Гладкоствольні та нарізні

Автор: Thomas C. Theiner

Хотів написати тред про діючі міномети та тему про танкові боєприпаси... але не можу, бо перед цими двома я маю написати тред про нарізні та гладкоствольні стволи.

Всі міномети НАТО (крім одного) і всі 120-мм танкові гармати НАТО (крім однієї) гладкоствольні. Цей міномет і цей танк мають нарізний ствол, як і всі штурмові гвинтівки, кулемети, автоматичні гармати, безвідкатні гармати (фото: ствол Карла Густава), гармати за схемою Гатлінга, 105-мм танкові гармати, гаубиці тощо.

(Примітка: дробовики теж гладкоствольні).

Чому саме нарізні? Ну, ви хочете, щоб кулі, снаряди та снаряди влучали в ціль, тому вам потрібно стабілізувати їх під час польоту. Існує два способи зробити це:

- нарізна зброя -> стабілізація обертанням;

- гладкоствольна зброя -> стабілізація «оперенням».

Очевидно, що стабілізація «оперенням». є набагато давнішим способом стабілізації снаряда під час польоту, але стабілізація обертання насправді є більш точною.

Для детального пояснення цього потрібна маса фізики, що не так весело, як спостерігати за гравцями НФЛ, які кидають ідеальні паси, тому що вони закручують м'яч, і не так весело, як пояснювати, як артилерія використовує обертання, щоб вразити ворога.

Це ствол гаубиці M777:

Нарізка не випадкова - вона відповідає боєприпасам, якими стрілятимуть з цього ствола. Ви хочете, щоб снаряд або куля спочатку пролетіли через повітряний проміжок перед влучанням, при занадто великій або занадто малій частоті обертання снаряд буде коливатися і врешті-решт впаде.

Швидкість обертання також суттєво відрізняється залежно від калібру - наприклад, куля, випущена з карабіна M4 калібру 5.56 мм, робитиме приблизно 5 200 обертів на секунду, тоді як снаряд, випущений з гаубиці M777 калібру 155 мм, робитиме приблизно 250 обертів на секунду.

Але при розрахунку швидкості обертання снаряду враховується не лише калібр, а й вага та довжина снаряда, довжина ствола, кількість вибухового заряду тощо, оскільки нарізи ствола створюють обертаючий момент для снарядів, що проходять через ствол, і таким чином надають обертання поздовжній осі снаряда, що стабілізує снаряди в поздовжньому напрямку завдяки збереженню кутового імпульсу.

Для менших калібрів, таких як кулі НАТО, діаметр снаряда насправді більший, ніж більшість людей знає, оскільки калібр - це фактично діаметр між полями нарізів. Тобто:

- кулі НАТО калібру 5,56 мм насправді мають діаметр 5,70 мм;

- 7,62-мм кулі НАТО насправді мають діаметр 7,82 мм.

Коли здійснюється постріл, оболонка кулі (зазвичай мідна) деформується: це зачіпає нарізи, які надають їй обертання і закупорюють ствол, щоб запобігти вильоту порохових газів перед вильотом клі. Кожна куля, що вилітає зі ствола, має чіткі нарізи, утворені нарізкою ствола.

Але те, що працює з кулями, ви не хочете використовувати для снарядів з вибуховою речовиною. По-перше, тому що вони наповнені вибуховою речовиною, і ви не хочете, щоб вони деформувалися.

По-друге, якщо весь корпус 155-мм снаряду буде входити в наріз ствола, то він швидко зноситься.

По-третє, подряпини та борозенки на снаряді погіршать його аеродинаміку, а при стрільбі на 20+ км будь-яке відхилення в аеродинаміці призведе до промаху повз ціль.

Тому снаряди, начинені вибуховою речовиною, мають обтюраторно-ведучий поясок (також званий обертовим пояском). Цей поясок зазвичай виготовляється з міді або мідних сплавів.

Деякі снаряди також мають обтюраторну стрічку, виготовлену з пластику або нейлону.

Менші калібри, наприклад, 30×173-мм боєприпаси для гармати GAU-8/A Avenger гармати A-10 Thunderbolt II, використовують пластикові ведучі пояски для обтюрації та зачеплення з нарізкою.

Але артилерія (і нарізні танкові гармати) використовують металеві ведучі пояски..

Під час транспортування ведучі пояски та обтюратори захищені кришкою. Очевидно, що ви повинні зняти її після того, як вкрутили підривач і перед тим, як вистрілити.

Після того, як ви готові до пострілу, снаряд заштовхується в гармату, повз зарядну камеру і в ствол, а ведучий поясок потрапляє у вхід камори між зарядною каморою і стволом. Краще сильно вбити снаряд у вхід камори, інакше він вислизне назад.

Коли ви стріляєте, ведучий поясок деформується, ущільнює переріз ствола і чіпляє нарізи.

І ось ваш снаряд вже на шляху - на ведучому пояску чітко видно нарізи, що залишилися від нарізів ствола.

Обертання також слугує другій меті: щоб запобігти передчасному спрацьовуванню підривника, підривники (особливо точкового підриву) мають фіксатор відкату (Setback Lock - виділений червоним) і фіксатор обертання (Spin Lock - виділений синім), який спрацьовує після досягнення певних значень прискорення та обертання.

Я використовую минулий час, оскільки сьогодні механічні фіксатори замінюються мікросхемами MEMS.

А тепер перейдемо до високоточного керованого боєприпасу M982 Excalibur, який, як ви можете бачити, не має ведучого пояска.

Є пластикове обтюраторне кільце, яке зачепить нарізку, але в снаряді «Екскалібур» обертається лише донний газогенератор… і з дуже низькою швидкістю, оскільки, досягнувши апогею польоту, «Екскалібур» розгортає оперення і летить до цілі як снаряд, стабілізований оперенням.

Це відео показує спочатку осколково-фугасний снаряд, а потім два снаряди «Екскалібур» у польоті.

Це був мій (сподіваюсь, зрозумілий) тред про нарізні стволи та стабілізацію обертанням.

Завтра ми ще багато почуємо про гладкоствольні гармати та стабілізацію, коли я опублікую свої треди про міномети та танкові гармати.