Характеристики условий заряжания и их влияние на параметры выстрела.

Во внутренней баллистике выстрела из гладкоствольного ружья предлагается следующий перечень характеристик условий заряжания:тип пороха по скорости, прогрессивности горения;вес заряда пороха;вес дробового снаряда или пули;размер, номер дроби;плотность заряжания;категория капсюля по мощности, марка; тип обтюрирующего элемента.

Для каждой весовой категории снаряда свой порох. Но варьируя характеристиками условий заряжания, есть возможность применения их, как с более тяжелыми снарядами, так и с более легкими.Диапазон применения по весу снаряда зависит от марки пороха его типа и производителя. Нижний предел ограничивается величиной давления, при котором происходит срыв в фазу аномального горения, когда потенциальная химическая энергия пороха не полностью превращается в тепловую, в продуктах горения присутствуют газообразные промежуточные продукты окислы азота и угарных газ и несгоревший порох.Верхний предел определяется средним максимальным эксплуатационным давлением ружья или допустимым уровнем максимального давления патрона по условию деформации дроби.

Уменьшая вес снаряда, при прочих равных, дульная скорость увеличивается, максимальное давление уменьшается. При увеличении веса снаряда скорость уменьшается, а максимальное давление увеличивается. Именно необходимостью поддержания максимального давления в оптимальном диапазоне поясняет не возможность применения постоянных зарядных соотношений вес снаряда/вес пороха. Знаменитое оптимальное зарядное соотношения для пороха Сокол 16,5, приводимое в большинстве популярных книг по снаряжению патронов - фикция. Постоянные зарядные соотношения на нитроцеллюлозных порохах не применимы.

Считаю применение порохов со снарядами весом ниже номинала перспективным направлением, позволяющим увеличить дульную скорость без превышения допустимого уровня максимального давления.

От увеличения снаряда выше номинала пороха желательно воздержаться. Если идти на это, то для сохранения на допустимом уровне максимального давления, нужно уменьшать вес пороха, что приводит к уменьшению дульной скорости. Для того, что бы в таком случае сохранить дульную скорость без увеличения Рмах увеличив вес заряда пороха нужно либо уменьшить плотность заряжания, применим пыжи с большим ходом сжатия, либо использовать более слабый капсюль, что может привести к отказу патрона или затяжному выстрелу при низких плотностях заряжания. От того на сколько вес снаряда превышает номинальный зависит применять один из этих способов или оба. При больших превышениях веса снаряда от номинального вероятно придется уменьшить плотность заряжания, вплоть до перехода с 70 мм гильзы в 76 миллиметровую, заменить завальцовку звездой на закрутку все это в сочетании со слабым капсюлем.

Вес заряда пороха в первую очередь определяет начальную скорость снаряда.Из формулы скорости снаряда видно, что дульная скорость пропорциональна корню квадратному от интеграла. Интеграл это площадь под кривой изменения давления по длине ствола. Форма кривой давления может меняться при тех же весе снаряда, заряда и марке пороха, при этом площадь под кривой (дульная скорость) будет меняться не значительно.Из протоколов отстрелов патронов на баллистическом комплексе Тульского патронного завода видно, что увеличение максимального давления на 100 бар от величины 562 бар и постоянных весах заряда/снаряда увеличивает начальную скорость на 8,4 м/с от величины 408,4 м/с. http://guns.allzip.org/topic/11/626957.html

Плотность заряжания это отношение веса снаряда объему, в котором горит порох. Этот объем устанавливается после сжатия пыжей и уменьшения объема снаряда дроби при перестроении в предварительном периоде выстрела.

Увеличение плотности заряжания уменьшением хода сжатия традиционный пыжей, 'амортизаторов' ПК и Биор, хода сжатия дробового снаряда за счет применения буферных составов (крахмала) увеличивает пик давления и смещает его к казенному срезу. Дульное давление уменьшается, дульная скорость растет.

Уменьшение плотности заряжания увеличением хода сжатия традиционных пыжей путем замены жестких на более мягкие, или увеличение хода сжатия ПК , Биор увеличение длины завальцованного патрона уменьшает максимальное давление, смещает пик от казенного среза. Дульное давление увеличивается, дульная скорость уменьшается.

Плотность заряжания связана со скоростью и прогрессивностью порохов. Чем быстрее порох тем меньше должна быть плотность заряжания. Медленные и прогрессивные пороха нормально работают при высоких плотностях заряжания.

