http://www.bismor.de/index.php/teoria
Dziekuje panu Marcelowi Tschannen za udostępnienia materiału. Artykuł ten ukazał sią w szwajcarskim magazynie o broni w latach 2004/2005. Opracowanie tekstu i tłumaczenie Adrian Bismor. Korekta Bogdan Wiśniewski.
Wprowadzenie w balistykę wewnętrzną
Pocisk w broni palnej pokonuje drogę od komory nabojowej do wylotu lufy w błyskawicznym tempie, liczonym w tysięcznych sekundy. Przy tym panują tu ciśnienia rzędu tysięcy atmosfer oraz przeciążenia sięgające setek tysięcy G. Po tych wielkościach można się zorientować, ze do samego obliczenia metodą empiryczną potrzeba specjalistycznych przyrządów mierniczych oraz skomplikowanych wzorów matematycznych. Jednak aby nakreślić zarysy tego zagadnienia, można użyć prostych wzorów z podstaw fizyki.
//Praca gazów
Bilans energetyczny w lufie
Zastosowanie bilansu energetycznego
Procesy balistyki wewnętrznej
Spłonki
Temat LUFA//
Nowoczesny nabój scalony składa się z czterech podstawowych części:
1. Spłonka 2. Proch 3. Pocisk 4. Łuska
Rys. 1
Spłonka to po prostu pojemnik z mocno wybuchowym materiałem reagującym na uderzenie i inicjującym zapalenie prochu wewnątrz łuski. Przy nabojach z bocznym zapłonem, materiał inicjujący znajduje się w zawiniętym brzegu dna łuski, natomiast w nabojach zapłonu centralnego (od którego pochodzi nazwa nabojów) spłonka jest osadzona w centrum dna łuski. Spłonki typu Boxer (dzisiaj standard), tak jak pocisk, stanowią integralna część naboju.
Materiał wybuchowy-miotający wypełniający łuskę to mieszanina prochu ze środkiem zawierającym chemicznie związany tlen, który jest potrzebny do spalenia tegoż prochu, produkującego w czasie spalania dużą ilość gazów, dochodzących do wielu litrów. W ten sposób dzięki wyzwolonej energii chemicznej wytwarzającej w łusce wysokie ciśnienie sprężonych gazów powstaje energia mechaniczna.
Rys. 2
Jeżeli wszytko działa zgodnie z założeniem, to wysokie ciśnienie w łusce wypycha z niej zakleszczony pocisk. Tak przechodzimy z potencjalnej energii gazów w energię kinetyczną poruszającego się pocisku (rys.2). Właśnie pocisk przekazuje tę energię powstałą w łusce (i lufie) celowi, co jest założeniem strzału z energetycznego punktu widzenia. Obecnie jest to zasadnicze działanie naboju; w dawniejszych jednostkach broni wszystkie trzy elementy były ładowane przez lufę odprzodowo (środek inicjujący, ładunek wybuchowo-miotający- napędzający, pocisk). Wraz z wynalezieniem łuski oraz możliwością jej maszynowego wytwarzania pojawiła się możliwość produkcji wielostrzałowych repetierów, używanych do dziś. Łuska jako samodzielny element spełnia kilka zadań, które za czasów broni ładowanej odprzodowo spełniała broń lub sama lufa:
jest pojemnikiem dla materiałów pirotechnicznych (szczelnie zamknięta i chroniąca przed wilgocią oraz zaoliwieniem),
scala ładunek inicjujący, materiał napędzający oraz pocisk,
wprowadza pocisk najkrótszą droga do lufy,
uszczelnia przy strzale przestrzeń między komorą nabojową a lufą w ten sposób , ze gazy mogą ujść jedynie w kierunku wylotu lufy.
Ostatnie zadanie jest genialne i zarazem skomplikowane technologicznie, gdyż łuska musi być na tyle elastyczna aby przy wystrzale odpowiednio się rozdęła i uszczelniła przestrzeń w komorze nabojowej (zachowanie ciasnych tolerancji) . Z kolei natychmiast po obniżeniu ciśnienia początkowego szyjka łuski musi powrócić do poprzedniego wymiaru na tyle, aby umożliwić wyjęcie łuski z komory nabojowej i wprowadzenie następnego naboju.
