специальное оружие. Ардашев А.. Оружие специальное, необычное, экзотическое - royall. Справочник Предуведомление от
 Скачать 0.57 Mb.
|
|
Источники звука при выстреле из огнестрельного оружия и способы его подавления Прежде чем перейти к рассмотрению конструкции различных глушителей, необходимо остановиться на основных источниках звука при выстреле из огнестрельного оружия. Это прежде всею звук действия самого механизма оружия: удар курка по ударнику и ударника по капсюлю, лязг подвижных частей автоматики при перезаряжании оружия, удары затвора о ствол и затыльник. При стрельбе ночью на открытой местности звук соударяющихся металлических частей хорошо слышен на расстоянии 50 метров. Поэтому в специальных случаях пользуются однозарядным неавтоматическим оружием с ручным перезаряжанием. Затем, еще до вылета пули из ствола, звук издает воздух, вытесняемый из ствола пулей, движущейся по стволу, и пороховыми газами, прорывающимися в зазор между пулей и стволом и опережающими ее со сверхзвуковой скоростью. У револьверов дополнительный шум создают пороховые газы, прорывающиеся между каморой барабана и стволом. Основные источники звука — пуля (если ее скорость превышает скорость звука), генерирующая ударную (баллистическую) волну, и, наконец, дульная волна, создаваемая пороховыми газами, идущими вслед за пулей. Уровень звука от баллистической волны пули может быть сопоставим с громкостью самого выстрела. Поэтому первое категорическое требование к бесшумному оружию — скорость пули должна быть меньше скорости звука (310 м/с). Уменьшение начальной скорости пули достигается либо за счет укорочения ствола, либо за счет просверливания в стволе множества радиальных отверстий, через которые при выстреле истекают пороховые газы (фактически это то же самое укорочение ствола), либо за счет использования специальных патронов с уменьшенным пороховым зарядом (так называемых дозвуковых патронов). Во всех этих случаях эффективная дальность стрельбы (100 м) уменьшается незначительно и проблем с устойчивостью пуль на траектории также не возникает. Однако появляются трудности с работой автоматики оружия. При уменьшенном импульсе отдачи ее надежность не обеспечивается. В этом случае уменьшают массу подвижных частей и усилие возвратных пружин (т. е. полностью переконструируя оружие) либо мирятся с с этим и делают оружие с ручным перезаряжанием. Но все вышеназванное относится только к пистолетным патронам. С винтовочными дело обстоит сложнее. В этом случае околозвуковую начальную скорость можно получить только за счет специальных патронов — ведь даже если полностью отрезать ствол винтовки и стрелять из одного патронника, то скорость пули все равно будет превышать скорость звука. Создать патрон с уменьшенным зарядом пороха, естественно, несложно. Однако при этом возникает целый ряд специфических проблем. Первая — при снижении скорости пули до дозвуковой (а это примерно в 3 раза!) резко сокращается дальность эффективной стрельбы. Это можно частично компенсировать за счет увеличения массы пули. При большей массе пули возрастает ее поперечная нагрузка (отношение массы к площади поперечного сечения), снижаются потери скорости пули на траектории (помимо того, что они снижаются вследствие меньшей, чем у штатных, скорости пули) и, следовательно, эффективная дальность стрельбы возрастает. Массу пуль увеличивают (по сравнению с массой пуль штатных патронов) во всех без исключения винтовочных патронах, предназначенных для бесшумной стрельбы. Вторая проблема — устойчивость пули на траектории. Она решается за счет усиления гироскопического эффекта. Необходимая скорость вращения достигается крутизной нарезов ствола, шаг которых определен, исходя из аэродинамических характеристик штатных патронов. В патронах для бесшумной стрельбы все аэродинамические параметры пули отличаются от штатных. Поэтому всегда есть опасность, что ствол штатной винтовки может не подойти для бесшумной стрельбы. Поэтому в бесшумном оружии повышают крутизну нарезки канала ствола. Третья проблема — плотность заряжания патрона. Навеска пороха, например, в 5,56-мм винтовочных патронах для бесшумной стрельбы составляет лишь 1/14 часть навески пороха штатных патронов. В этом случае при штатной гильзе плотность заряжания очень низкая (порох заполняет лишь часть внутреннего пространства гильзы). При этом не обеспечивается стабильность