Несколько мыслей об отдаче оружия. Несколько мыслей об отдаче оружия Импульс отдачи оружия

Начальная скорость и энергия пули, отдача оружия

Начальной скоростью называется скорость движения пули у дульного среза ствола. За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной и меньше максимальной. Она определяется опытным путем с последующими расчетами. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.

Начальная скорость является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет.

Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола; веса пули; веса, температуры и влажности порохового заряда, формы и размеров зерен пороха и плотности заряжания.

Чем длиннее ствол, тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше начальная скорость. При постоянной длине ствола и постоянном весе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше вес пули.

Изменение веса порохового заряда приводит к изменению количества пороховых газов, а, следовательно, и к изменению величины максимального давления в канале ствола и начальной скорости пули. Чем больше вес порохового заряда, тем больше максимальное давление и начальная скорость пули.

Длина ствола и вес порохового заряда увеличиваются при конструировании оружия до наиболее рациональных размеров.

С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличивается максимальное давление и начальная скорость. При понижении температуры заряда начальная скорость уменьшается. Увеличение (уменьшение) начальной скорости вызывает увеличение (уменьшение) дальности полета пули. В связи с этим необходимо учитывать поправки дальности на температуру воздуха и заряда (температура заряда примерно равна температуре воздуха).

С повышением влажности порохового заряда уменьшается скорость его горения и начальная скорость пули.

Форма и размеры пороха оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а, следовательно, и на начальную скорость пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.

Плотностью заряжания называется отношение веса заряда к объему гильзы при вставленной пуле (каморы сгорания заряда). При глубокой посадке пуля значительно увеличивается плотность заряжания, что может привести при выстреле к резкому скачку давления и вследствие этого к разрыву ствола, поэтому такие, патроны нельзя использовать для стрельбы. При уменьшении (увеличении) плотности заряжания увеличивается (уменьшается) начальная скорость пули, отдача оружия и угол вылета.

Для поражения человека кинетическая энергия пули нормального калибра (6,5-9 мм) в момент встречи с целью должна быть не менее 78,5 Дж. Убойность пули стрелкового оружия сохраняется практически до максимальной дальности стрельбы.

Отдача огнестрельного оружия это действие при выстреле, главным образом приведенной силы давления пороховых газов, приложенной к стволу. Отдача вызывает толчок в плечо или руку стрелка. Последствия отдачи уменьшает дульный тормоз-компенсатор. В автоматическом оружие отдача используется для его перезаряжания.

Scepter 06-02-2004 22:48

Я читал на форуме об отдаче из разных калибров, пистолетов, итд. А из одного и того же пистолета, определенного калибра, что по вашему описывает отдачу правильнее, энергия или импульс?
Фактически на руку при выстреле действует сила отдачи, что ее заставляет двигаться - СИЛА. F=m*a - раз ускорение то скорость в первой степени. Если считать (как подавляющее кол-во источников, во всяком случае интернетных) что отдачу описывает энергия, Ek=mv2/2, то здесь в рассмотрении скорость в квадрате.
Так вот вопрос исходя из вышенаписанного следующий, по вашему мнению, на силу отдачу (из одного пистолета того же калибра) скорость пули влияет в первой степени или в квадрате?

Doggy 06-02-2004 22:57

Теоретически отдача при отталкивании двух тел считается через импульс...но отдача передается в пистолете в два этапа...первый напрямую..пока ствол сцеплен с затвором и второй через возвратную пружину когда затвор идет назад.

filin 06-02-2004 23:11

Насколько я знаю,у нас отдачу как явление никто толком не изучал.Знаю только,что патроны одной партии дают разное субъективное ощущение отдачи при стрельбе из разных однотипных пистолетов.Почему - гадайте сами.

Михаил HORNET 07-02-2004 12:30

импульс, естественно.

Пружины и т.п. - только растягивают момент силы, что, однако, объективно СИЛУ отдачи снижает, но импульс не изменяется.

БМД 07-02-2004 01:27

Ребята,просветите тёмного- а какая на хрен разница для пользователя?И потом,не согласен с Михаилом-упругость пружины приводит к поглощению кинетической энергии и снижению импульса.

Михаил HORNET 07-02-2004 07:49

пружина никак не может повлиять на импульс, формула которого известна и не может быть никак скорректирована, но она может растянуть время и уменьшить /перераспределить действующий на стрелка момент сил.

Гуманоид 07-02-2004 08:00

Снизить импульс нельзя, его можно лишь растянуть во времени. Что и делается пружиной. Или резиновыми затыльниками. На работу механики затрачивается энергия отдачи, но не её импульс. mv = Ft, отсюда видно, что с увеличением времени воздействия падает его сила. Если эе гасить энергию отдачи отбросом пороховых газов (безоткатки, дульные тормоза...) то это уже совсем другая песня.

Alex9x19 07-02-2004 09:03

импульс, естественно.
m пули * V пули + m газов * V газов = m оружия * V оружия.
Пружины и т.п. - только растягивают момент силы, что, однако, объективно СИЛУ отдачи снижает, но импульс не изменяется.

Все верно, отдача это импульс.
Сравните как отдает 308 вин и 12 кал пуля.
Энергия у них одинаковая а импульс у 12 кал в полтора раза больше.
Я на свой rem 870 поставил амортизатор от Hogue, там пружина растягивает импульс во времени и превращает его в толчек vs удар.

БМД 07-02-2004 11:10

quote: Originally posted by Михаил HORNET:
пружина никак не может повлиять на импульс, формула которого известна и не может быть никак скорректирована, но она может растянуть время и уменьшить /перераспределить действующий на стрелка момент сил.

Alex9x19 07-02-2004 11:53

Кинетическая энергия-мв2\2,м-константа,явление отдачи происходит в крайнем положении затвора,когда пружина сжата,и часть кинетической энергии затвора на это затрачена,соответственно упала скорость,соответсвенно импульс.Это для пистолета,по поводу револьвера или болта Ваша формула у меня сомнений не вызывает .
Понятно,что потом энергия вернёт накопленную энергию,но на отдачу это не подействует,так как движение идёт в противоположную сторону.

Явление отдачи начинается до того как затвор остановится.
На раму будет действовать сила возвратной пружины ~ 8 кг.
Посмотри замедленное видео, там это видно, ствол начинает подниматься до удара затвора об раму.

Scepter 07-02-2004 18:44

Я думал для таких экспериментов по перезаряженным патронам может и стоило бы Ransom Rest иметь, только стоит он прилично очень. У кого нибудь есть опыт его использования?

SONY 07-02-2004 19:15

Почему правильнее считать энергию:
Возьмям пистолет массой 1кг и 2кг (ну например два револьвера.357 Magnum), если патроны одинаковые, то импульс отдачи одинаковый (и всегда равен импульсу пули), но всем известно, что чем тяжелее оружие, тем меньше отдача, а импульс выходит от массы не зависит. Энергия отдачи оказывается обратно пропорциональной массе оружия, именно такую зависимость мы наблюдаем стреляя одинаковыми патронами из различных по массе пистолетов.
Разумеется растягивание во времени отдачи снижает её воздействие на стрелка, т.к. снижается мощность отдачи.

Заметим что считать нужно НЕ ЭНЕРГИЮ И СКОРОСТЬ ПУЛИ, А ЭНЕРГИЮ И СКОРОСТЬ ОРУЖИЯ! Чем легче пуля - тем меньше энергии переходит оружию (E пули)/(E оружия)=(m оружия)/(m пули), т.е. лёгкие пули дают меньшую отдачу несмотря на большую скорость.

Связь между энергией отдачи и импульсом пули (в случае, если используется не автоматическое оружие) имеет вид E=(P^2)/2M, где E - энергия отдачи, P - импульс пули, M - масса оружия. В случае автоматического оружия эта формула выполняется приближенно.
Если взять пулю в 2 раза легче и предположить, что её скорость станет в 1,5 раза выше, то энергия ПУЛИ увеличится на 12.5%, импульс ПУЛИ И ОРУЖИЯ снизится на 25%, а энергия ОРУЖИЯ снизится на 43.75%. Т.е. лёгкие пули обеспечивают меньшую энергию и меньший импульс отдачи.

Alex9x19 08-02-2004 12:01

quote: Originally posted by Scepter:
Для пользователя какая разница. Разница такая что естественно желаение достичь наименьшей отдачи при наибольшей точности, поскольку меня интересует сугубо спортивная сторона стрельбы (правда не ИПСЦ), то я хочу посмотреть комбинации массы пули/ее скорости - заряда порохового, занимаясь перезарядкой.
Фактически интересно было бы знать о сравнении отдачи после выстрела тяжелой пулей - 147 с дозвуковой скоростью, не знаю, 300 м/с или даже меньше и отдачей от выстрела с легкой пулей - 120, 115 например или даже 95 с намного более высокой скоростью. Интересна не только отдача, но и кучность (на 25 м), конечно в независимости от погрешности стрелка, из тисков например.
Конечно отдача будет выше от выстрела скоростной пулей, но вопрос насколько? Если брать в расчет импульс то скорость выступает в первой степени и это приемлемо, если же энергия то она там в квадрате и тогда отдача при стрельбе со скоростью за 400 м/с легкими пулями будет весьма ощутимой. Кроме практических опытов интересно было бы знать и теоретическую сторону дела.
Я думал для таких экспериментов по перезаряженным патронам может и стоило бы Ransom Rest иметь, только стоит он прилично очень. У кого нибудь есть опыт его использования?