Praca gazów
Tab. 1
Siła napędzająca pocisk działa oddziałuje także na broń oraz trzymającego ją strzelca. Ofensywne spalanie prochu odznacza się krótkim i mocnym odrzutem. Proch progresywny natomiast można poznać po odrzucie bardziej „pchającym” niż uderzającym. Także ofensywne spalanie charakteryzuje się tym, że następują mocniejsze naprężenia w częściach mechanicznych broni. Z tego powodu niezbędna jest w takich przypadkach masywniejsza i mocniejsza konstrukcja zamka w takich przypadkach. Jednak w prochu ofensywnym możemy znaleźć także plusy. Szybszy spadek ciśnienia w lufie powoduje, że przy tego rodzaju prochu będziemy mieli mniejsze ciśnienie u wylotu lufy (mniejszy hałas) oraz przeważnie lepsza precyzja (mniejsze zawirowania gazów ale to już dotyczy bardziej balistyki zewnętrznej pocisku). Na rysunkach 3 oraz 4 można zobaczyć przykład elaboracji pocisku .44 Magnum napędzanych 15,55 grain prochu. Oba rodzaje prochu przyśpieszają pocisk po 150 mm lufy do tej samej szybkości. Ten wynik tłumaczy, że suma zgromadzonej energii w prochu przełożona na określoną długość lufy (czyli praca) jest czynnikiem wpływającym na Vo a nie jej rozkład w czasie. Dodamy obie krzywe do siebie, powinniśmy otrzymać linię, która będzie przedstawiała średnią rozkładu ciśnienia w lufie po 150 mm. Tak więc praca wykonana w lufie będzie równa dla obu jakże różnych charakterystyk spalonego ładunku napędzającego. Gdybyśmy przerwali ten eksperyment po 100mm pokonanej drogi, otrzymalibyśmy większe ciśnienie elaboracji v1 i co się z tym wiąże, większą prędkość Vo. Przy teoretycznym przedłużeniu lufy do 200mm dopatrzylibyśmy się przeciwnego zachowania. Elaboracja V1 jest realistyczna. Elaboracja V2 jest raczej przykładowa dla pokazania zależności, gdyż jak zobaczymy później, niemożliwe jest otrzymanie tak płaskiej charakterystyki przebiegu ciśnień.
Aby obliczyć przebiegi czasowe i wartości chwilowe działające na pocisk przeciskający się przez lufę, potrzeba skomplikowanych wzorów matematycznych oraz znajomości parametrów bardzo trudnych do zmierzenia. Dużo prościej jest dołączyć te wartości do bilansu energetycznego w lufie, by sprawdzić, co dzieje się w lufie.
Bilans
W zagadnieniach przez nas rozważanych mamy do czynienia z energią kinetyczną pocisku. Opisujemy ją prostym wzorem:
Ekin =(m· v2) /2
- gdzie masę podajemy w kg, prędkość w merach na sekundę.
Przed strzałem pocisk znajduje się w stanie spoczynku i jego energia wynosi 0. Przy wylocie lufy możemy jednak łatwo zmierzyć prędkość wylotowa V0, co po podstawieniu do powyższego wzoru da nam wartość energii kinetycznej E0. Ten bilans energetyczny jest taki prosty, gdyż brane są pod uwagę dwa stany: początkowy i końcowy, nie biorąc pod uwagę stanu między tymi dwoma punktami. Wszystkie przebiegi czasowe z Tab. 1 są możliwe i mogłyby być podważone jedynie przez dalsze skomplikowane dochodzenia – oczywisty minus tej metody oraz cena za jej prostotę. Realny bilans energetyczny jak w Tab. 3 jest tylko nieco podobny do wyimaginowanego jednak z ta różnica, ze początek i koniec krzywych pokrywają się z rzeczywistością.
Tab. 3
Energia kinetyczna zmienia się, gdy ciało wykonuje pracę, czyli: Praca = Siła x Droga.