сгорания порохового заряда, а при стрельбе под большими углами склонения (круто вниз) могут быть осечки (порох в гильзе пересыпается к пуле, и рядом с капсюлем его нет). Приходится или уменьшать свободный объем гильзы, или применять другой порох, с меньшей гравиметрической плотностью. Звук выстрела объясняется высокими давлением и температурой пороховых газов у дульного среза ствола, намного превосходящими давление и температуру окружающего воздуха: давление пороховых газов у дульного среза ствола стрелкового оружия — около 200 кг/см2, температура — около 1000 °C. Быстрое расширение пороховых газов после вылета из ствола, образование ударной волны и сопровождаются столь резким и громким звуком. Уровень громкости (интенсивности) звука определяют в логарифмических единицах — децибелах (дБ). Децибел, напомним, единица относительная. За «нулевую» же величину в акустике принимается интенсивность пДж/(кв. м∙с), примерно равная нижнему пределу слышимости на 1000 Гц. Пистолет «ЗИГ-Зауэр» P220 и специально изготовленный для него ствол с глушителем расширительного типа Можно выделить два основных источника звука выстрела: — пороховые газы, прорывающиеся через зазор между пулей и стенками канала ствола; уровень громкости звука, порождаемого этим источником, достигает 100–125 дБ; — газы, вылетающие из ствола вслед за пулей и обгоняющие ее; уровень звука — 115–135 дБ. При сверхзвуковой скорости полета пули — свыше 320 м/с на уровне моря — перед ее носком в воздухе образуется ударная («баллистическая») волна, которая также является источником звука высокого уровня. Начальная скорость пули у пистолетных патронов обычно не превышает звуковую. Заметим, что ни одна схема глушения звука выстрела не устраняет его полностью — речь идет о снижении громкости до величины, плохо различимой на определенном расстоянии. Наиболее распространенным устройством для понижения уровня звука является глушитель расширительного типа, именуемый у нас прибором бесшумной стрельбы (ПБС). В его камерах пороховые газы постепенно расширяются и теряют свою скорость и температуру. Действие большинства из них основано на рассмотрении потока пороховых газов как идеального газа, подчиняющегося законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. Закон Бойля-Мариотга выражается уравнением состояния идеального газа. Согласно ему, произведение величин давления и объема данной массы газа прямо пропорционально его температуре. Таким образом, уменьшения давления потока пороховых газов — а значит, и снижения уровня звука выстрела — можно достигнуть увеличением их объема и снижением температуры перед выходом в атмосферу. ПБС в виде дульной насадки применен, скажем, в пистолете АПБ. «Глушители» расширительного типа к отечественным и зарубежным пистолетам и револьверам стали обычной продукцией и подпольных «самодельщиков». Иногда совершенно игнорируют звук, генерируемый ударной волной сверзвуковой пули: считается, что локализовать место нахождения оружия по звуку от пули затруднительно. Возможно, это и приемлемо на поле боя, однако совершенно недопустимо для оружия, предназначенного для специальных операций. Тем более что недавно появилось устройство, разработанное во Франции, определяющее точку, из которой произведен выстрел, именно по звуку пролетевшей пула Система из 4 микрофонов, расположенных определенным образом, регистрирует звук полета пули, а компьютер на основе полученных данных вычисляет траекторию пули и местоположение снайпера, которое тут же выводится на экран монитора. Команды «охотников за снайперами» неплохо зарекомендовали себя в Югославии, оперативно уничтожая нарушителей перемирия. Давление пороховых газов (200 кг/см2) и их температура (1000 °C) у дульного среза намного превосходят эти же параметры окружающего воздуха. Мгновенно расширяясь при выходе из ствола, они и производят тот самый оглушительный грохот. Задачей глушителя и является погасить дульную волну: снизить давление пороховых газов перед их выходом в атмосферу до 1,9 кг/см2, а температуру до 15–30 °C Существенно влияет на громкость выстрела и звук от попадания пули в цель. Например, попадание пули в живую цель создает звук громкого и отчетливого шлепка, который на открытой местности с незначительным звуковым фоном можно отчетливо слышать в радиусе нескольких сот метров (!). Если пуля попала в автомобильную шину, то