающуюся часть протирки намотать мягкую ветошь или паклю длиной 4-5 см, пропитать ее жидкой ружейной смазкой и ввести шомпол в канал ствола со стороны патронника. Чистка и смазка канала ствола винтовки с дульной части запрещается, так как шомпол стирает грани нарезов ствола, что снижает куч­ность боя винтовки.

Пневматическая винтовка ИЖ-38.

Назначение, технические характеристики, устройство и принцип работы пневматической винтовки

Пневматическая винтовка ИЖ-38 предназначена для первоначального обу­чения искусству стрельбы в образовательных учреждениях, массовых тирах и спортивных организациях (рис. 114).

При эксплуатации винтовки применяются свинцовые пули типа «ДН», «Диабло» или другие калибра 4,5 мм, предназначенные для использования в пневматическом оружии. Калибр винтовки — 4,5 мм, ее длина — 1040 мм, усилие спуска — 20-30 Н, масса — не более 2,8 кг.

Выталкивание пули из канала ствола производится за счет сжатого воздуха, образующегося в результате движения поршня с большой скоростью в цилиндре под действием пружины.

Конструкция прицела позволяет вести корректировку стрельбы по вертикали и горизонтали.

Имеющийся блокирующий механизм обеспечивает безопасность в обра­щении с винтовкой.

Меры безопасности при обращении с винтовкой

Пневматическая винтовка, несмотря на наличие в ней различных предо­хранительных устройств, представляет известную опасность для людей при легкомысленном обращении с ней, поэтому необходимо создать все меры предосторожности и помнить, что пренебрежение правилами безопасности может привести к трагическим последствиям.

При эксплуатации винтовки запрещается направлять заряженную или даже разряженную винтовку в сторону людей или животных; хранить или оставлять винтовку заряженной или во взведенном состоянии. После окончания стрель­бы необходимо проверить, нет ли пули в стволе, при ее наличии произвести выстрел в направлении мишени.

Подготовка винтовки к эксплуатации

Для производства выстрела следует: взять винтовку одной рукой за шейку ложи, а другой надавить вниз на кнопку рычага открывания и слегка встряхнуть винтовку; повернуть ствол вокруг оси до крайнего заднего положения, при этом рычаг взведения, преодолевая сопротивление пружины, поставит поршень на боевой взвод; вставить пулю в канал ствола; повернуть ствол вокруг оси до фиксации его в горизонтальном положении.

Заряжание винтовки необходимо производить при строгом соблюдении мер безопасности, предусмотренных при обращении с боевым оружием. По окончании стрельбы безопасность винтовки проверяется в соответствии с указанными выше мерами безопасности.

Вопросы и задания.

1. Расскажите о назначении и боевых свойствах малокалиберной винтовки.

2. Назовите основные части и механизмы малокалиберной винтовки.

3. Покажите порядок заряжания винтовки.

4. В чем особенности чистки и смазки малокалиберной винтовки.

5. Расскажите о назначении, устройстве и принципе работы пневматической винтовки ИЖ-38.

К особенностям траектории следует отнести то, что её часть от вершины до точки падения (нисходящая ветвь) короче и круче её части от точки вылета до вершины (восходящая ветвь), а угол падения больше угла бросания; очевидно, что конечная скорость пули всегда меньше начальной, и время полёта по восходящей ветви траектории, естественно, всегда меньше, чем по нисходящей-

А теперь, разобравшись с терминами и определениями, обратимся к рис. 2, на котором приведена схема основных сил, действующих на осесимметричную пулю (в частности, на пневматическую) в полёте. В процессе полёта между продольной осью пули и касательной к траектории (вектором скорости V) существует так называемый пространственный угол атаки α_п, обусловленный действием на пулю начальных возмущений при выстреле, ветра, понижением (отклонением вниз) касательной к траектории.

Сила гравитационного притяжения G приложена в центре масс пули и направлена вниз. Равнодействующая аэродинамическая сила R складывается из сил давления воздуха, направленных по нормали к поверхности пули, и сил трения воздуха об эту поверхность, касательных к ней. Силу R, расположенную в так называемой плоскости сопротивления (т.е. плоскости, проходящей через продольную ось пули и вектор скорости V), можно разложить на две составляющие. Одна из них – продольная сила сопротивления R_прод, расположенная по продольной оси пули в сторону, противоположную её вершине. Вторая – боковая (поперечная, или применительно к рис. 2 – нормальная) сила R_бок, перпендикулярная продольной оси пули и лежащая в плоскости сопротивления.