Если снаряжать патроны с весом снаряда ниже номинала пороха по следует применять жесткие пыжи и ПК с малым ходом сжатия, вводить в состав комбинированных пыжей несжимаемые картонные прокладки, уменьшать высоту завальцованного патрона.В теме SVS1 Полузаряды - дисперсанты на основе "Сокола" http://guns.allzip.org/topic/11/453892.htmlописан рецепт снаряжения с полностью удаленный у ПК ' амортизатором'.

Изменение плотности заряжания самый эффективный и удобный способ регулировки величины максимального давления.

Увеличение давление форсирования применением пыжей и обтюратором в большим коэффициентом трения и поверхностью трения увеличивает пик давления без смещения его относительно казенного среза. Дульное давление уменьшается, дульная скорость увеличивается. В классической внутренней баллистике приращение максимального давления равно приращению давления форсирования умноженному на 1,6. Этот способ регулирования величины максимального давления в гладкоствольном выстреле менее всего изучен и требуете экспериментальных данный, которые получить очень сложно и не на всех типах баллистических комплексов возможно.

Из протоколов отстрелов патронов на баллистическом комплексе Тульского патронного завода видно, что увеличение максимального давления на 100 бар от величины 562 бар и постоянных весах заряда/снаряда увеличивает начальную скорость на 8,4 м/с от величины 408,4 м/с.

Уменьшение диаметра дроби при прочих равных увеличивает максимальное давление и начальную скорость. Так 32г ?7 - 637 бар при скорости 416,7 м/с, 32г ?5 - 602/411,8.

Так как скорость горения пороха зависит от энергии инициации, замена тип капсюля по мощности позволяет регулировать уровень максимального давления и дульную скорость в пределах весового диапазона пороха. Применяется совместно с изменением веса пороха. Величину давления КВ следует учитывать, но ее влияние на параметры выстрела не соизмеримо малы по сравнению с влияние на величину максимального давления энергии его взрыва.С быстрогорящими порохами принято применять мощные капсюли, со среднегорящими капсюли средней мощности, с медленногорящими порохами и порохами высокой прогрессивности, а также в мелких калибрах применяю слабые капсюли. Универсальными, по непонятным причинам, в некоторых источниках называются мощные капсюли.ИМХО. Считаю, что для большинства охотничьих патронов со снарядами 30-42г можно использовать капсюли среднего класса мощности. Мощные капсюли обязательны для патронов со снарядами до 28 г включительно. Ну а слабые капсюли нужно использовать под магнумы, бинары и в скоростных пулевых патронах с высокопрогрессивными порохами и низкими плотностями заряжания.

Включил тип обтюратора как одно из условий заряжания по той причине, что применяя картонную пороховую прокладку невозможно обеспечить идеальную обтюрацию в гильзе, не говоря уже про обтюрацию в переходном конусе. Большинство ПК и Биор предназначены для промышленного снаряжения и имеют выемки или отверстия для выхода воздуха, обеспечивают обтюрацию лучше, чем картонная пороховая прокладка, но все равно не идеально. Идеальную обтюрацию, ИМХО, могут обеспечить только обтюраторы манжетного типа с высотой юбки не менее 5 мм. При любых температурах универсальными являются штампованные картонные обтюраторы, при небольших морозах и плюсовых температурах удобнее использовать полиэтиленовые. Именно потерями обтюрации поясняются рекомендации уменьшать вес заряда пороха при переходе с картонной прокладки на ПК или обтюратор.

Часто задают вопрос, как влияет способ завальцовки на параметры выстрела? Ответ - никак не влияет. И.А. Арбузов приводит данные, что усилие раскрытия завальцовки звездой и закруткой одинаково и составляет 630Н, 23 бар. Об амортизационных свойствах пыжейhttp://www.ohotniki.ru/weapon/. ah-pyizhey.html

Снаряжая патроны, всегда следует помнить о том, что дульная скорость (интеграл давления по длине ствола) зависит температуру воздуха, сказывается и разница в потерях тепла при выстреле и влияние температуры на скорость горения пороха, что требует корректировки веса пороха под температуру.

Эта тема является продолжением серии тем: Явление дробового выстрела. http://guns.allzip.org/topic/11/1156530.htmlНитроцеллюлозные пороха. Законы горения. http://guns.allzip.org/topic/11/1174752.htmlМаксимальное давление в дробовой выстреле.http://guns.allzip.org/topic/11/1060952.htmlБез них стартовое сообщение имело бы большой размер и публикация его в формате Ганзы, была бы не возможна.

ПознавательноЕще бы привязать это все к конкретным общедоступным маркам пороха и капсюлейТак же очень интересует влияние длины ствола на выстрел