Дульный взрыв – это взрывная ударная волна , возникающая на дульном срезе огнестрельного оружия во время стрельбы . Прежде чем снаряд покидает ствол орудия , он закупоривает канал ствола и «затыкает» находящиеся под давлением газообразные продукты сгорания пороха позади него , по существу удерживая газы внутри закрытой системы в качестве нейтрального элемента в общем импульсе физики системы. Однако, когда снаряд выходит из ствола, это функциональное уплотнение удаляется, и высокоэнергетические буровые газы внезапно могут свободно выйти из дульного среза и быстро расшириться в виде сверхзвуковой ударной волны (которая часто может быть достаточно быстрой, чтобы на мгновение догнать снаряд и влияют на динамику его полета ), создавая тем самым дульный взрыв.
Дульный выстрел часто разделяют на два компонента: слуховой компонент [1] и неслуховой компонент. [2] Аудиальный компонент – громкое «Бах!» Звук выстрела важен , поскольку он может привести к значительной потере слуха у окружающего персонала, а также выдать положение оружия. Неслуховой компонент представляет собой инфразвуковую волну сжатия и может вызвать сотрясение мозга близлежащих предметов.
Помимо самого взрыва, часть энергии газов также выделяется в виде энергии света , известной как дульная вспышка .
Звук выстрела , также известный как дульный выстрел или выстрел , может иметь два источника : сам дульный звук, который проявляется в виде громкого и короткого «хлопка» или «хлопка», и любой звуковой удар, производимый трансзвуковым выстрелом . или сверхзвуковой снаряд, который проявляется в виде резкого , похожего на хлыст треска , который сохраняется немного дольше. Дульный звук, безусловно, является основным компонентом выстрела из-за интенсивности выделяемой звуковой энергии и близости к стрелку и наблюдателям. Дульные выстрелы могут легко превысить уровень звукового давления в 140 децибел , что может привести к разрыву барабанных перепонок и вызвать необратимую нейросенсорную потерю слуха даже при кратковременном и редком воздействии. [3] Для больших орудий с гораздо более высокой дульной энергией , например артиллерийских , эта опасность может распространяться на значительное расстояние от дульного среза, [4] что требует ношения средств защиты слуха для всего персонала, находящегося поблизости, в целях гигиены труда .
В случае стрелкового оружия глушители помогают уменьшить дульный звук огнестрельного оружия, обеспечивая большую площадь для расширения, замедления и охлаждения порохового газа перед высвобождением звуковой энергии в окружающую среду. [5] Другие дульные устройства, такие как противовзрывные щитки, также могут защитить слух, отклоняя волну давления вперед и в сторону от стрелка и окружающих. Однако устройства, уменьшающие отдачу, такие как дульные тормоза, ухудшают потенциальное повреждение слуха, поскольку они модулируют дульный взрыв за счет увеличения боковых векторов ближе к стрелку.
Волна избыточного давления от дульного выстрела огнестрельного оружия является инфразвуковой и, следовательно, неслышимой для человеческого уха, но она все же может быть очень энергоемкой из-за расширения газов с чрезвычайно высокой скоростью. Остаточное давление в дульном срезе может составлять значительную часть максимального давления в канале ствола, особенно при использовании коротких стволов. Эту энергию также можно регулировать с помощью дульного тормоза, чтобы уменьшить отдачу огнестрельного оружия, или использовать дульный усилитель , чтобы обеспечить энергию для циклического действия самозарядного огнестрельного оружия . [6]
Сила дульного взрыва может вызвать шоковое повреждение близлежащих предметов вокруг дульного среза, а в случае артиллерии энергия достаточно велика, чтобы нанести значительный ущерб окружающим конструкциям и транспортным средствам. [7] Таким образом, для артиллерийского расчета и любых близлежащих дружественных войск важно держаться подальше от потенциальных направлений векторов взрыва, чтобы избежать ненужного сопутствующего ущерба .
Обычно большая часть импульса взрыва направлена вперед, создавая эффект реактивного движения , который оказывает силу обратно на ствол, что приводит к дополнительному обратному импульсу сверх реактивного импульса, генерируемого снарядом перед выходом из пистолета . Таким образом, общая отдача, приложенная к огнестрельному оружию, равна и противоположна общему поступательному импульсу не только снаряда, но и выброшенного газа. Аналогично, на энергию отдачи огнестрельного оружия влияет выбрасываемый газ. В силу сохранения массы масса выброшенного газа будет равна исходной массе пороха (при условии полного сгорания). В грубом приближении можно считать, что выбрасываемый газ имеет эффективную скорость на выходе где - начальная скорость снаряда и является приблизительно постоянной. Тогда суммарный импульс пороха и снаряда будет:
где: - масса метательного заряда, равная массе выброшенного газа.
Это выражение следует подставить в выражение для импульса снаряда, чтобы получить более точное описание процесса отдачи. Эффективную скорость также можно использовать в уравнении энергии, но поскольку используемое значение α обычно указывается для уравнения количества движения, полученные значения энергии могут быть менее точными. Значение константы α обычно принимается в пределах от 1,25 до 1,75. В основном это зависит от типа используемого пороха, но может немного зависеть и от других факторов, таких как соотношение длины ствола к его радиусу.
Дульные устройства позволяют снизить импульс отдачи за счет изменения характера расширения газов. Например, дульный тормоз в основном работает, отводя часть газовых выбросов в стороны, увеличивая интенсивность бокового взрыва (следовательно, более громкий и сотрясающий в стороны), но уменьшая тягу от прямой проекции (таким образом, уменьшая отдачу), с некоторыми конструкции, обещающие снижение воспринимаемой отдачи до 40-60%. Точно так же компенсаторы отдачи отводят выбросы газа в основном вверх, чтобы противодействовать подъему дульного среза . Однако глушители работают по другому принципу: не направляют расширение газа вбок, а модулируют скорость расширения газа вперед. Благодаря использованию внутренних перегородок газ проходит по извилистому пути, прежде чем в конечном итоге высвободиться наружу в передней части глушителя, таким образом рассеивая свою энергию на большей площади и в течение более длительного времени. Это снижает как интенсивность взрыва (следовательно, меньшую громкость ), так и создаваемую отдачу (что касается того же импульса , сила обратно пропорциональна времени ).
Дульные выстрелы могут поднять значительные облака пыли , особенно из крупнокалиберных орудий при стрельбе низко и ровно, которые могут быть видны с расстояния и, таким образом, выдать положение орудия, увеличивая риск возникновения встречного огня . Превентивные действия могут заключаться в увлажнении почвы на окружающей земле, направлении дульного тормоза вверх и в сторону от земли или накрытии области вокруг дульного среза брезентом, чтобы скрыть как можно больше переносимой по воздуху пыли.
Локаторы стрельбы обнаруживают дульный взрыв с помощью микрофонов и триангулируют место, где был произведен выстрел. Они имеются в продаже и были установлены правоохранительными органами в качестве дистанционных датчиков во многих районах городских центров с высоким уровнем преступности . Они могут обеспечить довольно точное местоположение источника выстрела, произведенного на открытом воздухе — 99% с точностью до 33 футов (10 м) или лучше — и предоставить данные диспетчерам полиции в течение нескольких секунд после выстрела. [8]
