Характеристика патронов к гладкоствольным ружьям.
Глава III. В которой рассказывается о пороховом заряде — «лёгких» охотничьего патрона
Действительно, если в предыдущей главе, рассказывая о капсюле-воспламенителе, мы назвали его сердцем охотничьего патрона, то, щеголяя и далее своими анатомическими познаниями, мы можем сравнить пороховой заряд с лёгкими, вдыхающими в боеприпас жизнь, то есть движение.
Капсюль-воспламенитель и пороховой заряд — важнейшие элементы любого патрона. И если беспокойное и очень изобретательное (в хорошем и плохом смысле этого слова) племя охотников способно собственными руками как-то приспособить уже стреляную гильзу, даже изготовить новую, в качестве пыжа использовать кусок газеты «Правда» или другого, не менее популярного издания, вместо дроби насыпать резаных гвоздей или отлить пулю неповторимой конструкции на кухонной плите (воспользовавшись отсутствием жены), то капсюль и порох в домашних условиях, как ни старайся, изготовить, конечно, невозможно. Ну а если такие умельцы отыщутся, их ждёт глубокое разочарование. Итог их действий может быть выражен содержанием известного противопожарного плаката: «...В результате утром рано у Степана нет дивана». А может быть, скорее всего, и Степана тоже. Так что шутки в сторону — предоставим всё-таки исключительное или, как сейчас любят говорить, «эксклюзивное» право на проектирование и производство порохов мастерам пороходелия из специализированных КБ, институтов и заводов-изготовителей, разбросанных по всему пространству России и СНГ.
«Забил заряд я в пушку туго...» — увидев эту строку из известной поэмы М.Ю. Лермонтова, грамотный читатель, конечно, сразу понял, что речь пойдет, скорее всего, о заряде картечи и о дымном порохе. Сохранились ещё охотники-«динозавры» (да простит нас читатель за такое сравнение), которые и сейчас любят заряжать свои патроны дымным охотничьим порохом (ДОП). После выстрела таким патроном долго не видно ни цели, ни самого охотника, а ствол ружья напоминает сильно засорившуюся водопроводную трубу. Но коль такие любители еще есть, остановимся на этом порохе поподробнее.
Дымный порох, не претерпевший за свою тысячелетнюю историю значительных изменений в составе и способе приготовления, представляет собой механическую смесь калиевой селитры (75 %), серы (10 %) и угля (15 %). Дымный охотничий порох выпускается промышленностью двух сортов — обыкновенный и отборный, то есть более тщательно приготовленный и потому имеющий несколько лучшие баллистические характеристики. В зависимости от размера зерна каждый сорт ДОП подразделяется, в свою очередь, на четыре номера — от 1 до 4. Номер 1 самый крупный — с размерами зерна от 0,80 до 1,25 мм, номер четыре самый мелкий — 0,2...0,35 мм.
Справедливости ради следует отметить и некоторые положительные качества ДОП — это меньшее коррозирующее воздействие на механизмы оружия, лучшую воспламеняемость по сравнению с бездымными порохами, что позволяет использовать его со слабым капсюлем-воспламенителем (КВ ЦБО). Кроме того, ДОП при хорошей герметизации может храниться десятки лет, обеспечивает однородность баллистических характеристик патрона при большом разбросе по массе заряда и размерам комплектующих (пыжей, прокладок, гильз). Дымный охотничий порох из-за малого развиваемого давления безопасен для ружей средней прочности, более дешёвый, чем бездымный. Однако отрицательные качества этого пороха явно перевешивают положительные. Это и уже упоминаемое ранее густое облако дыма, обволакивающее охотника и не позволяющее ему, особенно в безветренную погоду, в кустарнике или в камышах разглядеть результат выстрела и, что особенно опасно, ближайшего коллегу по охоте. О какой комфортности выстрела можно говорить при сильнейшей отдаче и дульном пламени, при том, что скорость полета дробового снаряда в 10 м от стрелка не превышает 300 м/с и что во избежание большого количества подранков стрелять патронами, снаряженными ДОП, необходимо только с близкого расстояния до цели, что, согласитесь, осуществить совсем непросто.
При обращении и хранении ДОП требует особых мер безопасности — он очень чувствителен к огню, легко воспламеняется и может даже сдетонировать. При увлажнении необратимо теряет боевые свойства из-за выщелачивания селитры. Поэтому использование дымных порохов в охотничьих боеприпасах следует считать скорее исключением, чем правилом, подтверждающим тот факт, что бездымные пороха практически полностью завоевали рынок и своё посадочное место в охотничьих патронах как нарезного, так и гладкоствольного оружия.
Бездымные пороха относятся к группе так называемых коллоидальных порохов и делятся, в свою очередь, на пороха на летучем растворителе — пироксилиновые и пороха на труднолетучем растворителе — нитроглицериновые. Пироксилиновый порох получается путём обработки высокоазотной нитроклетчатки (пироксилина) летучим растворителем — чаще смесью этилового спирта с эфиром, нитроглицериновый — низкоазотной нитроклетчатки (коллоксилина) нитроглицерином. При этом если в пироксилиновом порохе после его формования спирто-эфирной смеси практически не остаётся, то нитроглицериновый порох наряду с коллоксилином содержит значительное количество нитроглицерина (до 40 %). Нитроклетчатка — пироксилин (с содержанием нитрогрупп И, 8...12,5 %) и коллоксилин (11...12 %) – получается при нитровании высших сортов хлопка. При обработке нитроклетчатки растворителями она превращается в пластическую массу, которая легко прессуется и может принимать определённую форму. Пороховые элементы при этом приобретают способность гореть параллельными слоями даже при значительных давлениях, развиваемых в патронниках и стволах ружей, сохраняя первоначальную форму, что обеспечивает определённую закономерность процессов горения и газообразования.
Прежде чем перейти к описанию отдельных марок бездымных порохов, следует кратко отметить их преимущества по сравнению с дымными порохами. Это более высокая калорийность (800...900 ккал/кг для пироксилиновых и 1100...1300 ккал/кг для нитроглицериновых) и газообразование (700...780 л/кг). Таким образом, бездымные пороха в 2—3 раза мощнее дымных, и это позволяет при меньших в 2—3 раза зарядах получать большие начальные скорости полета дроби или пули, чем при использовании дымного пороха. Это и, естественно, меньшая дымность и пламенность выстрела, меньшая отдача, то есть большая комфортность стрельбы.
Следует отметить, что в настоящее время для снаряжения охотничьих патронов к гладкоствольным ружьям в основном используются бездымные пироксилиновые пороха. Нитроглицериновые пороха с высоким содержанием нитроглицерина («Кордит», «Баллистит») имеют слишком высокую температуру горения, что приводит к быстрому износу стволов. При низких температурах происходит выпотевание (эксудация) нитроглицерина на поверхности пороховых зерен, что снижает качество и повышает опасность использования такого пороха. Поэтому, например, спортсмены-стендовики отказались от применения этих порохов. Более низкое содержание нитроглицерина имеет сферический порох «Барс». Размер его зерна 0,4...0,5 мм, изготавливается он по довольно простой эмульсионной технологии. Этот порох рекомендуется использовать для снаряжения патронов 12, 16 и 20-го калибров, однако отклонение при взвешивании не должно превышать 0,03 г, поэтому объёмное дозирование исключается.
