Определяем шаг нарезов
Само словосочетание «нарезное оружие» подразумевает наличие в канале ствола винтовой нарезки. Что же представляет собой «нарез»? Это «винтовые канавки для придания пуле (снаряду) вращательного движения» (Военный энциклопедический словарь, М., 1983 г). Причем, во многих иностранных и отечественных системах принята правая нарезка, а, например, во Франции – левая.
С этим более или менее понятно, но как рассчитать длину нареза, на протяжении которой пуля делает один оборот? Эта величина называется шаг нарезов.
Интерес к этому вопросу существует и среди наших читателей, и этот интерес не только теоретический.
Зависимость шага нарезов обуславливается несколькими факторами. К их числу относятся: вес пули, ее начальная скорость, а также ее геометрических размеров (калибр, длина).
Прежде, чем начать рассказ о методиках расчета нарезов, необходимо разобраться в теоретической части внешней баллистики пули.
Итак, нарезка в стволе существует для того, чтобы придавать вращательное движение пули. Вращательное движение (от 1000 до 5000 оборотов в секунду) обеспечивает устойчивость пули в полете, аналогично эффекту «волчка». Чем выше частота вращения, тем более пуля «безразлична» к внешним факторам – опрокидыванию и сносу.
Однако в некоторых случаях, конструкторы умышленно «недокручивают» пулю для придания ей определенных свойств.
Например, при разработке семейства оружия Armalite (винтовка М16) под патрон 5,56х45 мм (.223 Rem) шаг нарезов был принят в 12 дюймов (305 мм). Полагали, что при попадании в цель пуля, теряя стабилизацию начинает «кувыркаться» в теле, нанося тем самым более серьезные раны. Впоследствии, было доказано, что куда более существенную роль в данном случае играла начальная высокая скорость (около 1000 м/с) пули, создававшая эффекта так называемой «временной пульсирующей полости». А пуля оказалась действительно недостабилизированной, что давало большое количество рикошетов, особенно в лесу.
Спустя некоторое время, на вооружение стран НАТО был принят патрон SS109 с более тяжелой пулей (4 против 3,5 г). Был изменен и шаг нарезов, например, в М16А2 он был уменьшен с 305 до 178 мм. В результате было получено оружие, отличающееся по своим боевым свойствам от первых модификаций: повышено пробивное действие, улучшена точность стрельбы.
С нарезами связана еще одна история, прямо относящаяся к отечественному оружию. Речь идет о снайперской винтовке СВД-63. Первоначально, для нее использовались патроны с легкой пулей ЛПС (9,6 г), которые не вполне удовлетворяли требованиям военных по точности. В 1967 г был принят на вооружения новый патрон с пулей ПС (7Н1), весом 11 г. Для более легкой ЛПС применялся «длинный» шаг нарезов 320 мм, а для более тяжелой ПС – 240 мм.
В результате, наступила некоторая путаница, никак не связанная с «ухудшением» или «улучшением» СВД, а лишь с типом применяемого патрона.
Но вернемся к баллистике. Как мы увидели, боевые свойства нарезного оружия очень сильно зависят от шага нарезов. Другой важной составляющей точной стрельбы применительно к каждому конкретному оружию является правильный подбор боеприпасов, который невозможен без некоторых специальных познаний.
Шаг нарезов прямо определяет оптимальные вес пули, необходимый для применения в данном конкретном оружии.
Существует несколько методик, позволяющих произвести нужные расчеты.
Формула Гринхила.
T=(K*D²) /L, где
T-шаг нарезов в дюймах
K-константа Гринхила
D-Диаметр пули в дюймах
L-Длина пули в дюймах
Константа Гринхила зависит от материала оболочки и сердечника, а также начальной скорости пули. Для пуль с медной оболочкой (или сплавов на ее основе) и со свинцовым сердечников равны:
При V0 от 457 до 853 м/с К=150; более 853 м/с К=180.
Рассмотрим данную методику применительно к известному карабину «Тигр» под патрон «Экстра» (13,2 г, длина 33,8 мм, свинцовый сердечник, томпаковая оболочка), начальная скорость – 760 м/с. К=150.
(150* 0,312²)/1,3307= 10,97*25,4=278 мм.
Известная фирма Sierra дает свою формулу для определения шага нарезов:
T=0.06*V*D²/L, где
T – шаг нарезов в дюймах
V- начальная скорость пули, фут/сек
D-диаметр пули в дюймах
L-длина пули в дюймах
Опять возьмем в качестве примера «Тигр» с патроном «Экстра».
0,06*2492*0,312²/1,3307=10,93*25,4=277 мм
Ф.К.Бабак («Основы стрелкового оружия») предлагает другую формулу:
H= V0 Sn²
332000 L
где h шаг нарезов, V0 – начальная скорость пули, м/с; L- длина пули, мм; Sn – поперечное сечение пули, мм ²; 332000 коэффициент, зависящий от материала пули.
Площадь поперечного сечения нарезного ствола равна (0,81-0,82) d, где S площадь поперечного сечения, см²; d – калибр по полям.
Обратим ваше внимание, что в данной формуле используются см², а в основной формуле – мм ², это нужно учитывать при расчетах.
В качестве примера, посчитаем шаг нарезов для того же самого «Тигра».
760 * (0,82*0,762)²=264 мм
11221600
Во всех трех случаях, мы получили довольно близкие результаты (около 270 мм).
Обычно, шаг нарезов округляют до ближайшей величины в дюймах или миллиметрах, в зависимости от традиции страны изготовителя.
Как правило, изготовитель оптимизирует шаг нарезов под самою тяжелую пулю (и длинную). Более легкими пулями стрелять также можно (хотя и с незначительной потерей точности), а вот более тяжелыми – нельзя. Поскольку, в этом случае, пуля будет недостабилизирована, баллистика ухудшится существенно.
Чаще всего, информацию о шаге нарезов можно получить из заводской инструкции или рекламного буклета.
А как быть если шаг нарезов не указан? Это довольно просто. Необходимо взять шомпол и плотно намотать на ершик патч (кусочек материи) таким образом, чтобы в канал ствола он входил с определенным усилием. Затем, сделать отметку на шомполе с помощью карандаша и продвинуть вперед. Как только шомпол совершит полный оборот, отмерить расстояние, которое он прошел. Это и является шагом нарезов вашего оружия.
В заключение, приведем типовые шаги нарезов в некоторых карабинах популярных калибров.
