Какого среднее давление газов в стволе
Давление в стволе: как оно измерено
Необходимость определения предельной навески пороха, хотя и возникла, очевидно, вместе с огнестрельным оружием, достаточно долго критичной не была. Сказывалось то, что скорость горения дымного пороха мало зависит от давления, а значит, «пересып» был критичен только при грубейших ошибках, тем более в гладкоствольном оружии.
А вот во второй половине XIX века сначала появление нарезного оружия, а затем и бездымного пороха изменило ситуацию кардинально. Сопротивление движению пули, вызванное нарезами (особенно в начальный момент выстрела, когда пуля только начинала деформироваться), растущие требования к скорости полета пули увеличили давление в стволе, а для бездымных порохов, с их нелинейной зависимостью скорости горения от давления (способной вылиться в детонацию), «пересып» уже был крайне опасен.
Изучение процессов, происходящих внутри ствола, требовало соответствующих способов замера давления в нем. Обычные манометры для таких давлений, к тому же воздействующих сотые доли секунды, не подходили категорически.
Старейший из существующих и поныне способов измерения давления — крешерный. Он прост как молоток: пороховые газы во время выстрела через стальной поршень осаживают калиброванный медный столбик (крешер), по изменению высоты которого и определяется давление.
Но в простоте и кроется проблема. Крешер калибруется под статическим давлением (проще говоря — обжимается мощным гидравлическим прессом), а при выстреле давление меняется динамически и воздействует на него кратковременно. То есть крешерное измерение не только не передает всю картину изменения давления, важную для отображения процессов горения пороха в стволе, но и занижает давление. Чем больше давление и чем короче оно действует, тем погрешность крешерного измерения выше — она доходит до 20%.
В отличие от устаревшего крешерного метода измерения, пьезоэлектрический (основной на текущий момент) значительно совершеннее. Кристалл кварца, установленный в датчике, практически лишен инерции съема данных, позволяет получать данные в режиме реального времени — изначально осциллограммой, а теперь и напрямую на компьютер.
Именно переход на пьезоэлектрический метод измерения позволил значительно усовершенствовать бездымные пороха, поскольку испытатели получали полную и точную картину процессов внутри ствола.
Пьезоэлектрический датчик, что немаловажно, не обязательно должен вворачиваться в ствол: он может быть и накладным (хотя и с неизбежным огрублением показаний), то есть работать на «живом» оружии без его малейших модификаций.
Погрешность пьезоэлектрического метода измерений на порядок ниже, чем при использовании крешера — в пределах 1,5-2%. Именно «пьезоэлектрическое» давление сейчас указывается стандартами и для боеприпасов, и для оружия. Отсюда возникает путаница: старое оружие под нитропорох, для которого указывается «крешерное» давление, кажется несовместимым с современными боеприпасами своего калибра, для которых стандартом указано «пьезоэлектрическое». И не обязательно старое — например, ижевские «сорок третьи» под патрон 12/70 до недавних пор клеймились на 650 атмосфер, несмотря на нанесенное рядом клеймо CIP. Оружие же этого калибра, согласно CIP, должно иметь максимальное рабочее давление в 740 атмосфер. Да и сама заводская инструкция к ружью говорит прямо — «ружья с длиной патронника 70 мм предназначены для использования любых патронов с длиной гильзы до 70 мм, за исключением патронов с маркировкой «Max. 1050 bar». Парадокс? Отнюдь — «атмосферы» на стволах проставлены по крешерному методу. Впрочем, это дошло и до ихмеховцев — например, у автора на ружье 2017 года вообще никаких упоминаний давления нет вовсе.
Источник
Максимальное давление в гладкоствольном ружье
Величина максимального давления (Рмах) пороховых газов во взаимосвязи c начальной скоростью снаряда определяют показатели качества выстрела, для дробовой осыпи – резкость, равномерность, постоянство боя и кучность в той степени, на сколько это может зависеть от патрона. От него зависит срок службы и надежность при эксплуатации ружья.
Есть два официальных метода измерения Рмах:
- пьезо — основывается на пьезоэлектрическом эффекте. При сжатии некоторых кристаллов на их боковых поверхностях возникает разность потенциалов, пропорциональная усилию сжатия. Им пользуются производители патронов и оружия в большинстве стран;
- крешерный метод — по деформации медного цилиндра, для оружия изготовленного в СССР и РФ применяется до сей поры испытательные патроны с давлением определенным крешерным методом.
- Используется так же метод измерения давления в стволе тензо датчиком, который реагирует на изменение размеров ствола под действием давления пороховых газов. Это метод позволяет измерять давление без сверления специального отверстия в патроне, как это предусмотрено при испытании в баллистическом стволе. Тензодатчик может быть установлен на любое ружье. Тензодатчик по точности измерений не уступает пьезо.
Промышленностью выпускается комплекты оборудования с тензодатчиком, позволяющие на основе любого ружья в сочетании с хронографами создать мобильный баллистический измерительный комплекс.
Фотоматериал предоставлен автором |
Фотоматериал предоставлен автором |
Фотоматериал предоставлен автором |
Фотоматериал предоставлен автором |
Крешеный метод фиксирует только величину Рмах, в то время как пьезо- и тензодатчики позволяют измерять давление на всем протяжении ствола.
ПМК и ГОСТ предусматривают разные величины Рмах в зависимости от способа измерения.
Это вносит некоторую путаницу, производители патронов при их маркировке указывают Рмах по пьезо методу измерения.
Для не магнум ружей 12 калибра среднее максимальное экспуатационное давление измеренное крешерным методом 60МПа соответствует 74 МПа если давление измеряется пьезо или тензо датчиком. Для магнум ружей 90 МПа (креш) или 104 МПа (пьезо).
Те страны, которые являются членами ПМК — Постоянной Международной Комиссии по испытанию ручного огнестрельного оружия Брюссельской Конвенции, имеют одинаковые условия испытания охотничьего оружия. В соответствии с решением ПМК испытательные патроны должны иметь среднее максимальное давление пороховых газов на 30% больше среднего максимального давления пороховых газов эксплуатационных патронов.
Рмах измеряется датчиком, установленным на расстоянии 25-30 мм от казенного среза.
С 1984 г. в СССР изменены условия проверки на прочность гладкоствольных ружей, согласно ГОСТ 23746-79 «Оружие спортивное и охотничье. Параметрические ряды калибров оружия и патронов к нему».
Ружья, предназначенные для стрельбы патронами со средним значением максимального давления пороховых газов в канале ствола, не превышающим 65 МПа (калибры 10 и 12), 68 МПа (калибр 16) и 72 МПа (калибры 20, 28 и 32), подвергают испытаниям патронами, имеющими среднее значение максимального давления пороховых газов для 10-го и 12-го калибров — 84,5 МПа, для 16-го — 68 МПа 918, для 20, 28-го и 32-го калибров — 68 МПа 969 кгс/см2, на стволы и коробку ружья наносят клеймо — букву П в круге — (П)
Если же оружие изготавливается для стрельбы патронами увеличенной мощности со средним значением максимального давления пороховых газов, равным 90 МПа, все ружья с длиной патронника 76 и 89 мм, то для его испытания применяют патроны со средним значением максимального давления пороховых газов, равным 120 МПа. В этом случае на стволы и коробку ружья наносят клеймо, состоящее из буквы П в двойном круге — О)
Кроме того, при вышеописанных испытаниях на прочность оружия делают еще один дополнительный выстрел вторым патроном со средним значением промежуточного давления пороховых газов в 162 мм от казенного среза ствола не менее 50 МПа.
С.М. Шейнин пишет, что для обеспечения требований ПМК возникли трудность по созданию испытательного патрона для второго выстрела т.к. советская промышленность не выпускала порохов такой степени прогрессивности позволяющие получить такие высокие давления в сечении 162 мм. Патроны удалось создать на основе пороха Барс.
Некоторые производители испытывают свои ружья давлением, превышающим требования ПМК. Так Фабарм испытывает давлением 1630 бар, а Браунинг 1730 бар . Метод измерения давления пьезо. Информация о величине испытательного давления наносится на стволы и ствольную коробку.
Требования ПМК и ГОСТ касающиеся патронов, распространяются только на патроны выпускаемые промышленностью.
Современные гладкоствольные ружья обладают значительным запасом прочности.
Главный конструктор Ижевского механического завода Н. Л. Изметинский сообщал об испытаниях ружей ИЖ-54 12 калибра и ИЖ- 58 16 калибра. Стреляли патронами, в которых постепенно увеличивали вес заряда пороха Сокол до 6г. Вес снаряда дроби при этом оставался неизменным 35 г в 12 калибре и 30 г в шестнадцатом. После чего никаких повреждений и изменений в ружьях обнаружено не было. Только при увеличении навески пороха Сокол до 7 г при весе дроби 35 г в обоих стволах ИЖ-54 были зафиксированы раздутия. Давление при этом было выше 2000 бар, т.е. более чем в три раза превышало давление нормального патрона.
Однако из этого не следует делать вывод о возможности применении таких навесок при снаряжении патронов для охоты.
Без специального оборудования, баллистического ствола определить максимальное давление не возможно. Рмах выше нормы, когда поддуло капсюль или вырвало трубку из донца гильзы или вообще не открывается ружье.
По отдаче нельзя судить о величине максимального давления.
Энергия отдачи находится в сложной зависимости от величины Рмах. Возможен вариант, что том же весе снаряда и при той же начальной скорости, но при более высоком Рмах, энергия отдачи уменьшится. А при превышении вес снаряда и веса заряда быстрогорящего спортивного пороха возможно повреждение ружья, при этом на величине энергии отдачи это никак не отразится.
Если допустить, что в период роста давления поверхность горения пороха постоянна, то Рмах меняется:
- более чем пропорционально квадрату веса заряда пороха;
- пропорционально квадрату скорости горения, силы пороха;
- прямо пропорционально весу снаряда;
- обратно пропорционально прогрессивности горения пороха;
- увеличивается с увеличением плотности заряжания.
Давление достигает своего максимума в патроннике, на расстоянии 30 — 60 мм от казенного среза.
фото: fotolia.com |
В нарезном стрелковом оружии и ствольной артиллерии величина Рмах патрона, выстрела ограничивается и подгоняется под величину Р мах оружия. В гладкоствольном патроне, кроме эксплуатационного давления ружья приходится учитывать то, что от Рмах прямо пропорционально зависит степень деформации свинцовой дроби. Что является основным фактором, влияющим на скорость удара и показатели качества осыпи.
60 — 65 МПа (600 -650 бар) оптимальное Рмах, обеспечивающее приемлемую степень деформации свинцовой промышленной твердой дроби ЛОТ, ЛСТ, ШОТ.
При использовании плакированной никелем или медью свинцовой дроби Рмах может быть выше 65 МПа.
При снаряжении с несжимаемыми буферными составами типа крахмал и со стальной дробью Рмах не должно превысить среднее максимальное эксплуатационное давление ружья. Следует обратить внимание, что при применении крахмала, при прочих равных, Рмах увеличивается до 12 МПа (120 бар).
Рассматривая влияние Рмах на начальную скорость снаряда следует отметить, чтоначальная скорость снаряда пропорциональна корню квадратному от интеграла давления по длине ствола, он же площадь под кривой давления на графике изменения давления и осью абсцисс от момента начала движения до вылета снаряда со ствола.
Величина интеграла в основном определяет вес заряда пороха и его свойства.
Меняя такие характеристики условий заряжания, как плотность заряжания, мощность капсюля, тип обтюрирующего элемента, при неизменном весе заряда пороха, меняется величина Рмах, форма кривой изменения давления по длине ствола и место пика в стволе. Но при этом площадь под кривой (интеграл) меняется незначительно.
Так протоколом отстрела патрона Главпатрон на баллистическом измерительном комплексе Тульского патронного завода зафиксировано, что увеличение Рмах с 562 до 662 бар увеличивает начальную скорость с 408,4 до 416,8 м/с.
Зависимость приращения начальной скорости от приращение Рмах нелинейная, зависит от уровне давления типа пороха и с увеличение приращения Рмах уменьшается.
Фотоматериал предоставлен автором |
Производители патронов стараются поддерживать нижний уровень Рмах приблизительно 60МПа (600 бар). Это связано с особенностями горения нитроцеллюлозных порохов.
При уменьшении давления в стволе ниже допустимого, величина которого зависит от характеристик пороха, происходить переход в аномальный режим горения. Этот режим характерен тем, что порох сгорает не полностью. В продуктах горения появляются окислы азота, которые являются промежуточными продуктами горения, при этом выделение тепловой энергии уменьшается в два раза.
При значительном уменьшении давления нитроцеллюлозные пороха прекращают горение.
Промышленностью выпускаются патроны в 70 мм гильзе, с давлением превышающим среднее максимальное эксплуатационное 74 бар пьезо для ружей с длиной патронника 70 мм. О чем делается специальная предупреждающая надпись на каждом патроне.
Согласно ГОСТ Р 50530 2010 патроны повышенной мощность должны для гладкоствольного оружия должны иметь отличительную маркировку, позволяющую их идентифицировать. данная маркировка должна быть нанесена одним из следующих способов.
- окраска донной части гильзы в черный цвет;
- надпись на корпусе гильзы « Max. 1050 bar»
- надпись на корпусе гильзы «For a weapon proofed by 1320 bar».