Аэродинамическая сила R приложена к пуле в точке, которую называют центром давления. Для большинства пневматических пуль, а также и для пуль стрелкового огнестрельного оружия и артиллерийских снарядов центр давления не совпадает с центром масс пули и находится впереди него, т.е. ближе к вершине. В этом случае сила R вызывает аэродинамический момент М, стремящийся увеличить угол атаки, т.е. повернуть пулю вокруг центра масс вершиной назад (опрокидывающий аэродинамический момент).

Такую пулю называют статически (аэродинамически) неустойчивой. Заметим, что существуют и статически устойчивые баллистические объекты, у которых центр давления находится позади центра масс, например, дротики для стрельбы из пневматики, "летающие" шприцы-канюли для дистанционных инъекций животным (да иногда и людям), стрелы для лука, воланчики для бадминтона и, наконец, некоторые крылатые ракеты. У этих объектов центр давления находится позади центра масс (для этого они оснащаются стабилизаторами – кисточкой, юбкой, оперением и т.п.), и аэродинамический момент стремится ликвидировать возникший угол атаки, т.е. совместить продольную ось объекта с вектором скорости (стабилизирующий аэродинамический момент). Изготовлять статически устойчивые пули не всегда возможно, да и не всегда целесообразно по баллистическим соображениям.

И наконец, существуют объекты, которые являются статически нейтральными, например, шар, у которого в идеале центр давления находится в центре масс (в геометрическом центре).

Так как же всё-таки обеспечить движение статически неустойчивых пуль "головой вперёд", т.е. исключить их опрокидывание под действием аэродинамических сил и тем самым получить хорошие кучность и точность стрельбы? Этого можно добиться, придав пуле быстрое вращательное движение вокруг продольной оси (стабилизация вращением). Такое вращение можно осуществить как с помощью тех же аэродинамических сил (например, в турбинных пулях для гладкоствольного оружия), так и более известным для нас способом – с помощью специальных винтовых нарезов в канале ствола, которые в пневматическом оружии используются очень часто, а в огнестрельном оружии (обычном и высокоточном) – сплошь и рядом. Для быстровращающейся пули можно без большой погрешности принять, что её кинетический момент совпадает с продольной осью и направлен в сторону её вершины при правом вращении (по часовой стрелке, если смотреть с донной части) и в сторону донной части при левом. Применительно к гироскопам (а наша пуля – отличный гироскоп) такой кинетический момент называется собственным кинетическим моментом (он определяется как произведение угловой скорости вращения на момент инерции пули относительно продольной оси). И вот такой собственный кинетический момент и "держит" пулю на траектории, не давая ей опрокинуться.

Рассмотрим, как это происходит в случае пули, которая вылетает из ствола "идеально", т.е. без помех. В этом случае в начале полёта продольная ось пули совпадает с вектором скорости (с касательной к траектории), т.е. пространственный угол атаки равен нулю. Аэродинамическая сила направлена по оси пули и просто тормозит её. Затем под действием силы притяжения касательная к траектории начинает понижаться, и появляется угол атаки. Аэродинамическая сила R продолжает тормозить пулю (сила R_прод) и одновременно (сила R_бок) пытается опрокинуть её (на рис. 2 – повернуть против часовой стрелки вокруг центра масс моментом М). А так как пуля обладает собственным кинетическим моментом, появляется компенсирующий гироскопический момент, равный опрокидывающему моменту М, но направленный в противоположную сторону.

Пуля же в соответствии со свойствами гироскопа начнёт отклоняться не в сторону действия силы, а по направлению, перпендикулярному силе, в данном случае – вправо. Но как только вершина пули начнёт движение вправо, начнёт изменяться положение плоскости сопротивления, т.е. и направление действия составляющей аэродинамической силы R_бок – она начнёт также действовать правее. Вершина пули начнёт уходить вниз, сила R_бок – также вниз и т.д. В результате вершина пули описывает окружность, а её продольная ось – конус с вершиной в центре масс. Такое движение называется прецессионным или просто прецессией (рис. 3). Поскольку угол атаки (полураствор конуса прецессии) достаточно мал, то пуля летит вершиной вперёд. Но это – в идеале, т.е. как было сказано, для полёта пули без начальных помех. На самом деле в момент вылета из ствола, вследствие его вздрагивания (например, от отдачи) и под остаточным действием сжатого газа (воздуха) пуля получает некоторый боковой толчок или импульс. Направление этого толчка, вообще говоря, может быть произвольным. При этих условиях наиболее естественно (как это и принято в стрелковой и артиллерийской практике) полагать, что при вылете из ствола пуля от толчка почти мгновенно получает начальную угловую скорость в поперечном направлении. В связи с этим (и опять-таки в связи со свойствами гироскопа) продольная ось пули начнёт дополнительно совершать радиальное движение (колебания), называемое нутационным или просто нутацией.

