АНАТОМИЯ ПУЛИ
«Пуля – головная часть боевого патрона к стрелковому, а также к охотничьему и спортивному оружию. Пули для стрелкового оружия делятся на обыкновенные и специальны. По калибру пули делятся на малокалиберные (до 6,5 мм), нормального калибра (7,5–7,69 мм) и крупнокалиберные (12,7–15 мм). Пуля закрепляется в гильзе круговым обжимом дульца».
Большая советская энциклопедия.
Слегкой руки великого полководца в народе уже на уровне генотипа сложилось мнение об, так сказать, ограниченных интеллектуальных способностях пули – дура. Действительно, во времена штурма Измаила и перехода через Альпы предсказать траекторию полета свинцового или чугунного шарика диаметром, как правило, несколько меньше грецкого ореха было весьма проблематично. Да и время подготовки второго выстрела оставляло мало шансов на выживание стрелку против удара штыком или саблей наступающего противника (при тогдашних дистанциях эффективной стрельбы). И после первого же залпа решающая роль в итоге боя переходила от огнестрельного к белому оружию.
С тех пор многое изменилось. Белое оружие, практически, покинуло поля сражений, да и сами поля съежились до городских перекрестков, а винтовка в умелых руках позволяет сегодня поражать цели, чуть ли, на линии горизонта. Но пренебрежительное отношение к «метаемому элементу, выбрасываемому из канала ствола стрелкового оружия таким образом, что через поперечное сечение канала ствола в каждый момент проходит только один такой элемент» (определение пули по ГОСТ 28653-90) так и осталось.
А между тем современные пули нарезного огнестрельного оружия зачастую представляют собой очень точно изготовленные и сложные изделия. При чем, пули для боевого, спортивного и охотничьего оружия легко различаются не только конструктивно, но и внешне. Некоторые из них включают в себя более десятка различных деталей. Простейшие, так называемые, од-нокомпонентные изготавливаются из одного материала, которым может быть свинец, сплавы меди или порошковые смеси на основе меди, железа или, изредка, других металлов.
Для специальных пуль материалом может служить резина, пластик и прочее. Двухкомпонентные пули обычно включают в себя сердечник и оболочку. В классической трехкомпонентной пуле между твердым сердечником и оболочкой находится прослойка из более мягкого материала, призванного смягчить напряжения в стволе при ее движении. Конфигурация пули и составляющих ее элементов, их взаимное расположение, а также наличие внутри открытых или закрытых полостей целиком определяется ее назначением и технологией изготовления.
Жизненный путь любой пули начинается с изготовления. Опуская все подробности технологического цикла производства, в конечном счете, необходимо, чтобы пули для нарезного оружия одной партии в минимальной степени отличались не только по форме и массе, но по расположению центра тяжести. Причем центр тяжести должен находиться на оси симметрии, иначе возникает так называемое биение, приводящее к повышенному рассеиванию.
К сожалению, свести все отклонения к нулю можно только теоретически. В реальности материал, идущий на изготовление пули, может иметь малозаметные неоднородности, рабочий инструмент, формирующий элементы пули, подвержен износу и термическим нагрузкам, а призванный блюсти качество продукции контролер не застрахован от ошибок. Поэтому при подготовке патронов для высокоточной стрельбы профессионалы, занимающиеся самостоятельным снаряжением, перед патронированием контролируют каждую пулю по диаметру микрометром или калибром, массе на электронных весах и по биению на специальном приспособлении.
Спустя некоторое время каждая из пуль находит место в своем патроне. На этой стадии ей грозит асимметричная деформация при закреплении в дульце гильзы. Если это случается (а у наших родных патронщиков это «случается» почти всегда), то о приличной кучности можно забыть. Конечно, в «хороших домах» этого не происходит практически никогда.
Другой, не менее опасной «родовой болезнью» патрона является неоднообразное крепление пуль в гильзах патронов одной партии. Разброс в усилии извлечения пули из дульца гильзы не менее вреден для кучности, чем ее кривая посадка. Здесь необходимо легкое погружение в курс внутренней баллистики. Дело в том, что после срабатывания капсюля, характеристики которого в немалой степени также влияют на точность выстрела, и поджига метательного заряда до начала движения пули проходит некоторое время, за которое внутри гильзы создается избыточное давление. Давление, при котором пуля начинает движение в канале ствола (давление форсирования), впрямую связано с усилием извлечения пули из дульца гильзы. От величины этого давления зависит процесс горения пороха в процессе выстрела и, в конечном счете, начальная скорость пули.
