Дульна енергія пневматичної зброї – теорія та практика потужності

Доброго дня. Сьогодні у нас трохи пневматичної фізики та прикладної юриспруденції у подачі «для чайників». Багато з наведеного нижче вже кілька разів обговорювалися на сторінках цього видання, тому все наведене нижче освячуватиметься лише одну загальну тему – потужність пневматики.

У чому сила, брате?

Тут ми спробуємо визначити, в яких одиницях потрібно вимірювати «дур» пневматичних пістолетів і гвинтівок, від якої залежить, що він здатний пробити і чого наробити. До речі, оцінювати потужність по можливості пробивати «ну дуже товсті» пляшки не варто, у цьому відношенні пневматика ділиться тільки на два класи – пробиває і не пробиває.

Багато фахівців з абсолютною і непохитною впевненістю будуть доводити вам, що справа в швидкості. І чим швидкість більша, тим ствол потужніший. В рамках одного боєприпасу це, безперечно, правда. Але при використанні куль різної маси у підсумковій потужності пістолета починається розкид, причому дуже помітний.

Щоб компенсувати цей фактор, і дати об'єктивну оцінку силі та потужності пістолета зброярі звертаються до шкільної фізики. Саме звідти до нас приходить знаменита формула кінетичної енергії, яка називається в законі «Про зброю» Дульною енергією.

де m – маса кулі (в кг), v – швидкість вильоту кулі (вимірюємо за хронографом), E – підсумкова дульна енергія.

У фізиці сила вимірюється у Ньютонах, потужність у Ваттах, а наша підсумкова енергія у Джоулях (Дж). Тож коли говорять щось про «силу пострілу пневматики» чи «потужність пневматичного пістолета» не причіпаємося до слів, а розуміємо, що йдеться про ті самі Джоулі.

Класифікація пневматики з енергії

Скрізь є енергія, і за особливого підходу все можна виміряти.Ми ж зупинимося на стандартній класифікації пневматичної зброї з погляду дульної енергії з поправками до закону «Про зброю».

До 3 Дж, без вказівки калібру

Чи не зброя, зразки для початкового навчання та розважальної стрілянини. Багато зі світу хардболу в калібрі 4,5 мм лежить саме у цьому класі (МР-654к, МР-651кс, МР-661кс).

до 3 Дж, кал. 6-8 мм

"Аірсофт" пневматика. Більшість має зовнішню схожість з відомими бойовими аналогами. Застосовується у грі "Страйкбол", не зброя.

3,5 Дж кал. 10 мм

Маркери трохи більше 3 Дж для пейнтболу, що копіюють бойові аналоги. Чи не зброя, виступає спортивним снарядом.

до 7,5 Дж, кал. 4,5 мм

Зброя для спортивної та розважальної стрільби. Повсюдно РФ застосовується у грі «Хардбол». В основному сюди потрапляють гвинтівки (Crosman 1077, оригінальні "Мурки") та мала частина пістолетів (Анікс 111, Анікс А-3000 "Скіф").

14 Дж, кал. 17,3 мм

Стандартні спортивні пейнтбольні маркери. Спортивний снаряд.

До 25 Дж, будь-якого калібру

Спортивна та мисливська пневматика. Прирівнюється до вогнепального, тому вимагає дозволів і ліцензій.

Понад 25 Дж

Спортивна мисливська, бойова пневматика. У РФ є проблеми із сертифікацією подібних зразків у зв'язку з відсутністю їх у законі.

І знову формули

З матчами начебто ознайомилися, тепер перейдемо до практики. Отже, є одна формула із трьома змінними. Отже, ми її можемо використовувати для трьох різних випадків (все це вже писав на форумі, тут тільки повторюся):

1. Відома маса кулі, виміряна швидкість пострілу - визначаємо дульну енергію зброї:

2. Вже відома приблизна дульна енергія (за минулим пунктом), міняємо масу кулі на іншу – обчислюємо можливу швидкість вильоту:

3.Відома дульна енергія, хочемо визначити масу кулі для досягнення потрібної швидкості – обчислюємо:

Але знати математику, звичайно, добре, але краще, коли за вас уже щось рахує.

Калькулятор для пневматичної зброї

І пам'ятайте, що на практиці все працює трохи по-іншому, і що чекає на вашу кулю за межами стовбура часом неможливо передбачити Удачі у вимірах, граємо в хардбол, дотримуємося правил і техніки безпеки.

arbalet-airgun

Забійна сила: на що здатна пневматика та арбалети

Відразу примітка: мова в статті піде про найбільш поширену пружинно-поршневу пневматику найбільш популярних, у тому числі і в Росії, калібрів 4,5 і 5,5 мм. розповіді — їм та полюванню з ними присвячено достатньо статей на нашому сайті (Посилання на деякі з них можна знайти в кінці). З арбалетами все простіше, розглянуті не спортивно-розважальні, а виключно мисливські моделі, нехай в одному з випадків і не зовсім звичайні.

