" Опрокидывающий момент MW стремится повернуть пулю по оси, которая идет через CG ( центр тяжести ) который перпендикулярен плоскости сопротивления...

Судебный баллистик Ruprecht Nennstiel из г.Висбаден в Германии опубликовал отличный доклад о поведении пули в полете. Его всеобъемлющая статья " How Do Bullets Fly " ( каким образом летят пули ) объясняет силы которые воздействуют на пулю в полете включая действие гравитации, ветер, гироскопический эффект, аэродинамическое сопротивление и подъем. Ruprecht даже объяснил плохо освещенные темы эффекта Магнуса и эффекта Кориолиса которые вступают в игру, при стрельбе на дальние дистанции. В работе Nennstiel содержится много полезных иллюстраций и новых экспериментальные\х наблюдений за пулями, выпущенными из небольшого оружия как на коротких, так и на длинных дистанциях.

Теневой снимок пули калибра .308 Winchester в полете

На снимке видны четкие линии, можно увидеть воздействие каждой силы в отдельности. Текст написанный в точном и не сложном языке описывает ключевые факторы, которые влияют на внешнюю баллистику. Для начала, мы все знаем что пуля крутится в полете за счет нарезов в стволе, через который она прошла, но Ruprecht объясняет все это в большей детализации, как кручение создает гироскопическую стабильность:

" Опрокидывающий момент MW стремится повернуть пулю по оси, которая идет через CG ( центр тяжести ) который перпендикулярен плоскости сопротивления, плоскость сформирована скоростью вектора " V " и продольной оси пули. При недостаточном кручении , угол отклонения " δ " будет расти и пуля станет опрокидываться.

Если у пули есть достаточный спин, она вращается достаточно быстро по своей оси, будет действовать гироскопический эффект: продольная ось будет двигаться по направлению к опрокидывающему моменту, перпендикулярно плоскости сопротивления. Эта ось однако смещает плоскость сопротивления, которое в свою очередь имеет осевое движение к вектору ускорения. Это движение называется прецессией или медленным раскачиванием."

Поднимите свой баллистический IQ

Через общедоступный язык для читателя стрелка, который знаком с основами физики, работа Nennstiel действительно имеет очень большой научный вес во внешней баллистике. Можно провести многие часы читая и перечитывая основной материал и часто задаваемые вопросы. Если увлечение стрельбой для вас хобби, лучше прочитать ее всю или сохранить на будущее ознакомление. Можно также ее скачать полностью для изучения без доступа к интернету.

Статья - http://www.nennstiel-ruprecht.de/bullfly/

Есть большое количество статей и много споров об опасной дистанции полета пули, выпущенной из нарезного оружия. Существует также общераспространенное мнение, что пуля, выпущенная из винтовки при стрельбе с завышением, может пробить крышу гаража на дистанции 3 км. Можно подумать, что эти люди стреляют по звездам… но, вы можете быть удивлены, насколько мало по факту надо наклонить винтовку чтобы увеличить дистанцию опасности пули. Поэтому для охотников и стрелков очень важно, ориентировать стволы и угол оружия в безопасном положении. Стрелок может не осознавать насколько большая разница может быть в траектории полета пули, даже при малом смещении ствола.

Какой угол ствола потребуется чтобы пуля долетела до гаража на 3000 метрах и пробила крышу? Десять, двадцать градусов? На самом деле намного меньше – для среднестатистического охотничьего патрона, пять или семь градусов завышения, будет достаточно чтобы обеспечить дистанцию полета пули до 2,5-3 км.

Пять градусов, это вообще ничто. Посмотрите на картинку. Угол для слегка поднятой винтовки на 5,07 градусов ( выше горизонтальной плоскости ). Используя баллистическую программу, можно высчитать что угол 5.07° даст попадание на 2,7 км. с пулей 30 калибра весом 185gr. на скорости 868,6 м/с. Это будет как уже существующие заряды на оленей в калибре 300 Win Mag.

Вот как можно получить угол наклона для расчета. Можно взять например пулю Berger Hunting VLD с весом 11,98 гр. на скорости 868,6 м/с падение на 2,74 км. будет составлять 304.1 MOA ( угловых минуты ); при нулевой пристрелке на ~100 метрах. Эти данные были получены используя баллистическую программу JBM Ballistics Program на G7 BC. За каждый градус угла будет прибавляться 60 угловых минут. Если 304.1 MOA равняется 5.068 градусом наклона, это значит что при небольшом завышении ствола винтовки, пуля весом 185gr на скорости 868 м/с достигнет дистанции 2,74 км.

Рассчитать траекторию с другими пулями и скоростями
Если пуля будет лететь медленнее или будет иметь более низкий баллистический коэффициент, угол подъема для достижения дистанции 2,75 км. должен будет быть больше, но принцип остается тот же. Представим что используется пуля Sierra MatchKing HPBT весом 168gr. на скорости 838,2 м/с в калибре .308 Winchester ( весьма распространенный заряд ). С пристрелкой в ноль на ~100 м. полное падение составит 440.1 MOA или 7.335 градусов. Это большее поднятие, чем в примере выше, но все равно семь градусов ничтожно малы для ошибки. Легко можно представить ситуацию с охотником который хочет занять положение стрельбы лежа в полевых условиях, можно легко допустить ошибку с углом дульного среза на 10 градусов или больше. Даже в случае стрельбы со станка возможна ситуация с преждевременным выстрелом ( легкий спуск; ошибка; неисправность УСМ, патрона, затвора или бойка … ) и пуля будет запущена с завышением в сколько-то градусов.

Остается надеется, что данная статья в достаточной мере повлияет на стрелков для соблюдения необходимой техники безопасности при стрельбе и даст большее понимание траектории пули. Никто не хочет, чтобы в его машину или дом влетела пуля. Если вернуться к основному калибру в статье пули весом 11,98 грамм и скоростью 868 м/с, то она будет иметь скорость 209,3 м/с на дистанции 2,75 км. и иметь энергию 261,6 Дж. Этого достаточно чтобы охарактеризовать ее как смертельно опасную.

Билл Майерс ( Bill Myers ) был одним из лучших оружейников работающим с системами использующими мелкокалиберные патроны. Myers сделал много победных и ставящих рекорды систем для высокоточной стрельбы benchrest. В данном обзоре показывается одна из его самых интересных проектов – зажимной затворная система, которая позволяет настраивать и прокручивать положение ствола по оси и двигать его в длину.

Bill Myers был творчески мыслящим мастером и его всеохватывающие тесты убедили его в том, что индексирование ствола сможет улучить точность в высокоточных мелкокалиберных винтовках класса бенчрест. В исследованиях Майерс использовал лучший высококачественный ствол который был доступен и в этом случае, преимущество настройки положения ствола было мало уловимым и требующим более длительных тестов. Однако при этом Билл был уверен, что сможет улучшить точность винтовок этого класса со своей системой затвора с настройкой.

Настройка положения ствола с системой зажимного затворной группы Билла Майерса
Чтобы настроить положение ствола, Майерс просто ослаблял зажим передней части ресивера тремя болтами и прокручивал ствол в затворной группе. Так как там нет резьбы или среза, расстояние от затвора оставалась тем же, не важно как вы будете его прокручивать по оси. Другими словами прокрутка по оси не будет влиять на положение патрона в патроннике или казеннике; но также будет возможность намеренного изменения этой длины при желании.

Сложности настройки ствола
Со стандартной системой установки ствола, когда он накручивается по резьбе до прилегания плоскости внешнего среза на стволе, настроить ствол почти невозможно. Даже с коническим казенником ( на фото ) который устраняет проблему среза экстрактора, вам придется использовать проставки, шайбы или спейсеры чтобы правильно отрегулировать позицию ствола; или как-то обнулять положение упора ствола когда будете прокручивать его по резьбе.
Также резьба не гарантирует соосность ствола, она играет роль зажимного усилия; в классической системе установки стволов минимальная ошибка или неточность подгонки ухудшает точность сборки.

Зажимной ресивер позволит прокручивать и настраивать ствол в любую позицию
Билл пришел к отличному решению этой проблемы. Он разработал и сделал собственный прототип затворной группы, которая зажимает ствол, не использующую систему установки ствола с помощью резьбы. Передняя часть имеет срез, и зажимная конструкция с тремя фиксирующими болтами обхватывает вставку бушинг ( золотистого цвета ) которая ставится между стволом и затвором. Используя втулки бушинги разных диаметров, Билл может соединить любой ствол, который будет иметь прямой казенник. Чтобы установить ствол, Билл подбирает нужную втулку в ствол, потом собирает всю конструкцию. Зажимает винтовую систему, и все готово. 

Скоро будут поступать новости и интервью с оружейной выставки SHOT Show ( г.Лас-Вегас ), в том числе от известного баллистика Bryan Litz. Забегая вперед о том что нас ждет, одна из тем исследования Брайена из команды Прикладной Баллистики ( Applied Ballistics ) будет - сила влияния твиста ствола на скорость полета пули. При живых испытаниях, результаты могут удивить.

Команда AP протестировала шесть идентичных по длине и контуру стволов производства Bartlein чтобы проверить влияние хода нарезов в стволе на скорость полета пули. Этот уникальный тест отображен в книге AP - Modern Advancements in Long Range Shooting; в ней также много интересных данных, тестов и баллистических таблиц.

Твист Ствола VS Скорость пули - Что покажут тесты

Когда рассматривается вопрос о ходе нарезов ствола, общепринятое мнение что быстрый твист, уменьшает скорость пули. Причиной тому лежит убеждение, что быстрый твист дает что то вроде обратной силы движению пули и тем самым замедляет ее. Есть курьезные случаи, когда кто то меняет ствол одного бренда на другой и получает разную скорость. Но это не показывает ничего. Как можно узнать, что повлиял именно шаг нарезов, а не покрытие, или форма, количество нарезов? Использовался ли хронограф для замеров? Использовался ли тот же хронограф и правильно ли он работал?

Тест на винтовке Savage с шестью стволами Bartlein

Большинство стрелков не имеют доступ к оборудованию, чтобы полностью научно подойти к этому вопросу. Именно с таким подходом мы проводим тесты и сохраняем всяческие знания в книгах Modern Advancements in Long Range Shooting. Все что в ней есть, было получено в лабораториях Applied Ballistics. Некоторые эксперименты можно назвать " Разрушением Легенд " которые подтверждают или отклоняют популярные предположения. Например, чего мы достигли в вопросе влияния твиста ствола и скорости полета пули замеренной со среза ствола.

Шесть стволов Bartlein калибра .308 Win - Все из одной винтовки.

Мы получили шесть стволов от одного производителя Bartlein, все стволы имели одинаковый контур и длину, и все имели одинаковый патронник полученный одной разверткой по стандартам SAAMI калибра .308 Winchester. Все эти стволы устанавливались к одной затворной группе Savage Precision Target, и выстрелы производились с одной ложи и настройкой упора. Идентичные патроны работали в шести стволах с разными твистами и конфигурациями нарезов. В этом случае мы действительно смогли наблюдать эффект влияния твиста на скорость полета пули, с чувством уверенности в достоверной информации.

До живого тестирования, мы получили данные для сравнения - в теоретической части. В этом случае, полученный энергетический баланс показывал какую мы ожидали скорость и ее изменение. В патроне .30 калибра 175 гран пулей, математические расчеты показывали потерю в 1.25 fps за каждый дюйм нарезов ( т.е. твист 1:8" ожидался медленнее на 1.25 fps, чем 1:9" )

В таблице показано соотношение между твистом ствола (TR) и скоростью пули со среза (MV) для разных ходов нарезов и типов получения нарезки. От быстрых к медленным три 1:10" ствола с нарезами 5R, 5 groove и 5 groove с левосторонними нарезами.

Мы произвели тестирование всех 6 стволов от 1:8" до 1:12". После чего, мы обнаружили что скорость пули находится в соотношении с твистом на уровне примерно 1,33 за каждый дюйм. Другими словами, ваша скорость уменьшится на около 5 (fps) если вы перейдете с 1:12" на 1:8" твист. Это удивляющая величина - намного меньше чем многие предсказывали. В этом случае математические расчеты были довольно близки - что не обязательно проводить живые испытания. Но лишь в том случае, если вы уверены во всех данных и их достоверности.

Это всего лишь часть статей тестов отображенных в книге, полноценные данные в книге Modern Advancements in Long-Range Shooting будут более детализированы, с омножеством реальных живых тестов. Результаты могут расходиться в других калибрах и изменением веса пуль.