звук лопнувшей покрышки слышен весьма далеко, а если, например, в водосточную трубу, — то грохот может быть просто оглушительным. Бороться с этим звуком нельзя в принципе. Можно только маскировать его посторонними звуками на местности, выбирать место попадания пули (цель «помягче») и использовать состав предметов, находящихся за целью, наличие или отсутствие отражающих (булыжная мостовая или кирпичная стена) или поглощающих (трава, кустарник, деревья) предметов. Современные конструкции подавления звука выстрела делятся на четыре класса: надульные (многокамерные), интегральные, механические, специальное оружие с расширением газов в переменно-замкнутом объеме. Самые первые эффективные «приборы бесшумной и беспламенной стрельбы» были разработаны в виде надульного многокамерного глушителя, являвшегося практически надульной насадкой на стандартное оружие. Позже была разработана конструкция более совершенного так называемого интегрального глушителя, который уже составлял с оружием единое конструктивное целое. Но подлинно революционной идеей в области бесшумной стрельбы явилась разработка систем с расширением пороховых газов в переменно-замкнутом объеме. Разрабатывались механические системы глушения звука выстрела и совсем уж экзотические устройства. В настоящее время наибольшее распространение получили многокамерные глушители расширительного типа и интегральные. Несколько особняком стоят системы «замкнутого» типа, приоритет разработки которых и мировое лидерство сегодня, бесспорно, у отечественных оружейников. Механические системы «прибора бесшумной и беспламенной стрельбы» применяются крайне редко. Эти устройства основаны на механическом подавлении звука выстрела, при этом энергия пороховых газов тратится на деформацию пружин или других упругих элементов-демпферов либо на перемещение каких-либо частей самого глушителя. Кроме подразделений для выполнения специальных операций и тайных агентов, для которых бесшумность важнее эффективности, «тихим» оружием оснащают все большее количество служб охраны правопорядка, вооруженных не только пистолетами, пистолетами-пулеметами и снайперскими винтовками, но и гладкоствольными дробовиками. Подобное вооружение ныне используется гораздо шире, чем можно было бы предположить: его применяют антитеррористические группы полиции и другие специальные формирования, армейский спецназ, тайные агенты при совершении террористических актов и даже коммунальные службы для отстрела бродячих и бешеных животных в черте города («не вызывая паники среди жителей», как деликатно сказано в рекламном проспекте одной из зарубежных оружейных фирм). В Европе глушители были издавна популярны среди спортсменов, поскольку они снижали «шумовое загрязнение» окружающей среды и предохраняли от повреждения слух самих стрелков при длительных многочасовых тренировках, особенно в закрытых тирах. Постепенно глушители находят все большее применение и в армии. Современные войны, в отличие от войн прошлых, когда в лобовых столкновениях сходились огромные многомиллионные армии, все больше принимают характер полупартизанско-полутеррористической борьбы. В этом случае боевые действия сводятся к тактическим схваткам небольших групп, и наличие «бесшумного» оружия становится жизненно необходимым. Но «полноразмерный» глушитель достаточно дорог, чтобы им вооружить каждого солдата, и значительно снижает боевые возможности оружия, в частности скорострельность (при интенсивной стрельбе эффективность почти всех современных глушителей резко снижается). Поэтому российскими оружейниками разработана конструкция более дешевого трехкамерного надульного устройства, поглощающего часть энергии отдачи и названного снижателем звука выстрела. Свое несколько корявое название «снижатель» получил потому, что он действительно лишь несколько снижает громкость выстрела, но главное его достоинство — рассеивание звука, делающее определение позиции стрелка довольно непростым занятием. Кроме этого, применение данного устройства позволяет командиру легко управлять бойцами голосом, а при стрельбе в помещениях звук выстрела не так оглушает самого солдата. Это устройство гораздо дешевле классического глушителя и может применяться гораздо более массово. Многокамерные надульные глушители Самые первые глушители (так сказать, классические) были именно дульными многокамерными устройствами расширительного типа, представлявшими собой надульные насадки на стандартное оружие, в которых поперечные диафрагмы делили внутренний объем корпуса устройства на отдельные отсеки — расширительные камеры. «Глушители расширительного типа» стали наиболее распространенными. Пороховые газы, двигаясь вслед за пулей, последовательно расширяясь и охлаждаясь в камерах глушителя, постепенно теряли свою энергию, существенно снижая звуковое давление на выходе устройства и снижая вспышку выстрела. Поэтому глушитель играет одновременно роль и пламегасителя. Считается, что с увеличением количества камер повышается и эффективность глушения. Однако часть пороховых газов всегда опережает пулю, и, так как диаметр отверстий в поперечных перегородках больше диаметра пули, часть газов истекает из глушителя со сверхзвуковой скоростью, что несколько снижает эффективность данных устройств. Их конструкция достигла в настоящее время высокой степени совершенства. Классический многокамерный глушитель расширительного типа: 1 — камера, 2 — перегородка Такие глушители расположены вокруг ствола или крепятся к его дульной части. Хотя они довольно громоздки, распространены они очень широко. Задача типичных глушителей — ограничить скорость выходящих из ствола пороховых газов. Конструкторы стремятся всеми способами уменьшить энергию истекающих газов. Это может достигаться за счет их расширения, завихрения, перетекания из камеры в камеру, сталкивания со встречными потоками, а также с помощью различных теплопоглотителей. Простейший образец состоит из расширительной камеры, установленной на конце ствола. Ее выходная часть прикрыта упругой мембраной с щелью либо с отверстием, которое по диаметру несколько больше пули. Газы, перед тем как очутиться снаружи, расширяются в камере, объем которой значительно больше объема канала ствола, при этом падают их давление и температура. По теории, газы должны вытекать из корпуса глушителя только после вылета пули. Однако фактически это происходит раньше, когда давление снизилось еще недостаточно (необходимо, чтобы оно было ниже 2 ат). Эффективность глушителя повышается при последовательном расположении нескольких камер, разделенных перегородками (они делаются из пробки, кожи, пластика, резины и даже плотного картона), тоже с отверстиями, соосными стволу. Чтобы газы не успели обогнать пулю, эти отверстия могут прикрываться глухими мембранами (пробками). Но на их пробивание уйдет дополнительная энергия — в результате скорость пули снизится. Кроме того, ухудшится кучность огня. Мембраны моментально изнашиваются (многие, по существу, одноразовые), поэтому оружие с глушителем применяется лишь для огня одиночными выстрелами. Выстрел слышится, как глухой хлопок, и трудноразличим даже в относительной тишине — на малолюдной улице или в подъезде. Например, в рекламе германского глушителя ABC для пистолета АСП-9 указывается, что уровень звука не превышает 33 дБ, то есть не сильнее, чем «при закрывании двери «Мерседеса». Иногда эти устройства называют «тявкающими щенками», имея в виду низкую громкость выстрела. Легендарный отечественный «Брамит», уже упоминавшийся выше, конструктивно состоит из двух камер, каждая из которых заканчивается обтюратором — цилиндрической прокладкой из мягкой резины толщиной 15 мм. В первой камере помещен отсекатель. В стенках камер для стравливания пороховых газов просверлены два отверстия около 1 мм. При выстреле пуля пробивает поочередно оба обтюратора и выходит из прибора. Пороховые газы, расширяясь в первой камере, теряют давление и медленно стравливаются через боковое отверстие наружу. Часть пороховых газов, прорвавшаяся вместе с пулей через первый обтюратор, расширяется таким же образом во второй камере. В итоге звук выстрела гасится. Подобный глушитель был разработан и для револьвера «Наган» образца 1895 года. Глушитель с обтюрацией. 