Чи можна видобути оленя з «повітряного»

Наведене в самому кінці глави відео вельми своєрідне, принаймні для російського мисливця. Справа в тому, що у нас не прийнято в експериментальних цілях влаштовувати стрільби по видобутому звірові — ось уже оброблена туша це як би якийсь продукт, на якому не гріх. спробувати пробивну здатність що стріл/болтів, що куль. (див. Постскриптум), так що кому тема гине, просто не дивіться, основні моменти відображені в даній статті.

Отже, автор вирішив перевірити, чи можна якщо не вбити оленя із пружинно-поршневого супермагнуму калібру 5,5 мм, то хоча б у першому наближенні оцінити таку можливість. Для цього був використаний свіжовидобуваний (з вогнепального) «білохвостик», а також багатозарядна іспанська пневматична гвинтівка «Gamo Swarm Magnum», в Європі, включаючи Росію, відома як «Gamo Replay 10 Magnum».

Для порівняння: даний девайс відноситься до так званих супермагнумів, з компресором 29х120 мм, зусиллям бойової пружини 90 кгс, швидкістю кулі масою близько 1,1 грама до 290 метрів в секунду і дульною енергією близько 35 джоулів. Найбільш популярні карабіни для звірового полювання видають до 3600 Дж кулею масою 10-12 г при швидкості до 800 м/с.

З зрозумілих причин класична для вогнепальної стрільби в корпус не велася — навіть надпотужна PCP-пневматика (з попереднім накачуванням) класу «Бігбор» тут показує далеко не найкращі результати. Тому як ціль було обрано голову тварини, що якраз характерно для «повітряних». Ось що з цього вийшло.

Застосовувалися кулі «Gamo TS-22» та «GAMO Rocket», перші — старі добрі «купольні», які однаково добре підходять як для спорту та розваг, так і для полювання.

... другі - «бронебійні» :)), де сталеві кульки втоплені в головну частину свинцевої кульки:

У повній відповідності з метою експерименту: визначити, чи здатний 5,5-міліметровий боєприпас забезпечити пенетрацію, достатню для ураження головного мозку досить серйозного звіра (все ж таки не щур і навіть не кролик).

Здібний, але не кожен.Якщо TS-22 фактично не впоралися із завданням, то «Ракети» не просто пробили черепну коробку, а й у кількох випадках, судячи з усього, пройшли навиліт (кадр із ролика).

Тут автор згадав, що експеримент не відрізняється всеосяжним підходом — стрілянина велася у бічній проекції, а скроневі кістки менш міцні, ніж лобова. Загалом знадобився... другий олень. І тут "GAMO Rocket" показали себе цілком гідно (кадр із ролика).

Ну, а тепер — короткі висновки. В принципі, пружинно-поршнева гвинтівка класу супермагнум калібру .22 здатна взяти тварину розміром з нашу сибірську косулю і навіть більше. Але чи треба це робити? Однозначно – ні (з чим згоден і автор відео)! Як кажуть, кожному — своє, і зброя підбирається за принципом гарантованого ураження тієї чи іншої дичини. В даному випадку ця гарантія під дуже великим питанням, зате ймовірність підранку вкрай висока.

Якщо на те пішло, наприклад, північного оленя беруть і дробом, і .22LR, але при «промисловому вибої» на переправах, тобто практично в упор з малорухливою метою. І будь-який справжній мисливець зробить в даному випадку вибір на користь хоча б 7,62 х39, а краще все ж таки класичних гвинтівкових 7,62 х54, .308 і т.п. (Як у порівняльному прикладі на початку статті). У нашому випадку все виглядає приблизно так само, одна річ, як у приказках, «перемогти п'яного та пов'язаного», інша — взяти з першого пострілу без добору дикого звіра у природному середовищі.

P.S. Свого часу мене дуже дивувало, скажімо так, дуже спокійне ставлення американців до підранків, дуже добре помітне на більшості тамтешніх відеороликів. Навіть довелося безпосередньо звернутися до заокеанських колег за роз'ясненням.Виявилося, що багато хто практикує наступний підхід: «підранку обов'язково «добере» хижак, яких у наших краях повним-повнісінько — навіщо ж позбавляти звірів допитування?» Ну що тут скажеш.. нехай живуть загальні права та свободи!

Власне відео:

Пружинно-поршневий «магнум» та дика індичка

Цей здоровенний «птахів», здобутий колегою Гленном Елліоттом, не те щоб рекорд, навіть взагалі не рекорд ніякий — американська дика індичка дуже поширений трофей для заокеанських мисливців, чи то вони з рушницею, арбалетом чи пневматикою. Якби не одне «але»: видобуток узятий із пружинно-поршневої гвинтівки калібру .177 (4,5 мм) широко відомою та вітчизняним ейрганнерам 10,5-грановою кулькою «Crosman Premier Domed» (я сам успішно використовував їх як із «магнумами» », і «супермагнумами»).

Все-таки ці пернаті істоти навіть більше глухаря зустрічаються, а потужне оперення не завжди пробивають стріли, що пустили з серйозних луків. Про цілком собі звичайні кульки вже було вище, але й сама гвинтівка теж не являє собою нічого особливого - це магнум "Сталевий орел", точніше "Eva Shockey Golden Eagle", описаний нами років шість тому у статті "Нові моделі пневматичної зброї". Частина I» (нові - на той період, звичайно).

На 99 відсотків впевнений, що Гленн стріляв індичці виключно на думку. На відміну від вогнестрілу, де стандартний постріл в корпус/в основу шиї, пружинно-поршнева пневматика .177 в силу своєї початкової слабкості при дуже високій точності для добування порівняно великої дичини (не горобця, а, скажімо, вяхиря) самою природою призначена саме для хедшотів (див. «Полювання з пневматикою на голубів», картинка взята саме звідти). Був у мене і серйозніший досвід — гвинтівка «магнум», звичайна купольна куля 0,69 грама — з досить великим русаком.

Ну і як примітка: Джим Шокі — підполковник 4-ї Канадської патрульної групи рейнджерів, нині продюсер і провідний популярних телешоу про полювання «Uncharted», «Hunting Adventures» та «The Professionals». Звичайно, сам мисливець не з останніх (якщо не з перших) у світових рейтингах. Його донька Єва (на честь якої й названа гвинтівка) — обізнана з цими програмами і, мабуть, є «обличчям» мисливської жіночої громадськості :)). Вона стала першою за 30 років дівчиною, що потрапила на обкладинку «Field & Stream» – журналу про полювання та рибалку, заснованого ще 1895 року.

Наскільки смертоносний арбалет?

Статті та пости з розбором результатів відстрілів у балістичний гель нехай і рідко, але зустрічалися на нашому сайті та паблиці. Наприклад, «Куля – дура, стріла – молодець!», де порівнюється вражаюча здатність двох таких різних снарядів. Однак представлене нижче відео відрізняється більш «ефектною» базою експерименту.

(кадр із ролика "How Lethal Is A Crossbow?" від Kentucky Ballistics)

Власне гель тут зображує м'язову тканину людини, а скелет ... ну, схоже, якийсь підходящий за структурою полімер (справді дуже нагадує кістку). Загалом «умови, наближені до бойових» :)). Арбалети — «Mission SUB-1» і «Viper S400», що неодноразово нами обговорювалися від «Ten Point». Звісно, ​​з оригінальним зусиллям натягу, а не зниженим до вітчизняного «незбройного» ГОСТу.

Досить легкі болти оснащені різними типами наконечників, наприклад, спортивними, причому «підкаліберними», що частіше використовуються для 3D-стрільби, мисливськими — класичними лезовими бродхедами та «розкривачками».

(Спортивні наконечники, той, що на відео - другий зліва, пара справа - мисливські)

(«Шокер» використовуються в основному при полюванні на пернатих або на невеликих тварин)

Звичайно, результати у різних снарядів теж різняться.

Переклад по ходу дії в принципі не потрібен, особливо на рекламні славослів'я на адресу спонсорів (хлопців теж можна зрозуміти: сучасний фетиш блогерів — монетизація всього і вся). Знов-таки під час перегляду можна підключити російські субтитри. Зауважимо лише, що відповідно до правил хорошого толерантного тону, як і належить у цивільній сфері, у ролику не використовуються мішені, що зображують людину. Тому автори спеціально наголошують, що йдеться про манекен «зомбі», а не зібрана на вигляд сапієнсів.

Приємного, так би мовити, перегляду.

Арбалетна "вертикалка" vs чорний ведмідь

Те, що з арбалетів успішно беруть не тільки ведмедів, а й слонів з бегемотами, факт, але в даному випадку видобуток був цілком класичним (чай, не кадьяк який, а барибал), а ось зброя — не зовсім.

Про ці незвичайні арбалети, які виросли з колись вдалого експерименту з саморобною «пристосуванням» до блочної цибулі, докладно розказано у нашій досить давній статті «Вертикальний арбалет»: плюси та мінуси».

А тепер – технічні подробиці. На тому колективному полюванні було здобуто кілька чорних ведмедів вагою від 140 до майже 250 кілограмів, причому три з них сімейним «екіпажем» (батько та двоє синів) — з вертикальних арбалетів у виконанні «міні» з укороченим щодо базової моделі робочим ходом тятиви .ролик у кінці статті).

Зусилля натягу теж не вражає уяву: у двох девайсів воно становило скромні 125 фунтів, а у третього 95 (43 кгс), тобто на верхньому кордоні російського обмеження для «спортивно-розважальних» безліцензійних арбалетів. З найслабшого стріляв 18-річний хлопець, батько та другий, 16-річний, син (на фото) користували потужніші зразки.Застосовувалися однакові 23-дюймові карбонові болти масою 380 grains з урахуванням 100-гранового трилезового наконечника-бродхеда.

Полювання велося на приваді, тому дистанції стрілянини заздалегідь були чітко визначені і склали від 18 до 23 метрів (найоптимальніші для арбалетно-лучного полювання, особливо виходячи з ТТХ конкретних зразків зброї). Проте навіть при поразці за місцем з проходженням болтів навиліт, як і в абсолютній більшості випадків при полюванні з арбалетом, тварини не лягли, а пішли підранками. Двох вдалося знайти досить швидко, пошуки третього цілком резонно було вирішено відкласти до ранку (ось що означає працювати без собак), і він дійсно був виявлений на відстані близько 150 метрів від майданчика.

Мисливські були: з рекурсивним арбалетом на слона

Для боухантерів аксіомою є твердження, що серйозний видобуток потрібні серйозні снаряди, важкі з відповідним спайном. Причому ступінь «серйозності» звіра визначається не лише масогабаритними характеристиками, грубо кажучи, підсвинок та козуля однієї ваги це дуже різні з мисливської точки зору тварини. Наконечники - окрема історія, але про них наприкінці розділу.

Загалом, легко не витягнеш і рибку з ставка, уявіть, наскільки ускладнюється завдання, коли йдеться не про косулу або навіть секача, а про слона. Засновник "Excalibur Crossbow" Білл Троубридж одного разу розповів про свій досвід видобутку цього гіганта у 2006 році.

Арбалет, самі розумієте, був не якийсь там ТенПойнт :)), а Екскалібур, точніше - Excalibur Exomax (на фото).

Природно, з плічками не за російським ГОСТом, а з зусиллям 225 lbs, що для рекурсивної схеми чимало і дозволяє на «стандартному» болті вийти на рубіж 350 fps, тобто 107 метрів в секунду (за нинішніми часами не бозна-що).Як колишній власник подібного арбалета зауважу, що зводити його вручну, без різного роду пристосувань, непросто, особливо не раз-другий, а з десяток поспіль — і сила-силенна якась потрібна, і тятива здорово здавлює не захищені рукавицями пальці. Так що ручний натягувач нам на допомогу, ну, або вбудований або механічний комір, що закріплюється на прикладі.

Зрештою девайс зміг видати тільки 225 fps, тобто всього 69 м/с, як якийсь розважальний арбалет-пістолет. Ось тільки доопрацьований, вірніше, власноручно розроблений та виготовлений болт вражав. Карбонова трубка з подвійними стінками, латунні обтяжувачі, сталевий перехідник плюс 125-грановий наконечник у сумі втілилися у важкий болтище спорядженою масою 900 grains (58 грамів). В результаті «дульна енергія» склала майже 170 джоулів, що для рекурсивного арбалета, особливо за тодішніми мірками, ого-го який показник!

Про наконечники. Це дійсно окрема пісня, особливо з урахуванням того, що у сучасних надшвидкісних моделей арбалетів політ болта з бродхедом вже на дистанціях понад 40 метрів стає непередбачуваним і їхній підбір перетворюється на той ще квест (див. "Арбалет "Ravin R500": занадто добре - теж погано. Але все одно добре!»). Фахівці старанно підбирають їх безпосередньо під власний арбалет, як не дивно, віддаючи перевагу більш передбачувані по траєкторії у складеному вигляді механічні «розкривачки». Причому для «африканських полювань» необхідний найміцніший наконечник — стати самою стрілою: на фото саме такий «SEVR Titanium 2.0» (болт, як бачите, явно не серійний зі «Спорттоварів»):

Отже, що ж у результаті? Так, повільна, але стійка в польоті і несуча солідну енергію стріла Троубриджа стала тоді фатальною для тварини масою 7 тонн. Воно того варте…

P.S. Досить докладно питання практичного застосування деяких видів зброї, насамперед їх вражаючої здатності, розглянуті у статті «Що «потужніші» — цибуля, арбалет чи пневматика?».

Ще статті на тему: