Болтер и болт-пуля

Это уже третья статья из цикла «Оружие с перевала», первые две доступны по ссылкам:
«А пуля то…Дырявая!» - http://topwar.ru/30331-a-pulya-to-dyryavaya.html
«Парусная пуля» - http://topwar.ru/34895-parusnaya-pulya.html
Так что продолжим тему.


Продолжим с лирического вступления

«А пуля то… опять дырявая!!!», в очередной раз скажут ортодоксы от артиллерии и критиканы-дилетанты на форумах, прочитав эту, уже третью, статью из цикла «Оружие с перевала».

Болтер и болт-пуля


И снова будут правы, действительно болт-пуля осталась дырявой, но при этом летит гораздо лучше обычной.

Их не убедит даже видео, будут твердить про монтаж и спецэффекты.

Да «пускай говорят», «собаки лают, а караван все равно идет».

Если бы этот материал появился в каком-нибудь западном издании, все начали бы с придыханием говорить об эпохальном изобретении. Но увы, я Русский и идея родилась в России, соответственно, если это сделал обычный русский Иван, то это все ерунда, бред. В общем, я через это уже не раз проходил и не обижаюсь, воспринимаю как суровую российскую реальность.

Кто-то может подумать, мол, еще один не признанный гений объявился, но вот Вам реальная история, она хоть и не связана с темой стрелкового оружия, ближе к теме кибернетического, и тем не менее это наглядный пример того, как мы тут у себя дела делаем.

Я программист, и занимаюсь среди прочего криптографией. Года четыре тому назад мне удалось поднять скорость работы шифратора каналов связи (по ГОСТ 28147-89) в десятки раз, при этом существенно повысить защищенность работы шифратора.

На это изобретение получено два патента, сейчас оно официально используется в коммерческом продукте, межсетевом экране «Континент», прошло сертификацию в ФСБ. Все как положено, но, это теперь, четыре года спустя. А в начале, лучше не вспоминать, сколько времени и сил ушло у меня на внедрение в мозги специалистов этой идеи.

Новый способ реализации криптофункции внедрялся в области, где я профессионал, где все знают, кто такой R_T_T, и тем не менее, усилий на проталкивание в мозги специалистов этого изобретения было затрачено значительно больше чем ушло на реализацию самой идеи.

И даже сейчас многие «специалисты» продолжают с придыханием говорить о западных методах шифрования, не подозревая, что у нас, русских, есть гораздо более эффективное решение. Более того, оно уже активно используется, правда, сам автор об этом узнает случайно.


С темой аэродинамического разгона видимо произойдет нечто подобное. Потрачу массу сил на внедрение ее в мозги замшелых специалистов, а в результате об авторе, лет через пять-десять, даже не вспомнят. Но я не в обиде, пускай пользуются, обидно тратить время на борьбу с дураками, а не на решение конкретных технических проблем.

Из лирического вступления у меня, как всегда, получился «плач Ярославны», но утерев сопли и слезы, продолжим наш скорбный труд.

Болтер и его болт-пуля

Такой «обритый» русский допризывник получился из американского «рекрута», для стрельбы парусными пулями.

Но это, тем не менее, всего лишь пневматическая винтовка на внешнем углекислотном баллоне.

Под аэродинамический разгон доработок не проводилось, стрелял из того, что было сконструировано для обычной пули пневматики.

В предыдущей статье был описан перевод винтовки на использование углекислого газа вместо сжатого воздуха. Это переход кроме удобства дальнейших экспериментов преследовал и более важную цель,- проверку степени увеличения эффективности аэродинамического разгона при использовании газа с повышенной плотностью.

Для поршневого разгона свойства газа (его удельная плотность) в стволе роли практически не имеют, но для аэродинамического разгона эта характеристика принципиальна.

Выигрыш от применения углекислого газа обусловлен тем, что он тяжелее воздуха в 1,5 раза в одинаковых условиях (равных давлениях и температурах). При аэродинамическом разгоне, в отличие от поршневого разгона, принципиально важна плотность газовой струи, попадающей на парусные поверхности, на них происходит передача энергии газовой струи пуле. А кинетическая энергия газов тем больше чем больше их масса.

Эффект увеличения мощности выстрела с использованием углекислого газа был получен и продемонстрирован на видео в предыдущей статье.

