Стрельба пулей из гладкоствольного охотничьего ружья

Несмотря на то, что основное предназначение гладкоствольных охотничьих ружей есть стрельба дробовыми снарядами, многие охотники используют их и для стрельбы пулями. Прежде чем приступить к проблеме пулевой стрельбы из гладкоствольных ружей, отметим принципиальное различие между дробовым и пулевым выстрелами, а также разницей между выстрелом пулей из нарезного и гладкого ствола.

При выстреле дробью (картечью) летящий в воздухе дробовой снаряд занимает определенный объем, и дичь, оказавшаяся в пределах его фронтальной площади, может быть поражена одной или несколькими отдельными дробинами. Обширная поражающая площадь дробового выстрела допускает некоторую погрешность в прицеливании и отклонении центра осыпи отточки прицеливания. Это обстоятельство учитывается в действующих стандартах, определяющих требования к точности стрельбы дробью. Тaк, ГОСТ 18406—79 "Ружья охотничьи гладкоствольные двуствольные. Общие технические требования" — допускает отклонение центра осыпи дробового снаряда от точки прицеливания на дистанции 35 м не более: вверх — 150 мм, вниз — 50 мм, вправо — 75 мм, влево — 75 мм.

Пулевой выстрел — это выстрел точечным, единичным снарядом, который должен попасть в весьма ограниченное по размерам убойное место дичи. Следовательно, при выстреле пулей недопустимо сколько-нибудь значительное отклонение точки попадания от точки прицеливания. Поэтому к оружию, предназначенному для пулевой стрельбы, предъявляются достаточно строгие требования к точности стрельбы. Естественно, что высокая точность стрельбы обеспечивается не только боевыми качествами оружия. В создаваемом комплексе "патрон — оружие" тесно взаимосвязаны характеристики: патрон, пуля, ее форма, весовые характеристики, центровка, а также внутрибалпистические характеристики — порох, плотность снаряжения, развиваемое давление пороховых газов, а также характеристики оружия — конструкция канала ствола, его длина, диаметр, число, глубина и шаг нарезов. Обычно вначале создается патрон, соответствующий определенным баллистическим характеристикам, а затем уже оружие, предназначенное для стрельбы этим патроном. Конструкции оружия и его механизмов могут быть самыми разнообразными, но конструкция канала ствола для данного патрона единообразна. Поэтому качество изготовляемых патронов оценивается стрельбой не из оружия, а из баллистического ствола, устанавливаемого в специальном станке типа "Жаспар" с откатом.

В зависимости от качества изготовленного оружия — точности изготовления канала ствола, совершенства прицельных приспособлений и т.д. зависит и соответствие внешнебаллистических характеристик выстрела внешнебаллистическим характеристикам патронов. Принимая во внимание, что в производственных условиях неизбежны определенные неточности изготовления, величина и разброс которых зависят от совершенства технологии, оборудования, культуры производства и концептуального подхода на данном производстве к вопросам качества, требования к точности стрельбы из оружия отличаются от тех, которые обеспечиваются патроном при стрельбе из баллистического ствола. Например, охотничий патрон высокой начальной скорости "Барс" калибра 5,6 мм обеспечивает при стрельбе на дистанции 100 м поперечник рассеивания не более 55 мм, а сам охотничий карабин "Барс", предназначенный для стрельбы этим же патроном, имеет поперечник рассеивания на дистанции 100 м около 75 мм. Охотничий патрон с полуоболочечной пулей калибра 9 мм при стрельбе на дистанции 100 м обеспечивает средний поперечник рассеивания не более 80 мм, а карабин "Лось", предназначенный для стрельбы этим же патроном, имеет средний поперечник рассеивания на дистанции 100 м не более 110мм.

При некотором различии в точности стрельбы, обеспечиваемой при стрельбе пулей из баллистического оружия, и той, которую имеет нарезное охотничье оружие, изготовляемое в производственных условиях, обеспечивается уверенное попадание и поражение дичи.

