Парусная пуля

Продолжаем тему

«А пуля то … все равно дырявая!!!», опять скажут замшелые ортодоксы от артиллерии если прочитают эту, уже вторую, статью из цикла «Оружие с перевала».


И снова будут правы, действительно пуля как была, так и осталась дырявой.

Но это опять не специально, так распорядились незыблемые законы физики.

Парусная пуля


«А пуля то … дырявая!!!», так называлась первая статья посвященная теме аэродинамического разгона пули до скоростей 5-10 км/сек. В ней был предложен и обоснован метод аэродинамического разгона пули (снаряда) в канале ствола. Чтобы ни у кого не было сомнений, из обычной пневматической винтовки был проведен отстрел стандартной свинцовой пулей и примитивным макетом парусной пули представлявшей из себя обрезок самореза диаметром 4.5мм. Отстрел проводился по алюминиевому листу толщиной в 12 миллиметров, обычная пуля его естественно пробить не смогла, а вот «дырявая» и очень «корявая» парусная пуля его с легкостью пробила.

Результаты отстрела были засняты и размещены в статье, но видимо фото получилось не очень убедительным, поэтому в данном материале будет выложено видео реального отстрела.

Для большего эффекта и наглядности винтовка была модернизирована под стрельбу парусными пулями. Как говорится, почувствуйте разницу….

Американский рекрут превращается в русского призывника



Этот американский «рекрут» фирмы «Кросман» будет насильственно превращен в Российского призывника.
Даже не призывника, пока еще только в допризывника.


Американский «рекрут» легким движением руки с болгаркой и «какой-то матерью», превратился в русского «призывника» оптимизированного для стрельбы парусными пулями. Модернизированная винтовка не потеряла мощности и при стрельбе обычными пулями (наоборот, стала стрелять сильнее). Переделка винтовки потребовалась из-за существенно большего расхода газа при выстреле парусной пулей. При традиционном выстреле все газы заперты в стволе движущейся пулей, соответственно при аэродинамическом разгоне часть газов проходит между стенками ствола и телом пули через парусные поверхности пули и на один выстрел тратится больший газовый заряд.

Но газ не уходит зазря, этот газ передает кинетическую энергию своего движения парусным поверхностям пули и дополнительно ускоряет ее. Собственно повышенная эффективность аэродинамической пули обусловлена именно энергией этого дополнительного истекающего газового потока.
В случае стрельбы обычными пулями добавочный газовый заряд тоже работает, но недостаточно эффективно, а часть его просто теряется.


Кроме увеличения объема газового заряда был произведен переход с сжатого воздуха на углекислый газ. Тут тоже небольшая хитрость связанная с физикой процесса разгона пули. Для обычной пули плотность (проще говоря вес молекулы газа) газового заряда не имеет значения, что водород, что воздух ей все равно, лишь бы было одинаковое давление давило на ее дно.

Но для парусной пули плотность газа имеет принципиальное значение. Поскольку между пулей и газовой струей на парусных поверхностях происходит обмен кинетической энергией, то чем выше плотность газа тем эффективней газовая струя передает энергию парусным поверхностям пули. И именно поэтому был произведен перевод «рекрута» на углекислый газ, он в полтора раза тяжелее воздуха при одинаковых давлениях.

Как стреляем



Вот такой «обритый» русский допризывник получился
Кроме необходимых доработок американского «рекрута», мое чувство прекрасного, требовало убрать с него все лишнее.
Оставил голый функционал, ничего лишнего.


Все что не было нужно для стрельбы а только утяжеляло и загромождало изделие было безжалостно срезано.

Для удобства экспериментов газ был залит в двух литровый баллон и соединен с винтовкой гибким шлангом высокого давления. Редуктор не использовался и давление в баллоне (чуть меньше 60 атмосфер при комнатной температуре) прямотоком, напрямую поступает в канал ствола при выстреле (с аккумуляторной емкостью на 5 кубиков перед боевым клапаном естественно).