Для аэродинамического разгона есть еще один очевидный способ увеличения мощности выстрела без увеличения давления в стволе. Речь идет об увеличении объема газа используемого для выстрела. Если говорить об поршневом разгоне, то в выстреле участвует только тот газ, который находится в стволе и ограничен дном пули.

Аэродинамическая пуля «дырявая», и сжатый газ может проходить между стенками ствола и телом пули обтекая парусные поверхности. Газ обтекая парусные поверхности, передает им свою кинетическую энергию и чем больше его пройдет, тем большую энергию он сообщит пуле. Так что для парусной пули важно не только давление и плотность газа, но и объем сжатого газа участвующего в выстреле.

Пока винтовки разрабатывают под стандартную поршневую пулю, соответственно ее механизм обеспечивает подачу в ствол незначительного объема сжатого газа, для аэродинамического разгона этого мало, парусной пуле нужно гораздо больше газа.
Поэтому настала очередь специальных доработок, из обычной винтовки будем делать первый в мире реальный «БОЛТЕР», и специальную «БОЛТ-ПУЛЮ» под стрельбу из него.

Как говорится, «то, что хорошо для русского, смерть для немца». Чтобы приспособить винтовку к специфике аэродинамического разгона были сделаны специальные доработки, после которых стало «хорошо» болт-пуле. А вот возможность стрельбы обычными свинцовыми пулями после доработок исчезла, она что называется, «умерла навсегда».

Осталась только возможность стрельбы стальными шариками, и то, только потому, что досылатель пули имеет магнитный толкатель.

Мощь темной стороны аэродинамической силы

«А теперь, оцени мощь темной стороны аэродинамической силы», так говорил Император из фильма «звездные войны».

Правда, про аэродинамику, уже я добавил от себя, чтоб понятнее было. Но суть осталась та же.

Стрелял по усиленному проф-настилу толщиной 0.9мм., это серьезное испытание, даже с небольшого расстояния в 5метров.

Дыры получились диаметром в 5мм. При реальном диаметре болт-пули в 4,4мм., это необычно для винтовочной пули.




Ниже приведено фото реального отстрела из болтера. Четыре пробоя от болт-пули, при этом первые два выстрела послабее. Первая пуля хоть и пробила метал, но отскочила, вторая при столкновении с мишенью опрокинулась и тоже отскочила. Остальные пули начали пробивать лист металла насквозь. Такой разброс по мощности объясняется наличием в шланге при подключении к винтовке воздуха, соответственно первые выстрелы были сделаны воздухом, а на нем мощность выстрела существенно меньше.

Отстрел производился с пяти метров, большего расстояния по прямой у меня на кухне нет. Косвенно мощность стрельбы болт-пулей можно оценить по пробою стального листа проф-настила толщиной 0.9мм., такой лист пневматическая винтовка калибра 4.5мм. не пробивает, даже в упор, сколько в нее не накачивай газа.

Мощность болт-пули уже приближается к силе выстрела мелкокалиберной винтовки.

О точности пока говорить не будем, ей взяться неоткуда, самодельная пуля болтается в стволе, балансировка у нее выполнена что называется «на глаз». Оценить точность можно по отклонению от метки прицеливания на мишени (точка в перекрестии линий), световой маркер был откалиброван по линии оси канала ствола.

И не думайте что я такой меткий, стрелял из самодельного «станка» сделанного из тисков прикрученных к подоконнику, в которые зажимал ствол винтовки, мои руки и близорукие глаза такой точности конечно не обеспечат.

Теперь подробнее о доработках превративших пневматическую винтовку в болтер и о самой болт-пуле.

Болтер

Для начала, еще раз прошелся болгаркой по винтовке, и под корень спилил оставшиеся лишние детали, вот что в результате получилось, смотрится брутально.

Уже настоящий Русский «призывник» а не какой-то там Американский «рекрут».

Косметические изменения коснулись точки подключения пневмошланга высокого давления и конструкции приемника досылателя пуль.

Болт-пули существенно длиннее стандартных пуль для пневматики, вставить их в казетник обычным способом невозможно, а по старинке, через ствол, заряжать оружие третьего тысячелетия как-то стыдно. Поэтому приемник болт-пуль был переделан, кроме этого снят оптический прицел, он мешал заряжать оружие.

