moose.jpg
kabanshik.jpg

Пневматические пули - испытания

Пули и их тестирование.
Раньше основными боеприпасами для пневматического оружия были дротики, шарики, Cat Slugs 1. Почему и как образовалось это название сейчас уже неясно, но мы надеемся, что наиболее очевидная догадка не верна. Сейчас ни один из этих типов боеприпасов не может достичь стандартов точности, предъявляемой к современному пневматическому оружию, но надо помнить, что раньше большинство пневматических винтовок было слабее, зачастую использовались гладкоствольные образцы, а «домашние» пневматические винтовки были практически игрушками. Мы специально использовали термин «домашние», чтобы отделиться их от серьёзных представителей пневматического оружия, которые в своё время по некоторым показателям даже превосходили распространённые тогда кремневые ружья.

Имя и время первого создания пули, подобной современным пулям Diabolo история не сохранила, возможно, их создал любитель пневматики, который также увлекался бадминтоном. Вероятно, он заметил, что волан всегда летит своей тяжёлой носовой частью вперёд, и это направление удерживается лёгкой хвостовой частью, кроме того, он слабо отклоняется от линии своего полёта, разумеется, в безветренную погоду. Соответственно, если воспроизвести ту же форму в свинце, то такая пуля даст большую кучность из гладкого ствола, чем другие пули, доступные в то время.
Большинство пуль, имеющих сужение в средней части, обладают небольшими продольными поясками, проходящими вокруг их юбки и головной части. Как правило, такие пояски образуются при изготовлении пуль, когда вначале из свинца формируется чашеобразная заготовка, а затем на ней прокатыванием выдавливается сужение. Альтернативный способ изготовления пуль это их штамповка с помощью соответствующих матриц. Иногда и такие пули тоже имеют пояски на хвостовой части, но в этом случае они очень ровные и геометрически безупречные. Несмотря на то, что получающиеся в результате пули имеют весьма гладкую поверхность, линия стыка матриц, как правило, с трудом, но всё же различима на глаз. Такие пули имеют большую цену и большую стабильность параметров и, следовательно, кучность, чем пули, изготовленные с помощью проката. Сами по себе пояски не влияют на качество боеприпасов, если кучность какого-либо боеприпаса плохая, то причину надо искать в чём-то другом. Можно возразить, что пояски вызывают дополнительные завихрения воздуха, заставляют пулю быстрее терять энергию вращения. Мы так и не смогли ни подтвердить, ни опровергнуть данное утверждение. Однако, наличие такого эффекта кажется нам весьма сомнительным, поскольку воздух до хвостовой части пули доходит относительно разреженный, после обтекания им головной части, потому если бы такой эффект и имел место, то воздействие его должно быть незначительным.
Исходно пневматическое оружие использовало три основных калибра – 0.177 дюйма, 0.22 дюйма и 0.25 дюйма2. Также эти калибры нередко обозначались по номерам: калибр №1, калибр №2 и калибр №3 соответственно. Однако, со временем последний калибр терял свою популярность, поскольку выяснилось, что доступные винтовки и пули в этом калибре показывают относительно плохую кучность. Кроме того, для Англии проблемой становится и ограничение по дульной энергии – чтобы не выходить за положенные пределы скорость пули крупного калибра должна быть весьма невысокой из- за относительно большой массы. Тем не менее, в последние года наблюдается всплеск интереса к этому калибру, обусловленный тем, что ряд производителей выпустили на рынок винтовки, хоть и подпадающие под Fire Arm Certification, но при этом имеющие приемлемую скорость вылета пули. Вероятно, ни у кого не вызывает сомнения эффективность применения пули более крупного калибра при охоте на вредителей, поскольку наиболее популярный калибр 0.177 зачастую прошивает цель как иголка, не нанося ей существенного ущерба. В этом плане калибр 0.25 куда эффективней и убивает мелких вредителей сразу же. Общее правило 0.22 на пушного зверя и 0.177 на птицу зачастую выдвигается как основа для выбора калибра на охоте, исходя из того, что малый калибр лучше проникает через слой перьев, а более крупный калибр быстрее и гуманнее убивает пушных зверьков.
