Основы внешней и внутренней баллистики оружия, пуль и патронов

Когда речь заходит о боеприпасах, я считаю себя не более чем любителем - я немного занимаюсь снаряжением патронов, играюсь в SolidWorks и читаю пыльные тома, полные результатов тяжёлой работы людей, собравших подробнейшую информацию о патронах. Я, честно говоря, зубрила, но не настоящий эксперт. Но когда я начал писать, то обнаружил, что очень небольшое число людей, которых я встречаю, знают о патронах хотя бы столько же, сколько я.

Кстати сказать, эту ситуацию прекрасно иллюстрирует сравнение количества участников форума IAA (около 3200 человек на момент написания статьи), с форумом AR15.com, где количество зарегистрированных членов приближается к полумиллиону. И не забывайте, что форум IAA самый крупный англоязычный форум коллекционеров/любителей боеприпасов - по крайней мере, насколько мне известно, а AR15.com, просто один из множества крупных оружейных форумов в сети.

В любом случае, я являясь частью оружейного мира и как стрелок, и как автор, я услышал множество мифов о боеприпасах и баллистике, некоторые из них довольно очевидны для большинства людей, а вот другие повторяют гораздо чаще, чем следовало бы. Что стоит за некоторыми из этих мифов и в чём истина?

1. Больше значит лучше

Я поставил это утверждение на первое место, так как оно распространено наиболее широко. И этот миф никогда не умрёт, так как он достаточно нагляден. Если у вас есть под рукой, то возьмите и сравните патрон калибра .45 ACP с 9 мм, или .308 Winchester с .223; подойдут любые два патрона, сильно различающиеся по размеру и весу. Это так очевидно, что делает объяснение в определённой степени сложнее, что крупный патрон - лучший патрон, так как он причиняет намного большие повреждения. В вашей руке серьёзная пуля .45 ACP, в ней все три четверти унции (21,2 грамм), и она даже ощущается намного более солидной и мощной по сравнению с 9 мм, или .32, или любой другой пулей меньшего калибра.

Я не буду тратить много времени, строя предположения, "почему"? Может быть, это всё исходит от наших предков, подбиравших в реке камни, чтобы охотится на птиц, но я думаю, что подобная реакция и не даёт исчезнуть этому мифу.

Патроны .308 Win RWS & LAPUA, а также об их баллистике.

Но независимо от причины, внешняя баллистика различных пуль - сложный предмет, и часто результаты отличаются от предположений, которые можно сделать на основе только размеров разных пуль. Высокоскоростные винтовочные пули, убойно разрушающиеся при попадании в цель, например, могут нанести гораздо более тяжёлые раны, чем крупнокалиберные пули большего веса и размера, особенно если цель не защищена. Разрывные пули с полой оболочкой, даже таких небольших калибров, как .32, могут сильно разрушаться и причинять более массивные повреждения, чем оболочечная пуля .45 калибра. Даже форма пули может влиять на характер повреждений, так плоская, угловатая пуля будет лучше прорезать и разрывать ткани, чем пуля большего калибра со скруглённым носиком.

Ничто из этого не говорит, что больший калибра никогда не бывает эффективнее, или что всё одинаково и в определённой степени современные фаргментирующиеся или экспансивные пули не отличаются по эффективности, истина в том, что внешняя баллистика пули значительно глубже и сложнее, и часто реальные результаты разных пуль противоречат ожиданиям.

2. Более длинный ствол = пропорционально более высокой скорости

Это один из мифов, в котором интуитивно чувствуется подвох. Если мы в два раза увеличим длину ствола, мы удвоим скорость, так? Скорее всего, для моих читателей очевидно, что это не так, но есть ещё много людей, придерживающихся этого ложного утверждения (даже конструктор Лорен С. Кук (Loren C. Cook) повторял этот миф, рекламируя свой пистолет-пулемёт). Это очевидное допущение на основе информации, что более длинные стволы у винтовок (часто) обеспечивают повышение скорости полёта пули, но оно неправильно.