В результате (рис. 4) вершина пули начнёт описывать довольно хитрую кривую, называемую эпициклоидой, а продольная ось пули – весьма замысловатый конус с основанием в виде этой самой эпициклоиды. Нутационные колебания постепенно затухают под действием сил аэродинамического демпфирования.

Естественно, на первый взгляд кажется, что упомянутые конусы описываются продольной осью пули вокруг вектора скорости (т.е. вокруг касательной к траектории), что действительно и происходит в самом начале траектории. Но затем касательная к траектории под действием силы притяжения начинает понижаться, и это приводит к тому, что пуля начинает колебаться не относительно вектора скорости, а относительно так называемой динамической оси равновесия, которая отклонена вбок (вправо при правом вращении) от вектора скорости на некоторый угол. Этот угол, в частности, прямо пропорционален скорости вращения пули и крутизне траектории. И вот это самое отклонение вправо динамической оси равновесия от вектора скорости приводит к возникновению добавочного бокового "довеска" к аэродинамической силе, в результате происходит дополнительное перемещение центра масс пули также вправо. Это специфическое явление называется деривацией, которую необходимо учитывать при стрельбе на большие дальности.

Ну, и если быть достаточно скрупулёзным, следует отметить следующее. Угловые прецессионно-нутационные колебания пули вокруг центра масс приводят к тому, что и сам центр масс одновременно с деривационным уходом совершает в поперечной плоскости такие же колебания, т.е. описывает постепенно затухающую эпициклоиду.

Таким образом, траектория пули, как было упомянуто в начале статьи, является действительно сложной кривой: центр масс пули летит вперёд и вправо (деривация), совершая при этом поперечные эпициклоидальные колебания, а сама пуля совершает такие же колебания вокруг центра масс. Однако пусть нас, дорогой читатель, это не смущает: все поперечные колебания пуль пневматического, да и в основном стрелкового огнестрельного оружия, как будет показано ниже, весьма и весьма малы и к тому же постепенно затухают (эти колебания ощутимы в мощной дальнобойной артиллерии), а деривация компенсируется правильной пристрелкой.

Мы всё время говорим о вращении пули, и возникает естественный вопрос, с какой угловой скоростью её вращать. Не влезая в густые дебри механики, аэродинамики, теории устойчивости отметим, что выбор скорости вращения осуществляется по двум критериям. Первый критерий задаёт нижнее, допустимое для обеспечения устойчивости пули, значение угловой скорости, исходя из соотношений моментов инерции пули относительно продольной и поперечной осей, её начальной скорости, площади поперечного сечения, расстояния между центром масс и центром давления (плеча аэродинамической силы), некоторых аэродинамических коэффициентов. Второй критерий определяет верхнюю границу скорости вращения, исходя из минимизации угла отклонения динамической оси равновесия от вектора скорости: устойчивая вращающаяся пуля должна "следить" за касательной к траектории, поэтому допускать больших отклонений динамической оси не следует (т.е. нельзя чрезмерно увеличивать скорость вращения). Эта граница определяется устойчивым движением пули в вершине траектории, т.е. в критической точке, где наблюдается перегиб. Тут возможен казус – нижняя граница превосходит верхнюю: это происходит при очень больших углах бросания (больше 70 град.), свойственных мощной дальнобойной артиллерии. В этом случае приходится искать другие способы обеспечения стабилизации снарядов (например, с помощью оперения).

Так как мы стреляем из пневматики по очень настильным траекториям (в большинстве случаев с углами бросания менее 10 град.), то для нас "перестабилизация" пули вращением не страшна, особенно, если цель поражается на восходящей ветви траектории (а часто так и бывает). При этом, поскольку для каждого калибра пневматики существует целая гамма пуль с разной степенью статической неустойчивости (которая определяется отношением разности расстояний от вершины пули до центра масс и центра давления к ее длине), разбросом массо-габаритных характеристик и т.п., фирмы-производители оружия обычно выпускают универсальные стволы с повышенной крутизной нарезов для гарантированной устойчивости даже самых неустойчивых пуль. Поэтому скорость вращения пули выбирается с достаточно большим запасом – на 25...50% больше минимально допустимого значения.

Заданная угловая скорость вращения пули обеспечивается с помощью нарезов в стволе. Длина хода их равна линейной (дульной) скорости пули, поделенной на скорость вращения (угловую скорость) и умноженной на 2π. Если длину хода нарезов поделить на калибр ствола, то получим длину хода нарезов в калибрах (более универсальный параметр).