Для обеспечения меньшего отклонения от оптимального давления форсирования на пулях иногда делается кольцевая канавка — каннелюра, в которую закатывается край дульца гильзы; хотя о влиянии наличия самой каннелюры и ее формы на кучность стрельбы профессионалы до сих пор так и не пришли к единому мнению. Превалирует мнение о пользе каннелюры для патронов среднего качества и ее безусловном вреде для высокоточных выстрелов.
Влияет на давление форсирование и диаметр пули. При диаметре меньшем, чем диаметр ствола по нарезам, о высокой кучности можно просто забыть, так как часть пороховых газов прорвется через этот зазор. Но и значительное увеличение диаметра пули в погоне за повышением давления форсирования может привести не только к сильному повреждению самой пули, но значительной потере энергии пороховых газов на деформацию ствола и пули, а также на преодоление повышенной силы трения. В итоге начальная скорость пули не повысится, а наоборот, упадет! Не говоря о перспективе таких радостей жизни, как раздутие или разрыв ствола. Впрочем, очень небольшое превышение диаметра пули над диаметром ствола по нарезам в ряде случаев положительно сказывается на точности выстрела. Величина этого превышения зависит от массы, длины ведущей части и конструкции самой пули. Но подробнее об этом ниже.
Когда наступает час «Х» и патрон оказывается в патроннике, пуля в идеальном случае должна своей головной частью плотно прижаться к началу переходного конуса (пульного входа). Это момент далеко не простой.
Дело в том, что если длина гильзы стандартизована, то длина собранного патрона бывает различной из-за разной длины пули. Например, патрон.308 Winchester с пулями TMR (7,1 г) имеет длину 62,5 мм, а с пулями типа TUG (11,7 г) – 66,6 мм. Именно поэтому патронники в оружии, предназначенном для сверхточной стрельбы, делают под определенную пулю.
При полном досылании патрона пуля не должна «закусываться», так как в этом случае она может неправильно войти в нарезы ствола. Перед ней не должно быть и свободного хода до нарезов. В этом случае при выстреле, после страгива-ния пуля начинает двигаться по гладкому участку ствола и к моменту подхода к нарезам приобретает некоторую скорость, из-за чего ее вращательное движение начинается с удара. Такое ударное врезание, характерное для револьверов, не лучшим образом сказывается на кучности стрельбы из винтовок как из-за деформации оболочки пули, так и из-за повышенного износа ствола.
При входе в ствол пуля должна принять форму его сечения, чтобы не было прорыва пороховых газов, препятствующему достижению ею максимальной скорости. Очень важно, чтобы пули одной партии патронов имели минимальный разброс по скоростям. Это необходимая составляющая высокой кучности.
Некоторое время после вылета из ствола на пулю продолжают действовать пороховые газы. В нарезном оружии их давление на дульном срезе составляет около 200 атмосфер. Причем скорость истечения пороховых газов из канала ствола после вылета пули около 1300 м/с. Поэтому на начальном участке траектории пуля еще «подгоняется» газами, за счет чего ее начальная скорость, то есть максимальная, всегда выше дульной. На этом маленьком отрезке, лежащем для винтовок в пределах 0,1 м, когда законы внутренней баллистики уже перестают работать, а внешней еще не начинают, полет пули определяет переходная баллистика.
Особенность ее в том, что пуля обдувается с донной части и летит относительно набегающего потока, как бы, задом наперед. Этот эффект, абсолютно безразличный только сферической пуле, центр давления которой совпадает с центром тяжести, вносит свой посильный вклад в увеличение рассеивания метаемых снарядов иной формы. Вращение винтовочной пули компенсирует эти возмущения, хотя и не полностью. Не случайно оболочки пуль для высокоточной стрельбы вытягивают со дна, как экспансивные пули. При таком способе формования технологически проще обеспечить стабильность формы, как дна, так и оживальной части. Кстати, именно из-за этого эффекта переходной баллистики гладкоствольные ружья принципиально не могут стрелять пулей точнее оружия с нарезным стволом. Впрочем, возмущение тем меньше, чем ближе дульная скорость пули к скорости истечения пороховых газов.