Другой калибр, который также достиг заметной популярности – это 0.20 дюйма3. Приверженцы этого калибра утверждают, что он сочетает в себе преимущества обоих калибров – и 0.177 дюйма и 0.22 дюйма, и лишь малую часть их недостатков. Мы не можем с уверенностью утверждать так ли это, поскольку, во-первых, достаточно мало производителей используют этот калибр в своих изделиях, а во-вторых, мы не использовали такой калибр в наших экспериментах. Что же касается стальных дротиков, то они, как очевидно, даже не рассматриваются как боеприпас для серьёзного использования в пневматическом оружии, поскольку прогон таких дротиков по нарезному стволу, во-первых, может негативно сказаться на нарезах, а во-вторых, они почти не закручиваются нарезами. Поэтому наиболее популярно использование дротиков на различных ярмарках, где или стреляют по мишени из гладкоствольной маломощной пневматики.
Несмотря на многочисленные попытки улучшить характеристики пуль, на сегодняшний день не существует вариантов, которые бы превосходили по дешевизне, кучности и доступности всем известные свинцовые пули Diabolo с учётом их многочисленных вариаций. Каждый год на рынке появляются новые пули, но, как правило, они являются не более чем незначительными вариациями уже существующих пуль. Наиболее известные производители пуль выпускают целый спектр разных пуль, отличающихся различной формой головной части, которая может быть круглой, плоской, остроконечной и даже с выемкой. Пули с плоской головной частью в основном используются спортсменами при стрельбе по мишеням, поскольку они оставляют на бумаге аккуратные отверстия, что упрощает подсчёт очков, кроме того, они обычно используются для целевой стрельбы на короткие дистанции. Круглоголовые же пули наиболее популярны среди широких слоёв пользователей пневматического оружия. Вне зависимости от производителя, каждый из типов пуль декларируется как самый лучший, но это вполне понятно и происходит в любой индустрии. Определить количество производимых в мире пуль достаточно трудно, но можно предположить, что их количество исчисляется многими миллионами штук в год.
Пули Diabolo демонстрируют весьма неплохую кучность даже когда летят без закрутки – это легко проверить, стреляя на небольшую дистанцию из гладкоствольной пневматики. Однако они имеют и весьма существенный недостаток – сильное сопротивление воздуха при полёте. Это значит, что дальность их полёта сильно ограничена, в то время как более гладкие пули, имеющие меньшее сопротивление воздуха, будут меньше тормозиться при полёте. Избыточное сопротивление воздуха немедленно приводит к увеличению времени полёта от дула до цели, что в свою очередь означает большую потерю высоты пулей. Это значит, что спортсменам надо измерять дистанцию до цели очень точно и аккуратно настраивать свои прицелы.
Вполне понятно, что для аирганеров было бы неплохо суметь протестировать качество тех или иных пуль до того, как начать их серьёзно использовать, особенно если речь идёт о соревнованиях. Несколько различных систем было разработано для тестирования и ранжирования матчевых пуль, с целью выявить лучшие из них, дающие наилучшую кучность и наименьшее количество дур (то есть случайных, беспричинных отрывов от всей предыдущей группы попаданий). Как правило, перед выбором пуль их предварительно отмывают специальным моющим средством, чтобы удалить возможные следы консервационной смазки и прилипшие кусочки свинца, затем тщательно сушат в духовом шкафу. После этого производится взвешивание пуль с высокой точностью, и отбираются пули, отклоняющиеся от среднего показателя не более чем на одну десятую грана4, а пули, не прошедшие такой тест, не используются на соревнованиях, но остаются для тренировок.
Хотя для взвешивания пуль можно купить и промышленные весы, но можно и использовать несложное самодельное устройство, которое позволяет взвешивать пули с точностью до одной четвёртой грана5. На рис. 1 показано это устройство, представляющее собой просто полоску из тонкого металла, изогнутую посередине и балансирующую на острие половинки лезвия бритвы. А в качестве грузов используются скрепки для бумаг Rexel Bambi, каждая из которых весит ровно одну четвёртую грана.