Совершенно иную картину мы наблюдаем в случае стрельбы пулей из гладкоствольного оружия. В соответствии с ТУ 84-596-75 "Патроны охотничьи пулевые 12, 16 и 20-го калибров" поперечник рассеивания серии из 10 пуль на дистанции 45 м не должен превышать для турбострелочных пуль типа Бреннеке 600 мм; турбинного типа Майера 500 мм; стрелочных типа "ВВОО-И" 500 мм и круглых типа "Спутник" для 12-го калибра 800 мм и для 16-го и 20-го калибров - 700 мм. Если принять, что средняя точка попаданий расположена в центре круга возможного рассеивания, совпадающего с точкой прицеливания, а это имеет место в том случае, если оружие приведено к нормальному бою, то по ТУ 84-596-75 считается нормальным положение, когда на расстоянии 45 м пулевая пробоина может оказаться на расстоянии 300 - 400 мм от точки прицеливания. Рассчитывать на успешную охоту при таких условиях не приходится. Учитывая, что пуля обычно используется при охоте на крупного, а иногда и опасного зверя, такая охота становится весьма опасной для самого охотника.

Рассмотрим основные причины неудовлетворительной точности стрельбы пулями из гладкоствольных охотничьих ружей, предварительно отметив два очень важных факте, присутствующих при выстреле из нарезного ствола:

  • первый — пуля, двигаясь по нарезам канала ствола, приобретает вращательное движение вокруг продольной оси, вызывающее гироскопический момент, обеспечивающий ее устойчивый полет в воздухе головной частью в сторону полета при уменьшающемся угле отклонения продольной оси пули от касательной к траектории центра тяжести;
  • второй — вслед за пулей, покидающей дульный срез, из канала ствола истекают только пороховые газы, оказывающие некоторое время, в период последействия, ускоряющее воздействие на полет пули.

Недеформируемая пуля конструкции Рубейкина в 1,5 м от дульного среза.

Перед пулей головная баллистическая волна, позади летящий задом наперед контейнер


Пуля «Кировчанка» в 1,5 м от дульного среза. Одна половинка контейнера летит впереди, вторая сзади рядом с пулей,

наклоненной к линии полета примерно на 45 градусов

Пуля, покидающая дульный срез охотничьего гладкоствольного ружья, не имеет вращательного движения вокруг продольной оси и не обладает гироскопической устойчивостью. Вслед за ней из канала ствола вылетают не только пороховые газы, но и прокладки и пыжи, которые в период последействия наносят непостоянный по силе и беспорядочный по направлению удар в хвостовую часть пули, дестабилизируя ее и без того неустойчивое положение на траектории. Поэтому, как правило, пули после выстрела из гладкоствольного охотничьего ружья летят, можно сказать, кувырком, что подтверждается многими фотографиями их полета и характером пробоин на мишенях.

Разработчики пуль для охотничьих ружей пытаются решить проблему их устойчивости двумя путями. Первый - придать пуле стреловидность за счет утяжеления головной части и удлинения более легкой хвостовой, но в короткой пуле, длина которой почти равна диаметру, создать сколько-нибудь заметную стреловидность достаточно трудно. Стремление во что бы то ни стало добиться стреловидности привело к появлению подкалиберных пуль, у которых длина увеличена за счет уменьшения их диаметра. Типичным образцом такой пули является "Кировчанка". Второй путь предусматривает обеспечение устойчивости за счет создания гироскопического момента, возникающего при быстром вращении пули, т.е. использовать способ, применяемый в нарезном оружии. Чтобы привести пулю во вращение, разработчики таких пуль, называемых турбинными, на наружных образующих поверхностях и внутри сквозных каналов располагают под углом к продольной оси выступающие ребра (лопасти), которые под воздействием встречного потока воздуха должны привести пулю во вращение. Бесполезность для этой цели наружных ребер очевидна, так как отбрасываемый в стороны головной частью пули воздушный поток никакого воздействия на ребра, находящиеся в аэродинамической тени, оказать не может. Нарезной вид, который имеют пули с наружными ребрами, может только соблазнить доверчивого покупателя.