W broni palnej w roli napędu mamy ciśnienie gazów; siła wywierana na pocisk = ciśnienie x powierzchnia przekroju. Praca ciśnienia gazów na długości lufy (pokonanej przez pocisk) daje zmianę energetyczna ∆E. http://www.gun-tests.com/performance/nov96biteout.html
Ponieważ nie znamy przebiegu czasowego ciśnienia, jesteśmy zmuszeni do wzoru podstawić wartość średniego ciśnienia Pm i zapisujemy wszystko w równaniu:
∆E = Pm · A · l
jednostki – Pm -ciśn. średn. w N/m2; – A -przekrój w m2; – l –droga pocisku w m
gdzie l oznacza długość lufy (aby być dokładnym, jest to droga, która pokonuje dno podstawy pocisku) oraz A przekrój pocisku A= ¼ · π · d2 (gdzie d jest przekrojem pocisku, „kalibrem”)
Pocisk w miejscu x=0 i czasie t=0 w stanie spoczynku.
Używając równania ∆E = E0 – Et=0, x=0 = E0 - 0 = E0
widzimy, że przyrost energii równa się energii wylotowej (określanej przez prędkość i masę)
(m · V0²)/2 = Pm · A · l bilans energii.
Tab. 4
Określenie „ciśnienie średnie” wymaga jednak głębszych rozważań. W bilansie energetycznym obliczyliśmy ciśnienie z wielkości drogi pokonanej przez pocisk. Dla „sensownych” długości lufy (powyżej 50mm) ciśnienie średnie Pm (szary w tabeli 1) jest zawsze większe niż aktualnie ciśnienie (ciśnienie przy wylocie – szara linia Tab. 1) Dla tego samego naboju będzie zatem Pm wraz ze zwiększająca się długością lufy coraz mniejsze, mimo ze Pmax zostanie takie samo. Jako że realne charakterystyki przebiegu ciśnień są podobne, można się pokusić o uogólnienie dla broni krótkiej (pistolety i rewolwery) ze Pmax jest 2 do 3 razy większe niż Pm, dla broni długiej raczej 3 do 4 razy większe. Mimo tego, że bilans energii nie mówi nam nic o Pmax, można tę ważną wielkość jednak oszacować.
Tab. 5
Naprawdę interesującym staje się bilans energetyczny, kiedy wprowadzimy obciążenie przekrojowe q. Jest ono zdefiniowane jako q = m/A czyli „gęstość powierzchniowa” pocisku. Obciążenie przekrojowe jest niezwykle ważne w balistyce: ono rządzi balistyką zewnętrzną (duża wartość q obiecuje dobre warunki lotu, mała wartość q zawiera w sobie przypuszczenie dobrego oddania energii w celu). Aby zrozumieć znaczenie q dla balistyki wewnętrznej zastosujemy je we wzorze do bilansu energii:
(q · V0²)/2 = Pm · l
By wykonać nabój dalekosiężny, należy dążyć do maksymalnych wielkości q oraz V0. Musimy jednak liczyć się z ciśnieniem gazów i długością lufy (różne wielkości dla broni krótkiej i długiej). Tab. 7 ilustruje bilans energetyczny dla obciążenia przekrojowego na przykładzie nabojów .44 magnum. Przykład jest bardzo dobry, ponieważ te naboje są wystrzeliwane zarówno z broni krótkiej jak i długiej. Czarne linie odpowiadają pociskowi o wadze 180 grs (q=123 kg/m²), szare linie odpowiadają pociskowi 255 grs (q=175 kg/m²). Z tabeli można odczytać ogólnie uznany dogmat: jeżeli chcę przyspieszyć 40% cięższy pocisk tego samego kalibru do tej samej V0 jaką osiąga lżejszy pocisk, potrzebuje albo 40% dłuższą lufę (l) lub muszę dopuścić do 40% zwiększenia ciśnienia średniego (Pm).
Rys. 8
Zastosowanie bilansu energetycznego.
Z bilansu energetycznego możemy wywnioskować, dlaczego mamy podział na amunicję do broni krótkiej i długiej: krótki dystans strzelania ( pistolety, rewolwery) pozwala na zastosowanie pocisków o małym obciążeniu przekrojowym, co przy średnich ciśnieniach i krótkich lufach (więc przy małych jednostkach broni) pozwala na osiągnięcie wysokich prędkości początkowych V0 oraz wysokiej energii E0. Naboje do strzelania na dalsze odległości wymagają większego q oraz dłuższych luf, aby wykorzystać wyższe ciśnienia. Jednostkami wpasowującymi się w lukę w tej kwestii są pistolety/rewolwery magnum. Stosuje się do nich pociski z dużym q, przy relatywnie krótkich lufach oraz wysokim ciśnieniu. Taka broń musi być jednak dużo solidniej zbudowana i wymaga od strzelca innej techniki strzelania, ze względu na duży odrzut (wyższe ciśnienie).
Bilans energetyczny w lufie:
(m * Vo²)/2 = pm * A * I
Gdzie m: masa pocisku w kg; Vo prędkość wylotowa w m/s ; pm: ciśnienie średnie w Pa (1/100000 bar); A przekrój pocisku w m² ; przebyta droga pocisku (równa około długości lufy) w mm. Dodając gęstość energii na płaszczyznę ED0 = E0/A upraszcza się nasz wzór w następujący sposób:
ED0 = pm ∙ l
Tab. 7
Z tabeli możemy zauważyć, że przy podanej gęstości energii można odczytać wielkość i siłę danej jednostki broni. Im większa I, tym dłuższa broń, im większe pm, tym masywniejszy jest zamek. Dzieląc różne kalibry według ich gęstości energii (popatrz na tabele wyżej oraz zdjęcie poniżej) otrzymamy hierarchię odpowiadającą naszym intuicyjnemu rozumieniu różnicy między bronią długą a bronią krótką. Grafika 2 przedstawia to samo, jedynie w graficznym wydaniu od 50 BMG do naboju służbowego.
Masa pocisku, kaliber, prędkość wylotowa są więc powiązane z wielkością i siłą rażenia broni i w zależności od tego, jaką wielkość wybierze twórca broni, wynika wielkość gęstości powierzchniowej energii oraz także, czy broń będzie pistoletem, rewolwerem czy karabinem.
Rozwój naboju .454 to rozwój dla celów myśliwskich. Dobry nabój do tych celów (według większości myśliwych) powinien charakteryzować się płaskim torem lotu (wysoka Vo), stosunkowo dużym kalibrem i masą pocisków. Jeżeli wyolbrzymimy te wielkości i zarazem będziemy żądać aby do tego użyć broni krótkiej (lufa poniżej 200mm), to uzyskamy broń, w której panuje olbrzymie ciśnienie średnie (biorąc pod uwagę nasze równania z wcześniejszych rozważań). Wykładnią budowy systemów broni jest jednak nie ciśnienie średnie lecz ciśnienie maksymalne! Genialnym rozwiązaniem „grubego cazula” było wymyślenie relatywnie krótkiego i płaskiego pocisku, co spowodowało, że ciśnienie maksymalne różniło się niewiele od ciśnienia średniego (porównaj w tabeli pmax/pm ). Dzięki temu rozwiązaniu udało się zbudować rewolwer o charakterystyce podobnej do broni długiej. To okupione zostało jednak ponadprzeciętną masywnością, ciężarem, ogromnym odrzutem nie licząc dużego huku i jedynie pięciu naboi w bębenku. Biorąc pod uwagę cel, jakiemu miała ta broń służyć, mianowicie w czasie polowania a nie walki, spełniono wszelkie warunki.