Но и после преодоления возмущения от истекающих пороховых газов даже при идеальной форме, стабильной массе и начальной скорости пули в идеальных условиях стрельбы кучность попаданий далеко не гарантирована. На траекторию полета пули оказывает большое влияние такой, казалось бы, малозначительный параметр, как шаг нарезов ствола. Дело в том, что угловая скорость вращения пули на траектории должна быть строго определенной. Если пуля вращается слишком быстро, то ей тяжело ориентироваться по набегающему воздушному потоку, то есть, говоря математическим языком, чтобы между осью симметрии пули и вектором ее скорости был минимальный угол. В этом случае пуля будет испытывать минимальное сопротивление воздуха, а ее скорость на траектории станет убывать медленнее.
Слишком малая угловая скорость вращения делает пулю чувствительной к любым, пусть самым незначительным, внешним возмущениям на траектории, первым из которых являются истекающие пороховые газы. В этом случае, кроме вращения относительно собственной продольной оси, пуля может приобрести поперечную составляющую угловой скорости и «сорваться» с траектории в непредсказуемом направлении. А угловую скорость пули, которая, в отличие от поступательной, на траектории практически не меняется, как раз и определяет шаг нарезов в стволе.
Чем короче шаг нарезов (или больше их крутизна) при равной начальной скорости пули, тем выше ее угловая скорость. В идеале, для пули каждой массы и каждой конструкции существует свой оптимальный шаг нарезов. На практике, стволы для одного вида патронов выпускаются с двумя-тремя различными вариантами крутизны нарезов. Например, в момент поступления на вооружение американской морской пехоты винтовка М16 под патрон М193 с массой пули 55 гран (3,55 грамма) имела шаг нарезов 14 дюймов (155,6 мм). Столь пологие нарезы были выбраны из опасения, что маленькая пулька не сможет нанести ощутимого ущерба противнику, если не начнет кувыркаться в теле. Но испытания в условиях низких температур, проведенные на Аляске, показали, что стабильно летящая при нормальных условиях пуля на холоде склонна к срыву с траектории.
В принятой уже на вооружение американской армии винтовке М16А1 шаг нарезов был уменьшен до 12 дюймов (304,8 мм), что обеспечило устойчивость пули при любых погодных условиях. При переходе к пуле М855 массой 62 грана (4,2 грамма) шаг нарезов был сокращен до 7 дюймов (177,8 мм). Сегодня под патрон.223 Remington в продаже имеются винтовки с шагом 12 и 8 дюймов. Для первых предпочтительнее тяжелые пули массой 80-90 гран, а для вторых — 50-55 гран.
Конструкции пуль
Простейшие по устройству — монолитные пули. Вероятно, случайно, но они оказались в начале и в конце калиберного ряда. Для спортивной стрельбы из малокалиберного оружия (5,6 мм) и промысла мелких пушных используются полностью свинцовые пули. Обычно они используются в спортивных и спортивно-охотничьих патронах и имеют скорости 320 – 350 по донной части м/с. Иногда полностью свинцовые пули бывают в высокоскоростных патронах (скорость до 450 м/с и выше). В этих случаях их изготавливают из более твердых сплавов свинца и чаще всего покрывают слоем напыленной меди.
Иногда в головной части таких пуль для увеличения экспансивности делают отверстия (Hollow Point). Примерно такое же отверстие есть и в головке пули X-Bullet, тело которой выполнено из латуни.
К монолитным пулям можно отнести и пулю АВС. Она сделана из томпака, а на вершинке части находится свинцовый конус. В головной части есть крестообразные надрезы, по которым она раскрывается при попадании в цель.
Для охоты на крупнейших африканских животных в патронах крупных калибров часто используют цельнометаллическую пулю из медных сплавов «Solid». Она замечательна тем, что делает очень глубокий раневой канал.