Об эффективности ребер, располагающихся внутри сквозных внутренних каналов, сказать что-либо определенное нельзя без особых исследований. Но даже если допустить, что они способны привести пулю во вращение, то для этого необходимо, чтобы она довольно значительное расстояние летела в положении, при котором ее продольная ось строго совпадает с направлением полета, т.е. она должна быть устойчива на начальном, самом неблагоприятном для этого участке пути. О том, что 50 м для раскрутки явно недостаточно, показывает элементарный расчет: на дистанции 50 м через внутренний канал пули Майера, диаметр которого равен 8 мм, пройдет столб воздуха массой около 3 г, энергии которого недостаточно для того, чтобы привести во вращение с большой скоростью пулю массой 30— 35 г. При таком соотношении масс (следовательно, и энергий) во вращение будет приводиться воздушная струя, проходящая через канал, сама пуля на этом пути не сможет приобрести быстрое вращение, при котором появится сколько-нибудь значительный гироскопический момент.

Кроме того, конструкторы, разрабатывая ту или иную пулю, представляют ее в полете в том виде, в котором она выглядит на чертеже, не учитывая те изменения, которые в ней произойдут во время выстрела. Это особенно относится к пулям, изготовляемым из свинца и его сплавов, а это практически все пули, применяемые в гладкоствольном оружии. Использование свинца объясняется несколькими причинами. Мягкий свинец позволяет пред- охранить стенки канала от повреждений при скольжении по нему пули и обезопасить ствол от раздутия или разрыва в зоне дульного сужения за счет легкой деформируемости в нем самой пули. Кроме того, большая удельная плотность свинца способствует сохранению большой кинетической энергии в полете, а деформация пули при ударе в цель увеличивает ее останавливающее действие.

Во время выстрела при максимальном значении давления форсирования пуля испытывает, как и дробовой снаряд, огромную перегрузку в результате ускорения при разгоне, приводящую к потере ее первоначальной формы, а следовательно, и потере ею аэродинамических качеств, которые были заложены в конструкцию.

1a и 1б - пуля Майера, вид сбоку и сверху до выстрела
2а и 2б - то же после выстрела
3а - пуля "Кировчанка" до, и
3б - после выстрела
4 - пуля "Спутник" после выстрела

На рисунке показаны пули Майера, "Кировчанка" и "Спутник" до и после выстрелов ими из ружья Иж-27Е. Стрельба производилась в конце зимы по глубокому рыхлому снежному покрову стрелковой трассы испытательной лаборатории. Путь торможения пуль в снегу составлял примерно 40-70м. Весной в связи с таянием снега пули опустились на грунт и были подобраны. Таким образом, эти образцы можно считать "девственными", т.е. не имеющими никаких дополнительных повреждений после вылета из ствола от соприкосновений с препятствиями.

Рассмотрим, что же произошло с этими пулями в процессе выстрела.

Пулю Майера можно рассматривать как трубу переменного сечения, передняя часть которой для придания стреловидности сделана более массивной, чем задняя. Это позволило при общей длине пули равной, 21,7 мм, расположить центр ее тяжести на расстоянии 9,1 мм от переднего торца, т.е. чуть ближе геометрического центра. В результате перегрузки, превышающей в начальный момент выстрела 45000 G, потяжелевшее во столько же раз тело пули осело на более легкую заднюю часть. Свинец, для которого характерно слабое сцепление между отдельными зернами, проявил под такой перегрузкой твердотекучесть и заполнил межреберные впадины, имевшиеся на наружной образующей поверхности, образовав гладкую цилиндрическую поверхность с волнистой бахромой на заднем торце, число волн которой соответствует числу имевшихся ребер. Внутренний канал превратился в почти глухой конус с остатками ребер в виде морщинистых складок неопределенной формы. Длина пули уменьшилась до 13,5 мм, т.е. на 38%. В результате происшедшего перераспределения массы центр тяжести сместился назад и оказался на расстоянии 5,5 мм от заднего торца. Таким образом, пуля приобрела обратную стреловидность и самую невыгодную аэродинамическую форму, при которой неизбежно ее перевертывание и полет кувырком. Пуля "Кировчанка", находившаяся в контейнере, выполнявшем роль жесткого корсета, сохранила подобие первоначальной формы, но деформация не только снизила баллистический коэффициент - основную баллистическую характеристику пули, определяющую способность данной пули преодолевать сопротивление воздуха при полете, - но и, что самое главное, лишила ее основного достоинства: стреловидности. Часть свинца переместилось (перетекла) из головной в хвостовую часть, вытолкнув из нее пластмассовый вкладыш, предназначенный для облегчения хвостовой части. До выстрела центр тяжести находился на расстоянии 17 мм от заднего торца, а после выстрела на расстоянии - 11,4 мм, т.е. у пули появилась обратная стреловидность, при которой неизбежно переворачивание и последующее кувыркание. Пуля "Спутник" теряет форму правильного шара. Задняя сторона становится более плоской, а в поперечном сечении ее размер равен диаметру канала ствола. Несимметричность формы деформированной пули "Спутник" создает предпосылки к появлению во время полета в воздухе боковых аэродинамических сил, способных отклонить ее с баллистической траектории в любую сторону, однако форма пули в сравнении с другими осталась наиболее обтекаемой, и поэтому, вызывая меньшее сопротивление воздуха, она дольше сохраняет запас кинетической энергии, полученный в результате выстрела.

В процессе исследования были произведены испытания других образцов свинцовых пуль, в том числе пуль БС (братьев Соколовых), пуль, присланных одним из охотников, представля- ющих собой цилиндр с расположенной в сквозном внутреннем канале винтообразной лопастью, а также пули "Вятка". Результаты хорошо видны на фотографиях. Пуля БС относится к типу турбинных и имеет сложную для изготовления конструкцию, пред- ставляющую собой центральный стержень, вокруг которого расположено массивное кольцо, соединенное с ним шестью тонкими наклонно к продольной оси расположенными перемычками, являющимися лопастями турбины. Задняя часть центрального стержня переходит в конусообразный хвостовик, между поверхностью которого и кольцом имеется щель для выхода воздушных струй из турбины. К заднему торцу пули крепится войлочный пыж. Во время выстрела в результате возникшей перегрузки кольцо, весящее около 12 гр., превращается в тело, обладающее инерционной массой свыше 500 кгс, и смяв перемычки, плотно садится на конус хвостовика. Центральный стержень также садится под возросшим в 45 тысяч раз собственным весом. В результате деформации сложная пространственная конструкция пули превращается в необтекаемый, беспорядочно летящий кусок свинца.

Пуля с винтообразной лопастью в канале в результате выстрела осаживается на более тонкую хвостовую часть и внутренний канал полностью закрывается.

Трансформация, происходящая с пулей "Вятка", видна на фотографии. Тело пули осаживается на пластмассовый пыж-обтюратор, а боковые ребра, предназначенные для стабилизации полета пули, исчезли. От них остались лишь небольшие выступы вокруг юбки пыжа.

1a - до и 1б - после выстрела пуля "БС". Опытная пуля со спиралеобразной лопастью во внутреннем канале
2а и 2б - до и 2в и 2г - после выстрела
Пуля "Вятка", 3а - до и 3б - после выстрела
4 - пуляя "Вятка" после выстрела из патрона, снаряженного без применения прокладки порохового пыжа

На рисунке воспроизведена пуля "Вятка" после выстрела патроном, в котором под пулей не было войлочного пыжа и прокладки. Так снаряжают патроны некоторые охотники, считая, что достаточно имеющегося у пули пластмассового пыжа. При таком снаряжении юбка обтюратора, прижатая большим давлением пороховых газов к стенкам гильзы, почти полностью отрывается от хвостовика, а прорвавшиеся в головную часть пули раскаленные пороховые газы прожгли в ней порядочную дыру, заодно выплавив стержень, на который надевается обтюратор.

Во время исследований, проводившихся в заводской лаборатории, помимо определения степени деформации при стрельбе патронами с различными баллистическими характеристиками, определялась также зависимость начальных скоростей и поперечников рассеивания пуль от величины деформации. Наиболее полные исследования были выполнены с пулями "Спутник" и Майера, для чего использовались специально снаряженные патроны, развивавшие среднее максимальное давление пороховых газов в патронниках стволов от 470 до 1144 кгс/см2.