Вместо него поставил ЛЦУ (Лазерный ЦелеУказатель), на маленьких дистанциях он удобнее. Ну и улучшил эргономику хвата, изменив конфигурацию цевья и рукоятки, она стала практически пистолетного типа. Теперь изделие лежит в руках как влитое.

Но это всего лишь косметика, пуле от этого ни горячо – ни холодно….

Технологическая доработка винтовки до уровня болтера производилась в части увеличения объема газового заряда, проходных сечений и конфигурации казетника. Для классической поршневой системы разгона пули такая модернизация практически бесполезна, но для аэродинамического разгона эти доработки очень важны, и непосредственно влияют на мощность выстрела болтера.

Немного пояснений для не знакомых с устройством пневматики, вот разрез такой винтовки:



Помимо ствола в пневматике в выстреле участвует клапан, соединенный со спусковым крючком и накопительная емкость для сжатого газа. При нажатии на спусковой крючок открывается клапан и весь объем газа из накопительной емкости переходит в ствол, через перепускное отверстие, выталкивая пулю из ствола на подобии обычного огнестрельного оружия. Другими словами, мощность выстрела определяется параметрами клапана, а также давлением и объемом газа в накопительной емкости.

С клапаном все просто, чем быстрее он откроется и чем большее проходное отверстие в нем, тем быстрее и с меньшими потерями на «перепуск» энергия газа из накопительной емкости перейдет в ствольную часть и будет разгонять пулю. Поэтому ударник «Рекрута» был утяжелен, а его пружина усилена. Это была первая доработка.

Второй доработкой стало увеличение сечения перепускного канала. В винтовке «Рекрут» перепускное отверстие после клапана было 3 миллиметра в диаметре, после модернизации болтер «Призывник» стал обладателем перепускного отверстия в 5 миллиметров, вроде незначительная доработка, но площадь сечения пропуска газа увеличилась в два с половиной раза (зависимости квадратичные). Соответственно газ из аккумуляторной емкости быстрее в те же два с половиной раза начал попадать в ствол.

Для поршневой системы разгона пули увеличение проходных отверстий для сжатого газа малосущественный фактор, но для аэродинамического разгона это очень важный параметр, он определяет скорость истечения газовой струи через парусные поверхности и соответственно разгон болт-пули.

Третьей доработкой стало изменение конфигурации казетной части ствола, там где находится пуля в момент открывания клапана и подачи в ствол газа высокого давления. Казетник, в области перепускного отверстия, был расточен под диаметр 6мм.

Соответственно свинцовая пуля в начальном положении из-за своей небольшой длины начала перекашиваться и клинить в момент выстрела. Ими стрелять из болтера теперь невозможно. Шарик естественно перекосить трудно, да и держится он за счет магнита на досылателе в нужном положении, так что для стрельбы шариками данная доработка некритична.

Для удлиненной болт-пули это важная доработка, дело в том, что газ попадает в ствол с боку (чаще перепускное отверстие в низу ствола) и в момент начала движения пули ее банально прижимает к стенке ствола струей газа из перепуска. Чтобы ослабить этот прижим и рассверливался казетник, а сам досылатель сдвинут так, чтобы парусная пуля не попадала в сечение перепускного отверстия.

Четвертой, самой важной доработкой стало увеличение объема накопительной емкости, ее объем увеличился с 5 до 10 кубических сантиметров. Соответственно на один выстрел стало тратиться в два раз больше газа. Для обычной пули это приведет к увеличению мощности процентов на 10, все остальное уходит в «никуда», попросту теряется (уйдет в «гудок»). А вот для аэродинамического разгона этот дополнительный объем сжатого газа увеличит энергию выстрела ровно в два раза за счет передачи части своей энергии парусным поверхностям пули.

Теоретически естественно, что получилось в реальности было видно на видео отстрела. Так сказать, критерий истины – практика, мощность выстрела в два раза конечно не увеличилась, прикидочно она увеличилась процентов на 50, что тоже очень даже приличный результат.

Болт-пуля

Точил болт-пулю из самореза диаметром 4.8мм, точил вручную, как всегда, с использованием электродрели, напильника, и «какой-то там матери».
Деды - токаря китайский каленый метал стачивать отказались, а шлифовальных станков в России уже и «днем с огнем» не сыскать…

Зазор между стволом и пулей великоват, шаг, высота и профиль резьбы не оптимальны, но пока сойдет и так.