Вторым очень распространенным типом пуль, наверное, можно назвать полностью оболочечные пули. Как правило, у этих пуль армейские корни. Они хорошо себя ведут на траектории и несильно разбивают дичь. Такими пулями стреляют пернатую дичь (там, где это разрешено), животных для научных исследований и обычную охотничью дичь, когда это позволяет калибр оружия. Немецкие производители называют такие пули «Vollmantel-Geschoss», а англоязычные – «Full Metal Jacket» или «Metal Case». Обычно оболочечные пули используют в спортивной охотничьей и снайперской стрельбе. Такие пули состоят из свинцового сердечника и томпаковой оболочки (в российском варианте биметаллической). У некоторых пуль оболочку в головной части делают в несколько раз толще по сравнению с ведущей частью. В зависимости от дальности эффективной стрельбы, для которой они предназначены, головные части оболочечных пуль могут иметь различную форму. Более притупленные обладают лучшим останавливающим действием, но имеют крутую траекторию за счет быстрой потери скорости. Они, как правило, предназначаются для стрельбы на короткие дистанции. Пули с заостренной головной частью летят по более настильной траектории, но легко, не останавливая, пронзают цель. В последнее время появилось много разновидностей оболочечных пуль, специализированных для определенных охот. Так, для крупнейших животных разработана особая оболочечная пуля AGS-Solid, в которой сердечник из карбида вольфрама (плотность в 1,3 раза выше, чем у свинца) заключен в полную оболочку из бронзы.
Среди пуль, предназначенных для охоты, наиболее разнообразен ряд полуоболочечных пуль. Вообще, принятый в русском языке термин «полуоболоченая пуля», являющийся, видимо, калькой с английского semi-jacket, не говорит о конструкции пули ровно ничего, кроме того, что она отличается от оболочечной. Термин объединяет в себе такие разные по конструкции и назначению пули, как soft point – с мягкой свинцовой вершинкой, hollow point – с полостью в головной части и hollow soft point — с полостью в мягкой свинцовой вершинке. Пожалуй, единственная их отличительная особенность – открытая головная часть пули. Оболочка таких пуль часто в донной части имеет наибольшую толщину, а по мере приближения к вершинке утончается. В головной части может быть цилиндрическая или коническая полость либо, наоборот, расклинивающий конус из бронзы (пуля Bronse Point) или пластика (Plastic Point, Nosler Ballistic Tip). Иногда головная часть прикрывается колпачком различных форм и материалов. К таким пулям относятся Silvertip-Expanding (алюминиевый колпачок), H-Mantel-Kupferhohlspitzgeschoss (медный колпачок), пуля Torpedo-S. Основные усилия разработчиков пуль направлены на получение контролируемой экспансивности. Оптимально пуля должна как можно больше расшириться и при этом достаточно глубоко внедриться в тело животного. Идеально она должна сохранить целостность. Ограничение деформации, начинающейся с головной части, достигают различными способами. В пуле Starkmantel (усиленная оболочка) толщина томпаковой оболочки постоянно увеличивается от оголенной вершинки к донышку. Таким образом, развитию грибовидной деформации головной части свинцового сердечника с нарастающим усилием препятствует оболочка. Оболочка этой пули имеет режущую кромку у основания головной части, предназначенную для прорубания широкого отверстия в теле зверя. Такая кромка присутствует во многих оболочечных пулях.
Распространенным приемом ограничения деформации мягкого сердечника является глубокое поперечное пережатие оболочки и сердечника. Обычно это место ограничивает область развития грибовидной деформации. Такой тип оболочки пули по-немецки называют H-Mantel. Похожий эффект достигается и в пулях типа D-Mantel, у которой двойная оболочка в нижней части пули.
Распространенным приемом является разделение сердечника на две части толстой перегородкой, представляющей одно целое с оболочкой (Nosler Partition, Swift a-fram). В двух очень популярных пулях, разработанных фирмой Бреннеке (TUG — Torpedo Universal Geschoss и TIG — Torpedo Ideal Geschoss), сердечник состоит из двух свинцовых частей, но первый выполнен из мягкого свинца, а второй из твердого (с добавкой сурьмы).
В настоящее время конструктивный ряд охотничьих пуль для нарезного оружия пополняется чуть ли не ежедневно, хотя в большинстве случаев в погоне за фирменным названием они лишь незначительно отличаются от уже существующих.
В заключение хочется поделиться некоторым соображением. На охоте лучше испортить немного мяса излишне тяжелой или экспансивной пулей, чем тратить силы на добор подранков и уезжать из леса без трофеев. Удачи Вам!