Одинаково снаряженные с каждой пулей патроны подвергались следующим испытаниям: стрельба из баллистического ствола серией из 10 выстрелов для определения среднего максимального давления (P макс. Ср.) и скорости полета пули в 10м от дульного среза (V10 ср.);

  • стрельба из ружейных стволов серией из 10 выстрелов для определения V10 ср. Здесь и в других случаях стрельба производилась из стволов длиной 725 мм — цилиндр и 695 мм чок - 0,8 мм;
  • по два выстрела из стволов длиной 200 мм в тормозящую среду из поролона с марлевыми обрезками для получения пуль со степенью деформации, характерной для данного снаряжения;
  • стрельба по мишени, установленной на расстоянии 50 м, тремя сериями по 5 выстрелов в каждой для определения среднего поперечника рассеивания пуль.

Двойное определение V10 ср. производилось с целью проверки, какое влияние на величину начальной скорости может оказать разница в размерах каналов баллистического и ружейного стволов. Баллистический ствол имеет строго цилиндрический канал диаметром 18,53 мм, а ружейный ствол 12-го калибра имеет канал диаметром от 18,2 до 18,6 мм. Кроме того, технология изготовления ружейных стволов такова, что канал в готовом стволе всегда имеет небольшую, в пределах допуска, конусность с вершиной, обращенной в сторону дульной части.

Выбор для получения образцов деформированных пуль ствола длиной 200 мм был сделан после проведения специальных исследований, при которых было установлено, что процесс деформирования пули практически заканчивается на пути в канале длиной 150-200 мм. Дальше деформации от перегрузки не наблюдается, она уравновешивается сопротивлением материала, но может происходить по другим причинам, в частности при прохождении дульных сужений, если они имеются, или в результате трения о стенки ствола.

На фотографии показана пуля Майера после выстрела из ствола длиной 72 мм, т.е. практически из патронника. Диаметр пули равен 21,45 мм, что на 1,1 мм больше отверстия, из которого она вылетела. Такое увеличение диаметра произошло за пределами ствола под воздействием перегрузки в результате ускорения, сообщаемого пуле в период последействия вырвавшимися вслед за ней с огромной скоростью пороховыми газами. Продольное сжатие пули облегчалось тем, что отсутствие стенок не препятствовало ее свободному радиальному расширению.

Результаты исследований, в ходе которых было произведено свыше полутора тысяч выстрелов разными пулями, патронами различного снаряжения, из них около тысячи выстрелов только для определения величин рассеивания, позволяют утверждать, что большое рассеивание пуль при стрельбе из гладкоствольных ружей с конструкцией и де- формацией пуль не связано. Не имеющий никакой закономерности разброс пуль вызывается главным образом различными по величине и направлению боковыми импульсами, получаемыми пулями в период последействия пороховых газов, а также направленными в стороны составляющими аэродинамического сопротивления, возникающими при полете пуль.

Считается, что для успешной охоты и надежного поражения дичи поперечник рассеивания не должен превышать 100 мм на дистанции 50 м. Ни в одной серии во время исследований не был получен результат, удовлетворяющий этому условию.

Исследования, результаты которых приведены выше, были выполнены работниками заводской лаборатории; испытания спортивно-охотничьей техники и отчет о них были опубликованы в журнале "Охота и охотничье хозяйство" (N 9, 1982).

В 1983 году на завод обратился инженер Кировского завода охотничьего и рыболовного снаряжения Росохотрыболовсоюза В.В.Полев с просьбой провести испытания разработанной и изготовленной им новой пули для стрельбы из гладкоствольных охотничьих ружей, в которой неизбежная деформация свинцовой пули используется для прочного закрепления ее на пыже-стабилизаторе.

Патрон, снаряженный пулей Полева (в разрезе)
1 - головная часть пули
2 - шейка в передней части пыжа-стабилизатора
3 - аэродинамические ребра
4 - пороховой заряд
5 - кольцевой зазор межде головкой пули, пыжом-стабилизатором и контейнером, заполняемым материалом пули при ее деформации
6 - пыж-стабилизатор
7 - гильза

Пуля Полева, имевшая первоначальное название "Виктория", состоит из трех частей: собственно пули, изготовляемой из свинцового сплава, представляющей собой тело вращения грибообразной формы; пыжа-стабилизатора, изготовленного из пластмассы (полиэтилен высокого давления), в передней цилиндрической части которого имеется глухое отверстие под центральный стержень пули. Перед передним торцем на наружном диаметре имеется проточка, которая, заполняясь материалом пули во время ее деформации при выстреле, обеспечивает прочное взаимное соединение. Задняя часть, диаметр которой равен внутреннему диаметру гильзы, начинается с восьми выступов, одна из граней которых расположена наклонно к продольной оси детали, а другая параллельна ей. Обращенная назад стенка впадин расположена конусообразно. В заднем торце оформлена обтюрирующая юбка; контейнер, состоящий из двух половинок, надевается на пулю и вводится в гильзу при снаряжении. Внутри контейнера имеется разрядка, к которой помещается головка пули. Утолщенная нижняя часть служит опорой в ребра пыжа-стабилизатора и, кроме того, служит для использования деформации юбки пули для закрепления контейнера и направления сдвига материала пули внутрь, в проточку пыжа-стабилизатора.

Опытными стрельбами из баллистического ствола различно снаряженными патронами были подобраны элементы снаряжения, обеспечившие наибольшее соответствие требованиям по скорости полета пуль и величине среднего максимального давления пороховых газов: порох "Сокол" 2,2 г; капсюль "Жевело-М"; гильза пластмассовая. Патроны с таким снаряжением имели следующие баллистические характеристики: P макс. Ср. -698,4 кгс/см2 V10 ср. -426,72 м/с.

Окончательные результаты, полученные во время испытаний пуль В. Полева, следующие:

Ружье Иж-18, ствол — цилиндр
Серия 1 2 3 Средн.
Поперечник,
мм
85 84 110 93
Ружье Иж-27Е-1С, ствол - получок
Серия 1 2 3 Средн.
Поперечник,
мм
75 73 46 64,67
Ружье Иж-27Е-1С, ствол - чок
Серия 1 2 3 Средн.
Поперечник,
мм
72 70 166 102,67
Примечание: стрельба велась на дистанции 50 м тремя сериями по 5 выстрелов в каждой

 

Результаты стрельбы на дистанции 100 м с факультативной оценкой:
Серия 1 2 3 Средн.
Иж-18
цилиндр
170 196 95 153,6
Иж-27Е-1С
чок
152 160 110 140,6

 

Пуля Полева: слева перед снаряжением в патрон (половинка контейнера снята); справа вид пули после выстрела

В выводах о результатах испытаний пуль Полева отмечается их значительное преимущество в сравнении со всеми известными пулями, предназначенными для использования в гладкоствольном охотничьем оружии при охоте на крупного зверя. Немаловажное достоинство этой пули заключается, помимо высокой точности стрельбы, в способности сохранять запас кинетической энергии, полученный во время выстрела, благодаря меньшему сопротивлению воздуха. При сравнительных испытаниях с замерами скоростей полета в 10 и 50м от дульного среза пуля Майера при начальной скорости V10 ср.=379,5 м/с, через 40 м полета потеряла 84,5 м/с, в то время как пуля Полева, имевшая начальную скорость V10 ср.=427 м/с, в 50 м имела скорость 348 м/с. Многократные фотографии попета пули Полева на различных расстояниях от дульного среза подтвердили ее отличную устойчивость. На фотографии, сделанной во время испытаний пули Полева на Государственной испытательной станции в 1988 году, показано положение пули после выстрела на расстоянии 10 м от дульного среза. В сообщении об этих испытаниях, помещенном в журнале "Охота и охотничье хозяйство" (N9,1988), подчеркивается, что "... результаты испытаний и расчетов говорят о самых высоких качествах пули Полева, ее превосходстве над многими другими пулями".

Пуля Полева в полете в 10 м от дульного среза. Перед пулей головная баллистическая волна, позади - зона завихрений

Таким образом, охотникам, применяющим гладкоствольное охотничье оружие для охоты по крупнокопытным и хищным животным, предпочтительно использовать лучшие из имеющихся - пули Полева, автор которых продолжает работать над их дальнейшим совершенствованием как в отношении точности, тaк и эффективности поражения.

Н.Л. Изметинский, Л.Е. Михайлов
"Ижевские ружья. Ижевское оружие (том 1)"
Ижевск, издательство Удмуртского университета, 1995

1341
737
604
0