Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

2.2.1 Прочность и "живучесть" стволов

При горении заряда пороховые газы в стволе оружия развивают, как мы уже говорили, очень высокое давление. Даже наименьшее давление в дульной части ствола в момент вылета пули равно нескольким сотням атмосфер (одна техническая атмосфера равна давлению 1 кг на 1 см2 площади). Естественно, чтобы выдерживать такое напряжение, ствол оружия должен иметь большую прочность. Зависит она от толщины стенок ствола и качества металла.

В соответствии с характером кривой давления газов ствол огнестрельного оружия в казенной части делается толще, а в дульной тоньше. Толщина стенок его рассчитывается с таким запасом прочности, чтобы они выдерживали давление пороховых газов значительно больше нормального, на несколько сотен и даже тысяч атмосфер. Так, для стандартной винтовки АВ, максимальное давление в канале ствола которой достигает 2850-3200 атм, дополнительный запас прочности составляет 2650-2300 атм. Это значит, что ствол ее в отдельных случаях может выдержать громадное давление - до 5500 атм.

При выстреле стенки ствола, сопротивляясь давлению газов, расширяются. Поэтому прочность его рассчитывается так, чтобы металл подвергался только упругим деформациям расширения: под давлением расширялся, а по прекращении его принимал первоначальные размеры. Если же давление в стволе превысит расчетную величину (в данном случае 5500 атм), то наступит остаточная деформация и ствол окажется раздут (рис. 28) или даже разорван.


Схема раздутия канала ствола, которое образуется при давлении пороховых газов, превышающем запас прочности ствола
Рис. 28 - Схема раздутия канала ствола, которое образуется при давлении пороховых газов, превышающем запас прочности ствола

В практике разрыв винтовочных стволов - крайне редкий случай, особенно толстых, массивных стволов произвольных винтовок. Однако раздутие стволов - явление довольно частое. Особенно много оружия (малокалиберного) с раздутыми стволами в тирах, где проводится начальное обучение стрелков. В подавляющем большинстве - это результат небрежного отношения и безграмотной эксплуатации оружия.

Причиной образования раздутий, как правило, являются посторонние тела, находящиеся при выстреле в канале ствола: оставшаяся после чистки тряпка, пакля, кусочки дульца гильзы, собравшаяся в каплю густая смазка, пробка из грязи или снега. Они становятся препятствием, своего рода тормозом, который приводит к некоторому замедлению движения пули. Упругие пороховые газы, следующие за пулей, наталкиваясь на ее дно, создают обратную волну. Основная же масса газа продолжает двигаться в направлении дульной части. Столкновение двух волн газов создает сильное радиальное давление, превышающее запас прочности ствола (см. рис. 28). Это резкое возрастание давления и вызывает раздутие, а подчас и разрыв ствола.

Обнаружить раздутие ствола нетрудно при внимательном осмотре его канала - оно имеет вид теневого кольца. Иногда его можно найти на ощупь - оно выступает наружу в виде кольцевой выпуклости на стволе.

Во избежание раздутия необходимо тщательно протирать канал ствола оружия и внимательно осматривать его перед стрельбой. Следует также оберегать патроны от загрязнения, хранить их в упаковке, а не россыпью.

Небольшие раздутия в середине ствола или в казенной его части незначительно влияют на кучность боя. Однако выступать на соревнованиях с винтовкой, имеющей раздутие, рискованно: возможны срывы пуль с нарезов. Винтовка, имеющая раздутие ствола в дульной части, становится совершенно непригодной для точной стрельбы.

В процессе эксплуатации ствол оружия значительно изнашивается. Этому способствует целый ряд причин механического, термического и химического характера.

Проходя по каналу ствола, пуля под действием больших сил трения постепенно закругляет грани полей нарезов - происходит стирание внутренних стенок. Кроме того, движущиеся с большой скоростью частицы пороховых газов с силой ударяют о стенки канала, вызывая на их поверхности так называемый наклеп. Суть этого явления в том, что поверхность канала ствола покрывается тонкой коркой с постепенно развивающейся в ней хрупкостью. Происходящая при выстреле упругая деформация расширения ствола ведет к появлению на внутренней поверхности металла мелких трещин. Образованию таких трещин способствует и высокая температура пороховых газов, которые вызывают частичное оплавление поверхности канала ствола. В нагретом слое металла возникают большие местные напряжения, они и ведут к появлению и увеличению трещин. Повышенная хрупкость поверхностного слоя металла и наличие трещин на нем приводят к тому, что при прохождении пули по каналу ствола в местах трещин образуются сколы металла.

Очень изнашивается ствол и от нагара, оставшегося в канале ствола после выстрела. Он представляет собой остатки сгорания ударного состава и пороха, а также металла, соскобленного с пули или выплавленного из нее, оторванных газами кусочков дульца гильзы и т.д.

Содержащиеся в нагаре соли обладают свойством вбирать в себя влагу воздуха, растворяться в ней и образовывать растворы, которые, вступая в реакцию с металлом, приводят к коррозии, появлению в канале ствола сначала сыпи, а затем и раковин. Все это ведет к изменению поверхности канала ствола, увеличивается его калибр, особенно у пульного входа, и, естественно, к снижению его прочности в целом.

Увеличение калибра ведет также к уменьшению начальной скорости пули, а отсюда - к резкому ухудшению боя оружия, то есть к потере им своих баллистических качеств.

Однако кучность боя нарезного оружия ухудшается не только из-за разрушения поверхности канала ствола и его износа. Одна из причин ухудшения кучности боя - томпакизация стволов при стрельбе оболочечными пулями и свинцевание стволов при стрельбе малокалиберными патронами, то есть отложение на полях и в углах нарезов металла, который наслаивается к тому же неравномерно. А так как металлические отложения в каждом стволе происходят по-разному, то и в каждом экземпляре винтовки по-разному изменяется бой. Особенно резко это происходит у малокалиберных винтовок. Поэтому каждому стрелку следует изучить характер и особенности боя своей винтовки и установить, при каком режиме она обладает наилучшим боем, в зависимости от чего периодически и очищать ствол от свинца. Так, встречаются стволы, отличающиеся наилучшим боем при первых 200-300 выстрелах, то есть сразу же после удаления из ствола свинца; попадаются и такие винтовки, из которых требуется предварительно произвести 40-50 выстрелов, после чего у них восстанавливается наилучший бой на протяжении 200-500 выстрелов, и т.д.

Пригодность ствола для дальнейшей стрельбы определяется его "живучестью" - способностью выдержать определенное количество выстрелов, после которых он теряет свои баллистические качества.

"Живучесть" ствола служебной винтовки АВ - 10-12 тысяч выстрелов. Однако практика показывает, что обычно стволы начинают терять свои баллистические качества после 3500-5000 выстрелов. Конечно, их бой остается еще хорошим, но не настолько, чтобы можно было добиваться в стрельбе особо высоких результатов.

Продлить срок "живучести" ствола позволяют правильный уход за ним, бережное отношение и своевременная чистка.


Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

© 2010-2017 Algid.net. Все права защищены. Разработка: Дмитрий Ковалев.