при равных импульсах отдача будет одинакова.
Именно по импульсу пули (Power Factor) делят Minor и Major в IPSC для уравнивания участников по отдаче. Тем не менее подавляющее большинство использует легкие 115 гр пули, остальные 124. Речь идет о пулях диаметром 9 мм различных калибров.
147 гр не использует никто. Как и 90. Наиболее точные пули для всех моих стволов это 115 JHP. Наименее точные 90 гр.

олд 08-02-2004 12:57

Энергия - в начале.Из нее можно,для простоты,взять производное - импульс.ЭНЕРГИЯ ИЗНАЧАЛЬНА.Из нее идет работа.

Гуманоид 09-02-2004 06:19

Хочу заметить, что импульс оружия после выстрела БОЛЬШЕ, чем импульс пули. Ибо складывается из закона сохранения супротив ещё и импульса пороховых газов, а также, коли он есть, и пыжа. Резонно, на самом деле, было бы задать вопрос - почему поражается противник, получающий уже погашенный сопротивлением воздуха импульс только пули, а не стрелок, огребающий весь импульс выстрела сполна? Площадь соприкосновения? Никто не хочет поставить на себе эксперимент? Положите на плечо себе бронепластину с площадью, равной площади затыльника приклада. И попросите в туды пальнуть. Не думаю, что у кого-то хватит ума такое учудить. Так что поражающим фактором пули является именно энергия. Другой вопрос - что мы больше чувствуем при отдаче - энергию оружия или его импульс? Ответ прост - если нас отшвыривает назад - это работает импульс. Если ставит синяк - это уже энергия. Величины эти неразрывно связаны, но вот действие у них различно. Дело в том, что импульс никуда не девается, в отличии от энергии. Если кинетическая энергия может перейти в потенциальную энергию пружины, в тепловую посредством упругих и неупругих девормаций, то переданный плечу прикладом импульс потребуется целиком погасить своими ногами, упираясь ими в мать сыру землю. Энергия же оружия как раз и займётся деформацией вашего плеча. (ну или ладони - для короткоствола)

------------------
Вы имеете право хранить молчание.

Crown 09-02-2004 16:27

quote: Originally posted by БМД:
Ребята,просветите тёмного- а какая на хрен разница для пользователя?И потом,не согласен с Михаилом-упругость пружины приводит к поглощению кинетической энергии и снижению импульса.

Не-а.
Закон сохранения не обманешь.

Просто интенсивность наблюдаемых линий, поскольку этим эффектом задается только число частиц с подходящей энергией. Нас не интересует абсолютная интенсивность полос , поэтому здесь не обсуждается этот аспект МБ-спектроскопии. Однако упомянем, что для некоторых веществ (обычно твердых молекулярных веществ) решеточные и молекулярные колебания возбуждаются до такой степени, что при комнатной температуре происходит только небольшое число переходов без отдачи и спектр не наблюдается. Часто спектр регистрируют путем значительного понижения температуры образца. 

    Энергия отдачи кристалла после удара струи равна  

Во-вторых, энергия у-квантов должна лежать в пределах 10 должна быть соответственно велика, но энергия отдачи не должна превышать колебательных квантов решетки. 

Не рассматривая подробно, следует указать только, что величина ф или пренебрежимо мала (энергия отдачи атома или молекулы при испускании фотоэлектрона, за исключением фотоионизации водорода), или может быть учтена как постоянная для данного прибора (работа выхода материала спектрометра). Работу выхода каждого образца обычно нет необходимости знать, поскольку образец находится в электрическом контакте со спектрометром. Таким образом , при измеренной кин и известной частоте монохроматического излучения V непосредственно определяется энергия связи электрона 

    Мэе будет сообщать довольно большую энергию отдачи даже очень тяжелому атому. 

Вторая трудность, которая остается в силе даже при низких температурах , - это затраты части энергии при излучении или поглощении "f-кванта на отдачу излучателя или поглотителя Энергия излучаемого кванта становится меньше резонансной на величину энергии отдачи 

В актах излучения и поглощения 7-квантов необходимо учитывать еще отдачу ядра . При переходе ядра из возбужденного состояния с энергией в основное (энергия которого ео принята равной нулю) 7-квант приобретает энергию е, меньшую, чем е, на величину e энергии отдачи ядра, т. е.

Активированные нейтронами атомы серы, содержащиеся в газойле, вступают в хорошо известные реакции радиоактивных изотопов 1421, поскольку энергии отдачи , выделяющиеся при разложении нового изотопа. 

При бомбардировке сероуглерода нейтронами происходит реакция 3 (л, р) Р. Энергия отдачи образующегося Р почти в 6000 раз превосходит энергию химической связи 8-С, поэтому атомы Р вылетают из молекулы и распределяются в среде сероуглерода (в котором элементарный фосфор растворим). Из сероуглеродного раствора Р может быть выделен отмыванием водой , в которой растворены окислители , переводящие элементарный фосфор в ортофосфор-ную кислоту, 

Правая кривая на рис. 15.1 демонстрирует энергетическое распределение у-лучей, необходимое для поглощения. Связь между энергиями образца и источника видна из всего рисунка. Как показывает площадь заштрихованного участка рисунка, вероятность того, что энергия у-кванта источника будет поглощаться образцом, невелика. Поскольку ядерные энергетические уровни квантованы, вероятность поглощения у-кванта , в результате которого произойдет переход в образце, очень мала . Основной причиной несогласования энергий у-квантов является энергия отдачи , так как испущенного излучения лежит при в то время как центр энергетического распределения излучения, необходимого для поглощения, лежит при Е, + К. Величина Л для газообразных молекул (10 эВ) значительно превышает типичную величину доплеровской энергии. Для того чтобы кривые энергетического и образца перекрьгаались, доплеровская энергия должна быть достаточно большой, т.е. источник должен двигаться со скоростью 2 10 см/с, чего достичь нелегко . Однако, если величину К можно уменьшить или если можно найти условия для перехода, не сопровождающегося отда- 

В этом уравнении опущена незначительная энергия отдачи и введена работа выхода (4 эВ) внутренних металлических поверхностей спектрометра РФС. Работа выхода материала спектрометра - это энергия, необходимая для удаления электрона с поверхности спектрометра . Работа выхода образца отличается от работы выхода материала спектрометра . Образец в спектрометре РФС находится в электрическом контакте со спектрометром, и, если имеется достаточное число носителей заряда (многие образцы представляют собой диэлектрики и носители заряда образуются в ходе облучения), уровни Ферми для образца и спектрометра будут одни и те же. Уравнение (16.25) можно понять, рассмотрев экспфимент РФС. При фотоионизации электрон образца получает некоторую кинетическую энергию ,. Для того чтобы попасть в спектрометр, электрон должен пройти через входную щель . Поскольку рабочие потенциалы спектрометра и образца различны , кинетическая энергия электрона изменяется до что обусловлено либо ускорением, либо замедлением фотоионизованного электрона входной щелью . В камере спектрометра электрон имеет кинетическую энергию и эта энергия измеряется прибором. Таким образом , для соотнесения энергии связывания с уровнем Ферми в выражение вводится К счастью, нет необходимости знать работу выхода каждого образца. 

ГОРЯЧИЕ АТОМЫ - атомы, возника-10щие в результате ядерных превращении. Они называются Г. а., т. к. их энергия соответствует энергии атомов, нагретых до миллионов градусов. Г. а. называют также атомами отдачи, поскольку они воспринимают кинетическую энергию отдачи материнского ядра . Благодаря высокой кинетической энергии , возбужденному электронному состоянию и высокому положительному заряду , Г. а. способны вступать в такие химические реакции , в которые обычные атомы не вступают. Г. а. все большее применение находят при синтезе меченых соединений . Перспективно использование реакций Г. а. в процессах синтеза аммиака , полимеризации, проведении реакций без катализатора и др. 

    Ядерные процессы , как правило, сопровождаются выделением (выбрасыванием) различных частиц (электронов, нейтронов, а-ча-стиц и др.), а

“Мне нравится мой 9,17 мм, потому что у него резкая отдача”.

“Я ненавижу свой 9,17 мм, потому что он лягается как злой осёл”.

“Я не хочу калибр 10×22 мм Смит и Вессон (.40 S&W), т.к. сила отдачи для меня слишком велика”.

“У моего калибра.40 S&W самая мягкая сила отдачи при выстреле, обожаю его!”.

“Калибр 9 мм - хороший выбор, у него контролируемая отдача”.

“Я только что купил 9 мм, и у него отвратительная отдача…”.

Самое смешное во всех этих высказываниях - что все они правдивы! Когда оценивается сила отдачи огнестрелного оружия: на 50 процентов используется наука, на 50 процентов - собственное мнение и на 112 процентов - магия. Это происходит из-за того, что некоторые параметры отдачи можно выразить цифрами, которые будут иметь вполне однозначное значение для тех, кто любит физику. Но другие стороны отдачи очень субъективны. А некоторые факторы зависят от вашей физической формы, строения и силы ваших рук.

