К литературеСтатьи об оружии
Прочность и "живучесть" ружейных стволов

Прочность и "живучесть" ружейных стволов

В стрелковой практике случаи разрыва винтовочных стволов крайне редки; особенно мала вероятность разрыва толстых, массивных стволов произвольных винтовок. Однако раздутие стволов — явление довольно частое. Особенно много оружия (малокалиберных винтовок) с раздутыми стволами в тирах, где проводится начальное обучение стрелков. Раздутие ствола в подавляющем большинстве — следствие небрежного отношения и безграмотной эксплуатации оружия со стороны стрелка.

При горении заряда пороховые газы в стволе оружия развивают, как было сказано, очень высокое давление. Даже наименьшее давление в дульной части ствола в момент вылета пули равно нескольким сотням атмосфер.

Естественно, для того чтобы ствол мог выдержать такое напряжение, при изготовлении оружия большое внимание уделяется прочности ствола. Прочность ствола зависит от толщины его стенок и качества металла.

В соответствии с характером кривой давления газов ствол огнестрельного оружия в казенной части делается толще, а в дульной — тоньше.

Прочность и "живучесть" стволов

Учитывая практическую эксплуатацию оружия, толщина стенок ствола рассчитывается с таким запасом прочности, чтобы она могла выдержать давление газов значительно больше нормального. Поэтому прочность ствола всегда превышает нормальное давление пороховых газов (которое образуется при стрельбе обычными патронами) на несколько сот и даже тысяч атмосфер. Так, для винтовки образца 1891/30 гг., в канале ствола которой максимальное давление достигает 2850—3200 атм, дополнительный запас прочности составляет 2650—2300 атм (одна техническая атмосфера равна давлению 1 кг на 1 см2 площади). Это значит, что ствол винтовки в отдельных случаях может выдержать громадное давление—до 5500 атм.

При выстреле стенки ствола, сопротивляясь давлению газов, расширяются. Прочность ствола рассчитывается так, чтобы металл подвергался только упругим деформациям расширения: при давлении газов расширялся, а после прекращения давления принимал свои первоначальные размеры. Если же давление в стволе превысит величину, на которую рассчитана прочность ствола (в данном случае 5500 атм), то наступит остаточная деформация и ствол будет раздут (рис. 98) или даже разорван.

В стрелковой практике случаи разрыва винтовочных стволов крайне редки; особенно мала вероятность разрыва толстых, массивных стволов произвольных винтовок. Однако раздутие стволов — явление довольно частое. Особенно много оружия (малокалиберных винтовок) с раздутыми стволами в тирах, где проводится начальное обучение стрелков. Раздутие ствола в подавляющем большинстве — следствие небрежного отношения и безграмотной эксплуатации оружия со стороны стрелка.

Как правило, причина образования раздутий — посторонние тела, находящиеся при выстреле в канале ствола на пути движения пули: оставшаяся после чистки тряпка, пакля, кусочки дульца гильзы, собравшаяся в каплю густая смазка, пробка из грязи или снега. Постороннее тело является препятствием, своего рода тормозом, который приводит к некоторому замедлению движения пули; упругие пороховые газы, идущие вслед за пулей, наталкиваясь на ее дно, отталкиваются и создают обратную волну.

В то же время основная масса продолжает двигаться в направлении дульной части. Столкновение двух волн газов создает такое сильное радиальное давление, которое превышает запас прочности ствола (см. рис. 98). Это резкое возрастание давления и вызывает раздутие, а подчас — разрыв ствола. Раздутие ствола легко обнаруживается при внимательном осмотре его канала; оно имеет вид теневого кольца. Иногда раздутие можно обнаружить на ощупь, когда оно выступает наружу в виде кольцевой выпуклости на стволе.

Во избежание раздутия необходимо тщательно протирать канал ствола оружия и приучить себя внимательно просматривать его перед стрельбой.

Небольшие раздутия ствола в середине его или в казенной части не очень влияют на кучность боя. Однако выступать на соревнованиях с винтовкой, имеющей раздутие, рискованно, так как возможны срывы пуль с нарезов. Винтовка, имеющая раздутие ствола в дульной части, становится совершенно непригодной для точной спортивной стрельбы. В процессе эксплуатации ствол оружия подвергается значительному износу. Этому способствует целый ряд причин механического, термического и химического характера.

Прежде всего пуля при прохождении по каналу ствола, вследствие больших сил трения, закругляет грани полей нарезов (см. рис) и производит истирание внутренних стенок канала ствола. Кроме того, движущиеся с большой скоростью частицы пороховых газов с силой ударяют в. стенки канала ствола, вызывая на их поверхности так называемый наклеп.