Так что, несмотря на экзотический вид, можно сказать, что это обычная газовая винтовка, по типу тех что работают на 12г. баллончиках с углекислотой. Она конечно не такая мощная в сравнении с винтовками на сжатом до 300 атмосфер воздухе, но пуля из нее летит не хуже, если не лучше. Была идея для пущего эффекта тоже перейти на давление в 300 атмосфер, но разобрав «рекрута» и обнаружив внутри пластмассовую начинку, я от этой идеи отказался. Мне мои пальцы и глаза еще самому нужны…

Чем стреляем



Переход на углекислоту позволил увеличить мощность выстрела. Для утилизации этой мощности была доработана сама парусная пуля, она стала банально длиннее.
А сравнивать парусную пулю по мощности выстрела будем с самой скоростной и мощной пулей для пневматики,- стандартным стальным омедненным шариком.


Если на сжатом воздухе парусной пуле было нужно три нарезных паруса, то на углекислом газе потребовалось уже пять нарезов и длина ее стала около 11 миллиметров. Сравнивать ее будем со штатной и самой мощной пулей для пневматики,- стандартным стальным шариком, на этих пулях из-за отсутствия трения по нарезам мощность выстрела у пневматики увеличивается процентов на 10, за счет точности конечно.

Но про точность пока у нас речи не идет, это тема другой статьи, да и наша примитивная, не сбалансированная пуля из обрезка самореза не позволит стрелять точно, дай бог чтобы кувыркаться не стала в полете и особенно при столкновении с мишенью.

Так что сравниваться будут только мощности выстрела, а оценивать будем по традиционной для пневматики методике,- стрельбе по жестянкам. Только отстрел усложним для наглядности сравнения, вместо банки будем использовать в качестве мишени отслуживший свое компьютерный корпус, сталь там 0.8мм, это уже не жестянка.

Ох уж эти авторские права…



Одновременно с неспешными доработками оружия пришлось заняться бумажной работой.
На картинке конечно не мои патенты, у меня их гораздо больше, да и в рамочках я их не храню.
Имея богатый опыт патентования изобретений и работая в команде с опытным, надежным патентоведом, оформить заявки было не тяжело.


Поданы сразу три заявки на избретение. Заявки получились принципиальными, не на конкретное устройство, а на способ, такие заявки гораздо тяжелее обосновать и рассмотрение их идет не менее года. Заявки охватывают все аспекты полезных свойств метода разгона пули аэродинамическим способом, они на:
- способ разгона метательного снаряда
- способ придания метательному снаряду вращательного движения
- способ уменьшения трения метательного снаряда в канале ствола

В силу специфики России, патенты являются некими символами профессиональной гордости и не более того. Ни какой материальной выгоды от них нет, если и есть выгода, то исключительно моральная, а по поводу этих трех заявок у меня полный скепсис, они как говорят «непроходные».

Дело в том, что заявки в разделе патентного рубрикатора «оружие» по вполне понятным причинам проходят обязательную экспертизу. Кто и как ее делает мне прекрасно известно, иллюзий на их счет у меня нет, скорее всего, все три заявки будут отвергнуты с формулировкой типа: «технически несостоятельное решение».

А теперь о главном, автором этих изобретений себя не считаю, максимум на что могу претендовать, это на звание реконструктора. Есть веские основания считать что, оружие на аналогичных принципах было уже создано и использовано в далеком 1959году на перевале Дятлова. Именно пулями реализующими принцип аэродинамического разгона были убиты девять туристов. Другими причинами их загадочную смерть не объяснить.

Но хватит лирики, вот видео сравнительного отстрела

Все самое важное у Русских происходит на кухне, так что пришлось съемку делать там же. Актер, режиссер и оператор из меня нулевой, но… «не стреляйте в пианиста, играет, как умеет». Главное там все же видно. И еще, там в ролик случайно попала музыка, это «Карунешь», никакого отношения к мусульманам я не имею, просто его музыка мне нравится.
Видео снято с одного ракурса, одним немонтированным роликом. Стрелял что называется в упор, чтобы в кадр поместился весь процесс от заряжания до попадания пули в цель. На расстоянии метр от мишени реально сравнивать только мощность (энергию) выстрела у дульного среза. Вот и сравним энергию обычной поршневой пулей и парусной пулей.



Думаю вывод из увиденного очевиден, дыры от парусной пули в стали толщиной 0.8мм удивили даже меня, особенно в сравнении с несерьезными вмятинами от стандартных стальных шариков.
Теперь конкретно по теме.

Об очевидном



Вот два отверстия от парусных пуль, первое сквозное, от пули с пятью нарезами.
Второе, надорванное отверстие со следами опрокидывания, от удлиненной пули (семь нарезов), она кувыркнулась при столкновении.
Эффект опрокидывания и рыскания вращающейся пули вызывается прецессией, которая возникает из-за несбалансированности центра масс относительно оси вращения.
Так что основная проблема для парусной пули это балансировка.


Производство парусных пуль дешевым не будет, они должны изготавливаться на высокоточном оборудовании и проходить контроль балансировки. Использовать такие пули будет накладно. Но это об негативном, теперь об позитиве.

В парусной пуле задействовано три совершенно новых для артиллерии физических принципа работы, сумма их положительного эффекта и привела к таким впечатляющим результатам. Используемые физические механизмы описаны в соответствующих заявках на изобретение.

Первый из них это способ аэродинамического разгона, когда метательному снаряду сообщается дополнительная кинетическая энергия путем передачи энергии истекающего газового слоя движущегося в канале ствола посредством парусных поверхностей на теле метательного снаряда.

Второй, это способ придания вращательного движения метательному снаряду, когда для закручивания пули вокруг вектора движения используется радиальная составляющая давления на парусные поверхности, установленные под углом к вектору истекания газовой струи в канале ствола (другими словами используется принцип «косого паруса»).

Третий принцип это уменьшение трения метательного снаряда о стенки ствола, когда между стенками ствола и метательным снарядом организуют зазоры для свободного истечения газовой струи, исключающий физический контакт между стенками ствола и метательным снарядом (используется принцип газового подвеса).

Теперь об неочевидном



Это снимок классической «дырявой пули», выполненной по технологии частичного газового подвеса.
Тоже не дешевое изделие между прочим.
Продукт, штучный и цены не малой…


Если первые два задействованных в парусной пуле физических механизма достаточно очевидны и имеют наглядные аналогии из других областей техники (парусные движители и ветровые генераторы к примеру) то принцип газового подвеса мало известен. Это что называется экзотика.

Основной проблемой при использовании принципа газового подвеса является стабилизация движения снаряда, исключающая возможность его соприкосновение со стенками ствола и рыскания.

В классических поршневых системах ствол-снаряд дилемма заключалась в том, что для придания устойчивости снаряду требовалось закрутить его вокруг оси движения, а чтобы закрутить, нужно было обеспечить контакт со стенками ствола для взаимодействия с нарезами. Получался замкнутый круг.
В случае аэродинамического разгона парусной пули закрутка метательного снаряда вокруг оси движения происходит без участия нарезов в стволе и не требует контакта со стенками ствола.

Но это только первая часть проблемы, вторая часть обусловлена тем, что ствол в процессе выстрела также может колебаться и нужно компенсировать эти колебания. Тут уже все гораздо сложнее и без использования принципа аэродинамической подушки не обойтись.

Суть этого физического эффекта (его еще называют «экранным») заключается в том, что при сужении канала истечения движущегося газового слоя происходит скачок давления, направленный перпендикулярно оси истечения газового слоя.

И в нашем случае торцы парусных поверхностей будут выполнять роль таких «сужителей» канала истечения газового слоя на которых будет создаваться зоны повышенного давления центрующие метательный снаряд на оси канала ствола.

Таким образом парусные поверхности пули работают не только своими основными плоскостями, они еще работают и торцами, обеспечивая стабилизацию пули в канале ствола относительно его центральной оси.
Вот как все сложно с этим простым на первый взгляд обрезком самореза, но только так можно реализовать принцип газового подвеса на практике.