Следующий необходимый тест – это калибровка пуль по диаметру. Наиболее простой способ для этого – использовать прозрачный корпус от шариковой ручки, из которого удалён стержень. Он, как правило, имеет слегка конусообразную форму, и если в него опускать пули, то в зависимости от диаметра они будут останавливаться на разных местах. После чего достаточно нанести рядом две метки и выбирать пули, останавливающиеся ровно между этими метками. Хотя такой метод кажется очень упрощённым и топорным, на деле он показывает достаточно неплохие результаты, поскольку использование для измерений микрометра приводит к повреждению пули и
искажению результата.
Поскольку юбка у правильной пули должна быть чуть больше, чем её головная часть, то такая пуля должна кататься по кругу, если её положить на гладкую поверхность и легонько подуть. Чем больше разница диаметров юбки и головной части, тем меньше будет описываемая пулей окружность. Если предположить, что головная часть точно соответствует калибру ствола, то пули, катающиеся по меньшей окружности, будут плотнее сидеть в стволе, поскольку их юбка имеет больший диаметр, а, соответственно, пуля, описывающая большую окружность, будет сидеть в стволе легче. Однако, следует помнить, что некоторые производители делают юбки своих пуль из более толстого слоя свинца, что требует делать диаметр хвостовой части не слишком большим, иначе из-за относительной твёрдости пуля не будет корректно обжиматься в стволе. Те же пули, которые катаются по прямой, практически бесполезны в серьёзной пневматике и применимы разве что в маломощных винтовках, работающих в фазе blowpipe.
Во время прокатывания пуль по поверхности также полезно смотреть насколько равномерно они катаются. Если качение пули напоминает серию рывков, то это повод для серьёзного подозрения в дисбалансе хвостовой части. Также пуля не должна вилять, а должна катиться строго по окружности. Иначе это значит, что хвостовая часть пули находится под углом к головной части, а это приведёт к вылету пули из дула под углом, и, соответственно, к непредсказуемому падению кучности. В итоге почти всё тестирование тут остаётся только на глаз, достаточно просто внимательно смотреть и можно обнаружить большую часть возможных дефектов пуль.
Насколько такие несложные тесты помогают отобрать качественные пули для соревнований – вопрос спорный. Возможно, польза больше психологическая, чем практическая, хороший пример «победы разума над материей». Мы же сконструировали ряд приспособлений, чтобы попытаться выяснить, почему пули одних производителей лучше по кучности, чем пули других, а также, почему пули одной формы показывают лучшую кучность, чем пули другой формы.
На рис. 2 показано устройство, в котором пуля раскручивается до высокой скорости и в таком виде выпускается на стеклянную плоскость, как волчок. Сначала пуля помещается в чашевидную выемку, на углубление на торце вала. Затем, пока происходит присасывание через специальный наконечник, чтобы зафиксировать пулю на месте, запускается электрический мотор. После чего вся вращающаяся конструкция переворачивается и пуля «выдувается» на поверхность, где и продолжает вращаться. То, насколько ровно пуля вращается, особенно, когда вращение замедляется, служит достаточно наглядным индикатором качества балансировки пули. Короткие пули с тяжёлой хвостовой частью, у которых центр тяжести смещён назад, склонны переворачиваться и вращаться на боку, но большая часть всё же вращается на своей головной части, хотя и не очень устойчиво – сильно раскачиваются перед остановкой. Разумеется, такой способ не применим для пуль с плоской головной частью или с выемкой на головной части.


Для того чтобы определить центр тяжести пули, мы поместили каждую пулю в смолу, затем срезали слой за слоем, пока срез не стал проходить точно посередине пули, результат изображён на рис. 3. После этого мы поместили срезы на фотоувеличитель и отпечатали увеличенные картинки на тонкой бумаге. После этого мы вырезали силуэты пуль из бумаги и, свободно вывесив их на булавке, проводили вертикальную линию по отвесу, висящему на той же булавке. Это дало нам две пересекающиеся линии, а на точке пересечения как раз и находится центр тяжести пули, рис. 4. В большинстве случаев центр тяжести лежит на расстоянии от трети до половины длины пули, если отмерять от её головной части.


Зачастую объём тестов резко возрастает по мере повышения точности, которой пытаемся доиться в ходе тестирования, в частности, можно, например, исследовать эффект повреждения пуль от переноса в жестяной банке, хотя этот эффект вряд ли оказывает сколько-нибудь заметное влияние на результат. Кроме того, можно специально повреждать пули, чтобы понять, что надо искать при тестировании. Например, в тесте на вращение можно срезать кусок свинца с хвостовой части, увеличив тем самым дисбаланс, а в других тестах можно отрезать кусочки с носовой части, чтобы проверить влияние неправильной формы пули на её кучность. Нас всегда поражало то количество повреждений, которое надо нанести пуле, чтобы серьёзно повлиять на кучность.
Аэродинамическая труба.
Мы описываем созданное нами различное оборудование для тестирования пуль, но при этом следует помнить мудрое изречение: «Одно дело изготовить скрипку, а совсем другое – научиться на ней играть». Точно так же и с нашими экспериментами – требуется огромное внимание и долгое наблюдение, чтобы начать извлекать пользу из любого созданного оборудования.
Как часть наших исследований пуль, мы сконструировали небольшую аэродинамическую трубу, рис. 5. Она базируется на обычном пылесосе, который гонит воздух по длинной трубе диаметром 1.25 дюйма6. В начале трубы воздух обтекает пулю, закреплённую на весах, что позволяет измерить её сопротивление набегающему потоку.
Сами весы показаны подробно на рис. 6, как видно, часть их находится в трубе, но большая часть снаружи. Для калибровки весов сначала запускается аэродинамическая труба без пули, что позволяет замерить и уравновесить давление потока воздуха на детали весов, находящиеся внутри трубы. Далее две одинаковые пульки помещаются на плечи весов, одна внутри трубы, а другая вне её, чтобы исключить из рассмотрения вес самой пули. После этого аэродинамическая труба запускается и с помощью грузов уравновешивается давление воздушного потока на пулю. Сумма весов этих грузов, очевидно, и будет показывать силу сопротивления данной пули воздушному потоку.
Далее, ниже основной трубки смонтирована специальная конструкция, называемая трубкой Вентури, которая соединена с несколькими U-образными трубками, наполненными подкрашенной жидкостью. Положение жидкости в трубках соответствует скорости воздушного потока в трубе и, соответственно, скорости обтекания потоком тестируемой пули.
U-образные трубки A,B и C присоединены к разным точкам конструкции. измеряет давление между пулей и трубкой Вентури, B показывает давление воздуха, протекающего через трубку Вентури, а С демонстрирует давление между источником воздушного потока и трубкой Вентури. Чуть выше источника воздушного потока можно заметить термометр, он показывает температуру воздуха, проходящего через систему.


Зная разность в уровнях жидкости в трубках, а также температуру, влажность и атмосферное давление, можно вычислить скорость воздушного потока, обтекающего пулю. Подробный алгоритм такого расчёта можно найти в British Standard 1042 (Measurement of Airflow).
Максимальная скорость потока, получаемая в нашей трубе, составила около 130 FPS, что относительно мало по сравнению с более реальными скоростями для серьёзного пневматического оружия порядка 700 FPS7, также не следует забывать, что при удвоении скорости пули сопротивление возрастает в четыре раза. Однако, расчёты показывают, что для достижения таких скоростей в нашей трубе потребовался бы наддув мощностью порядка 10 лошадиных сил, а достать такой аппарат было для нас достаточно затруднительно. В любом случае, даже на таких небольших скоростях мы смогли получить весьма интересные сравнительные показатели.
Выборка пуль показана на рис. 7, она представляет собой весьма обширную коллекцию пуль различных форм, а также несколько специально изготовленных для эксперимента пуль специальной формы. Величина сопротивления измерена в гранах для скорости 133 FPS8, в результате видно, что пуля S с длинной хвостовой частью показывает меньшее сопротивление, чем пуля Diabolo с достаточно резко обрывающейся юбкой.


Позже мы провели аналогичное сравнительно исследование для больших калибров – 0.25 и 0.30 дюйма10. Цель этого исследования была не столько в изучении собственно сопротивления пуль этих калибров, сколько в возможности экспериментировать с различными формами – мы заливали пустоты в пулях или наоборот наращивали головную часть пластилином, получая, таким образом, любые новые формы, которые только хотели. Однако, для тех небольших скоростей, которые мы получали в нашей аэродинамической трубе, разница в сопротивлении была практически незаметна.
Эксперименты с использованием пуль с обтекаемой хвостовой частью показали, что, несмотря на пониженное сопротивление воздуха, их кучность всё равно оставляет желать лучшего. Таким образом, мы опять столкнулись с типичной для пневматического оружия ситуацией, где необходим поиск компромисса.
Вскоре мы сконструировали другую аэродинамическую трубу, схематически показанную на рис. 8. Она также базировалась на обычном пылесосе, но имела трубу конической формы. В итоге сброшенная сверху пуля останавливалась в некотором месте идущим снизу воздушным потоком, а место остановки пули напрямую зависело от её силы сопротивления. Регулировка скорости потока производилась с помощью изменения оборотов двигателя до тех пор, пока пуля не поднималась по трубе насколько возможно, не начиная раскачиваться.


Изготовление конической трубы стоило нам немалых трудов и головной боли. Проблема была не только в конструкции самой трубы, но и в её размерах. В итоге последний вариант был изготовлен из прозрачного полимера, он был 12 дюймов длиной и диаметр менялся от 0.25 дюйма в самой узкой части до 0.625 дюйма в широкой части. Внешний диаметр трубы был около 1.25 дюйма11.
Эксперименты с этой аэродинамической трубой показали, что пули с плоской головной частью, небольшой полостью и резко обрывающейся юбкой оказываются наиболее устойчивыми при обдуве в этой трубе. Комбинация всех вышеперечисленных факторов дают достаточно большое воздушное сопротивление, что и было продемонстрировано в предыдущей аэродинамической трубе. С другой стороны, более обтекаемые пули колебались вверх и вниз, зачастую поворачивались набок и даже вверх тормашками. Вполне понятно, что если центр воздушного сопротивления находится перед центром масс, то такая пуля будет кувыркаться в нашей аэродинамической трубе, и такая пуля достаточно бесполезна при стрельбе, пока её не раскрутит нарезной ствол. Возвращаясь к пулям в форме волана, нетрудно заметить, что центр их воздушного сопротивления смещён достаточно далеко назад из-за достаточно большой хвостовой части, а центр тяжести находится впереди. В итоге такая пуля летит стабильно даже без использования гироскопической стабилизации из-за закрутки нарезным стволом.
В то же время можно проводить дополнительные эксперименты с существующими пулями, изменяя их форму с помощью пластилина или другого формовочного материала, правда, следует помнить, что такие довески изменяют не только обтекаемость, но и центр тяжести пули, что также влияет на положение пули в трубе. Кроме того, можно просто с нуля изготовлять пули любых форм и тестировать их в аэродинамической трубе.
Водный стенд.
Противоречивые характеристики, полученные из предыдущих экспериментов, заставили нас сконструировать специальный водный стенд, в надежде лучше понять процесс обтекания пули воздушным потоком. Получившаяся в итоге конструкция показана на рис. 9: на полу находится насос, обеспечивающий циркуляцию жидкости. Он забирает воду из нижнего резервуара и поставляет её в верхний резервуар, откуда вода стекает равномерным потоком по плоской плексигласовой поверхности, образуя на ней поток одинаковой глубины. Небольшая вставка на основной картинке показывает с торцевой стороны плоскость, по которой течёт поток. Кроме всего прочего поток не образует случайных волн или отражений от стенок. Выходная мощность насоса регулируется, также как и наклон поверхности стекания, комбинация этих двух факторов позволяет получить достаточно заметные волны на воде, которые подобны волнам воздуха при обтекании пули.
Поскольку вода имеет большую плотность, чем воздух, то подобные исследования обтекания тел водой можно проводить на заметно меньших скоростях, чем в случае исследования обтекания тех же тел воздухом. Таким образом, можно проводить эксперименты, для изучения картин обтекания пули воздухом, как на дозвуковых скоростях, так и на сверхзвуковых скоростях. И весь этот диапазон скоростей легко получается изменением наклона поверхности стекания (то есть, регулируя скорость потока воды) и соответствующей регулировкой насоса, чтобы компенсировать повысившийся расход воды.
Обтекание пули водой, соответствующее полёту на дозвуковой скорости, показано на рис. 10. Как видно, наибольшее количество волн образуется перед головной частью пули, и это возмущение плавно расходится по сторонам, порождая новые возмущения в окружающем пространстве и постепенно затухая по мере удаления от источника возмущения. Тем не менее, формирование этих волн требует затрат энергии, таким образом, пуля теряет свою кинетическую энергию и эта потеря обычно называется «лобовым сопротивлением».


При дальнейшем повышении скорости потока воды можно получить картину, соответствующую полёту пули на сверхзвуковой скорости рис. 11. В этом случае волны перед пулей прижимаются практически к лобовой части пули и начинают группироваться вместе, образуя ударную волну, и, кроме того, меняется и угол расхождения волн. На скорости в 1 Мах (то есть скорости звука в воздухе) волны образуют угол ровно в 90º, но на рис. 11 показан случай ещё большей скорости, при которой угол между волнами становится более острым.


Для того чтобы получить более ясную картинку волн для дозвуковой скорости полета пули, мы вырезали из толстого пластика увеличенную модель пули и поместили её в поток воды рис. 12. Также в поток было добавлено небольшое количество алюминиевой пудры, чтобы лучше видеть картину обтекания пули. Эта пудра опадает на дно там, где поток замедляет свой бег, например, перед пулей, там пудра образует целую дугу перед носовой частью пули. Точно также как и при полёте пули, при увеличении скорости потока эта зона замедления прижимается всё ближе к носовой части, пока не будет превышена скорость звука и не начнётся формирование ударной волны.


При полёте пули воздух понемногу забирает её кинетическую энергию. Мы уже рассматривали подробно лобовое сопротивление пули, но на дозвуковых скоростях, которые в большинстве случаев встречаются в пневматическом оружии, большее значение имеет не лобовое, а торцевое сопротивление. Практика показала, что на дозвуковых скоростях на потерю энергии пулей влияет не столько лобовое сопротивление, то есть обтекание её головной части, а торцевое, то есть обтекание её хвостовой части. Дело в том, что воздух не может достаточно быстро заполнить «пустое пространство» позади расширенной юбки пули и получается, что при полёте пулю как бы немного «засасывает» назад.


Кроме того, существует ещё и так называемое поверхностное трение. Когда пуля движется в воздухе, её поверхность «цепляется» за тонкий слой окружающего воздуха, который двигается медленнее пули, и пытается его разогнать до своей скорости, тот слой в свою очередь влияет на следующий, ещё более медленно двигающийся слой и так далее. Разумеется, всё это влияет на потерю энергии пулей, поскольку эта энергия начинает расходоваться на разгон окружающего пулю воздуха. Судя по всему, на дозвуковых скоростях это третья по величине составляющая общей силы сопротивления воздуха, после торцевого и лобового сопротивлений.
Обтекание пули потоком воздуха усложняется по мере утончения «талии» пули. При таком утончении возможно появление турбулентностей в потоке. В одном из экспериментов мы наблюдали, как мелкие частицы грязи в водном потоке попадали в зону такой турбулентности и начинали крутиться на месте, как юла, в образующемся
водовороте.
Тест на разрушение.
Одним из методов изучения пуль, который мы использовали ещё в самом начале нашего исследования, является тест на разрушение. Смысл его заключается в стрельбе из винтовки по толстой стальной пластине, расположенной на разных расстояниях от дульного среза, до тех пор, пока пуля попадала в эту пластину. Информация, получаемая по деформации пули при попадании, может быть весьма интересной и многое рассказать о том, как пуля летела перед попаданием в пластину, в каком направлении, с какой энергией. Правда, для получения такой информации необходим богатый опыт и вдумчивое размышление над результатами деформации, но при приложении соответствующих усилий, старания и затрат времени результат получается весьма информативный. Однако, требуется осторожность при проведении этого теста, в частности, крайне рекомендуется пользоваться стрелковыми очками, во избежание травм глаз отлетающими кусочками свинца или случайным рикошетом.
Деформация пули.
Весьма существенным для пневматического оружия является вопрос: «Пуля на выходе из ствола имеет такую же форму, как и при закладывании в казённик, или нет?». Чаще всего ответом будет «Нет», особенно для больших скоростей. Зачастую большим давлением при выстреле расширяется юбка пули, что также весьма существенно влияет на её характеристики при полёте, особенно на больших скоростях.


На рис. 13 хорошо видно, что происходит с пулями, когда они ускоряются в стволе. Для каждого типа пуль представлено три образца. Первый образец – пуля, которой ещё не стреляли. Следующая пуля отстреляна с помощью нашего «компрессионного метателя». И третья пуля отстреляна, используя пружину и цилиндр, через тот же метатель. В последних двух случаях (для пневматического и пружинно-поршневого оружия) использовался один и тот же ствол.
Изучение этих пуль и скоростей их вылета показало, что никакие два разных типа пуль не ведут себя одинаково. Пуля A полностью деформируется при выстреле из «пружинно-поршневого метателя», хотя ещё выдерживает давление «компрессионного метателя». Пуля B демонстрирует разумную деформацию для случая пружинно-поршневого оружия и почти незаметную для случая компрессионного оружия, хотя скорость в последнем случае заметно выше. В общем случае выходит, что пружинно-поршневое оружие вызывает большие деформации пуль, чем компрессионное. Кроме того, следует отметить, что весьма заметные деформации хвостовой части пуль наблюдаются и в случае использования воздушных патронов. Дело в том, что в них пуля располагается практически рядом с выпускным клапаном и получает сильный удар сжатым воздухом при открытии клапана.
Подробные результаты испытаний приведены в таблице ниже12.


Величина раздутия юбки пули зависит от многих факторов и в первую очередь, от твёрдости свинца и от быстроты ускорения пули. Осциллограммы рис. 14, полученные при выстреле одной и той же пули из разных типов пневматики, показывают, что для пружинно-поршневой пневматики, работающей в фазе combustion, есть кратковременный всплеск большого давления. В то же время для компрессионной пневматики рис. 15 давление заметно ниже, но зато оно держится большее время, что свидетельствует о большой скорости вылета пули.


Нас также интересовал вопрос, насколько деформация пули в стволе влияет на её полётные характеристики и кучность. Для проверки мы аккуратно деформировали несколько разных пуль в стволе с помощью масляного насоса, имитируя деформацию воздушным давлением. Полученные пули продемонстрировали плохую устойчивость как в аэродинамической трубе рис 8, так и на стенде с рис. 5. Разумеется, кучность таких пуль также заметно понизилась, по сравнению с недеформированными образцами.


Очевидно, что пули на рис. 13 должны были быть остановлены очень аккуратно, чтобы не привнести новых повреждений к тем, которые образуются при проходе ствола. Проблема корректной остановки пуль была решена следующими способами: если нужно улавливать много пуль для длительного исследования, то разумно использовать обычное пищевое желе, которое готовится почти как обычно, только количество желатина используется в два или три раза больше, чем всегда. Полученная смесь заливается в обычную пластиковую бутылку из-под газировки, заполняя её на три четверти. После застывания желе бутылка срезается, получаем продолговатый кусок желе, в который можно отлично отстрелять пули. Идеальным случаем является слегка окрашенное желе, например, лимонное, в котором пулю легко найти и легко извлечь, используя пинцет.
В случае, когда надо поймать одну или две пули и нет желания возиться с изготовлением желе, можно воспользоваться другим способом, предложенным одним из любителей пневматики – взять пластиковую трубу, диаметром около трёх дюймов и  длиной около двух футов13, заполнить её пластиковой ватой, которая обычно продаётся как материал для набивки диванных подушек. Хлопковая вата не подойдёт, поскольку её волокна достаточно короткие и недостаточно прочные для остановки пули. Правда, в таком приспособлении сложно искать пулю, но зато использовать его можно практически вечно, а желе начинает распадаться через несколько дней.
Закрутка.
Бытует мнение, что пуля склонна двигаться по спирали, подобной штопору. Мы никогда не рассматривали такое предположение всерьёз, поскольку если это так, то точное попадание пули в цель было бы возможно только в одной точке траектории. Позже возникло предположение, что спиральное движение пули не более чем иллюзия, возникающая из-за того, что после вылета пули винтовка вместе с прицелом несколько качается, создавая иллюзию криволинейного движения пули. Тем не менее, мы решили проверить «феномен спирали», поскольку если он всё же присутствует, то у серьёзного пневматического оружия перспективы развития становятся весьма печальными.
Для начала мы протянули толстую нейлоновую леску от точки, чуть выше дула нашего метателя, до средней точки попадания группы выстрелов. Потом с помощью специальных регулируемых «дуг» подвесили несколько кусков тонкой рисовой бумаги на равных интервалах от дульного среза до мишени, на каждом листе бумаги была нарисована вертикальная линия, которая была выровнена так, чтобы проходить точно под натянутой леской. Таким образом, мы смогли проследить траекторию вылетающей пули. Эксперименты показали, что все выстрелы, кроме одного, прошли ровно по прямой линии, от начала и до конца. Единственный выстрел отклонился от этой прямой, но он отклонился с самого начала и тоже выдержал ровное направление, но не совпадающее с линией предыдущих выстрелов. В общем, классическая «дура».
Мы проводили подобный эксперимент и для более дальних дистанций, и заключение также было отрицательным – видимо, «спиральный феномен» не более чем миф. Тем не менее, стоит отметить, что если пуля имеет плохую балансировку, то она
может описывать в полёте незначительную спираль вокруг своего центра масс, да и то диаметр спирали будет очень маленьким, в масштабах размеров самой пули. Правильно изготовленная пуля должна лететь ровно и очень неприятно, когда вдруг возникают необъяснимые «дуры», которые невозможно объяснить и которые портят всю картину эксперимента. Однако, если таких «дур» набирается несколько, то это уже повод задуматься либо о качестве пуль, либо о правильности постановки эксперимента, то есть надо ответить на вопрос: «Что является причиной таких отрывов?».
В наших экспериментах по выявлению направления полёта пули мы использовали рисовую бумагу, которую часто используют в супермаркетах как подкладку под пирожные и прочую выпечку. Отличие рисовой бумаги от обычной в том, что рисовая бумага не имеет волокон и, по сути, напоминает высушенное картофельное пюре. В общем-то, сейчас она и делается из картофеля, а не из риса. В итоге при пробитии такой бумаги пулей, кусок перед пулей рассыпается в пыль, а в бумаге остаётся ровное и чистое отверстие. Отсутствие в рисовой бумаге волокон гарантирует, что пуля не будет отклоняться от своей первоначальной траектории, хотя бумага и будет оказывать небольшое сопротивление при пробивании, но скорость пули при этом практически не меняется.
Также нас интересовал вопрос, почему пули теряют кучность на дальних дистанциях. Одно из предположений было, что они быстро теряют свою закрутку, быстрее чем поступательную кинетическую энергию, то есть пуля перестаёт вращаться
ещё до того, как попадает в мишень, что отрицательно сказывается на кучности.
Это предположение было опровергнуто в ходе следующего эксперимента. Из стержня обычной шариковой ручки с помощью распрямлённой скрепки было вынуто немного чернил, и эти липкие чернила были нанесены на одну сторону передней части пули. После этого пуля была отстреляна из винтовки на дальнюю дистанцию, в конце которой были расположены два листа обычной бумаги, на расстоянии, примерно равном половине оборота нарезов в стволе. Отпечатки чернил на двух отверстиях были смещены почти на 180º, что доказало наличие вращения пули даже на дальней дистанции, поскольку если бы вращения не было, то отпечатки от чернил должны были бы остаться примерно на одном и том же месте на каждом из отверстий.
Пожалуй, одним из наиболее проблемных вопросов при тестировании пуль или оружия является вопрос, где проводить тест. В случае с пневматикой желательно найти длинный закрытый коридор с крышей, чтобы не было ни боковых сквозняков, ни других посторонних воздействий. К сожалению, найти подходящий по длине ангар или заброшенную фабрику весьма непросто. Мы же решили этот вопрос для себя просто и изящно – у нас оказался длинный кусок полиэтиленовой плёнки в виде трубы, диаметром почти в четыре фута14. Мы герметично закрыли один конец трубы с помощью липкой ленты и сделали открывающуюся заглушку на другом её конце, чтобы можно было войти и выйти. В итоге мы просто помещали в трубу мишени и винтовки, а затем надували её с помощью обычного пылесоса. Получался простой переносной тир, в котором внешние влияния были сведены к минимуму. Единственная проблема – эту трубу стоит размещать около стены или забора, иначе она начинает изгибаться при более-менее сильном боковом ветре.


1 Судя по альтернативным источникам это пули цилиндрической формы, хотя точной уверенности в этом у меня нет. По данным с упаковок некоторых пуль это тип пуль с отделяемым при попадании сердечником, латунным или стальным и пластиковым или резиновым стаканчиком
2 Соответственно 4.5, 5.5 и 6.35 мм.
3 Около 5 мм.
4 Примерно 0.0065 г.
5 Около 0.01618 г.
6 Около 31.75 мм.
7 Соответственно 39.65 м/с и 213.5 м/с.
8 Около 40.57 м/с.
9 Поскольку абсолютная величина показателей всё равно малосущественна, я посчитал ненужным
нагромождать перевод величин в граммы или ньютоны.
10 То есть 6.35 мм и 7.62мм.
11 Длина трубы 0.305 м, диаметр узкой части 6.35 мм, широкой части 15.88 мм, а внешний диаметр 31.75 мм.
12 Поскольку абсолютные показатели здесь не важны, а интересно лишь соотношение, я не стал
загромождать таблицу дополнительными столбцами и переводить все числа в систему СИ.
13 То есть диаметр примерно 7.62 см, а длина около 61 см.
14 То есть 1.22 метра



lunette de soleil ray ban ray ban pas cher lunette de soleil ray ban ray ban pas cher lunette de soleil ray ban ray ban pas cher occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet sunglass hut Sunglass Hut Online Shop