Tab 8
Oś y: długość lufy
Oś x: średnie ciśnienie
Z książki wymagań na militarną broń PDW (Personal Defense Weapon) możemy przeczytać:
1 Dystans działania 150 m (wysoka Vo dla płaskiej trajektorii, dobra charakterystyka lotu pocisku);
2 Przebijanie ochrony przeciwkulowej.
3 Stosowanie w broni samopowtarzalnej – automatycznej (mały odrzut, duża pojemność magazynka)
4 Możliwość noszenia w kaburze (krótka lufa, mała waga)
Z punktu 2 wywodzi się według bilansu energetycznego duże pm oraz I. Jeżeli według punktu lufa I ma być krótka, to uzyskujemy dość wysokie ciśnienie. Firmie Heckler & Koch udało się w MP7 skonstruować taki zamek wytrzymujący wysokie ciśnienie (p max 4000 bar), który jest kompaktowy i wystarczająco stabilny. Powyższe zalożenia zmusiły konstruktorów do użycia ekstremalnie małego kalibru. Według praw fizyki siła=ciśnienie x przekrój na które ono działa, mamy małe pole do popisu, jeśli chcemy przy już panującym wysokim cisnieniu ograniczyć odrzut działający na bron i co za tym idzie: na strzelca (założenie w punkcie 3), to musimy wybrać kaliber z małym przekrojem.
W tym momencie mamy już kompaktowa broń o dużej gęstości energii przy wylocie. Ale co z punktem nr.1? Aby ta energie przetransportować na odległość 150m potrzeba pocisku zbliżonego do pocisku karabinowego. Niestety im dłuższy pocisk, tym większe będzie jego obciążenie przekrojowe m/A w następstwie czego ciśnienie wzrośnie do olbrzymich wartości....Odpowiedzią na ten problem było zastąpienie tradycyjnego ołowianego rdzenia rdzeniem aluminiowym, stalowym lub produkcja masywnych mosiężnych pocisków. To spowodowało obniżenie wartości obciążenia przekrojowego poniżej wartości standardowych naboi pistoletowych (porównaj w tabeli) oraz dało możliwość wystrzeliwania ich z dużą prędkością wylotową z krótkich luf.
Ten przykład pokazuje jak wymogi oraz przemyślenia z balistyki wewnętrznej wpłynęły na powstanie tego ciekawego kalibru 4,6x30 Hecker & Koch. Konstruktorzy tej firmy nie mieli po prostu innego wyjścia, jeżeli chcieli spełnić wszystkie wymogi zawarte w punktach od 1 do 4 i skonstruowali mini nabój „karabinowy”.
PODSUMOWANIE
Bilans Energetyczny jest prostym środkiem służącym do projektowania i analizy nabojów. Nie wypowiada się w szczegółach np. o ciśnieniu maksymalnym lub o charakterystykach czasowych wielkości balistyki wewnętrznej. Jednak dzięki niemu możemy zrozumieć proces twórczy takich wynalazków jak .454 Cazul czy 4.6x30 Hecker&Koch. Można też zauważyć, jak inżynierowie pracują nad konkretnym rodzajem naboju i wybierają knkretną charakterystykę, co okupione jest minusami w innych obszarach wielkości fizycznych: Wniosek: nawet nowoczesna technologia i materiały są jedynie w stanie wykorzystać pewne możliwości, jakie daje umiejętna żonglerka czynnikami bilansu energetycznego w lufie.
Procesy balistyki wewnętrznej.
Ogólny bilans energii w lufie wytycza więc fizyczne granice możliwości projektowania nabojów oraz wyznacza kierunek, w jakim można się poruszać aby ziścić plany naboju optymalnego. Czy jednak takie plany są do zrealizowania, zależy przede wszystkim od realnie egzystujących rodzajów prochu oraz spłonek.
Właściwości prochu
Ziarna nowych odmian prochu mogą przybrać przeróżne kształty (rys1 ): kuleczki, płytki, rurki, rurki sitkowe (mają kanały wzdłuż całej długości rurki). Spalanie czyli zamiana z formy stałej do formy gazowej zachodzi prostopadle do powierzchni ziarna. Wraz z postępującym spalaniem powierzchnia ziaren kulkowych lub płytkowych kurczy się i za tym następuje mniejsze wydzielanie się gazów. Takie spalanie nazywamy degresywnym. Powierzchnia prochu z kanałami powiększa się wraz z postępującym spalaniem i takie nazywamy progresywnym. Suma powierzchni podczas spalania takiego prochu pozostaje prawie do końca stała i takie spalanie zasłużyło jak najbardziej na miano „neutralnego”.
Rys 1
Szybkość przejścia prochu ze stanu stałego w stan gazowy nazywamy „szybkością spalania” prochu. Z jednej strony zależy ona od składu chemicznego prochu, z drugiej od ciśnienia (stąd stroma krzywa charakterystyki ciśnieniowej prochu progresywnego). Z reguły nadaje się szybkiemu prochowi degresywną formę dla optymizacji dla broni krótkiej oraz odwrotnie: wolnemu prochowi progresywną formę dla broni długiej.
Tab 9 - sprawnosc w karabinach
Całkowitą wartość energetyczna prochu nazywamy „ciepłem spalania” lub „ciepłem eksplozji” określanej Joule/gram. Jednoskładnikowe prochy (jedynie nitroceluloza jako nośnik energii) zawierają około 3500 J/g , prochy dwuskładnikowe (nitroceluloza i nitrogliceryna) osiągają 4800 J/g. Ile z tej energii zostanie przekazanej pociskowi i będzie się zawierać w energii wylotowej zależy od sprawności µ czyli kombinacji bron/nabój ( z reguły jest to jedynie jedna trzecia całej energii cieplnej).
Tab 10 sprawnosc w pistoletach
W długiej lufie proch ma więcej czasu na spalenie się i poprawia się w ten sposób współczynnik sprawności. Powolny pocisk z dużym obciążeniem przekrojowym, zwiększa ciśnienie, co powoduje lepsze spalanie a w końcu także podwyższenie współczynnika sprawności. Tabela 9 pokazuje rożne współczynniki sprawności rożnych elaboracji w zależności od parametrów długości lufy x obciążenie przekrojowe dla nabojów karabinowych oraz w następnej tabela 10 dla broni krótkiej. Progresywne elaboracje karabinowe pokazują dobrze widoczną korelacje między długością lufy a obciążeniem przekrojowym; przy szybkich elaboracjach pistoletowych ta korelacja już nie jest tak mocno widoczna. W elaboracjach pistoletowych istotne jest w obciążenie przekrojowe (mniej od długość lufy). Tu potwierdza się wcześniejsze stwierdzenie – szybkie spalanie prochu nie potrzebuje długiej lufy aby przekazać swa energię . Najgorszy współczynnik µ powstał przy użyciu prochu do elaboracji karabinowych w nabojach pistoletowych (Tab.10). Tutaj jedynie ułamek energii został użyty do napędu pocisku.
Zapłon prochu zgromadzonego w łusce inicjuje spłonka. Zawiera ona niewielka ilość materiału wybuchowego, który eksploduje po uderzeniu iglicy i zapala ładunek w łusce. (Zdjęcie 4 pokazuje płomień wydostający się z łuski i przestrzeń jaka jest objęta płomieniem.)
Istnieją podzielone zdania na wpływ formy łuski na balistykę wewnętrzną a co za tym idzie na precyzje strzału (większość prochu zostaje spalona dopiero w lufie) Zdjęcie nr 4 wskazuje jednak, ze łuski w kształcie butelki sprzyjają całkowitemu podpaleniu ziaren prochu. Musimy wiedzie, ze ta część prochu, która nie podda się zapłonowi jeszcze w łusce, opuści prawdopodobnie lufę niezapalona i nie przyczyni się w żadnym stopniu do oddaniu energii pociskowi. Niebezpieczeństwo niewystarczającego zapłonu prochu występuje przede wszystkim w prochu tzw. wolnym. Te rodzaje prochu nie tylko powoli się spalają ale także powoli ulegają samemu zapłonowi.
Jedynie powtarzalność zapłonu od naboju do naboju, daje gwarancje zawsze powtarzalnej balistyce wewnętrznej, powtarzalnemu opuszczeniu przez pocisk lufy oraz powtarzalne skupienie w celu.
Rys5
Przy małej gęstości ładunku (stosunek pojemności prochu do pojemności łuski) może dojść do tego, ze proch rozprowadzi się nierównomiernie w łusce (rys5) i będzie wytwarzał nierównomiernie gaz; równomierna i maksymalna sprawność oraz precyzja powstaje przy stosunku 1:1 . Obecnie możemy rozróżnić dwie podstawowe formy spłonek :
small o średnicy 0.175” (4,45mm)
large o średnicy .210” (5,33mm)
Wyjątkami są tu dwuczęściowe spłonki do nabojów śrutowych oraz dla kalibru .50 BMG.
Ponieważ powłoka spłonki dla naboju karabinowego musi wytrzymać większe ciśnienie oraz mocniejsze uderzenie iglicy ( z powodu masywniejszej budowy), dlatego są wytwarzane spłonki rifle (dla nabojów do broni długiej) oraz pistol (dla broni krótkiej). Tak więc założenie spłonki rifle w naboju pistoletowym może skutkować niewypałem.
Po lewej łuska przystosowana do spłonki typu boxer, po prawej typu berdan.
Spłonki typu boxer zawierają kowadełko w przeciwieństwie do berdan, gdzie kowadełko jest częścią łuski.
LUFA
Balistyka wewnętrzna rozpatruje nie tylko zjawiska zachodzące w łusce ale także przejście pocisku z łuski do lufy oraz przejście przez lufę. Procesy te maja znaczący wpływ na współczynnik sprawności systemu broń/nabój oraz jego precyzję.
Nabój
Obok obciążenia przekrojowego pocisku oraz „gorących“ parametrów prochu i spłonek, istnieją inne wielkości wchodzące w skład balistyki wewnętrznej: opór opuszczenia szyjki łuski, swobodny przelot, głębokość osadzenia pocisku oraz długość pocisku. Te wielkości określają przejście pocisku z łuski do lufy.
Opór opuszczenia łuski wchodzi w grę w momencie, kiedy spalające się gazy utworzą ciśnienie, powodujące wypchniecie pocisku z jego pierwotnego miejsca w szyjce łuski. Tu już widać, że ten opór ma duży wpływ na rozwój ciśnienia w łusce na boju. W nabojach wojskowych oraz myśliwskich pocisk ten jest nie tylko zakleszczony ale także zaklejony (działanie przeciw dostaniu się wilgoci do prochu). Niestety ma to negatywny wpływ na jednostajność oporu wypchnięcia, co oczywiście negatywnie wpływa na precyzję.
Rasowe pociski sportowe są z tego względu niezaklejane (co można dopuścić z tego względu, że te naboje nie są tak narażone na warunki atmosferyczne jak naboje wojskowe i myśliwskie).
Jak tylko pocisk zaczyna się wysuwać się łuski, powoduje automatycznie powiększenie komory spalania prochu, co łagodzi nagłe narastanie ciśnienia ( w warunkach standardowych i ciśnieniu 1 atmosfery przy 20 stopniach C, gazy potrzebowałyby 1 litr pojemność na 1 gram prochu).
Następny wzrost ciśnienia powstaje w momencie, kiedy pocisk przy użyciu dużej energii zostaje wpychany w bruzdy lufy.
Pomiędzy opuszczeniem łuski w wepchnięciem do lufy pocisk pokonuje drogę – tzw. wolny lot. Im krótsza ta droga pokonana przez pocisk między łuską a lufą, tym wzrost ciśnienia będzie się charakteryzował bardziej stromą krzywą (ciśnienie wzrasta szybciej). ( na schemacie droga oznaczona literą „f”.
Zdjecie nr 6
W przestrzeni „t“ czyli między szyjką łuski a przejściem do bruzd panują podczas strzału bardzo wysokie ciśnienia oraz wysoka temperatura. Te dwa czynniki wpływają na przyśpieszenie korozji materiału tego odcinka, po prostu się wypala. W tym odcinku rozstrzyga się długowieczność lufy. Coraz większe wypalanie wejścia do lufy powoduje jego wydłużenie się i co za tym idzie...
C-D-N