Необходимо вкратце упомянуть о влиянии на полёт пули метеоусловий. Нормальные метеоусловия -это температура воздуха +15 С, давление 750 мм рт. ст., влажность 50%, ветер отсутствует. Изменение метеоусловий напрямую влияет на плотность воздуха, т.е. и на пропорциональную ей аэродинамическую силу, которая действует на пулю.

Так, повышение атмосферного давления, влажности и понижение температуры приводит к увеличению плотности воздуха (и, в результате, к уменьшению дальности полёта пули) и наоборот. Ветер влияет на полёт пуль опять-таки через ту же самую аэродинамическую силу. Если ветер попутный или встречный, то соответственно убывает или возрастает продольная сила сопротивления, а значит, возрастает или уменьшается дальность полёта пули.

Боковой ветер приводит к появлению дополнительного угла атаки в боковой плоскости, т.е. к возрастанию боковой составляющей аэродинамической силы и, соответственно к отклонению пули в ту сторону, куда дует ветер. Применительно к пневматике отметим, что сильный (скорость 6...8 м/с) и умеренный (4...5 м/с) ветер существенно влияет на лёгкую пулю, имеющую малую поперечную нагрузку (отношение массы пули к площади её поперечного сечения) и относительно небольшую скорость.

Таковы вкратце теоретические основы полёта пули. Здесь мы умышленно не говорим о таких разделах внешней баллистики как рассеивание, пристрелка оружия и т.п., так как они достаточно полно изложены в доступных наставлениях по стрелковому делу.

Поговорим лучше немного о практической стороне полёта пули (а то теоретические "зёрна" – это всё изящная словесность, а ведь нужно что-то и поклевать).

Рассмотрим типовую пневматическую пулю типа "дьябло" Gamo Hunter калибра 4,5 мм с куполообразной головкой, обладающую довольно высокой кучностью и сохраняющей максимум энергии на больших дальностях.

Усреднённые данные по такой пуле следующие: масса ~0,47 г (7,25 гран); длина ~5,7 мм; диаметр головной части 4,5 мм, диаметр юбки – 4,7 мм; расстояние центра масс от вершины ~2,73 мм, а центра давления ~2,4 мм (пуля имеет малую статическую неустойчивость - 5,8%).

Остальными параметрами (такими, например, как моменты инерции пули, её аэродинамические коэффициенты) не будем перегружать читателя, и отвлекать его от главного – увидеть в цифрах поведение пули в полёте.

Пусть пуля выстреливается из компрессионного пистолета многоразовой накачки Crosman 1377 калибра 4,5 мм с длиной ствола 250 мм и длиной хода правых нарезов 500 мм. Средняя начальная скорость пули при 10 нагнетаниях составляет около 168 м/с. Рассматриваемый ствол сообщает пуле угловую скорость вращения ~2111 с^-1, т.е. ~336 об/с. Минимальная требуемая скорость для такой пули из условия обеспечения гироскопической устойчивости составляет ~1505 с^-1 (240 об/с), так что коэффициент запаса по скорости вращения для нашей пули составляет примерно 1,4.

Принимаем, что при вылете из ствола пуля получает достаточно жёсткие для пневматики начальные условия – начальная угловая скорость в поперечном направлении составляет 50 град/с (разброс начальных угловых скоростей в поперечном направлении для стрелкового оружия составляет 30...60 град/с, а в пневматике может быть ещё меньше, в зависимости от типа оружия, прикладки стрелка и т.п.).

На рис. 5 по результатам расчётов приведена иллюстрация углового движения вершины пули относительно динамической оси равновесия в проекции на поперечную плоскость (пуля летит на наблюдателя).

Максимальное значение пространственного угла атаки при заданных начальных условиях составляет ~0,23 град., среднее значение ~0,115 град, (малюсенькая величина, почти нуль!). Динамическая ось равновесия отклоняется от вектора скорости на максимальный угол – 0,043 град, (настолько мало, что можно считать, что пуля колеблется вокруг вектора скорости). При этом период прецессии составляет ~ 0,0408 с, а нутации соответственно ~0,0145 с. Таким образом, наша (хотя по происхождению испанская) пуля совершает весьма резвые угловые колебания по очень маленькой эпициклоиде, да ещё очень быстро крутится вокруг продольной оси. Отметим, что центр масс пули также описывает в поперечной плоскости микроскопическую эпициклоиду с максимальным радиусом ~0,05 мм (считаем, что наша пуля летит плавно) и теми же временными характеристиками, что и у углового движения. Деривация пули при стрельбе на 10 м составляет всего около 1,8 мм (хотя уже есть что компенсировать при пристрелке!). Что можно сказать об этих малых величинах? Маленькая пуля – и всё остальное маленькое.