Пожалуй, в предверии Части 4 (о пулях), и в свете прошлого моего поста, изложу немного
ВНУТРЕННЕЙ баллистики.
Сразу отмечу, что говорим о бездымном нитропорохе, чьи газы горения в десятки раз превосходят его собственный объем.
Итак, существуют 4 периода в процессах выстрела: предварительный, первый, второй и период последействия газов.
Сами процессы можно описать достаточно просто:
1. горение пороха с образованием газов
2. преобразование потенциальной энергии пороховых газов в кинетическую энергию движения снаряда
3. движение газов заряда и движение снаряда.
Что вообще происходит при выстреле (временно забудем про амортизацию, прокладки, пыжи и т.д.)?
1. От удара бойка ударный состав капсюля воспламеняется, образовавшиеся газы, создающие первоначальное давление, и факел от капсуля и зажигают пороховой заряд, следствием горения которого образуются также газы.
*(помните про мощности капсюлей, о которых я писал ранее?)
2. Газы распространяются во все стороны и, стремясь расшириться, давят на снаряд, стенки и дно гильзы.
2.1. Давление на дно гильзы заставляет её прижиматься к затвору;
* (помните про механизмы запирания затвора?)
2.2. Давление на стенки гильзы плотно прижимает её к стенкам патронника, в т.ч. предотвращая прорыв газов назад;
2.3. Давление на снаряд заставляет его двигаться по каналу ствола.
С периодами несколько сложнее, но тоже можно описать понятным языком.
Как выше указал, принято разделять выстрел на 4 периода.
Два последних для нас не очень важны (они более важны "полу/автоматчикам" и т.п.):
второй период - это период от окончания горения пороховых газов до выхода снаряда из ствола.
период последействия газов - после выхода снаряда из ствола до истечения оставшихся газов.
А вот два первых - они для нас главнейшие.
Второй из них - первый период - рассмотрим кратко:
Это период нарастания и последующего уменьшения давления газов.
В этом периоде горение пороха происходит в быстро изменяющемся объёме, так как снаряд под давлением непрерывно возрастающего количества газов движется по каналу ствола.
В первый промежуток времени нарастание количества газов идёт значительно быстрее увеличения объёма заснарядного пространства, поэтому и давление быстро повышается, достигая наибольшей величины.
В дальнейшем давление начинает снижаться.
И вот теперь главный для нас период.
Предварительный: период с момента возгорания пороха до момента сдвижения снаряда.
Обратите внимание: ДО момента сдвижения снаряда.
Это говорит нам о том, что в данном периоде горение пороха происходит В ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ, пока давление не достигнет величины, необходимой для страгивания снаряда. Эта величина и называется давлением форсирования.
Даже из школьного курса физики, думаю, все помнят: давление газа зависит от объема (связь между температурой, давлением и объемом. Помните?).
Здесь же мы имеем до определенного предела постоянный объем и постоянное увеличение количества газа, следствием - рост давления.
Теперь не трудно понять, что значимую характеристику принимает на себя скорость горения пороха - "быстрота" пороха - т.е. скорость нарастания количества газов (следствием - скорость нарастания давления).
Здесь также стоит понять, что поскольку все эти процессы происходят за доли секунды, то сила, действующая на снаряд достигает гигантских величин.
Зачастую фигурирует термин "инерционная масса снаряда".
Это категорически неверный термин.
В инерционной системе Ньютона все массы инерционные.
А в теории гравитации - гравитационные :)
Тут правильно говорить про силу инерции - силу противодействия приложенной силе, согласно 3 закона Ньютона.
Может быть исходя из такого определения и используют НЕКОТОРЫЕ (отнюдь не все!) авторы термин "инерционная масса" снаряда.
Я же, как инженер, себе такого позволить не могу и буду оперировать нормальными терминами.
Думаю все помнят насчет силы инерции, что покатить шар для боулинга медленно толкая его ногой (или медленно и плавно на него давя) - легко и можно безо всякого вреда для ноги, а вот пнуть его со всей силы для достижения той же скорости, наверное, можно, только ноге печаль случится, да и шару тоже :)
Во внутренней баллистике ситуация прямо аналогичная.
Итак, мы имеем:
1. Для достижения снарядом необходимой скорости он должен получить соответствующее ускорение.
2. Это ускорение он может получить лишь в процессе движения в стволе.
3. Это ускорение ему может дать только горящий порох давлением своих газов горения.
4. В момент начала движения снаряда, порох начинает гореть в УВЕЛИЧИВАЮЩЕМСЯ объеме, а значит, несмотря на увеличение количества продуктов горения, давление не будет расти равно с ними, ибо имеет место быть и увеличение объема горения.
5. Существуют существенные (простите за тавтологию) ограничения прочности материалов и конструкций.
Таким образом получается система зависимостей:
Газы горения должны придать ускорение, но не должны разрушить снаряд и окружающие конструкции.
Разумеется, с простейшей точки зрения это решается скоростью горения пороха.
Чем медленней горит порох, тем медленнее идет нарастание давления, тем меньше начальная сила приложенная к снаряду, тем выше время приложения давления газов к снаряду, следствием постоянный прирост ускорения, следствием выше скорость.
Пример - нарезное оружие.
Сразу отвечу на потенциальный вопрос: почему же не используются "нарезные" медленные пороха в "гладком" стволе?
Ответ простейший:
1. Сравните вес "нарезного" снаряда с "гладким". Что вам даст 9 грамм дроби? Сколько дробин? :) А вес снаряда - критическая величина для пороха.
2. Частично используются: магнум-пороха (именно магнум, под 89 гильзы) гораздо ближе к нарезным, чем к классическим гладким.
3. Помним про 3й закон Ньютона и сопромат и понимаем, что тащить на себе авиационную пушку весом в 100 кг, которая может выдержать силы, возникающие при стрельбе зарядами гладкого оружия со скоростями нарезного, вряд ли согласится какой-нибудь охотник.
Ну да это уже лирика.
Итак, вернемся:
имеем систему зависимостей, с дополнительным ограничением, вызванным весом снаряда.
Решением, отличным от исключительно "тупости" пороха, является обеспечение продуктам его горения некоего начального пространства, где они не только разовьют давление Форсирования, но и продолжат наращивание давления (за счет продолжения горения) без повреждения окружающих конструкций с учетом начала движения снаряда (т.е. увеличения объема камеры горения).
Но в то же время мы должны помнить, что обеспечением горения пороха является давление и плотность укладки крупиц пороха.
Давление создает нам капсюль, а вот плотность укладки мы должны обеспечить сами.
Следствием же и является применение амортизирующих (деформирующихся) пыжей: своим сжатием/разрушением они обеспечивают тот самый начальный объем.
Теперь, я думаю, стало понятно - зачем нужны пыжи, каков смысл амортизации, и почему так сильно отличаются пороха, включая, например, те же Сунар-35 и Сунар-42 (разница в расчетном весе снаряда всего 20%, а разница в развиваемых давлениях без амортизации - несколько раз).
В качестве завершения приложу картинку внутренней баллистики выстрела.
Где Рф - давление форсирования.
- График внутренней баллистики
- graf.gif (11.75 КБ) Просмотров: 6097
Вячеслав_SS » 19 дек 2015, 07:21 
Спиртом или растворителем всё равно смоется, если гильза под другой номер ушла.
с вопросом "Что это было!!??"
желательно с ФАКТАМИ