Это явление заключается в том, что поверхность канала ствола покрывается тонкой коркой с постепенно развивающейся в ней хрупкостью. Происходящая при выстреле упругая деформация расширения ствола ведет к появлению на внутренней поверхности металла мелких трещин. Образованию таких трещин способствует и высокая температура пороховых газов, которые, несмотря на очень короткое время действия, вызывают частичное оплавление поверхности канала ствола. В нагретом слое металла возникают большие местные напряжения, которые, в конечном счете, и ведут к появлению и увеличению этих мелких трещин. Повышенная хрупкость поверхностного слоя металла и наличие, вместе с тем, трещин на нем приводят к тому, что пуля при прохождении по каналу ствола производит сколы металла в местах трещин:

Износу ствола в значительной мере способствует и нагар, остающийся в канале ствола после выстрела. Он представляет собой остатки сгорания ударного состава и пороха, а также металла, соскобленного с пули или выплавленного из нее, оторванных газами кусочков дульца гильзы и т.д.

Имеющиеся в нагаре соли обладают свойством вбирать в себя из воздуха влагу, растворяться в ней и образовывать растворы, которые, вступая в реакцию с металлом, приводят к его коррозии (оржавлению), появлению в канале ствола сначала сыпи, а затем и раковин. Все эти факторы ведут к изменению поверхности канала ствола (что влечет за собой увеличение его калибра, особенно у дульного входа) и, естественно, к снижению в целом его прочности.

Увеличение калибра приводит также к уменьшению начальной скорости пули, а отсюда — к резкому ухудшению боя оружия, т.е. к потере им своих баллистических качеств.

Однако ухудшение кучности боя нарезного оружия наступает не только из-за разрушения поверхности канала ствола и его износа. Практикой давно установлено, что в процессе эксплуатации прекрасные по своим качествам стволы начинают либо резко, либо постепенно ухудшать кучность боя. Причиной этому в первую очередь служат томпакизация стволов при стрельбе оболочечными пулями и свинцевание стволов при стрельбе малокалиберными патронами, т.е. отложение на полях и в углах нарезов металла, который к тому же, как правило, наслаивается неравномерно, создавая бугры и впадины.

А так как металлические отложения в каждом стволе происходят по-разному, то и каждый экземпляр винтовки по-разному начинает менять свой бой. Особенно резко изменяют бой от свинцевания малокалиберные винтовки. Поэтому каждому стрелку следует изучить характер и особенности боя своей винтовки и установить, при каком режиме она обладает наилучшим боем, в зависимости от чего периодически и очищать ствол от свинца. Так, встречаются стволы, отличающиеся наилучшим боем при первых 120—150 выстрелах, т.е. сразу же после удаления из ствола свинца; попадаются и такие винтовки, которые требуют «прожига» ствола после удаления свинца, т.е. предварительного производства 40—50 выстрелов, после чего восстанавливается наилучший бой на протяжении 200—500 выстрелов и т.д.

Пригодность ствола для дальнейшей стрельбы определяется его «живучестью» — способностью выдержать определенное количество выстрелов, после которых он теряет свои баллистические качества.

«Живучесть» ствола винтовки образца 1891/30 гг. составляет 10—12 тысяч выстрелов. Однако из практики лучших стрелков— рекордсменов страны известно, что стволы начинают терять свои баллистические качества после 3500—5000 выстрелов. Конечно, их бой после такого количества выстрелов остается еще отличным, но не настолько, чтобы можно было добиваться в стрельбе особо высоких, рекордных, результатов.

Увеличение «живучести» ствола достигается правильным уходом за ним и бережным отношением — своевременной и правильной чисткой.

Автор: Юрьев А.

Читайте также:
Начальная скорость и дульная энергия пули. Отдача оружия и образование угла вылета
Что такое мил-дот и как с ним бороться, или Протирка оптических осей и настройка мил-дотов
Спортивные ружья нового поколения. Дружеские советы по стендовой стрельбе для начинающих
Подбор и отстрел пуль для пневматического оружия
Полезные советы для владельцев ружей. Калибры и расчеты по баллистики
Угловая минута MOA. Цена одного щелчка (клика) прицела Mil-Dot. Выбор оптического прицела
Эффективность на охоте различных пуль для пневматики калибра 4,5 мм
Охотничье двуствольное ружье ТОЗ-120 со спаренными стволами. Одноствольное ружье ТОЗ-119
Способы быстрой оксидировки оружия. Самостоятельное воронение. Ложа из пластмассы
Маркевич В.Е. – «Спортивное и охотничье стрелковое оружие» (книга)

К литературе ФорумНа Главную
© shooting-ua.com  ●  2006-2019  ●  Все права защищены  ●  Автор сайта и форума Shooting-UA «Стрелковый портал Украины» – Батраков Сергей  ●  E-mail: batrakov@bk.ru