Отношение между длиной ствола и скоростью полёта пули на самом деле очень дифференцировано, но его суть в следующем: Когда загорается порох в патроне, образуются газы, расширяющиеся и оказывающие давление на донышко пули. Когда пуля зажата в гильзе, то при горении пороха давление повышается, и это давление выталкивает пулю из гильзы, а затем толкает её по каналу ствола, теряя свою энергию, кроме этого давление понижается из-за значительного и постоянного увеличения объёма, в котором находится газ. Это означает, что энергия пороховых газов понижается с каждым дюймом длины ствола, и её максимальное значение достигается как раз в оружии с коротким стволом. Например, увеличение длины ствола винтовки с 10 до 13 дюймов может означать увеличение скорости пули на сотни футов в секунду, а увеличение длины с 21 до 24 дюймов может означать увеличение скорости всего на пару десятков футов в секунду. Вы часто слышите, что изменение давления и силы, влияющей на донышко пули, называют «кривой давления».

Баллистика патрона

В свою очередь, эта кривая и её соотношение с длиной ствола отличается для различных зарядов. В патронах Magnum винтовочных калибров используется очень медленно горящее взрывчатое вещество, которое обеспечивает значительное изменение скорости полёта пули даже при использовании длинного ствола. В пистолетных патронах, напротив, используются быстрогорящие пороха, а это означает, что после нескольких дюймов увеличение скорости полёта пули вследствие использования более длинного ствола становится пренебрежительно малым. Фактически, стреляя пистолетным патроном из длинного винтовочного ствола, вы получите даже немного меньшую начальную скорость полёта пули по сравнению с коротким стволом, так как трение между пулей с каналом ствола начнёт тормозить полёт пули сильнее, чем дополнительное давление будет её ускорять.

3. Калибр имеет значение, тип пули - нет

Это странное высокомерное мнение очень часто всплывает в разговорах, особенно в виде фразы: «Калибра Х не достаточно. Вам нужен калибр Y», при этом упоминаемые калибры мало отличаются друг от друга. Возможно, что кто-то выбирает калибр, совершенно неподходящий для поставленной задачи, но чаще всего подобные обсуждения вращаются вокруг патронов, более или менее соответствующих задаче, при правильном выборе типа пули.

И теперь такое обсуждение становится более предметным, чем просто миф: практически во всех подобных спорах следовало бы больше обращать внимание на выбор типа пули, а не на калибр и мощность заряда. В конце концов, между оболочечной пулей .45 ACP и пулей с экспансивной полостью .45 ACP HST разница в эффективности гораздо выше, чем между 9 мм HST и .45 ACP HST. Выбор одного калибра или другого, скорее всего, не обеспечит огромной разницы в результатах попаданий, а вот выбор типа пули определённо имеет значение!

Выдержки полуторачасового семинара "Баллистика" Сергея Юдина в рамках проекта "Национальная стрелковая ассоциация".

4. Импульс = Останавливающая сила

Импульс - масса, помноженная на скорость, очень лёгкая для понимания физическая величина. Крупный мужчина, столкнувшийся с вами на улице, оттолкнёт вас сильнее, чем миниатюрная девушка, если они движутся с одинаковой скоростью. От крупного камня больше брызг. Эту простую величину легко подсчитать и понять. Чем крупнее что-то и чем быстрее оно перемещается, тем больший у него импульс.

Вот почему естественно было использовать импульс для грубой оценки останавливающей силы пули. Этот подход распространился по всему оружейному сообществу, от обзоров, в которых нет никакой информации, кроме того, что чем крупнее пуля, тем громче звон от попадания её по стальной мишени, до «останавливающего коэффициента Тейлора» (Taylor Knock-Out Index), в котором импульс соотносится с диаметром пули в попытке вычислить останавливающую силу по крупной дичи. Однако, хотя импульс и важная баллистическая характеристика, он не связан напрямую с эффективностью пули при попадании в цель, или с «останавливающей силой».

Импульс - сохраняющаяся величина, которая означает, что так как пуля движется вперёд под действие расширяющихся газов, то оружие при выстреле этой пулей будет двигаться назад с тем же импульсом, что и суммарный импульс пули и пороховых газов. Что значит, что импульс пули, которой стреляют с плеча или с рук, не достаточен для нанесения даже значительных повреждений человеку, не говоря уже об убийстве. Импульс пули, в момент попадания в цель, не делает ничего, кроме возможного ушиба тканей и очень небольшого толчка. Поражающая способность выстрела, в свою очередь, определяется скоростью, с которой перемещается пуля, и размерами канала, который создаёт пуля внутри цели.

Данная статья намеренно написана в привлекающей внимание и очень обобщённой манере, так как я планирую рассмотреть эти вопросы более подробно, на разных уровнях сложности, и хочу узнать, насколько читателей заинтересует подобная тема. Если вы хотите, чтобы я подробнее рассказал о боеприпасах и баллистике, скажите об этом в комментариях.