Устройство стрелкового оружия

Если речь зашла о стрелковой подготовке, то нельзя обойти вниманием техническую часть подготовки и обучения пистолетной стрельбе. А именно  — затронуть вопрос устройство стрелкового оружия. Хотя бы в самых общих чертах.

С давних времен человек использовал различные предметы и средства в целях защиты или нападения. Ими служили камень, копье, меч, лук со стрелами. Для увеличения поражающей силы в 12 веке в Китае применялось взрывчатое вещество. Первые огнестрельные образцы представляли собой запаянные с одного конца металлические трубы, крепящиеся к деревянным колодам. В основе устройства оружия лежит принцип мощного давления газов на пулю (снаряд), образующихся в результате мгновенного сгорания пороха.

Схема оружия.

Общая конструкция стрелкового оружия

В общем устройстве стрелкового оружия основным конструктивным элементом является воспламенитель, запирающий механизм и ствол. Он придает пуле направленное поступательное движение по ведущей части канала.

Его торцы называются дульным и казенным срезами (ранее на нем ставилось клеймо, обозначающее принадлежность к государству или казне, отсюда и название). По поверхности канала оружие подразделяется на гладкоствольное и нарезное.

Воспламеняющие (стреляющие) механизмы инициируют выстрел. По принципу действия они подразделяются на термические, искровые, курковые, ударниковые, затворные, электроискровые.

Запирающее приспособление закрывает ствольный канал в казенном срезе. В зависимости от типа оружия оно может выполняться в виде заглушки, щитка колодки или стенки рамки (казенника). На последних моделях канал запирается затвором.

Кроме основных конструктивных элементов в современном оружии имеются:

  • механизмы подачи патрона, извлечения и удаления гильз;

  • сигнальные устройства;

  • ударно-спусковой механизм;

  • предохранитель;

  • прицельные приспособления;

  • ствольная коробка (колодка) или рамка;

  • ложи и рукоятки.

Отличие нарезного огнестрела

Для сообщения пуле вращения, которое обеспечивает устойчивость полета, ведущая часть канала выполняется в виде нарезов. Они выглядят как полосовидные углубления, вьющиеся вдоль стенок канала. Расстояние (диаметр) между нарезами обозначает калибр нарезного оружия.

Приемной камерой заряда служит патронник, повторяющий форму и размеры гильзы патрона для его фиксации. У винтовок он состоит из 4 сопряженных конусов. В автоматах пуля скользит из магазина по желобку патронника и выбрасывает ее в пульный вход, который имеет форму усеченного конуса и за счет подъема полей нарезов ориентирует пулю в канале.

Нарезное огнестрельное оружие.

Принципы работы автоматических пистолетов

В автоматических пистолетах способ перезарядки патронов основан на принципе использования энергии пороховых газов, которая выделяется при выстреле.

Отдача затвора

Различают 2 варианта отдачи при неподвижном стволе:

  1. Свободный затвор, который прижимается к казенному срезу пружиной возврата. Канал жестко не запирается. Откат происходит под давлением газов на донце гильзы. Такой тип применяется в пистолетах Макарова, Браунинг, Вальтер и др.

  2. При полусвободном варианте откат затвора вначале замедляется за счет трения (пистолет-пулемет Томпсона). Торможение может также вызываться отведенными пороховыми газами (принцип Барницке в пистолете Хеклер).

Отдача подвижного ствола

В некоторых моделях во время выстрела отбрасываются сцепленные вместе ствол и затвор. За счет этого гильза полностью прижимается к стенкам патронника. Извлечение ее начинается после выхода пули, когда давление уже соответствует атмосферному. Таким образом обеспечивается более высокая начальная скорость.

Отвод газов по каналу

Автоматика действует за счет отвода газов в газовую камеру, приводящих в движение поршень, который через шток связан с затворной рамой. Перемещаясь назад, рама отбрасывает затвор в заднее положение. Именно на этом механическом воздействии на затвор работает принцип автоматической перезарядки патрона для следующего выстрела.

 

Стрелковая подготовка

Огнестрельное винтовочное оружие – внеурочная деятельность (конкурсная работа) – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

  • Участник: Пермяков Аристарх Вадимович 
  • Руководитель: Зотова Татьяна Владимировна

     Тема «Законы физики и огнестрельное винтовочное оружие»

Мне предложили поучаствовать во Всероссийском конкурсе «Физика вокруг нас», в котором нужно объяснять взаимосвязанные физические явления, присутствующие в повседневной жизни на какую-нибудь тему. Будучи спортивным стрелком, я сразу подумал о винтовочном оружии и немедленно согласился, думая, что я много об этом знаю. Оказалось, я заблуждался. Это одновременно и очень простая, и сложная тема.

Я решил исследовать, как добиться точности выстрела из орудия, применяя законы физики. Поэтому выдвинул гипотезу

: если изучить баллистическое движение, то можно увеличить свои показатели в стрельбе.

Данная тема рассматривается по учебнику А.В. Перышкина в 9 классе и называется «Перемещение тела при равноускоренном движении без начальной скорости».

Начнём с основ движения пули. Основной принцип действия винтовочного оружия таков: нажатие на спусковой крючок, или курок, приводит в действие с помощью пружины боёк, который бьет по капсулю патрона. Вещество в нем затем возгорается, поджигая пороховую смесь, которая в свою очередь, сгорая, выталкивает пулю по каналу ствола наружу. Пуля, при прохождении через ствол приобретает крутящее движение. Не так уж и сложно. Но если рассматривать физические явления этот процесс сильно усложняется.

Данное движение можно отнести к теме в учебнике «Импульс тела. Закон сохранения импульса».

Итак, спусковой крючок приводит в действие пружину, которая силой упругости своего тела выталкивает боёк. Боёк с достаточной для оставления вмятины бьёт по задней части пули, а точнее по капсулю. Капсуль предназначается для воспламенения порохового состава в гильзе и представляет собой чашечку-колпачок, в котором находится ударный состав, покрытый фольговым кружочком. Ударный состав винтовочного патрона содержит примерно 16% гремучей ртути (или Hg(ONC)2), 55,5% хлората калия (или KCLO3) и 28,5% антимония (Sb2S3). Вещество в капсуле воспламеняется после удара бойка, поджигая за собой порох. А эту тему можно рассмотреть в 8 классе «Сгорание топлива».

Существует множество пороховых смесей. Самая первая и самая простая смесь это дымный порох. Дымный порох (или чёрный порох) состоит из смеси калиевой селитры (или KNO3

), древесного угля (или просто углерод) и серы в примерном отношении 75:15:10. В разных странах, где его применяли в первых видах огнестрельного оружия это соотношение разное. Кстати, впервые этот вид пороха, как и вообще порох по своей сути начали использовать в Китае для фейверков и первых примитивных видах оружия. Причём название произошло от китайского «порох» от 火药/火药; пиньинь: Хо Яо, что буквально означает «Огонь медицины». Позже он распространился по миру, где везде его использовали в оружии. Сейчас его применяют в охотничьих патронах с дробью, в минах, используемых для взрывных работ (например, в карьерах, где породу взрывают, а потом раздроблённую взрывом собирают и отвозят на место переработки). Также существуют алюминиевые пороха, бездымные пороха (или нитроцеллюлозные пороха), пироксилиновые пороха, баллиститные пороха, кордитные пороха и т.д.


Все превращения и движения после удара бойка изучает наука баллистика.

Баллистика (от греческого βάλλειν — бросать) — наука о движении тел, брошенных в пространстве, основанная на математике и физике. Она занимается, главным образом, исследованием движения пуль и снарядов. Баллистика делится на внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя баллистика изучает явления, происходящие в канале ствола во время выстрела, движение снаряда по каналу ствола. Характер, сопровождающих это явление термо-аэродинамических зависимостей, как в канале ствола, так и за его пределами в период последействия пороховых газов.

Внутренняя баллистика решает вопросы наиболее рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела с тем, чтобы снаряду при заданных условиях (вес, калибр и т.д.) сообщить определенную начальную скорость (V0) не повреждая само оружие. По данным внутренней баллистики проектируют оружие и боеприпасы к ним.

Выстрелом называется выбрасывание пули (или другого тела) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании пороховой смеси. Итак, в результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью движения и скоростью вращения (увеличивается количество оборотов за единицу времени) и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола) назад. При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола, часть пороховых газов, после прохождения через него в газовую камеру, ударяют в поршень и отбрасывают толкатель с затвором назад. При сгорании порохового заряда примерно 25-35% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа), 15-25% энергии — на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола и по нарезам, нагревание стенок ствола, гильзы и пули, перемещение подвижной части оружия, газообразной и не сгоревшей части пороха).

И в итоге примерно 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из ствола канала.

Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06с.). Выстрел делится на четыре периода, идущих последовательно: предварительный, первый (или основной), второй, и третий (или период последних газов).

Первый, или основной, период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период горение порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем пространства за пулей (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины. Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4 – 6 см пути. Затем, из-за этого давления скорость пули увеличивается на столько, что объём пространства за пулей начинает увеличиваться быстрее притока пороховых газов, и давление начинает падать. К концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

Второй период длится с момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. В этом периоде происходит сильный спад давления. Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (её ещё называют дульной скоростью) несколько меньше начальной скорости (давление изучается в 8 классе).

Третий период, или период после действия газов длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200 – 2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается тогда, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха.

Также, пуля после начала движения в канале ствола врезается в специальные выемки – нарезы. Нарезы в канале ствола расположены под углом относительно оси движения пули и придают пуле вращательное движение. Вращательное движение вокруг продольной оси стабилизирует полет пули и удерживает её от запрокидывания. Пуля в полете совершает правильные колебания и своей головной частью описывает вокруг траектории окружности. При этом продольная ось пули как бы следит за траекторией, описывая вокруг нее коническую поверхность. Если применить законы механики к летящей пуле, то станет очевидно, что чем больше скорость движения пули и чем она длиннее, тем сильнее воздух стремится опрокинуть ее. Поэтому патронам разного типа необходима различная скорость вращения. Так, легкая пуля, выпущенная из служебной винтовки, имеет скорость вращения 3604 об/сек, а из малокалиберной винтовки (из подобных мы и стреляем в тире) – только 830 об/сек.

Однако вращательное движение пули, столь необходимое для придания ей устойчивости во время полета, имеет и свои отрицательные стороны.

На быстро вращающуюся пулю, как мы уже знаем, непрерывно оказывает опрокидывающее действие сила сопротивления воздуха, в связи с чем головная часть пули описывает вокруг траектории окружность. В результате сложения этих двух вращательных движений возникает новое движение, отклоняющее ее головную часть в сторону от плоскости стрельбы (вертикальную плоскость, проходящую через ось канала ствола). При этом одна боковая поверхность пули подвергается давлению частиц воздуха больше, другая меньше. Это и отклоняет пулю в сторону.

Боковое отклонение вращающейся пули от плоскости стрельбы в сторону ее вращения называется деривацией. По мере удаления пули от дульного среза оружия величина деривационного отклонения ее быстро и прогрессивно возрастает. При стрельбе на ближние и средние дистанции деривация не имеет большого практического значения. Так, при стрельбе на дистанцию 300 м деривационное отклонение равно 2 см, на дистанцию 600 м – 12 см. Деривацию учитывают в основном при особо точной стрельбе на дальние дистанции, внося соответствующие поправки в установку прицела.

Внешняя баллистика это наука, изучающая движение пули после прекращения действия на нее пороховых газов. Основную задачу внешней баллистики составляет изучение свойств траектории и закономерностей полета пули. Внешняя баллистика дает данные для составления таблиц стрельбы, расчета шкал прицелов оружия, и выработки правил стрельбы. Выводы из внешней баллистики широко используются в стрельбе при выборе прицела и точки прицеливания в зависимости от дальности стрельбы, направления и скорости ветра, температуры воздуха и других условий стрельбы.

Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете. Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию. Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду и поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули (виды сил были изучены в 7 и 9 классах по учебнику А.В. Перышкина).

Теперь вернёмся к гипотезе. На основе выше написанного я твердо могу сказать, что зная всю теорию можно серьёзно улучшить результаты стрельбы.

Ссылка на видеоресурс: https://drive.google.com/file/d/0Bz70DG5FOyZ9NWJOVUgwRzFZUG8/view?usp=sharing


Как работает оружие: Физика | SchoolWorkHelper

Пистолет — это оружие, использующее силу взрывчатого вещества для метания снаряда. Пистолеты или огнестрельное оружие классифицируются по диаметру отверстия ствола. Это известно как калибр ружья. Все, что имеет калибр до 0,60 (0,6 дюйма) включительно, называется огнестрельным оружием.

Точное происхождение ружья неизвестно, хотя оно использовалось в начале 14 века и стало обычным явлением в Европе к середине века. Эти ранние орудия представляли собой не что иное, как цилиндры большого калибра из кованого железа или литой бронзы, закрытые с одного конца и заряжаемые путем помещения пороха и снаряда в дульный срез или открытый конец.

В настоящее время огнестрельное оружие стало немного сложнее. Однако физика всех орудий остается неизменной. Оружие, такое как пушки, дробовики и винтовки, основано на основной идее сохранения импульса и перехода потенциальной энергии в кинетическую.

При нажатии на спуск курок ударяет по ударнику. Затем ударник ударяет по капсюлю, в результате чего порох сгорает, образуя много газов. Это приводит к тому, что пространство за пулей заполняется газом под очень высоким давлением. Газ давит на каждую поверхность, с которой он сталкивается, включая пулю перед ним и основание ствола позади него.

Повышение давления, вызванное газами, приводит к тому, что пуля вдавливается в ствол, в результате чего пуля вылетает из дульного среза на очень высоких скоростях. После того, как пуля выпущена, она остается в движении благодаря своему импульсу. Импульс будет нести пулю до тех пор, пока она не ударит по объекту или сила тяжести не притянет пулю к земле.

Огнестрельное оружие превращает потенциальную химическую энергию в кинетическую при фактическом выстреле из оружия. Многие люди не осознают, что сила, сообщаемая ускорением пули, не является единственной силой, действующей на оружие или стрелка. Крупинки сгоревшего пороха вылетают из дульного среза с большой скоростью. При нажатии на спусковой крючок курок наносит удар по небольшому заряду на конце гильзы — боеприпасу.

Этот заряд поджигает черный порох, набитый за свинцовыми подшипниками. Когда черный порох горит, он выделяет газ, который быстро расширяется при горении большего количества черного пороха. Газы под высоким давлением воздействуют на заднюю часть пули и на ружье. Единственный способ выйти газу — вытолкнуть пулю через конец ствола. Так выстреливают пули из ружья.

Сохранение импульса — это закон, который выполняется при выстреле из ружья и ощущении «отдачи». Когда пуля вылетает из ружья, общий импульс до нее равен нулю, поскольку ничто не движется. После выстрела пуля имеет импульс в прямом направлении. Таким образом, пушка должна иметь такую ​​же величину импульса, но в противоположном направлении, чтобы они уравновешивали друг друга, оставляя общий импульс равным нулю. По этой причине ружье должно иметь скорость отдачи после выстрела (т. е. ружье «отскакивает» назад и ощущается «удар»).

Пролетая через ствол, пуля набирает скорость. Для того, чтобы вся система пистолета и боеприпаса имели равный импульс, пистолет должен получить импульс в противоположном от пули направлении. Импульс — это векторная величина, имеющая как направление, так и величину.

Чем быстрее движется объект или чем больше его масса, тем больший импульс он имеет в направлении своего движения (импульс = масса x скорость). Поскольку импульс является сохраняющейся величиной, его нельзя создать или уничтожить (импульс до = импульс после). Он может передаваться только между объектами. Импульс сохраняется благодаря третьему закону движения Ньютона.

Когда один объект воздействует на второй объект в течение определенного периода времени, второй объект оказывает равную, но противоположно направленную силу на первый объект в течение точно такого же периода времени. Импульс, потерянный первым объектом, в точности равен импульсу, полученному вторым объектом. Импульс передается от первого объекта ко второму объекту.

В этом случае, если пистолет воздействует на пулю при выстреле вперед, то пуля будет воздействовать на пистолет с такой же силой в противоположном направлении, заставляя его двигаться назад или отскакивать. Хотя силы действия и противодействия равны по размеру, их воздействие на ружье и пулю неодинаково, поскольку масса ружья намного больше массы пули. Ускорение пули при движении вдоль ствола орудия было бы намного больше ускорения орудия (ускорение = силе массы).

Сохранение импульса также проявляется при попадании пули в объект. Объект, по которому он ударяется, поглощает кинетическую энергию, энергию движения и импульс. Если сила импульса пули достаточно велика, чтобы преодолеть массу объекта, цель будет двигаться по тому же вектору, что и пуля.

Для повышения точности полета пули можно использовать прием, называемый нарезами. Нарезы — это когда ствол пистолета и / или пуля имеют спиральные канавки, через которые проходит воздух. Когда пуля выстреливает, воздух проходит через эти изогнутые канавки и раскручивает пулю. Это вращение позволяет пуле более эффективно рассекать воздух и лететь по более точному курсу, тем самым стабилизируя свою траекторию.

Как работает оружие [Руководство и видео]

В тренде: лучшее оружие для скрытого ношения, лучшие боеприпасы на складе, лучший AR-15

Очень быстрое объяснение того, как работает оружие.

3 пистолета: Benelli M2, CZ75, AR-15 Составление

Мы начнем с простого определения того, что такое пистолет, различных компонентов патрона, некоторых действий оружия и механизмов заряжания.

Содержание

Загрузка…

Что такое пистолет?

По своей сути, пушки — это штуки, запускающие снаряды на высокой скорости. Первые пушки были просто трубками со взрывчаткой и снарядом… подумайте о пушках.

Cannon Blast, Smithsonian Channel

Современное оружие прошло долгий путь.

Патроны

То, что большинство людей считает «пулями», на самом деле является «патронами», состоящими из пули, гильзы, пороха и капсюля.

Разобранный патрон 9мм

Конечно есть ТОННЫ разных калибров (размер пуль).

Обычные калибры в комнате

Сначала воспламеняется капсюль, вызывая небольшой взрыв, который затем сжигает остаток пороха, создавая большое давление, которое выталкивает пулю из пистолета.

Rimfire vs Centerfire Cartridges

Пуля — это всего лишь снаряд, который вылетает из ружья, а не весь предмет.

.308 (168 г против 208 г)

Чтобы получить более подробную информацию, ознакомьтесь с нашим Боеприпасы 101: Как работают патроны .

А вот сечения различных пистолетных/винтовочных патронов. Не в масштабе друг с другом.

Поперечное сечение патрона с пулей

И несколько вырезов для разных типов патронов для дробовика.

Патроны для дробовика 12 калибра, открытые (слева направо: Bird, Buck, Slug)

Дополнительная информация:

  • Обычные пистолетные калибры
  • Обычные винтовочные калибры
  • Все о патронах для дробовика

Как работает ружье почти всегда представляет собой круглый металлический предмет, называемый «боек», который ударяет по капсюлю и запускает процесс.

Горящий бездымный порох

Современные бездымные пороха даже не горят так быстро… давление в замкнутом пространстве патронника придает ему силу, необходимую для движения пули по стволу.

Ниже вы можете видеть, что ударник прикреплен к «молотку» в револьвере.

Как работает револьвер

Находясь в винтовке, он может быть сам по себе и удерживаться в «затворе».

Пистолет газовой системы

Вот я и стреляю!

Механизмы заряжания

Большинство ружей имеют механизм, который избавляется от стреляной гильзы и перемещает новый патрон.