Кучность — это процесс улучшения точности и точности оружия ( огнестрельного или пневматического ). [1 ]
Для спортивной стрельбы точность — это способность оружия попадать точно в то место, куда целится стрелок, а точность — это способность попадать в одно и то же место снова и снова в повторяющейся манере. Оба являются целями точности, [2] которая обычно концентрируется на четырех различных областях:
Ключ к точному огнестрельному оружию — последовательность. Добиться того, чтобы все происходило одинаково для каждого выстрела, — это ключ к получению небольших групп , и есть большое количество проблем, которые необходимо решить для достижения точности огнестрельного оружия. [3] [4] [5] [6] Ключи к точному выстрелу — это крепкий, но не слишком тугой хват, способность получить хорошую картинку прицела и контролируемое нажатие на спусковой крючок. Способность управлять отдачей также важна в калибрах с большой отдачей, как для помощи в возможных дополнительных выстрелах, так и для предотвращения развития у пользователя страха отдачи. [7]
Определение точности не всегда является простой задачей, поскольку она зависит от большого количества переменных. [8]
Точность выстрела зависит от многих различных факторов, которые можно разбить на три основные категории: огнестрельное оружие, патрон и стрелок. [8] Кучность обычно относится к процессам, которые применяются к огнестрельному оружию. Методы, связанные с производством точных боеприпасов, рассматриваются во внутренней и внешней баллистике и ручном снаряжении , и так же, как и кучность огнестрельного оружия, цель состоит в том, чтобы производить максимально возможные стабильные результаты. Стрелок также должен быть стабильным, и это означает, что основы меткой стрельбы должны строго соблюдаться; любая неспособность стрелка оставаться сосредоточенным и последовательным может привести к плохому выстрелу. [8] Обычно используют бенчрест или тиски при оценке боеприпасов или оружия на точность, чтобы исключить человеческую ошибку.
Поскольку настройка точки попадания для соответствия точке прицеливания относительно проста с любым типом регулируемых прицелов, основной целью повышения точности является повышение точности огнестрельного оружия, которая обычно измеряется путем рассмотрения рассеивания ряда выстрелов, произведенных в одну и ту же точку прицеливания. Идеальной группой была бы та, где все выстрелы попадают в отверстие, не большее диаметра одной пули; это будет означать нулевое рассеивание. Наиболее распространенным способом измерения групп является измерение расстояния от края до края самых дальних отверстий и вычитание диаметра пули, что дает измерение центра до центра или cc группы. Это может быть выражено в линейных мерах ( группа 30 мм на 100 м или группа в один дюйм на 100 ярдах ) или в угловых мерах ( группа в миллирадианах или МОА ). Группы для винтовок традиционно стреляются либо на 100 метров, либо на 100 ярдов (91 м). На 100 ярдах угловая минута равна 1,047 дюйма (26,6 мм), а группа в одну МОА (примерно 1/3 или 0,3 мил) является традиционным эталоном точности. Пистолеты обычно используются на более близких дистанциях и проверяются на точность на предполагаемом расстоянии использования. Также важно количество произведенных выстрелов. Статистическая вероятность говорит, что чем меньше выстрелов будет произведено, тем меньше будет рассеивание. [9] Группы из 3 или 5 выстрелов приемлемы для обнуления прицела и грубой оценки точности, но большинство стрелков [ кто? ] считают группы из 10 выстрелов минимальными для сравнения точности.
Даже определение точности может быть проблематичным. Примером этого могут служить следующие тесты, проведенные журналом Performance Shooter в декабре 1996 года. Журнал тестировал семь марок патронов .38 Special wadcutter в трех разных револьверах , Smith & Wesson Model 686 и Model 52, а также модель Colt Python Target, со стволами длиной шесть, пять и восемь дюймов соответственно. Было произведено десять групп по пять выстрелов и измерено из каждого револьвера каждым боеприпасом. Щелкните по изображению справа, чтобы увидеть увеличенный вид графика средних размеров групп для каждого типа боеприпасов и каждого револьвера. Средний размер группы для всего теста составил 72 миллиметра (2,85 дюйма). [10]
На основе среднего размера группы победителем стала модель 686, которая стреляла средней группой в 68 миллиметров (2,69 дюйма) по всем маркам боеприпасов, со стандартным отклонением между типами боеприпасов в 14 миллиметров (0,54 дюйма). Однако модель 52, стреляя немного большими группами в 73 миллиметра (2,88 дюйма), была гораздо более стабильной по всем маркам, со стандартным отклонением всего в 7,6 миллиметра (0,30 дюйма), и была самым стабильным исполнителем теста. Однако, если боеприпасы были настроены на оружие, явным победителем был Python, который в среднем стрелял всего в 43 миллиметра (1,69 дюйма) с его любимой маркой боеприпасов. Однако Python также был самым придирчивым, показывая самые большие группы в среднем 154 и 102 миллиметра (6,08 и 4,0 дюйма) с его наименее любимыми марками, со стандартным отклонением в 41 миллиметр (1,6 дюйма).
На основании этого теста ответ на вопрос «Какой из них самый точный?» становится вопросом мнения. 686 стрелял лучшими средними группами. [ необходимо разъяснение ] Однако, поскольку Python показал наилучшие результаты с одной маркой боеприпасов, он мог бы быть лучшим выбором, если бы эта марка боеприпасов была приемлема для рассматриваемого применения. Если бы постоянная подача боеприпасов была проблемой, то 52 мог бы быть лучшим выбором, поскольку он показал наименьшую чувствительность к различиям в боеприпасах.
Поскольку целью повышения точности огнестрельного оружия является повышение его точности, становится важным способ измерения точности. Огнестрельное оружие, используемое в первую очередь как охотничье, должно быть точным при первом выстреле из холодного, чистого ствола, в то время как оружие, используемое для стрельбы по мишеням, может иметь право на ложные выстрелы до первого выстрела для зачета. Вопросы портативности или ограничения определенных соревнований могут ограничивать возможные изменения. Кроме того, каждое огнестрельное оружие отличается, и процессы, которые дают хорошие результаты на одном оружии, могут не влиять на другое. [11]
Другой проблемой измерения точности является метод, с помощью которого оружие закрепляется для теста. Наиболее точной позицией стрельбы является позиция с поддержкой, например, стрельба с упора для стрельбы с огнестрельным оружием, хорошо поддерживаемым упором для стрельбы или мешками с песком; это устраняет большую часть потенциальной ошибки стрелка и, как правило, приводит к гораздо меньшим группам, чем стрельба с позиции без поддержки. Даже для огнестрельного оружия, из которого будут стрелять навскидку, проверка точности с упора для машины даст представление о максимально достижимой точности. [4] [12]
Неважно, какова потенциальная лабораторная точность огнестрельного оружия, неважно, не может ли стрелок-человек стрелять из него точно в реальных условиях. Удобное огнестрельное оружие, которое хорошо подходит пользователю и обеспечивает осторожное, последовательное нажатие на спусковой крючок и управление отдачей, является не только физическим преимуществом перед плохо подогнанным огнестрельным оружием, но и психологическим. [7]
Динамика спускового крючка является одним из важнейших аспектов удобства использования, поскольку любое движение огнестрельного оружия, вызванное нажатием на спусковой крючок, может повлиять на место выстрела. Однако спусковые крючки относительны. Сравните такой вид спорта, как стрельба в действии , которая делает упор на скорость и использует относительно близкие цели с большими зонами попадания на мишенях, со стрельбой в яблочко , которая использует удаленные цели с маленькими зонами попадания. В то время как оба типа спусковых крючков требуют предсказуемого нажатия, стрелки в яблочко требуют гораздо более высокой степени точности. [4]
Нажатие на спусковой крючок состоит из трех этапов:
Натяжение является наименее критичным этапом нажатия на спусковой крючок, и индивидуальные предпочтения сильно различаются. Двухступенчатые спусковые крючки, например, состоят из заметного натяжения, за которым следует отчетливое увеличение силы, необходимой для нажатия на спусковой крючок, за которым следует перерыв. С другой стороны, одноступенчатый спусковой крючок не имеет заметного движения перед перерывом. Полностью регулируемые спусковые крючки обеспечат двухступенчатую потяжку и возможность уменьшения хода первой ступени до нуля, по сути, делая спусковой крючок одноступенчатым. [13]
Перерыв — гораздо более важный этап спуска, поскольку он происходит непосредственно перед выстрелом. Здесь снова индивидуальные предпочтения различаются; некоторые стрелки предпочитают мягкий перерыв, когда во время выстрела происходит плавный, но заметный ход спускового крючка, в то время как другие предпочитают четкий перерыв с более тяжелым весом и небольшим или отсутствующим заметным движением. [1] [4]
Перебег может быть самым критическим фактором в спуске курка, так как любое движение, вызванное в этот момент, произойдет во время выстрела. Это особенно важно для огнестрельного оружия, где происходит внезапное снятие сопротивления при поломке шептала, например, в спусковых механизмах двойного действия . Остановка перебега остановит движение спускового крючка сразу после поломки и предотвратит движение. [14] Некоторые не всегда считают перебег плохим, так как сила пальца на спусковом крючке не воздействует на оружие непосредственно после отпускания шептала.
Регулируемый триггер может иметь способы регулировки всех этих стадий, а также положения триггера. Например, первая стадия или регулировка натяжения может включать вес и ход, вторая стадия или регулировка зацепления шептала может включать вес и ход, а регулировка остановки триггера ограничит перебег. [13]
Хотя регулируемые спусковые крючки могут обеспечить наивысший уровень контроля, многое можно сделать и со стандартными нерегулируемыми спусковыми крючками. Тщательная ручная подгонка и полировка деталей, добавление высокоточных или регулируемых деталей вторичного рынка или изготовление новых деталей могут значительно улучшить большинство спусковых крючков. [4] [6] [14] Однако следует проявлять осторожность, поскольку работа спускового крючка требует большой осторожности и точности, а плохая работа спускового крючка может легко сделать огнестрельное оружие крайне небезопасным или непригодным для использования. [5]
Большинство производителей поставляют огнестрельное оружие с довольно тяжелыми, нерегулируемыми спусковыми крючками, в просторечии известными как спусковые крючки юристов . [15] Это из-за беспокойства об ответственности; огнестрельное оружие по своей природе опасно, и разрешение пользователю регулировать спусковой крючок или даже намек на возможность такой регулировки подвергает производителя судебному иску. Аналогичным образом, производители запасных частей подвергают себя аналогичным проблемам ответственности. [16]
Прицельные приспособления огнестрельного оружия помогают его пользователю направить ствол на намеченную цель. В некоторых случаях единственным усовершенствованием в «целевом» огнестрельном оружии по сравнению со стандартной моделью являются улучшенные прицельные приспособления. [17]
Регулируемые прицелы необходимы для большинства видов стрельбы по мишеням, поскольку они позволяют компенсировать такие переменные, как дальность стрельбы и тип боеприпасов. Огнестрельное оружие с нерегулируемыми или грубо регулируемыми прицелами не может дать их владельцам возможность надежно стрелять по цели в изменяющихся условиях. Улучшения видимости и резкости изображения цели, обеспечиваемые некоторыми прицелами, также могут улучшить прицеливание и последовательность пользователей. [5]
Типичные открытые прицелы с лезвием, штифтом или мушкой около дула и выемкой над казенной частью хороши для быстрого выравнивания, но далеки от идеала для точности. Апертурный прицел, установленный ближе к глазу пользователя и дальше от мушки, повышает точность за счет увеличения радиуса прицеливания [18] , помогая человеку лучше воспользоваться улучшением. Некоторые из этих «прицелов-наблюдателей» обеспечивают точную, повторяемую корректировку для стрельбы на большие расстояния без необходимости использования инструментов. Телескопические и рефлекторные прицелы дают преимущества людям с меньшим опытом или плохим зрением, фокусируясь как на цели, так и на точке прицеливания, в то время как «прицелы» также увеличивают и осветляют изображение. Такие недостатки, как вес, объем и сложность, также могут повлиять на производительность стрелка. [19] [20]
Хороший приклад или рукоятка позволяют стрелку иметь расслабленный, но крепкий захват огнестрельного оружия. Это может варьироваться от незначительных изменений, таких как текстурирование поверхностей рукоятки или добавление широкого предохранителя типа «бобровый хвост» к 1911, [ необходимо разъяснение ] вплоть до индивидуальной, анатомически спроектированной рукоятки, которая «сидит как перчатка». [4] Основные характеристики: [7]
Поверхности захвата, особенно на пистолетах, часто проектируются так, чтобы обеспечить большую степень трения, чтобы предотвратить смещение рукоятки стрелка. Это можно сделать либо с помощью материала, который обеспечивает высокое трение, например, резины , либо путем добавления текстуры к рукояткам. Традиционно деревянные рукоятки и приклады снабжены насечкой, процессом, при котором V-образные канавки прорезаются в древесине под углом друг к другу, оставляя узор из пирамидальных выступов в древесине. Другой процесс использует пробойник, чтобы оставить случайный узор вмятин на поверхности, называемый точечным ; этот процесс лучше подходит для сложных изгибов, чем точечный, и часто встречается на анатомических рукоятках. Пистолеты с пластиковыми рамками часто имеют точечный рисунок или насечку, отформованные в рамке.
Рукоятки для пистолетов, особенно те, которые используются в дисциплинах стрельбы одной рукой, таких как стрельба в яблочко и олимпийская стрельба из пистолета, имеют решающее значение для хорошей точности. Рукоятка обеспечивает очень небольшой контроль по сравнению с прикладом винтовки, поэтому требуется хорошая посадка, чтобы дать стрелку контроль над оружием и изолировать движение пальца на спусковом крючке. Производители запчастей для вторичного рынка предлагают широкий ассортимент рукояток для пистолетов, что позволяет стрелкам найти рукоятки, подходящие для их рук.
Рукоятки пистолетов для соревнований имеют анатомическую форму и часто подгоняются под руку стрелка. Идеальная рукоятка будет соответствовать контурам рукоятки стрелка, так что костяшки пальцев будут занимать одинаковое положение каждый раз. Идеальная рукоятка должна позволять стрелку многократно сжимать оружие, поднимать его в положение для стрельбы с закрытыми глазами и быть правильно выровненным и наведенным на цель, когда глаза открыты; это означает, что рукоятка обеспечивает постоянное размещение и минимальные поправки при прицеливании. Вопреки общепринятым правилам, пистолет не должен располагаться на одной линии с предплечьем при захвате, а должен быть направлен немного наружу, так что при стрельбе прицел будет совпадать с глазом стрелка. У стрелков с кросс-доминированием угол будет более выраженным. [21] [22] Упоры для больших пальцев, выемки для пальцев (если они хорошо подогнаны) и упоры для ладоней обеспечивают контроль над отдачей. Также желательно наличие регулируемой подставки для руки, поскольку она позволяет подогнать рукоятку под руку стрелка, поскольку она со временем разбухает и сжимается. [23]
Приклады для длинноствольного оружия меняются не так часто, как рукоятки пистолетов, но хорошо подогнанный приклад может существенно повлиять на точность. В частности, для дробовиков расположение лица стрелка на прикладе обеспечивает заднюю точку прицеливания, а правильное падение, выравнивание носка и отвод могут значительно повысить точность. Традиционно это достигалось путем пропаривания и изгибания приклада, но более простым решением для современных ружей является набор прокладок, которые изменяют угол наклона приклада. [24]
Винтовочные ложи имеют схожие проблемы с подгонкой, и хотя использование прицелов делает это менее важным, чем в дробовике, хорошая подгонка все равно помогает стрелку расслабиться и сосредоточиться на основах. Форма винтовочного ложа должна соответствовать его предполагаемому использованию. Высокие гребни и вертикальные пистолетные рукоятки идеально подходят для высоко установленных прицелов или оптических прицелов и осторожной, преднамеренной стрельбы, такой как традиционная стрельба по мишеням, металлический силуэт или охота на вредителей , поскольку они обеспечивают максимальную дальность прямого выстрела и идеальный контроль спускового крючка. Однако эти особенности не очень подходят для типичной охотничьей или боевой винтовки, где винтовку нужно быстро и плавно перевести из положения готовности [25] в положение для стрельбы. Такое использование благоприятствует низкому прицелу или оптическому прицелу и неглубокому углу пистолетной рукоятки. [26] Округлые цевья хорошо подходят для стрельбы с руки, в то время как цевье с квадратным дном обеспечивает устойчивую базу для стрельбы с мешка с песком или другого упора. [27]
Отдача также является ключевым вопросом в конструкции приклада винтовки. Тяжелые винтовки с отдачей должны иметь широкие приклады с хорошим затыльником для поглощения силы отдачи и гребень, который должен быть прямым или наклонным вниз к затвору, чтобы он не давил на лицо стрелка при отдаче.
Некоторые дисциплины стрельбы по мишеням допускают использование различных устройств для поддержки винтовки, и они часто устанавливаются на вспомогательную направляющую под цевьем. Ремни для мишеней , в отличие от ремней для переноски, используются только на левой руке, обычно с упором для руки , и обеспечивают устойчивость захвата стрелка. Упоры для ладони — еще одно устройство, которое можно прикрепить к направляющей, чтобы стрелок мог опустить левую руку и положить локоть на тело для поддержки. [28] Приклады для мишеней также доступны с большой степенью регулировки, включая длину тяги , падение, высоту и угол гребня, а также угол и кривизну затыльника приклада. [29]
Пуля не покидает ствол сразу после освобождения шептала; скорее, между освобождением шептала и выходом пули из ствола есть задержка. В течение этого времени любое движение будет смещать огнестрельное оружие от цели, и поэтому это время должно быть сведено к минимуму, особенно для огнестрельного оружия, из которого будут стрелять из положения стоя без поддержки. Эту задержку можно разбить на две части: время блокировки и время задержки пули .
Время блокировки — это время между освобождением шептала и воспламенением патрона [1] , и оно зависит от конструкции ударно-спускового механизма. Длительное время блокировки дает стрелку время отклониться от цели, поэтому выгодно минимизировать время блокировки и уменьшить окно для ошибки. Сокращение времени блокировки обычно достигается за счет облегчения деталей, которые движутся как часть операции выстрела, таких как курок и ударник или боек , сокращения расстояния, которое детали, движущиеся как компоненты операции выстрела, должны преодолеть, и использования более мощной пружины. [30] [31] Короткое время блокировки особенно желательно при стрельбе с высокой точностью по небольшим целям. Время блокировки обычных винтовок с продольно-скользящим затвором обычно составляет от 2,6 до 9,0 миллисекунд. [32] Дальнейшее сокращение времени блокировки до почти нулевого уровня может быть достигнуто с помощью электрических капсюлей.
Время задержки пули — это время между воспламенением патрона и моментом, когда пуля покидает ствол. [33] Как и время блокировки, время задержки — это окно для ошибки, и его можно минимизировать с помощью более быстрой пули или более короткого ствола. В некоторых случаях желателен более короткий ствол, чтобы сократить время задержки, но без потери радиуса прицеливания более длинного ствола. В этом случае можно использовать удлинительную трубку прицела, или трубку bloop . Это трубка, которая устанавливается на дульном конце ствола, обеспечивая поддержку мушки, но которая расточена намного больше, чем диаметр канала ствола. Это обеспечивает плоскость прицеливания длинного ствола с меньшим весом и временем задержки. [34]
Чтобы оценить время блокировки и время задержки пули в перспективе, время блокировки большинства обычных винтовок с продольно-скользящим затвором варьируется от 2,6 до 9,0 миллисекунд , в то время как после воспламенения патрона большинство винтовочных пуль проходят через мощный канал ствола винтовки за 1,0–1,5 миллисекунды. Механические системы спускового крючка винтовок с продольно-скользящим затвором со временем блокировки менее 2,0 миллисекунд применяются в большинстве специально разработанных высококлассных спортивных винтовок.
Термины «зазор» и «допуск» очень часто путают и используют неправильно. Зазор — это расстояние между поверхностями сопрягаемых деталей. Допуск — это допустимое отклонение размера от его номинального (желаемого) значения. [35]
Например, болт с наружным диаметром (OD) 0,697 дюйма, работающий в приемнике с внутренним диаметром дорожки качения болта (ID) 0,702, имеет зазор 0,005 дюйма. Если OD болта имеет номинальный OD 0,698 и допуск +/- 0,001, то OD болта может случайным образом изменяться от 0,697 до 0,699 по его длине, что позволит зазору болта в дорожке качения диаметром 0,702 изменяться от 0,005 до 0,003. Кроме того, если дорожка качения также имеет допуск +/- 0,001 от номинала 0,702, то его ID может изменяться от 0,701 до 0,703 по его длине. Такое сочетание допусков может позволить зазору болта изменяться от 0,002 до 0,006. Точка, в которой возникает зазор 0,002, вероятно, приведет к заеданию и сбоям в работе в большинстве эксплуатационных сред.
Для обеспечения последовательной, повторяемой блокировки зазоры между движущимися частями должны поддерживаться на минимальном значении, которое позволит механизму работать должным образом. Эта цель может быть достигнута путем тщательного ручного выбора деталей и точной подгонки их друг к другу или путем изготовления новых деталей (болт, ствольная коробка, ствол и т. д.) по точным размерам с использованием гораздо более жестких допусков, чем у производственных компонентов. Наилучшие посадки обычно достигаются путем выбора деталей немного большего размера (или изменения стандартных деталей для формирования посадки с натягом ) и последующей притирки сопрягаемых поверхностей для достижения желаемой посадки (зазора). [3] [4]
Однако зазоры не могут быть слишком узкими, иначе функциональность будет поставлена под угрозу; это очень важно в автоматическом и полуавтоматическом огнестрельном оружии , где есть определенное количество энергии, извлеченной из выстрела патрона, которое должно быть использовано для цикла действия. Слишком узкие зазоры означают, что нет места для смазки и грязи, и это может заклинить детали. [4] Однако, за исключением соображений стоимости, всегда выгодно минимизировать допуски, применяемые к изготовлению сопряженных деталей.
В некоторых случаях для задачи производства готового продукта с достаточно узкими зазорами недостаточно запасных частей. В этом случае может потребоваться использование специально изготовленных деталей, изготовленных либо с минимальными зазорами (но с очень жестким допуском), либо деталей, имеющих увеличенные размеры и предназначенных для ручной подгонки. [6]
Ствол является одним из важнейших факторов точности, так как плохо сделанный ствол может не поддаваться исправлению. Даже качественный ствол должен хорошо подходить к патрону, которым он будет стрелять. В большинстве случаев нецелесообразно ремонтировать ствол, канал которого изношен, плохо или ненадлежащим образом нарезан или имеет неправильный диаметр; основным исключением являются стволы кольцевого воспламенения , которые можно недорого расточить и перенаправить с помощью коммерческой накладки на ствол. [36] Если ствол не подходит и перенакладка невозможна, то лучшим решением будет вторичный или индивидуальный ствол. Однако, если канал ствола хороший, то есть ряд операций, которые можно выполнить со стволом, чтобы улучшить его точность.
В идеале канал ствола должен быть цилиндрическим, а геометрия нарезов — одинаковой по всей длине канала ствола. [37] Некоторые пневматические винтовки имеют короткий конус в направлении дула для повышения скорости пули. [ необходимо разъяснение ]
Небольшое увеличение шага нарезов или небольшое сужение канала ствола по-прежнему будет обеспечивать плотную посадку пули в канал ствола, поэтому при выборе ствола следует выбирать более плотный или более быстрый шаг нарезов для дульной части. [37] [38] [39]
Скручивание нарезов должно соответствовать предполагаемому боеприпасу для лучшей точности. Нарезка со слишком медленным скручиванием не стабилизирует длинные пули, заставляя их прецессировать в полете; в худшем случае это может привести к кувырку пули в полете и образованию замочных скважин , когда пули поражают цель сбоку. Слишком быстрое скручивание также может быть проблемой, так как оно может усугубить проблемы в пуле. Пуля, центр масс которой немного смещен от центра, будет расходиться со скоростью, пропорциональной скручиванию нарезов, поэтому избыточное скручивание приведет к большему рассеиванию. [40] С практической точки зрения, это проблема только для винтовок под патроны обычных военных калибров, где существует множество различных зарядов. Например, винтовка M16A1 не может точно стрелять пулями тяжелее 3,6 грамма (55 грамм) из-за слишком медленного скручивания ствола, чтобы стабилизировать более тяжелые пули. [41] Высокоточные винтовки обычно поставляются со стволами, которые либо изготавливаются специально под конкретный боезапас, либо изготавливаются в соответствии со спецификациями покупателя.
Стволы также могут выиграть от притирки , не только потому, что она делает канал ствола более постоянным по диаметру, но и потому, что она полирует канал ствола. Притирка ствола должна выполняться инструментом, движущимся в том же направлении, в котором будет двигаться пуля, так что любые несовершенства в стволе будут сглажены и, таким образом, не будут мешать прохождению пули. Гладкий, отполированный канал ствола не только лучше удерживает пулю, но и уменьшает загрязнение ствола. [37] [39]
Большое значение для точности имеет подгонка боеприпаса к стволу. Патрон должен быть концентрическим, а размер горла должен быть немного больше диаметра пули. [37] Патрон должен иметь правильное головное пространство , надежно удерживаться на месте, быть концентричным относительно канала ствола, а пуля должна соответствовать каналу ствола и направляться для чистого зацепления с нарезами . [3] После того, как пуля вошла в нарезы, с хорошим уплотнением и соосной посадкой, она должна оставаться в таком положении. Часто можно немного укоротить ствол, удалив материал с казенной части и перерезав камеру, что может исправить многие проблемы в исходной камере. [38]
Коронка — это дульная часть ствола. Целостность коронки имеет решающее значение по двум причинам:
Хотя многие производители стволов утапливают коронку, чтобы защитить ее от случайного повреждения, со временем ее все равно могут повредить слишком твердые шомпола. Также не редкость, когда заводские коронки немного смещены по центру, так что одна сторона пули выходит немного раньше другой, и это приведет к тому, что пуля будет отталкиваться от этой стороны, вызывая значительное отклонение на ее пути. Коронку можно перерезать относительно легко, и это может исправить любые проблемы, вызванные дефектной или поврежденной коронкой, обеспечивая равномерный выпуск пули. [42] 11-градусная коронка имеет наилучший потенциал точности и должна применяться к стволу, чтобы получить наилучший поток газа в точке выхода пули из ствола.
Любой процесс обработки ствола, будь то расточка, нарезка или точение внешнего контура, создаст некоторое напряжение в стали ствола. Это напряжение может привести к неравномерному расширению ствола при нагревании, в результате чего выстрелы будут «гулять» по мере нагревания и охлаждения ствола. Чтобы предотвратить это, часто используется тщательная послеобработка для снятия напряжений в стволах. Количество пользы от этого зависит от технологии, используемой для изготовления ствола. Например, метод изготовления молотковой ковки оставляет значительное количество напряжений в стволах, которое можно устранить с помощью снимающей напряжение термической обработки. [43]
Износ ствола также является важной проблемой, особенно в мощном огнестрельном оружии. Высокие температуры, как правило, разрушают ствол в области горла, не давая пуле чисто войти в нарезы. Один из способов сделать ствол долговечным — это правильный выбор материалов. Нержавеющие стали , такие как 416, как было показано, имеют более длительный срок службы, чем традиционные хромомолибденовые стали 4140, используемые для стволов. [37] Хотя стволы из нержавеющей стали не более точны, чем ствол 4140, они будут сохранять свою точность дольше во многих приложениях, поскольку они более устойчивы к эрозии, вызванной теплом выстрела мощными патронами. Одним заметным исключением из этого является патрон .50 BMG ; стрелки-спортсмены часто стреляют пулями с высокоточной токарной обработкой, изготовленными из более твердой латуни, бронзы или стали в этом калибре, и сталь 4140 выдержит это лучше, чем нержавеющая сталь. [37]
Другой часто упоминаемой [ где? ] обработкой для повышения точности стволов является криогенная обработка . Она включает медленное охлаждение стали до температур жидкого азота , выдержку ее там в течение некоторого времени, а затем медленное нагревание обратно до комнатной температуры. Этот процесс преобразует остаточный аустенит в стали в мартенсит . Многие сторонники этого процесса [ кто? ] заявляют об увеличении точности получаемых стволов, но независимые испытания процесса крупными производителями [ которые? ] не показали увеличения точности. Однако было показано, что преобразование аустенита в мартенсит приводит к более легкой обработке и большей износостойкости сталей, которые, как правило, имеют значительное количество остаточного аустенита, таких как нержавеющие стали, и этот процесс, по-видимому, существенно влияет на точный срок службы стволов из нержавеющей стали. [ нужна цитата ]
Плохое прилегание действия к прикладу также является источником проблем, и эта проблема усугубляется такими проблемами, как тепловое расширение металлических деталей во время использования, а также разбухание и сжатие деревянных прикладов при изменении влажности . Эти изменения могут повлиять на точность, либо позволяя действию смещаться под отдачей, либо вызывая небольшой, но разрушающий точность изгиб ствола. Удаляя древесину из областей контакта и, при необходимости, заменяя ее более стабильным веществом, которое точно подогнано, например, стекловолоконным композитом, отформованным на месте, можно добиться более стабильной и точной подгонки. [5] [44] Другие материалы, такие как композиты или ламинированная древесина, также могут обеспечить более прочный, более стабильный по размерам приклад, чем традиционные деревянные. Некоторые приклады даже изготавливаются из алюминия или других металлов для максимальной устойчивости. [27]
Процесс установки действия на приклад называется беддингом , и существует ряд различных используемых процессов. В стеклянном беддинге используется композит из стекловолокна, который формуется на месте вокруг действия. Это может быть так же просто, как беддинг выступа отдачи винтовки с продольно-скользящим затвором , или так же сложно, как беддинг всего действия и канала ствола. В столбчатом беддинге используются точно обработанные металлические столбы в прикладе, которые сопрягаются с действием, обеспечивая прочный контакт металла с металлом без трудоемкой ручной подгонки, необходимой при стеклянном беддинге.
Во многих случаях выгодно устранить большую часть или весь контакт между прикладом и стволом, чтобы исключить потенциальное влияние помех в гармониках ствола, разрушающих точность. Для этого материал приклада удаляется вдоль канала ствола, чтобы оставить небольшой зазор между прикладом и стволом; это называется свободным плаванием ствола. В некоторых конструкциях предпочтительнее использовать метод прижимной подкладки , когда между прикладом и стволом остается одна точка контакта около цевья. В обоих этих случаях требуется прижимная подкладка затвора для обеспечения поддержки плавающего или прижимного ствола. Поскольку затвор в конечном итоге поддерживает массу ствола, плохая подгонка приклада к затвору приведет к неприемлемому смещению. [44]
Основные цели действия огнестрельного оружия — удерживать патрон на месте в патроннике и обеспечивать способ воспламенения пороха. В однозарядном действии предоставляется мало дополнительных функций, в то время как в полуавтоматическом огнестрельном оружии действие также извлекает энергию из процесса выстрела для циклирования для выстрела следующего патрона. С точки зрения точности, основная цель действия — добиться последовательного размещения патрона в патроннике при каждом выстреле.
Термин «блукопись» , заимствованный у производителей высокопроизводительных двигателей, также часто применяется к процессу изготовления или изменения деталей для получения желаемого (обычно более узкого) зазора, чем у стандартных деталей, и ужесточения допусков на критические размеры для уменьшения колебаний зазора. Чертеж огнестрельного оружия включает в себя аналогичные операции, предназначенные для ужесточения зазоров огнестрельного оружия для обеспечения последовательной и правильной посадки патрона в патроннике. Типичный набор операций чертежа для огнестрельного оружия с продольно-скользящим затвором будет включать следующее:
Эти операции гарантируют, что патрон не только последовательно и правильно расположен при досылании в патронник, но и сохраняет правильное положение во время выстрела. [42]
Определяющей характеристикой револьвера является вращающийся цилиндр, отдельный от ствола, который содержит камеры. Револьверы обычно имеют от 5 до 9 камер, и первой проблемой является обеспечение согласованности между камерами; если они не согласованы, то точка попадания будет различаться от камеры к камере. Камеры также должны быть выровнены по отношению к стволу, чтобы пуля входила в ствол одинаково из каждой камеры. [45]
Горловина в револьвере является частью цилиндра, и, как и любая другая камера, горловина должна быть такого размера, чтобы она была концентричной с камерой и немного превышала диаметр пули. Однако в конце горловины все меняется. Во-первых, горловина в револьвере по крайней мере такой же длины, как максимальная общая длина патрона; в противном случае цилиндр не может вращаться. Следующий шаг - зазор цилиндра, пространство между цилиндром и стволом. Он должен быть достаточно широким, чтобы обеспечить свободное вращение цилиндра, даже если он загрязняется остатками пороха, но не настолько большим, чтобы мог выпуститься избыточный газ. Следующий шаг - нагнетательный конус. Нагнетательный конус - это то место, где пуля направляется из цилиндра в канал ствола. Он должен быть концентричным с каналом и достаточно глубоким, чтобы вдавить пулю в канал без значительной деформации. В отличие от винтовок, где резьбовая часть ствола находится в патроннике, резьба револьверных стволов окружает казенную часть канала ствола, и возможно, что канал ствола будет сжат, когда ствол ввинчивается в рамку. Нарезание более длинного конуса может устранить эту точку «дроссельного узла», как и притирка ствола после его установки в рамку. [45] [46] [47]
Последовательная блокировка важна для поддержания всех этих частей на одной линии, и револьверы склонны к неправильному использованию, которое может повредить эти части, что отрицательно сказывается на точности и даже безопасности револьвера. Эта блокировка состоит из двух частей: блокировки крана с рамкой и блокировки затвора цилиндра с цилиндром. Многие револьверы с откидным цилиндром надежно поддерживают цилиндр только сзади, а переворачивание цилиндра может погнуть кран и помешать цилиндру выровняться параллельно каналу ствола. Затвор цилиндра, который входит в зацепление с нижней частью цилиндра через прорезь в рамке, должен обеспечивать относительно плотную блокировку и не тянуть цилиндр во время вращения или выскакивать, когда курок взводится с разумной скоростью. Раскачивание револьвера может разбить затвор цилиндра и помешать прочной блокировке. [47]
Во время стрельбы давление в камере повышается от атмосферного давления до, в типичном винтовочном патроне, давления около 340 мегапаскалей (50 000 фунтов на квадратный дюйм) в течение микросекунд. Это быстрое увеличение давления заставляет ствол вибрировать с определенной собственной частотой , подобно камертону . Момент времени, в который пуля покидает ствол, определит ориентацию дула относительно его положения покоя. Выход вблизи пика или впадины в движении означает, что дуло относительно неподвижно, и рассеивание выстрела будет сведено к минимуму; выход между пиком и впадиной означает, что дуло быстро движется, и рассеивание выстрела будет больше. [48]
Существует два способа решения проблемы гармоник: уменьшение амплитуды с помощью более жесткого ствола или работа с собственной частотой для минимизации дисперсии.
Жесткость ствола пропорциональна четвертой степени диаметра и обратно пропорциональна третьей степени длины. Из-за этого короткие, толстые стволы будут вибрировать с высокой частотой и низкой амплитудой, а длинные, тонкие стволы будут вибрировать с низкой частотой и высокой амплитудой. Из-за эффекта длины гармоники ствола являются основной проблемой винтовок. Используя самый короткий и/или самый толстый ствол, амплитуду колебаний можно свести к минимуму до такой степени, что они не будут иметь значения для точности. Стволы для стрельбы бенчрестом неограниченного класса , где вес имеет очень небольшое значение, имеют очень большие диаметры; внешний диаметр в 2 дюйма (5 см) не является редкостью. [49]
В то время как стандартные винтовочные стволы сужаются от казенной части к дульному срезу, высокоточные винтовки часто используют ствол с гораздо меньшей конусностью, называемый тяжелым стволом , иногда оставляя ствол цилиндрическим до самого дульного среза, называемый бычьим стволом . Любая из этих технологий значительно увеличивает жесткость ствола за счет увеличения среднего диаметра, но этот процесс также значительно увеличивает вес. Однако это может значительно увеличить массу ствола; переход от легкого спортивного контура к тяжелому контуру ствола может удвоить массу, а переход к бычьему контуру ствола может более чем утроить ее. Канавки, состоящие из канавок, обработанных на внешней поверхности ствола для удаления материала, могут уменьшить вес и улучшить рассеивание тепла, сохраняя при этом большую часть жесткости. [50]
Устройства натяжения ствола — это способ получения жесткости с минимальным увеличением веса. Они делают это, помещая легкую гильзу, часто сделанную из алюминия или композитного углеродного волокна , вокруг ствола, а затем используя гайку, прикрепленную к концу ствола, чтобы натянуть ствол и поместить гильзу под сжатие. Это служит для того, чтобы держать дуло ближе к концентрическому и соосному с казенной частью во время вибрации. [51]
Другое решение — работать с естественной вибрацией ствола и настраивать компоненты так, чтобы пуля вылетала из ствола, когда она движется медленнее всего. Самый простой подход к гармонической настройке — сосредоточиться на боеприпасе. Внутренняя баллистика данного патрона определит его время задержки или время, которое проходит от воспламенения до выхода из ствола. Экспериментально сопоставляя время задержки с частотой ствола, можно найти наилучший заряд для конкретного огнестрельного оружия. Аналогично, ручное заряжание дает стрелку возможность очень точно контролировать скорость пули и экспериментально выбирать оптимальную скорость.
Если невозможно или нежелательно подогнать пулю к стволу, на рынке представлено множество устройств, позволяющих настроить ствол в соответствии с боеприпасом. Существует множество моделей, которые работают по-разному. Один тип использует регулируемый демпфер или точку прижима, чтобы позволить стрелку найти «золотую середину», где он будет наиболее эффективно гасить вибрации, влияющие на точность. [52] [53] Другие настройщики работают, используя регулируемый груз на дуле, чтобы изменить длину резонансной части ствола и обеспечить соответствие частоты боеприпасу. [54] [55]
Разница между пневматическим и огнестрельным оружием заключается в способе подачи энергии для запуска снаряда. В огнестрельном оружии движение снаряда обеспечивается экзотермической химической реакцией, а в пневматическом оружии оно обеспечивается в основном механически сжатым газом, как правило, воздухом или углекислым газом (CO2 ) , хотя эти газы используются в основном для удобства, а некоторые варианты пневматического оружия работают на других газах, таких как хладагенты, такие как R-134a, обычно используемые в страйкбольном оружии, или водород, используемый в газовом оружии .
В пневматическом оружии используются три основных типа силовых установок:
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, а также различные области, которые можно рассмотреть для обеспечения согласованности. [56]
Самые мощные системы будут производить скорости, близкие или превышающие скорость звука с легкими пулями; однако это не очень хорошо, когда дело касается точности. Обычно используемые пули диаболо для пневматического оружия имеют плохой баллистический коэффициент и быстро теряют скорость; когда они падают ниже скорости звука, они часто кувыркаются. Однако высокие скорости продают пневматическое оружие; если от этих высокоскоростных пушек требуется точность, то следует использовать более тяжелые пули, чтобы снизить скорость. Это обеспечит не только лучшую точность, но и лучшее сохранение скорости и кинетической энергии на дистанции. [57]
Пневматические системы используют сжатый газ для питания, обычно сжатый воздух. Этот воздух может сжиматься пушкой для каждого выстрела, в однотактном или насосном ( многотактном) пистолете, или он может быть предварительно заряжен внешним компрессором.
Система с одним ходом, как следует из названия, использует один ход насоса для сжатия цилиндра, полного воздуха, который затем весь используется для одного выстрела из пистолета. Системы с одним ходом являются недорогими и способны обеспечивать высокую точность благодаря простоте и последовательности конструкции с одним ходом. [56] Недостатками является низкая мощность, хотя это не является недостатком при стандартной стрельбе из пневматического оружия на 10 метров. Когда Daisy представила недорогой пистолет с одним ходом, модель 717, в конце 1970-х годов, американский олимпийский стрелок Дон Нигорд продемонстрировал потенциал конструкции, выстрелив из точной версии на чемпионате штата Калифорния по стрельбе из пневматического пистолета и выиграв золотую медаль. Daisy (в то время) за 40 долларов США, с улучшенным задним прицелом и регулируемым спусковым крючком, стрелял так же хорошо, как и пневматические пистолеты олимпийского класса за 400 долларов США, с которыми он соревновался. [58]
Более мощной является насосная система, которая является немного более сложной версией конструкции с одним ходом. Вместо того, чтобы оставлять воздух в поршне при сжатии, помповый пневматический пистолет имеет резервуар для хранения сжатого воздуха, что позволяет использовать несколько насосов, как правило, минимум 2, до 10 насосов для полной мощности. Однако возможность изменять мощность является основным недостатком помпового пневматического пистолета, когда дело касается точности, поскольку это очень затрудняет получение постоянного заряда. [56] Повышенная мощность помпового пневматического пистолета делает его привлекательным выбором для многих стрелков, и есть шаги, которые можно предпринять для улучшения последовательности, например, модификация воздушной камеры таким образом, чтобы не весь воздух выходил за выстрел. [59]
Последний тип пневматического пневматического оружия — предварительно нагнетаемое пневматическое оружие. Это одновременно и старая, и новая конструкция; некоторые из самых ранних пневматических орудий, такие как модель Льюиса и Кларка , были этого типа, как и многие новые передовые модели. Предварительно нагнетаемое пневматическое оружие использует внешний источник сжатого воздуха, либо внешний насос, либо резервуар высокого давления, такой как баллон для акваланга , для заполнения резервуара. Резервуар может быть небольшим, одноразовым, например, в системе Brocock Air Cartridge, или большим, многозарядным. Ключом к максимальной точности в предварительно нагнетаемом пневматическом оружии является постоянное давление. В многозарядных системах (как и в большинстве других) давление в резервуаре будет падать с каждым выстрелом, поэтому лучший способ добиться постоянства — использовать регулятор давления , который обеспечивает постоянное, но более низкое давление на клапане, пока давление в резервуаре остается выше регулируемого давления. Регуляторы также, как правило, регулируются, поэтому настройка низкого давления обеспечит много выстрелов с меньшей мощностью, в то время как настройка высокого давления обеспечит несколько выстрелов с высокой мощностью. [56] [60]
Поршневые пневматические винтовки, часто называемые «пружинными», уникальны во многих отношениях. Поскольку процесс стрельбы включает в себя довольно массивный поршень, внезапно движущийся для сжатия воздуха, они имеют значительный «толчок», обычно называемый «отдачей» (хотя это не то же самое, что отдача огнестрельного оружия). Отдача начинается, когда поршень начинает двигаться вперед, что толкает остальную часть оружия назад. Затем отдача внезапно прекращается, когда поршень достигает конца своего хода, и останавливается подушкой из воздуха под высоким давлением, запертого между поршнем и пулей. Эта отдача может быть жестокой для оружия в моделях высокой мощности и ослабит винты, сместит прицел и сломает прицелы, не предназначенные специально для уникальной отдачи поршневого пневматического оружия — все это может привести к плохой точности. В дополнение к отдаче поршневые пневматические винтовки имеют длительное время блокировки, так как поршень должен сжать воздух, прежде чем пуля начнет двигаться, и оружие движется из-за отдачи в течение этого времени. Пружинные пневматические винтовки требуют особой техники стрельбы, чтобы гарантировать, что оружие движется очень последовательно во время этой отдачи. Предпочтительный метод - очень свободный захват, чтобы позволить оружию двигаться назад; это означает, что поршневое пневматическое оружие не будет стрелять так же со стенда. Все испытания точности и пристрелка должны проводиться в том же положении, из которого будет стрелять оружие, в противном случае результаты будут другими. [56] Отдача поршневого пневматического оружия не может быть легко решена без существенной переделки; в некоторых случаях действие может быть установлено на скользящей направляющей, или могут быть использованы два противооткатных поршня, но это требует значительных изменений в конструкции. Полученное оружие будет гораздо менее чувствительным к удержанию стрелка, и, таким образом, из него будет гораздо легче стрелять точно. [61]
Первый шаг к точности поршневого ружья — убедиться, что все винты надежно закреплены, а прицелы рассчитаны на использование на поршневом пневматическом ружье. Еще одна потенциальная проблема, касающаяся точности, — это резонанс в пружине, используемой для питания поршня в большинстве пневматических ружей. Пружина будет сильно вибрировать, когда поршень останавливается, и это повлияет на гармоники ружья. Газовая пружина , если ее можно установить на данную модель, обеспечит безвибрационное действие, хотя с некоторой потерей эффективности и еще более резкой отдачей. [62] Пружинные поршни также хорошо реагируют на точность; тщательная подгонка деталей и использование качественных смазочных материалов и демпфирующей смолы пружины могут снизить уровень вибраций и улучшить точность [63]
CO 2 обычно встречается в пневматическом оружии с несколькими выстрелами, от самых дешевых плинкеров до мишеней олимпийского класса, хотя последние сталкиваются с конкуренцией со стороны регулируемой предварительно заряженной пневматики. Преимущество CO 2 в том, что он хранится в жидкой форме, а не в виде газа, и, таким образом, обеспечивает большую плотность мощности. Жидкость также обеспечивает постоянное давление, давление паров , до тех пор, пока в резервуаре остается жидкость. Недостатком CO 2 является то, что он зависит от давления паров, которое значительно меняется с температурой. Это имеет первостепенное значение для стрелков на открытом воздухе, которые могут стрелять при сильно меняющихся температурах, или для стрелков, ведущих скорострельную стрельбу, поскольку быстрое высвобождение газа приводит к быстрому падению температуры жидкости. [56]
Проблема изменения температуры не решается легко, за исключением использования легко регулируемых прицелов, так что стрелок может настроить прицел в соответствии с точкой попадания в зависимости от текущих условий окружающей среды. В случае скорострельной стрельбы есть решение, которое может обеспечить гораздо большую стабильность для многих видов оружия. Оригинальные пневматические винтовки CO2 заправлялись из внешнего источника CO2 , но в 1954 году Crosman представил 12-граммовый Powerlet , компактный одноразовый баллон, который теперь повсеместно используется в недорогих пневматических винтовках CO2 . Недостатком этого является то, что небольшое количество жидкости CO2 быстро остывает, что приводит к быстрому падению скорости и изменению точки попадания. При переходе к системе объемного заполнения с гораздо большим баком становится доступно больше жидкости, а большая масса будет остывать гораздо медленнее. [64]