А на упаковке для патронов повышенной мощности должна быть нанесена маркировка, ясно указывающая на то, что этими патронами можно стрелять только из оружия, прошедшего специальное повышенное испытание. Пример – «Только для оружия испытанного давлением 1320бар».
Михаил Багдашкин
18 июля 2013 в 00:00
Источник
Оценка давления пороховых газов в стволе
Оценку среднего максимального давления пороховых газов в стволе при перемене элементов патрона — войлочных, пробковых или ДВП пыжей, разных по высоте и конструкции пыжей-контейнеров, изменении навесок пороха или дроби можно проводить по величине вносимых изменений по сравнению с патроном известной конструкции и развиваемому им максимальному давлению в стволе.
Давление растет с увеличением навесок пороха. Изменение навески пороха Мпор учитывается коэффициентом пороха Кпор:
Кпор = Мпор 2 / Мпор 1, (здесь и далее индекс «1» относится к образцовому патрону, индекс «2» — к расчетному).
Для разных порохов степень нарастания максимального давления при увеличении навески не одинакова (не путать со скоростью нарастания и спада давления при конкретной навеске).
Если исключить влияние изменения высоты насыпки пороха в гильзе и, как следствие, изменение хода сжатия, то для Сокола, например, увеличение навески на 10% увеличивает максимальное давление примерно на 10 — 14%. Имеется почти линейная зависимость давления от Кпор.
Для Сунара 35 увеличение навески на 10% приводит к увеличению максимального давления примерно на 20 — 30%. Имеется почти квадратичная зависимость давления от Кпор.
Таким образом, скорость нарастания максимального давления при увеличении веса пороха учитывается степенью N:
Для Сокола N = 1;
Для Сунара 35 N = 2.
Для других порохов степень N может быть принята в диапазоне от 1 до 3. Зависит от процента приращения максимального давления на 1 % приращения навески пороха с исключением фактора изменения хода сжатия.
На максимальное давление оказывает величина навески снаряда дроби Мдр. К массе дроби можно относить вес пыжевого набора, а также вес засыпки крахмала или других заполнителей. Зависимость учитывается коэффициентом дроби Кдр:
Кдр = Мдр 2 / Мдр 1.
Увеличение навески при прочих равных условиях приводит к снижению ускорения снаряда с дробью вследствие инерции и, соответственно, к уменьшению перемещения снаряда под действием какого-либо давления. Кроме того, больший снаряд занимает больше места, отнимая его от хода сжатия. Вследствие этого максимальное давление развивается в меньшем объеме каморы и с увеличением веса дроби максимальное давление растет. Однако увеличение давления происходит не прямо пропорционально весу дроби. Поэтому Кдр учитывается в понижающей степени 0,5.
Максимальное давление растет с увеличением мощности капсюля (энергии вспышки). Изменение учитывается коэффициентом Ккапс по разнице давлений Д, создаваемых в каморе срабатыванием капсюлей:
Ккапс = Д2 / Д1.
Информация по давлению от разных капсюлей есть в Испытания различных типов капсюлей
Продолжение испытаний капсюлей. Низкие температуры
Увеличение энергии вспышки капсюля способствует ускорению начального процесса горения пороха и образования газов. Давление растет быстрее, но, в конце концов, определяется газообразующими свойствами пороха и перемещениями снаряда под действием давления. Для средне и медленно горящих порохов влияние мощности капсюля менее значительно, чем для резких порохов типа Сунар 35. Поэтому влияние давления, создаваемого разными капсюлями, учитывается с понижающей степенью n:
Для Сокола — n = 0,25 (корень квадратный из корня квадратного);
Для Сунар 35 — n = 0,5 (корень квадратный);
Максимальное давление изменяется при изменении объема каморы сгорания пороха. Пространство каморы в отрезке развития максимальных давлений можно разбить на несколько составных частей:
— объем первоначально занятый твердым порохом и занимаемый затем газами при горении. Его величина зависит от навески и количества сгоревшего пороха к моменту образования максимального давления;
— объем от перемещения снаряда под давлением газов капсюля и пороха. Перемещение начинается под давлением газов капсюля и нарастает с горением пороха;
— объем от сжатия упругих элементов патрона и усадки дроби;
В отличие от пересчета давлений на разные калибры, нас интересует перемена давлений от применения разных элементов в одном калибре. В этом случае изменения объема каморы пропорциональны изменяющимся линейным размерам (вдоль гильзы или ствола). Общая длина каморы, в которой развивается максимальное давление, составляет примерно 30 мм.
Размеры каморы, которая образуется из начальной высоты порохового столбика и величины подвижки снаряда можно в сумме принять 15 мм, примерно половина общей длины каморы. Изменение высоты навески пороха затем учитываются при оценке изменений хода сжатия. Изменение величины подвижки снаряда при одинаковом весе снаряда не больше 1 — 2 мм под разным давлением и не существенно влияет на изменение общего размера каморы, это можно не учитывать.
Для оценки хода сжатия можно собрать патрон по Наставлению на порох или проверенному образцу.
Приложить к верхнему слою дроби сначала усилие не больше 5 кг, при котором дробь углубится на необходимую величину для будущей заделки дульца (5 мм для закрутки, 12 мм для звезды). Это будет соответствовать поджатию элементов в закрытом патроне. А затем 100 — 130 кг для 12 калибра, почти до полного упора, что будет соответствовать давлению в стволе около 4 МПа, создаваемому капсюлем. Гильза патрона во время измерений должна находиться в обойме, имитирующей патронник ружья. Замерить линейное перемещение верхнего слоя дроби в гильзе от перемены давлений, это ход сжатия Н1 в известном патроне. Таким же способом замерить ход для патрона новой конструкции Н2.
Измерение ходов надо проводить довольно тщательно и с одинаковым усилием. Впоследствии ошибки даже в 0,5 мм приведут к неправильной оценке давлений. При испытании полезно измерить высоты столбика дроби «с» и пороха «h» для определенных навесок. При наличии засыпки в виде крахмала или других заполнителей усадка дроби и ее деформация уменьшается, что уменьшает и ход сжатия. Это автоматически учитывается при измерении хода сжатия.
С увеличением хода сжатия максимальное давление падает, при прочих равных условиях, и наоборот.
Изменение максимального давления газов при трансформации объема каморы можно описать через коэффициент хода сжатия Кхода:
Кхода = (15 + Н2) / (15 + Н1);
Таким образом, каждая перемена в конструкции патрона сказывается на среднем максимальном давлении в стволе. Итоговая формула оценки максимального давления пороховых газов Рmax при изменении конструкции патрона:
Рmax2 = Рmax1 * Кпор(**N) * Кдр (**0,5) * Ккапс(**n) / Кхода
где:
— «*» — знак умножения;
— «/» — знак деления;
— «(**)» — знак возведения в степень.
— «N» или «n» — показатель степени.
Если какой-то элемент не меняется, его коэффициент равен 1 и его влияние не учитывается.
Безопасность для ружья и стрелка гарантирует «баночное Наставление» на порох. Предлагаемая методика содержит ряд упрощений в учете влияния различных факторов и основана только на сравнении с известными параметрами образцового патрона. Образцовые давления могут быть сняты по методу «креш» или «пьезо». Кроме того, некоторые сведения о максимальном давлении в патроне могут быть случайными или полученными в неизвестных условиях, без детального описания применяемых компонентов. Все это надо учитывать при выборе образца для сравнения. Лучшими образцами почти всегда могут служить «баночные» Наставления на порох.
Для демонстрации применимости данной методики при расчетах максимального давления привожу условные примеры, по которым можно сопоставить расчетные давления с известными фактическими замерами. В качестве таковых использую Диаграммы, составленные SVS1.
Порох Сокол:
Баллистические показатели пороха Сокол по ГОСТ 22781:
Пример 1
Для пороха Сокол указана рекомендация завода 2,3 г на 35 г дроби. Среднее максимальное давление по баллистическим показателям «крешер» — 62 МПа, «пьезо» — 72 МПа. Сборка с пыжами без контейнера, круговая завальцовка, гильза 70 мм, капсюль Жевело. Высота столбика пороха h = 14 мм, дроби — с = 23 мм. Замерен ход сжатия Х1 = 16 мм
Надо применить 40 г дроби и порох 2,01 г, сохранив «зарядное соотношение». Сборка такая же. Какое будет давление?
Кдр = 40 /35 = 1,14
Кпор = 2,01 / 2,3 = 0,87
Столбик пороха пропорционально новой навеске:
14 * 2,01 / 2,3 = 12,2 мм, меньше на 1,8 мм, чем в образцовом патроне;
Столбик дроби:
23 * 40 / 35 = 26,3 мм, больше на 3,3 мм
Расчетный ход 16 + 1,8 — 3,3 = 14,5 мм
Кход = 15 + 14,5 / 15 + 16 = 29,5 / 31 = 0,95
Давление:
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Кдр**0,5 / Кход = 72 * 0,87 * √1,14 / 0,95 = 70,4 МПа.