Пироксилиновый порох «Сокол» до недавнего времени был наиболее широко применяемым для снаряжения охотничьих дробовых и пулевых патронов к гладкоствольным ружьям. Зёрна этого пороха представляют собой пластинки прямоугольной формы с размерами 1,25...1,70 мм и средней толщиной 0,13 мм. Производится этот порох двух сортов — 1 и 2. Технология его изготовления трудоёмкая, поэтому он довольно дорогой. При хороших баллистических показателях (масса заряда 2,2...2,3 г, скорость полета дробового снаряда в 10 м от дульного среза 320 м/с, среднее максимальное давление в патроннике 63 МПа (630 кгс/см&fiv(2)iv&) «Сокол», как и «Барс», даёт сильное дульное пламя, высокое дульное давление и громкий звук выстрела, что приводит к утомляемости стрелка. Не рекомендуется применять этот порох при стрельбе из самозарядных ружей из-за выброса горящих частиц пороха из газоотводного окна ствольной коробки. Для увеличения полноты сгорания рекомендуется использовать с этим порохом мощные КВ и усиливать завальцовку дульца гильзы.
В последние годы специалисты Казанского государственного НИИ химических продуктов (ГосНИИХП), используя лучшие отечественные достижения в области создания порохов для военной техники, разработали целую гамму охотничьих порохов под общим названием «Сунар».
«Сунар» — торговая марка охотничьих и спортивных порохов для патронов к гладкоствольному оружию. Под этой маркой объединены пороха цилиндрической и сферической форм (в отличие от пластинчатого «Сокола») — «Сунар», «Сунар Сф», «Сунар М», «Сунар – Магнум», в которых оптимальное соотношение геометрических размеров, плотности и рецептуры обеспечивает наилучшие баллистические показатели патронов.
Путей придания пороху тех или иных свойств достаточно много. Варьируя толщину горящего свода зерна, пористость, число каналов и их диаметр, соотношение и рецептуру различных флегматизаторов и стабилизаторов, замедляющих или стабилизирующих скорость горения пороха, а также регулирующих его силу и воспламеняющую способность — время задержки зажигания, можно придать пороху различные свойства. Но стоит ли утомлять читателя премудростями технологии пороходелия, напоминающей кухонные манипуляции при приготовлении деликатесного блюда со сложным гарниром? Ведь даже гурману французской кухни не обязательно знать тонкости приготовления блюд. Важен результат, то есть вкус. Для охотника «вкус» (в данном случае мы не имеем в виду вкус сырой лосятины) — баллистические характеристики (скорость полета дробового снаряда, давление пороховых газов в патроннике, масса порохового заряда), которые для охотничьих порохов «Сунар» и «Сунар Сф» находятся на уровне лучших мировых образцов в классе дробовых и пулевых патронов 12, 16 и 20-го калибров. Это подтверждается результатами стрельб на специализированных патронных предприятиях и отзывами. Высокая скорость горения порохов «Сунар» и «Сунар Сф» обеспечивает практически полное сгорание порохового заряда в канале ствола в отличие от пороха «Сокол». Таким образом, энергетические возможности порохов «Сунар» и «Сунар Сф» реализуются более полно, с чем связаны меньшая масса порохового заряда и, следовательно, пониженные звук, отдача и пламя при выстреле. Однако высокая скорость горения названных порохов обусловливает и повышенную зависимость характеристик патронов от качества других элементов и их сборки. В этой связи от охотников требуется более внимательный подход к выбору комплектующих для снаряжения, но ещё более важно другое, о чём мы поговорим позже.
Достаточно надёжным и простым критерием оценки качества сборки патронов и выбора комплектующих являются размеры дульного пламени при выстреле: не более 15 см в ночное время и практически отсутствие пламени в дневное время суток. Конечно, представляется проблематичным произвести выстрел и умудриться в то же время замерить линейкой длину дульного пламени. Такое действо сравнимо разве что с попыткой измерить длину хвоста волка, нацеленного на ваше горло, в момент прыжка. Но пороховики — народ серьёзный, и они продолжают утверждать, что длиной дульного пламени можно достоверно, а главное, доступно характеризовать качество выстрела. Разумеется, в стендовых условиях, используя современные методы кино- и фотосъемки, оценить эту характеристику патрона не представляет особого труда.
Охотничий порох «Сунар – Магнум» — новая разработка ГосНИИХП. Впервые в России создан порох, предназначенный для снаряжения патронов с увеличенной до 42 г массой дробового снаряда в патронах 12-го калибра. При этом специально подобранный режим горения пороха обеспечивает уровень давления пороховых газов в стволе, позволяющий использовать патроны с порохом «Сунар – Магнум» и для стрельбы из обычных охотничьих ружей с длиной патронника 70 мм. Естественно, что увеличение массы дробового снаряда приводит к возрастанию отдачи при выстреле. Однако несомненные преимущества эффективности выстрела патронами с увеличенной массой дробового снаряда на охоте на гусей, зайца, лису и других зверей компенсируют некоторые неудобства, связанные с повышенным уровнем отдачи.
Применение пороха «Сунар – Магнум» для снаряжения патронов 16-го и 20-го калибров позволяет повысить массу дробового снаряда практически до уровня обычных патронов 12-го и 16-го калибров соответственно. Проведённые экспериментальные исследования пулевых патронов, снаряжённых новым порохом, показали, что скорость полета пуль (Полева, Майера, Бреннеке) возрастает на 10...20 м/с, что увеличивает эффективную дальность стрельбы до 150 м. Специально для тех, кто любит лёгкий комфортный выстрел, для женщин-охотниц (есть и российские амазонки!) и начинающих охотников разработан порох «Сунар М» под массу дроби 28...32 г в патронах 12-го калибра. При стрельбе таким патроном вследствие меньшей отдачи значительно снижается время подготовки последующего прицельного выстрела, что делает патроны с порохом «Сунар М» удобными для стрельбы дуплетом. Конечно, преследуя эту цель, можно снизить массу дробового снаряда при использовании любого пороха, однако при этом одновременно произойдет и значительное снижение давления пороховых газов в стволе, что в холодное время года может привести к «слабому» выстрелу. Для наглядности в таблице приведены некоторые характеристики порохов марки «Сунар». Разработанные пороха были проверены на надёжность функционирования при отрицательных температурах в комплекте с отечественными капсюлями «Жевело Н» и КВ-21. Следует напомнить, что КВ иностранного производства, как правило, не предназначены для стрельбы в холодное время года. По результатам отстрела порохов «Сунар» была подтверждена классическая зависимость: на каждые 10 градусов падения температуры ниже нулевой отметки массу метательного снаряда следует увеличивать на 0,1 г. В этом контексте представляется необходимым вернуться к тому месту, где, говоря о выборе комплектующих для снаряжения, мы намекали на более важное обстоятельство, влияющее на качество патрона.
Речь идёт о необходимости при использовании пороха «Сунар» строгого соблюдения рекомендаций патронных фирм по точности массы порохового заряда. Разброс навески пороха во избежание непредсказуемых явлений не должен превышать ±0,05 г. При этом желательно (и даже очень) во всей серии патронов с подобранным зарядом обеспечить поджатие пороховой массы с одинаковым усилием. Кроме рассмотренных нами в семейство порохов «Сунар» входят также пороха марок «Сунар С» (для снаряжения стендовых патронов), «Сунар СВ» (быстрогорящий порох для снаряжения спортивных патронов). Эти пороха обеспечивают давление в патроннике до 80 МПа (800 кгс/см&fiv(2)iv&) и требуют большой точности при взятии навески как пороха, так и дроби. Примерно такие же характеристики имеет спортивный высокопористый пироксилиновый порох ВУСД, разработанный специально для «Олимпиады-80». Этот порох при развиваемом в патроннике давлении 70...80 МПа (700...800 кгс/см&fiv(2)iv&) имеет очень низкое дульное давление – 2,5...3,0 МПа (25-30 кгс/см&fiv(2)iv&), что обеспечивает малую отдачу при выстреле. Однако точность взвешивания порохового заряда должна быть не менее 0,01 г, причём в сторону занижения. По этому использовать перечисленные спортивные пороха при изготовлении патронов в домашних условиях не следует.