Предела для совершенства нет и оставим его на будущее, для последующих, уже специально выточенных, болт-пуль.



Болт-пуля стала длиннее, размер увеличился с 12 до 15мм. и она имеет сейчас 3 витка из пары оппозиционных нарезов, это уже хоть и примитивная, но настоящая болт-пуля. Проблема устойчивости болт-пули в полете и при пробое мишени на таких соотношениях длинна/диаметр (1:3,5) исчезла из-за возросшей скорости вращения и появившейся осевой балансировки.

Осевая балансировка была достигнута за счет использования экзотических и редких саморезов с двумя симметрично расположенными нарезами (резьба в две нитки).

Реальный диаметр по ребру резьбы составил около 4.4мм., зазор в 0,1мм. в стволе для пули великоват конечно, но большего «наколенная» технология обеспечить не смогла. Вес болт-пули два грамма, это уже серьезно, ни одна обычная пневматическая винтовка такую пулю не разгонит до приемлемых для выстрела скоростей.

Скорость для болт-пули это главное. Причем две скорости, скорость полета и скорость вращения. Чем быстрее вращается пуля, тем устойчивее она в полете и при столкновении с целью, из-за гироскопического эффекта. Поскольку болт-пуля имеет парусные поверхности и вращается, то в полете она будет работать как «пропеллер», это конечно плохо, но негативный эффект торможения будет только на дозвуковых скоростях. Как только вместо аэродинамического обтекания на острие пули начнет образовываться ударная волна, эффект из негативного начнет превращаться в позитивный.

Законы физики не обмануть, трение останется, но на трение будет тратиться не энергия поступательного движения, а энергия вращательного, пуля начнет из-за трения уменьшать скорость своего вращения. Это уже не так страшно, этой энергии можно запасти предостаточно и она не пропадет впустую.
Реально в стальной пластине образовались отверстия диаметром в 5 миллиметров при диаметре болт-пули в 4.4 миллиметра. Это произошло из-за вращения болт-пули вокруг своей оси с прецессией, так что вращательная энергия болт-пули тоже передается мишени, а не теряется. Только она расходуется не на пробой, а на увеличение диаметра пробоя, что в конечном итоге на реальных целях одно и тоже.

В заключении

Главное, это болт-пули.

Пока болт-пули сделаны кустарным способом из более менее подходящего самореза.

Видимо и в дальнейшем их придется заказывать на метизном производстве, где делают саморезы.

Пускай они будут не самые совершенные, но ценой в копейку (по нынешним временам в рубль).



Саморезы с двумя оппозиционными нитками резьбы (еще лучше с тремя), будут в самый раз, поскольку решат проблему центровки пули относительно оси вращения. Придется только заказать на инструментальном производстве специальные матрицы для их прокатки, но это не проблема. Это только время и деньги, все это найдется, раз «пошла такая масть».

И конечно нужно будет превратить нынешнего «призывника» в настоящего русского «новобранца», с которым удобно тренироваться, не стыдно выступать на официальных соревнованиях и эффективно использовать на охоте.

Для этого придется перевести болтер на обычный сжатый воздух. Углекислота не «работает» при низких температурах, ее давление падает до 30 атмосфер при минусовых температурах за счет конденсации, а сжатый воздух при понижении температуры давление сохраняет практически неизменным.

Соответственно при переходе на сжатый воздух рабочее давление в стволе винтовки станет около 150 атмосфер против 60 в настоящее время.

Стандартные современные баллоны рассчитаны на 300 атмосфер, литрового баллона (пустой вес около килограмма) хватит на 100-150 выстрелов с полной мощностью (с использованием редуктора на 150 атмосфер естественно).

Можно конечно выставить редуктор и на 300 атмосфер, сила выстрела существенно возрастет, но тогда в два раза возрастет расход газа, а энергия болт-пули будет постоянно снижаться, сбивая прицел. Для практической стрельбы это конечно не вариант.

Так что когда все это не спеша сделаю, обязательно отпишусь и сделаю съемку, но уже с привлечением профессионалов, тема переросла «кухонный уровень» и «на коленке» больше делать ничего не буду.
Автор:
R_T_T
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

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