Пример 2:
По рисунку SVS1 максимальное давление 74 МПа развивается при 2,15 г Сокола на 35 г дроби ?3, пыж- контейнер ГлавПатрон Н-17,в гильзе 70 мм, звезда. Высота пороха — 13,1 мм, дроби — 23 мм. Замерен ход сжатия Н1 = 13 мм.
Оценить давление для 40 г дроби ?3, пыж- контейнер ГП Н-17, в гильзе 70 мм, звезда. Замерен ход сжатия без изменения навески пороха Н2 = 11,5 мм. Определить навеску пороха для Рmax = 74 МПа. Ход сжатия с новой навеской неизвестен.
Оценим изменение давления без изменения навески пороха.
Учтем изменение веса дроби:
Кдр = Мдр2 / Мдр1 = 40 / 35 = 1,14
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 11,5 / 15 + 13 = 26,5 /28 = 0,95
Давление при этом:
Рmax2 = Рmax1 * Кдр**0,5 / Кход = 74 * √1,14 / 0,95 = 83,2 МПа
Давление надо вернуть к установленному пределу:
Рmax1 / Рmax2 = 74 / 83,2 = 0,89
Уменьшим навеску пороха:
Мпор2 = 2,15 * 0,89 = 1,91 г
Коэффициент изменения пороха:
Кпор = 1,91 / 2,15 = 0,89
Однако, при такой навеске столбик пороха меньше начального
13,1-11,6 = 1,5 мм
соответственно ход 11,5+1,5 = 13 мм;
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 13 /13 = 1
Таким образом, новое давление
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Кдр**0,5 / Кход = 74 * 0,89 *√1,14 / 1 = 70,3 МПа.
Мы рассчитывали, что давление будет 74 МПа. Отклонение связано с тем, что повлияли сразу два фактора — масса пороха и занимаемый столбиком пороха объем. Далее нужно повторить расчеты, последовательно приближаясь к заданному давлению.
Давление можно увеличить:
Рmax1 / Рmax2 = 74 / 70,3 = 1,05
Увеличим навеску пороха:
Мпор2 = 1,91 * 1,05 = 2,0 г
Коэффициент изменения пороха:
Кпор = 2,0 / 2,15 = 0,93
При такой навеске столбик пороха меньше начального
13,1-12,2 = 0,9 мм
соответственно ход 11,5+0,9 = 12,4 мм;
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 15+12,4 / 15+13 = 27,4 / 28 = 0,98
Таким образом, корректированное давление
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Кдр**0,5 / Кход = 74 * 0,93 * √1,14 / 0,98 = 75 МПа.
Можно еще раз повторить расчеты для приближения к 74 МПа, но можно и остановиться.
При навеске 2,0 г, по рисунку SVS1, фактическое давление при 40 г дроби — 77 МПа. Разница менее 5%.
Пример 3:
В Наставлении на порох Сокол указана рекомендация завода 2,3 г на 35 г дроби. Давление по баллистическим показателям 72 МПа. Сборка с ВП пыжами без контейнера, круговая завальцовка, гильза 70 мм, капсюль Жевело. Замерен ход сжатия Х1 = 14 мм.
Надо применить пыж-контейнер Главпатрон Н-17 для 40 г дроби в гильзе 76 мм, звезда, капсюль КВ 209, Рmax не более 105 МПа. Замерен ход сжатия Х2 = 17 мм.
Увеличение веса дроби:
Кдр = 40 / 35 = 1,14
Изменение хода:
Кход = 15 + 17 / 15 + 14 = 32 / 29 = 1,1
Изменение капсюля:
Ккапс = 4,88 / 3,6 = 1,35
Давление при этих изменениях:
Рmax2 = Рmax1 * Кпор(**n) * Кдр (**0,5) * Ккапс(**0,25) / Кхода = 72 * √1,14 * √√1,35 / 1,1 = 75,3 МПа;
Давление можно увеличить:
105/75,3 = 1,39, т.е. на 39%;
Поскольку регулировать давление будем навеской пороха, но это приводит еще и к увеличению высоты столбика пороха и снижению хода сжатия, увеличение веса пороха сделаем половинное, на 20%:
Коэффициент изменения пороха:
Кпор = 1,2
Навеска пороха:
Мпор2 =2,3 * 1,2 = 2,76;
Столбик пороха при такой навеске
14 * 2,76 / 2,3 = 16,8 мм
Столбик пороха больше начального
16,8 — 14 = 2,8 мм;
соответственно ход меньше: 17- 2,8 = 14,2 мм;
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 14,2 / 15 + 14 = 29,2 / 29 = 1,01;
Давление при этих изменениях
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Кдр**0,5 * Ккапс(**0,25) / Кход = 72* 1,2 * √1,14 * √√1,35 / 1,01 = 98,5 МПа.
Остается небольшой запас по давлению:
105 / 98,5 = 1,07, т.е. 7%
Используем половину возможного запаса для увеличения массы пороха:
2,76 * 1,035 = 2,86 г;
Кпор = 2,86 / 2,3 = 1,24;
При этом:
При такой навеске столбик пороха больше начального
17,4 — 14 = 3,4 мм;
соответственно ход 17 — 3,4 = 13,6 мм;
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 15+13,6 / 15+14 = 28,6 / 29 = 0,99;
Давление при этих изменениях
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Кдр**0,5 * Ккапс(**0,25) / Кход = 72* 1,24 * √1,14 * √√1,35 / 0,99 = 103,8 МПа.
По рисунку SVS1 при 2,86 г давление 99 МПа. Разница 5%.
Пример 4:
Для пороха Сокол указана рекомендация завода 2,3 г на 35 г дроби. Давление по баллистическим показателям 72 МПа. Сборка с войлочными пыжами без контейнера, круговая завальцовка, гильза 70 мм, капсюль Жевело. Замерен ход сжатия Х1 = 14 мм.
Надо применить для 35 г дроби полиэтиленовый пыж-контейнер ГП Н-17 в гильзе 70 мм, звезда, капсюль КВ 209. Давление не больше 74 МПа. Замерен ход сжатия Х2 = 12 мм.
Изменился ход:
Кход = 15 + 12 / 15 + 14 = 27 / 29 = 0,93
Изменение капсюля:
Ккапс = 4,88 / 3,6 = 1,35
Давление:
Рmax2 = Рmax1 * Ккапс(**0,25) / Кход = 72 * √√1,35 / 0,93 = 83,5 МПа
Снизим давление за счет веса пороха. Условно примем вес:
Мпор2 = 2,13 г.
Кпор = 2,13 / 2,3 = 0,93;
Однако, при такой навеске столбик пороха меньше начального
14-13 = 1 мм
соответственно ход 12 + 1 = 13 мм;
Учтем изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 13 / 15 + 14 = 28 / 29 = 0,97
Давление:
Рmax2 = Рmax1 * Кпор * Ккапс(**0,25) / Кход = 72 * 0,93 * √√1,35/ 0,97 = 74,1 МПа
По рисунку SVS1 при 2,13 г давление — 73 МПа. Разница менее 2%.
Порох Сунар 35
Для сравнений используем Диаграмму, составленную SVS1 для пороха 1,8 г на 35 г дроби, ПК Н — 17, звезда
Зависимость давления от навески пороха
и дополненную на основе сведений Ramba: для пороха 1,9 г на 35 г дроби, ДВП, закрутка, с пересчетом на давление «пьезо»:
https://piterhunt.ru/scripts/forum/showt … hp?t=63602
Пример 1
Для пороха Сунар 35 указана рекомендация завода 1,9 г на 35 г дроби. Сборка с ДВП, закрутка, гильза 70 мм. Давление 65 МПа «пьезо». Высота столбика пороха 11 мм. Замерен ход сжатия Х1 = 16,5 мм.
Определить максимальное давление для 35 г дроби при навеске пороха 2,0 и 1,8 г.
Для 2,0 г изменение навески пороха:
Кпор = 2,0 / 1,9 = 1,05
новый столбик пороха:
2,0 / 1,9 * 11 мм = 11,6 мм; Изменение 11 — 11,6 = — 0,6 мм;
Изменение хода:
16,5 — 0,6 = 15,9 мм
Коэффициент хода:
Кход = 15 + 15,9 / 15 + 16,5 = 30,9 / 31,5 = 0,98
Давление будет
Рmax2 = Рmax1 * Кпор**2 / Кход = 65 * 1,052 / 0,98 = 73,1 МПа.
По данным из «примера 2» SVS1 — 73 МПа Пересчет снаряжения с одного калибра на другой и не только
.