1 — распорная втулка, 2 — резиновый (эбонитовый) обтюратор, 3 — расширительная камера Прямые перегородки расширительных камер часто заменяют изогнутыми и воронкообразными, отклоняющими пороховые газы к периферийной части глушителя, что препятствует их обгону пули. Этот же эффект достигается применением винтообразной перегородки, проходящей по всей длине глушителя. Иногда расширительные камеры частично заполняют теплопоглощающим материалом — абсорбирующей мелкой алюминиевой сеткой-наполнителем или даже просто стружкой, медной проволокой. Газы, нагревая наполнитель, сами охлаждаются, снижая собственное давление. Но сетки сложно очищать от порохового нагара и приходится периодически менять. Заметно влияет на эффективность глушения даже материал перегородок; простая замена стальных на алюминиевые, более теплопроводные, дает заметный эффект снижения звука выстрела. Но при продолжительной стрельбе, по мере повышения давления в расширительных камерах и нагрева охлаждающих элементов и всей конструкции, эффективность устройства резко падает, и после десятка-другого выстрелов, произведенных подряд, «бесшумное» оружие превращается в самое обычное шумное. Поэтому рекомендуется вести огонь одиночными выстрелами и с большими паузами, чтобы дать остыть всей конструкции. Глушитель с завихрением и разбиением потока. 1 — внутренняя втулка с перфорацией, 2 — винтовая спираль для разбиения потока Эффект глушения звука выстрела повышает наличие небольшого количества воды в корпусе глушителя. При этом часть тепловой энергии пороховых газов затрачивается на превращение воды в пар. Но не будешь же перед каждым выстрелом макать ствол оружия в баночку с водой.» Простейшее устройство — детская соска в качестве глушителя Громоздкий корпус глушителя часто закрывает обычные прицельные приспособления, поэтому его располагают эксцентрично стволу, когда его ось значительно ниже оси канала ствола. Канал для прохода пули должен быть строго соосным со стволом, т. к. даже легкое касание пулей внутренних перегородок резко снижает кучность стрельбы. А ослабление узла крепления корпуса глушителя на стволе оружия приводит к стрельбе через его переднюю стенку. И здесь уж о меткости говорить уже не приходится… Эффективность глушителя повышают путем сложных и скрупулезных расчетов его внутренней газодинамики, когда за счет использования фигурных перегородок сложного профиля в его корпусе создаются поворот потока газа, противопотоки и турбулентные завихрения. Частицы газа, соударяясь, быстро теряют при этом свою энергию. В глушителе с обтюрацией межкамерные перегородки изготовляются из упругого материала и имеют щели для пропуска пули. В этой конструкции газы не опережают пулю, а замедленно истекают вслед за ней из расширительных камер. Но недостатком подобных конструкций является быстрый выход из строя межкамерных перегородок. Иногда киллеры для одного-единственного верного выстрела надевают на дуло пистолета обычную пустую пластиковую бутылку, которая служит простейшим одноразовым однокамерным глушителем расширительного типа. Пуля свободно простреливает ее, но пороховые газы, предварительно расширившись в объеме бутылки, несколько снижают всю энергию и соответственно звуковой эффект. Пытались применять и другие подручные средства и даже совсем уж курьезные способы глушения звука: например, надев на дульную часть оружия обычную детскую соску, примотанную к стволу проволокой. При выстреле резиновое изделие раздувалось шаром, задерживая пороховые газы в ограниченном объеме. Затем газы выходили через рваное отверстие в соске, которое образовывалось после пролета пули. Звук выстрела это примитивное устройство снижало незначительно и было также одноразовым, но подкупает своей простотой и дешевизной. Если приоритет в использовании короткоствольного бесшумного оружия можно отдать, видимо, германским (еще фашистским) спецслужбам, то пальма первенства в массовом применении в те же годы винтовок с глушителями определенно принадлежит СССР. После Второй мировой войны многокамерные глушители расширительного типа активно совершенствовались в США, которые на сегодня лидируют в этой области (по крайней мере, они сами так считают). Лучшие конструкции на сегодня обеспечивают коэффициент снижения звука выстрела при ведении огня (без глушителя/с глушителем) более чем 500:1 (для пистолетов). При выстреле слышен только металлический лязг от передвижения затвора. Показатели для автоматов и винтовок значительно скромнее. Сегодня основные направления исследований — дальнейшее уменьшение звука, снижение веса и габаритов глушителей, снижение их влияния на меткость и кучность огня. Им свойственны и недостатки: низкая надежность (особенно при использовании эластичных мембран или шайб), необходимость индивидуальной подгонки. Поэтому они остаются специальным средством и бесшумное стрелковое оружие пока не может стать массовым для армий. |