У большинства из нас с отдачей отношения весьма сложные.

Что создаёт отдачу?

Мы рассматриваем концепцию «брыкания» оружия субъективно и делаем много допущений. Люди полагают, что калибр 9x17 мм (.380 ACP) не даёт отдачи, у калибра 9x19 мм отдача небольшая, а у других калибров сила отдачи - это как удар кувалдой по кирпичу, который вы держите в зубах.

В реальности калибр действительно оказывает влияние на силу отдачи, но есть также и множество других факторов. Факторов, которые определяют, какую силу отдачи вы почувствуете - это масса пули, масса заряда пороха в патроне, скорость пули и газов, а также масса оружия. Поступательное движение горящего пороха и газов с определённой скоростью создаёт импульс, направленный вперёд. Он должен быть точно сбалансирован импульсом перемещения оружия назад, в направлении стрелка. Из-за третьего закона Ньютона, физики и прочего. Импульс за единицу времени - это момент ощущаемой вами силы, который мы любовно называем отдачей.

Какой из пистолетов имеет меньшую отдачу?

Небольшие расчёты с этими переменными (вес пули и пороха, скорость и вес оружия) дадут в результате количество фунтов-футов (кг-см) силы отдачи. Вы можете подумать, что фунт-футы - это величина силы на определённом расстоянии. То есть один фунт-фут измеряет величину усилия, необходимого для перемещения объекта весом в один фунт на расстояние в один фут, если не обращать внимание на, например, трение. Но не заходите слишком далеко в попытках сравнить ощущаемую отдачу от различного оружия и патронов, опираясь только на числовые значения силы отдачи. Потому что это только часть картины.

Несколько реальных значений силы отдачи…

Ранее я сказал, что несколько взаимоисключающих заявлений правдивы. Вкратце объясню, почему. Вы можете стрелять патроном любого калибра, как из лёгкого, небольшого пистолета, так и из крупного и тяжёлого. Выстрел патроном калибра 9×17 мм будет практически неощутим, в то время как отдача от выстрела тем же патроном из карманного пистолета весом в несколько унций может ощущаться весьма сильной. Давайте рассмотрим несколько примеров. В них я использую свои данные о пороховом заряде, так как я снаряжаю их сам и знаю вес пороха в различных патронах. Обычно для фабричных патронов не указываются данные о заряде пороха.

9×17 мм: Ruger LCP и Beretta Cheetah

Небольшой карманный пистолет Ruger LCP весит всего 9.7 унций, или около 0.6 фунта без обоймы. Для примера, возьмем скорость движения пули весом 90 гран калибра 9×17 мм равной 980 футов в секунду. Это «среднее» значение для фабричных патронов калибра.380. Полученная величина силы отдачи равна 5.59 фут-фунтов.

Пистолет Beretta Cheetah гораздо крупнее, модель 84 весит без обоймы 23 унции. Стрельба патроном с такой же пулей даст нам силу отдачи 2,36 фут-фунтов.

9x19 мм: Smith & Wesson Shield и Sig Sauer P226

Стрельба пулей весом 115 гран с зарядом пороха 5,8 гран со скоростью 1233 фута в секунду из пистолета Smith & Wesson Shield, весящим 19 унций в калибре 9x19 мм, даёт силу отдачи 7.26 фут-фунтов. Стрельба таким же патроном из полноразмерного Sig Sauer P226, весящего 34.4 унции, даёт всего лишь 4.01 фут-фунта силы отдачи. Гораздо меньше, чем при стрельбе патроном калибра 9x17 мм из меньшего и более лёгкого пистолета.

Перейдем к пугающему многих новичков калибру: выстрел пулей весом 230 гран калибром 11,43x23 мм (.45 ACP) из пистолета Smith & Wesson SW1911 eSeries даёт силу всего лишь 6.51 фут-фунтов. Можно целый день заниматься математикой, но это только часть уравнения. Я упомянул эти цифры только чтобы показать, что больший калибр может и не обладать очень уж сильной отдачей. Всё зависит от используемого оружия и вашей техники стрельбы. Сила отдачи может быть сравнима с выстрелами меньшим калибром из более лёгкого оружия.

Почему большие пистолеты обладают меньшей отдачей?

Из больших пистолетов стрелять проще, так как ваша рука может правильно обхватить рукоять, а также ещё по нескольким причинам. Во-первых, пистолеты большего размера тяжелее, а сила отдачи обратно пропорциональна весу оружия. Больший вес даёт меньшую отдачу, если все остальные параметры одинаковы.

А вот ещё одна причина, почему при стрельбе из больших пистолетов отдача ощущается меньше, и ключевое слово здесь «ощущается». Большой размер рукоятки обычно означает большую площадь контакта с вашей ладонью. Чем больше площадь контакта, тем легче ощущаемая отдача. Например, представьте стрельбу из пистолета калибром 9х19 мм, при помощи только большого, среднего и указательного пальцев. Больше ничего. В таком случае вы определённо почувствуете выстрел. Пистолет подпрыгнет и возможно даже выскользнет из руки. Да и ваши пальцы тоже не будут счастливы от такого выстрела. А теперь представьте стрельбу из того же пистолета, но с рукояткой прекрасной формы, идеально повторяющей контуры каждого вашего пальца и всей ладони. Выстрел будет гораздо комфортнее, гарантирую. Дополнительная площадь контакта помогает вам контролировать оружие и обеспечивает большую площадь приложения отдачи.

Хотя, не всё так просто!

Чтобы сэкономить время, место и из-за риска усыпить вас, в этой статье мы рассмотрели только силу отдачи, выраженную в фут-фунтах. Хотя это и неполная картина, она служит тому, чтобы показать вам интересные отличия выстрелов различными патронами из разного оружия. Если копнуть глубже, нам придётся принимать во внимание такие вещи, как импульс отдачи, в расчёте которого участвует скорость, с которой отдача взаимодействует с вашей ладонью. Это одна из причин, по которой стрелки описывают некоторые комбинации калибра и пистолета как «резкие», а некоторые как «мягкие». Но это мы отложим для следующей статьи.

В заключение хочу попросить вас не делать выводов об отдаче только на основе калибра, не принимая во внимание оружие, из которого будет производиться выстрел. Вес и удобство оружия оказывает большое влияние на то, какую отдачу вы почувствуете.

По материалам статьи Тома МакХэйла (Tom McHale) - автора серии книг Insanely Practical Guides, в которых вещи объясняются с практической точки, доступно и весёлым языком.

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
(Третий закон Ньютона).
Никакие внутренние силы не в состоянии изменить суммарный импульс системы.
(Одна из формулировок закона сохранения импульса).

Для начала определимся с терминами:

1. Отдачей называется движение оружия (ствола) назад во время выстрела. (Основы стрельбы из стрелкового оружия).


2. Откат стрелкового оружия. Откат (Недопустимо -- отдача стрелкового оружия) -- Перемещение стрелкового оружия под действием сил, возникающих при выстреле. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения)


3. Отдача стрелкового оружия. Отдача. -- Силовое воздействие стрелкового оружия на стрелка, станок или установку в результате выстрела. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения).

Как видно ГОСТ разделяет собственно перемещение оружия и силовое воздействие на стрелка, станок или установку. Для упрощения я буду использовать термин отдача в его устоявшемся первом значении приведенном в «Основах стрельбы...».

Параметры отдачи.

Отдача характеризуется несколькими параметрами:

1. Импульс.


2. Энергия.


3. Сила.


4. Мощность.

1. Импульс отдачи.

В силу третьего закона Ньютона два тела взаимодействующие друг с другом приобретают импульсы равные по величине и противоположные по направлению. Численно импульс силы равен p=Ft, где p — импульс, F — сила, t — время взаимодействия. Так же импульс тела равен p=mv, где m -- масса тела, v -- скорость. С импульсом выстрела все немного сложнее, т.к. из ствола вылетает не только пуля, но и пороховые газы, поэтому импульс отдачи вычисляется по эмпирической формуле

где m — масса пули, v0 — начальная скорость пули, w — масса порохового заряда, g — ускорение свободного падения, нужно для перевода из системы СИ в техническую систему единиц (из Н*с в кгс*с).

Согласно закону сохранения импульса (ЗСИ) суммарный импульс закрытой системы (не взаимодействующей с внешними телами) является константой. Т.е. никакая автоматика не в силах изменить импульс оружия который оно получило в результате выстрела. Единственный способ повлиять на импульс отдачи это воздействовать на пороховые газы с помощью, например, ДТК.

2. Энергия отдачи.

Ни для кого не секрет, что стрельба одинаковым патроном из более тяжелого оружия явялется более комфортной. Причиной этого является энергия отдачи численно равная , где p — импульс отдачи, а M — вес оружия, g — ускорение свободного падения . В технической системе единиц энергия измеряется в килограмм-метрах (кгм). Т.к. вес оружия у нас задан и является величиной постоянной, в пределах допуска при производстве, то согласно все тому же ЗСИ никакая автоматика не в силах изменить энергию отдачи оружия.

3. Сила отдачи.

Еще раз вернемся к формуле импульса p=Ft, p=const, но есть у нас величина на которую мы можем влиять — это время взаимодействия t. Тогда согласно все тому же ЗСИ увеличив время взаимодействия в 10 раз мы уменьшим силу отдачи в те же 10 раз. . Этот эффект давно используется в артиллерии, когда связь между стволом орудия и лафетом осуществляется через тормоз отката. Время выстрела исчисляется тысячными долями секунды за это время ствол с затвором и получает импульс отдачи, но воздействие, через тормоз отката, ствола на лафет осуществляется на пару порядков дольше, соответственно и сила воздействия на лафет во столько же раз меньше.

4. Мощность отдачи .

Связь отдачи и автоматики

Отдача связана только с той автоматикой которая приводится в действие непосредственно отдачей. Это свободный и полусвободный затвор, отдача ствола при коротком или длинном ходе и т.д. Особняком стоят системы не имеющие автоматики вообще или имеющие автоматику не связанную с отдачей:

1. Характерный пример первого случая это трехлинейка. У нее вообще нет автоматики, тем не менее отдача вполне себе есть, как ни удивительно для некоторых людей которые считают, что отдача это только когда автоматика работает.


2. Системы с газоотводной автоматикой и жестким запиранием ствола. Самый распространенный случай в индивидуальном стрелковом оружии пехоты — автомате. Автоматика там приводится в действие газовым двигателем независимо от отдачи.

​Влияние отдачи и автоматики на кучность автоматического огня.

Для начала следует поговорить о корректности сравнения отдачи различных образцов оружия.
Сравнивать два образца по импульсу отдачи корректно только при приблизительно равных массах и схемах автоматики. Например АКМ, АК74, М16, G36 имеют близкую массу и газоотвод с жестким запиранием и их сравнение по импульсу отдачи будет корректным. В тоже время сравнение автомата и ручного пулемета под одинаковый патрон корректно проводить по энергии отдачи, т.к. при равном или большем (у пулемета) импульсе энергия отдачи пулемета будет меньше чем автомата из-за бОльшей массы пулемета. Так же не стоит забывать о наличии различных дульных устройств которые могут как уменьшать отдачу (дульный тормоз), препятствовать уводу ствола с линии стрельбы (компенсатор), так и усиливать отдачу (усилитель отдачи). И наконец самое корректное сравнение по мощности отдачи, только так можно достаточно объективно сравнить оружие с газоотводом с жестким запиранием и оружие с отдачей ствола при длинном ходе или газоотводом с торможением отката стреляющего агрегата.

Особенности рассеивания при автоматическом огне

Классическая картинка из наставления...

Особенностью рассеивания при стрельбе автоматическим огнем, особенно из малоустойчивых и неустойчивых положений, является то, что основная причина рассеивания это отдача и в какой-то мере влияние автоматики.
Рассмотрим процесс подробнее:

1. Оружие наведено на цель, производится спуск курка и следует первый выстрел очереди.


2. Пуля вылетает из ствола и полученный импульс отдачи начинает отклонять ствол автомата вправо-вверх, тем временем происходит страгивание и разгон затворной рамы.


3. Газы разгоняющие затворную раму, согласно третьему закону Ньютона, действуют не только на поршень, но и на переднюю стенку газовой камеры. Они не только толкают раму назад, но и с той же силой корпус автомата вперед стремясь повернуть ствол вниз.


4. Затворная рама с затвором приходит в крайнее заднее положение и наносит удар в затыльник ствольной коробки пытаясь отклонить ствол вверх.


5. Затворная рама досылает патрон и наносит удар в переднем положении дополнительно отклоняя ствол.


6. Наконец следует второй выстрел и вся история повторяется.

Так какую часть возмущений вносит отдача, а какую автоматика? Обратимся к монографии Дворянинова.

На иллюстрации представлены графики зависимости площади сердцевины рассеивания от импульса отдачи.
В 1964 г А.С. Неугодовым был проведены работы по определению зависимости рассеивания автоматического огня от импульса отдачи. Опыты показали, что с уменьшением импульса отдачи уменьшается и площадь рассеивания, т.е. при стрельбе патроном 7,62х39 основным возмущающим фактором является именно отдача, но при уменьшении импульса отдачи вклад автоматики увеличивается (точнее вклад отдачи значительно уменьшается). Подтверждением этого служит то, что автоматы со сбалансированной автоматикой под малоимпульсный патрон имеют кучность в 2-3 раза лучше чем у АК74, а испытывавшийся в 70-х годах автомат со сбалансированной автоматикой по 7,62-мм патрон никаких особых отличий от АКМ не показал. Импульс отдачи 7,62-мм патрона перебил все старания сбалансированной автоматики.

Небольшое отступление про сбалансированную автоматику. Широко распространено мнение, что сбалансированная автоматика уменьшает/компенсирует или еще как-то влияет на отдачу. Это не так. Эта автоматика приводится в действие не отдачей, а газовым двигателем и уже по этой причине никак на нее влиять не может. Просто при стрельбе пороховые газы давят не на переднюю стенку газовой камеры (стенки нет), а на поршень подвижной противомассы, именно по этому работа автоматики оказывает минимальное воздействие на корпус оружия, а удары рамы и противомассы происходят одновременно в противоположных направлениях и взаимно нейтрализуются. Отдача же действует при выстреле на затвор, а через него на корпус оружия и время ее воздействия определяется временем выстрела, оружие получает импульс отдачи задолго до того как начинает работать автоматика.

Темп стрельбы и зачем понадобилась лафетная схема.

Как уже написано выше основной причиной рассеивания при автоматическом огне являются отдача и работа автоматики. А вот на величину этого рассеивания влияет темп стрельбы. При темпе 600 в/мин между двумя выстрелами проходит 0,1 с, с одной стороны это очень мало (темп велик), с другой это очень много (темп мал). Рассмотрим оба случая.

1. Темп велик. 1 десятая секунды величина слишком малая, чтобы стрелок успел среагировать и вернуть ствол в положение близкое к первоначальному. Это прекрасно видно на первой иллюстрации, стрелок только к 4 выстрелу успевает приблизить автомат к первоначальному положению, причем рассеивание пуль при этом велико. Снижать темп в 3-4 раза не выход, это означает снижение скорости подвижных частей и чревато сильным снижением надежности. Кроме того при стрельбе по цели перемещающейся поперек линии стрельбы она может просто проскочить между пулями очереди из-за низкого темпа стрельбы.


2. Темп мал. 1 десятая секунды величина слишком большая и оружие успевает значительно отклониться от своего первоначального положения перед следующим выстрелом. Если повысить темп стрельбы то это позволит произвести короткую очередь раньше чем оружие успеет значительно отклониться от точки прицеливания. Повышение темпа стрельбы требует усложнения оружия, как минимум введение отсечки.

​Весь вопрос в том какой это должен быть темп стрельбы. Исследования автоматики по ОКР Абакан показали, что для выполнение требований 1,5-2 кратного увеличения эффективности стрельбы темп стрельбы должен быть:

1. Для сбалансированной автоматики 4000-6000 в/мин.


2. Для лафетной схемы ~2000 в/мин для двухпульной очереди и 3000 в/мин для трехпульной.


3. Для классической ударной автоматики даже сверхвысокий темп стрельбы 6000 в/мин и более не приведет требуемому улучшению кучности из-за высоких скоростей подвижных частей и сильных ударов в крайних положениях, что приведет к увеличению рассеивания и поломкам.

Вообще достичь темпа стрельбы даже 2000 в/мин при сохранении надежности оружия хоть и достижимая, но сложная задача. Темп же 4000-6000 в/мин приведет к таким высоким скоростям подвижных частей, что встает вопрос банальной живучести деталей, в т.ч. и пружин.
Глядя на необходимый темп становится ясно почему успеха добилась лафетная схема. У нее просто-напросто самый низкий необходимый темп стрельбы, что сразу облегчает обеспечение живучести деталей. Почему же лафетной схеме достаточно вдвое-трое более низкого темпа, в отличие от других схем автоматики? И тут стоит вернуться к началу разговора про отдачу, а конкретно к такому параметру как мощность отдачи. Особенность лафетной схемы в том, что отдачу стрелок воспринимает не напрямую как в обычной схеме или в сбалансированной автоматике, а через пружину амортизатора которая тормозит откатывающийся агрегат. В оружии с обычной или сбалансированной автоматикой время передачи импульса отдачи определяется временем выстрела, порядка нескольких тысячных долей секунды, в лафетной же схеме время определяется временем торможения отката t=1/30 секунды, что в 10-15 раз дольше и соответветственно сила и мощность отдачи в 10-15 раз меньше. Из-за этого скорость отклонения оружия значительно меньше и потому темпа 1800-2000 в/мин хватает для производства второго выстрела пока отклонение мало.
Во всей истории с конкурсом Абакан самой отстающей оказалась именно сбалансированная автоматика. Даже для классической ударной автоматики удалось обойти проблемы со сверхвысоким темпом стрельбы. Создание двуствольного автомата АО-63 позволило иметь темп двухпульной очереди в 6000 в/мин и в тоже время сохранить нормальную скорость подвижных частей автоматики. Причем АО-63 показал рекорды кучности из всех положений стрельбы.