Для 1,8 г изменение навески пороха:
Кпор = 1,8 / 1,9 = 0,95
Новый столбик пороха:
1,8 / 1,9 * 11 мм = 10,4 мм; Изменение 11 — 10,4 = 0,6 мм;
Изменение хода:
16,5 + 0,6 = 17,1 мм
Коэффициент хода:
Кход = 15 + 17,1 / 15 + 16,5 = 32,1 / 31,5 = 1,02
Давление будет
Рmax2 = Рmax1 * Кпор**2 / Кход = 65 * 0,952 / 1,02 = 57,5 МПа.
По данным из «примера 2» SVS1 — 56 МПа.
Пример 2
Рекомендация производителя — 1,9 г пороха на 35 г дроби, в гильзе 70 мм, войлочный пыж, завальцовка. Давление «пьезо» 70 МПа. Замерен ход сжатия 14 мм.
Определить максимальное давление с пыжами ДВП, сборка такая же. Замерен ход сжатия 16,5 мм.
Изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 16,5 / 15 + 14 = 31,5 / 29 = 1,09;
Давление будет:
Рmax2 = Рmax1 / Кход = 70 / 1,09 = 64,2 МПа
По данным из примера 2 SVS1 — 65,5 МПа.
Пример 3
Для пороха Сунар 35 указана рекомендация завода 1,8 г на 35 г дроби. Сборка с ПК, звезда, гильза 70 мм. Давление по диаграмме SVS1 не больше 72 МПа. Высота пороха 10,4 мм. Замерен ход сжатия Х1 = 14,5 мм.
Определить максимальное давление для 35 г дроби при навеске пороха 2,1 г.
Новый столбик пороха:
2,1 / 1,8 * 10,4 мм = 12,1 мм; Изменение 12,1 — 10,4 = 1,7 мм;
Изменение хода:
14,5 — 1,7 = 12,8 мм
Коэффициент хода:
Кход = 15 + 12,8 / 15 + 14,5 = 27,8 / 29,5 = 0,94
Изменение навески пороха:
Кпор = 2,1 / 1,8 = 1,17
Давление будет
Рmax2 = Рmax1 * Кпор**2 / Кход = 72 * 1,172 / 0,94 = 104,9 МПа.
По Диаграмме SVS1 при 2,1 г давление — 105 МПа
Пример 4
В качестве образца выбран патрон — 1,8 г пороха на 35 г дроби, в гильзе 70 мм, ПК Н -17, капсюль КВ 209, звезда. Давление по рисунку SVS1 — 72 МПа. Замерен ход сжатия 14 мм.
Определить максимальное давление с пыжами ДВП, без контейнера, капсюль Жевело М, навески такие же, закрутка. Замерен ход сжатия 17 мм.
Изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 17 / 15 + 14 = 32 / 29 = 1,1;
Изменение капсюля:
Ккапс = 3,6 / 4,88 = 0,74
Давление:
Рmax2 = Рmax1 * Ккапс(**0,5) / Кхода = 72 * √0,74 / 1,1 = 56,3 МПа.
По Диаграмме 55 МПа.
Пример 5
Образцовый патрон — с порохом по наставлению 1,8 г на 35 г дроби, в гильзе 70 мм, ПК Н -17, капсюль КВ 209, звезда. Давление по рисунку SVS1 — 72 МПа. Высота столбика пороха 10,4 мм. Замерен ход сжатия 14 мм.
Определить максимальное давление патрона с порохом по наставлению 1,9 г на 35 г дроби, с пыжами ДВП, без контейнера, капсюль Жевело М, закрутка. Замерен ход сжатия 16 мм.
Порох 1,9 предполагает, что его характеристики такие же как у 1,8, но при навеске 1,9 г.
Давление в образцовом патроне сохранилось бы 72 МПа, если бы не изменилась высота столбика пороха при одинаковой насыпной плотности и, следовательно, ход сжатия.
Перейдем от 1,8 к 1,9 г
Высота столбика пороха 1,9 / 1,8 *10,4 = 11 мм. Соответственно ход сжатия 14 — 0,6 = 13,4 мм.
Изменение хода сжатия:
Кход = 15 + 13,4 / 15 + 14 = 28,4 / 29 = 0,98;
Следовательно, давление в образцовом патроне с порохом 1,9 на 35:
72 / 0,98 = 73,5 МПа
Теперь изменение хода сжатия при применении ДВП:
Кход = 15 + 16 / 15 + 13,4 = 31 / 28,4 = 1,09;
Изменение капсюля:
Ккапс = 3,62 / 4,88 = 0,74
Давление:
Рmax2 = Рmax1 * Ккапс(**0,5) / Кхода = 73,5 * √0,74 / 1,09 = 58 МПа.
Источник