И что же дальше?



Как всегда, начать нужно с названия, ведь, «как пулю назовешь, так она и полетит».
Все новое это хорошо забытое старое, поэтому сразу на ум приходит название «БОЛТ».
Так называется стрела арбалета (на снимке), крепеж с резьбой, а во всех фэнтези, это пуля оружия будущего.



Так что пока писалась эта статья первое из необходимого уже сделано, название придумано, как кажется очень даже меткое название,- «Болт», звучит коротко и многозначительно, возможно приживется…

И самое главное, напоминает о преемственности. Старинный метательный снаряд арбалета,- короткая металлическая стрела, с оперение по бокам, это и есть в идеале парусная пуля. Современный болт с его резьбой тоже напоминает парусную пулю. А «болт-пули» из будущего обладают теми же фантастическими свойствами, что и парусные пули.

Ну это шутка, если серьезно, то планы пока скромные, нужно сделать нормальную парусную пулю. Нынешние пули из обрезков самореза это жалкое подобие того что нужно сделать. Самое главное, парусная пуля должна быть сбалансирована вдоль оси вращения. Для этого нарезы следует делать парными и оппозиционными. Кроме этого нужно кромки нарезов выполнить в специальном аэродинамическом профиле для усиления эффекта центровки на оси канала ствола и существенно удлинить саму пулю.

Только после этого имеет смысл проверять «целкость» таких пуль. Конечно в теории все должно быть просто замечательно, но на практике может оказаться не так радужно, дело не только в пуле, стреляет-то винтовка.

Очевидно, что имеющиеся винтовки мало подходят для стрельбы такими «болт- пулями», требуется существенная доработка. Нужно для стрельбы «болтами» сделать соответствующие им стрелковое оружие – «БОЛТЕР».

Вот и для специального ружья для стрельбы парусными пулями сразу нашлось емкое название. Причем, получается как в песне; «..мы рождены, чтоб сказку сделать былью…». Ведь «Болтер» это оружие из будущего, фигурирующее во всех боевых фэнтези.

Опять шутка.. Но если серьезно, то, во первых, нужно поднять давление в стволе, для пневматики оптимальным давлением будет район 250 атмосфер, при таком давлении можно будет обеспечить энергию пули в районе 100-150 джоулей, и эффективную дистанцию поражения в 300-500 метров. Это уже будет полноценное боевое оружие, а не игрушка.

Во вторых, ствол должен стать гладким, винтовка с гладким стволом звучит на сегодняшний день как несуразность, но видимо скоро это станет обычным явлением.

В третьих, нужно, как не странно, уменьшать калибр ствола. А саму пулю при этом удлинять, она должна по сути превращаться в стрелу. Оптимальным калибром для пневматики будет диаметр около 3 миллиметров, а длина пули около 30 миллиметров.

И еще один совершенно не очевидный шаг, противоречащий традиционным принципам конструирования стрелковых систем, - длина ствола гладкоствольной винтовки должна быть уменьшена.

Дело в том, что сила выстрела напрямую зависит от скорости истечения газовой струи, а она в свою очередь зависит от длины ствола, чем короче ствол, тем выше скорость истечения газа. С другой стороны, для парусной пули действуют другие закономерности нежели для обычной поршневой пули, она разгоняется гораздо быстрее, поскольку давление газа передается не только на дно пули, но и на ее боковые парусные поверхности. Поэтому можно обеспечить требуемый разгон при значительно меньших длинах ствола.

Это если говорить о пневматике, для пороховых систем аэродинамические пули открывают совершенно грандиозные перспективы, но об этом после и только чисто теоретически, заниматься ими не буду. Займусь принципиально новым типом стрелковых систем, промежуточным между пневматикой (газовыми) и пороховыми (твердотельными) системами, а, как известно, между газом и твердым состоянием есть еще и жидкостное.

Именно оно представляет наибольший интерес для аэродинамического разгона.
Автор:
R_T_T R_T_T
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

82 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти