Обтурация – это необходимая закупорка или посадка ствола огнестрельного или пневматического оружия , создаваемая деформированным мягким снарядом. [1] Пуля или дробь , изготовленная из мягкого материала и часто с вогнутым основанием , вспыхивает под воздействием тепла и давления выстрела, заполняя канал ствола и затрагивая нарезы ствола . Механизм, с помощью которого снаряд из мягкого металла меньшего размера увеличивается, чтобы заполнить ствол, для пуль с полым основанием представляет собой расширение от давления газа внутри полости основания, а для пуль с твердым основанием - «выпадение» - происходящее совместное укорочение и утолщение. когда по ковкому металлическому предмету с силой ударяют с одного конца.
Обтюрация достигается в гильзах для дробовиков (которые имеют несколько дробинок, намного меньших диаметра ствола) путем размещения пластикового пыжа или биоразлагаемой карты того же диаметра, что и ствол, между порохом и дробями.
В патроне, таком как пуля или артиллерийский снаряд в гильзе, «обтюрация» инициируется действием мягкой металлической гильзы, прижимающейся наружу к стенкам патронника под высоким давлением внутренних газов. Это создает эффект самоуплотнения, предотвращающий утечку газов из затворного механизма. [2] Проблема с утечкой была одним из основных препятствий на пути раннего внедрения огнестрельного оружия с казенной частью , поскольку оно снижало давление (и, следовательно, скорость), а также создавало опасность или раздражало стрелка. Хотя и существовали первые затворы с бумажными патронами, самозакрывающаяся природа металлических патронов (наряду с их водонепроницаемостью) привела к их быстрому и почти повсеместному внедрению, несмотря на их гораздо более высокую стоимость, решая проблему утечки без необходимости сложная встроенная система уплотнений.
Закупорка в огнестрельном и пневматическом оружии является результатом расширения или смещения пули или дроби , чтобы соответствовать каналу ствола, или, в случае огнестрельного оружия, расширения латунного гильзы, плотно прилегающего к патроннику в момент выстрела. В первом случае это одновременно уплотняет пулю в канале ствола и приводит к зацеплению пули с нарезами ствола . Во втором случае он герметизирует гильзу в патроннике и предотвращает обратный ход газов против затвора. Тонкий латунный корпус легко герметизирует патронник даже в патронах низкого давления, таких как .22 CB , но расширение или выдавливание пули в достаточной степени для эффективного запирания требует достаточного давления для деформации материала пули. Формула, используемая для расчета давления, необходимого для пуль с твердым основанием:
Коэффициент пересчета 1422 вычисляется математически для преобразования давления в кгс/мм² (единицы измерения BHN) в фунты-силы/дюйм² (единицы измерения давления в картридже). То есть:
Обратите внимание, что это число следует использовать только с пулями с литым свинцом и плоским дном. Это не относится к литым пулям с оболочкой или газ-контролем. Ниже приведена таблица, содержащая различные сплавы пуль, BHN и PSI, необходимые для расширения пули до канала ствола:
Чистый свинец очень мягок и может расширяться или деформироваться при использовании большинства патронов для огнестрельного оружия, но необходимое давление выше, чем в большинстве пневматических оружий. Чтобы обеспечить закупорку в пневматическом оружии, в пулях используются мягкие сплавы или гибкие полимеры [4] в сочетании с тонким вогнутым основанием, предназначенным для более легкого расширения. Некоторые снаряды для пневматического оружия состоят из материалов, более твердых, чем традиционные мягкие сплавы; вместо этого обычно используются эластомерные кольца, способные обеспечить достаточную закупорку под давлением. [5] В некоторых боеприпасах для огнестрельного оружия, таких как пули Фостера и пули с полым основанием, также используется полое основание, позволяющее пуле расширяться и соответствовать неровностям ствола, даже если давление в патроннике падает по мере движения пули по стволу (см. внутренняя баллистика ). Например, стволы револьверов нередко имеют небольшое сужение на казенной части, где они ввинчиваются в раму револьвера; пуля с полым основанием расширится и заполнит ствол большего диаметра после прохождения через сужение.
Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию винтовочных и пистолетных патронов высокого давления, свинцовые пули часто покрывают медью или другим более твердым сплавом. Эти пули обычно сконструированы так, чтобы сжиматься при выстреле при выходе из патронника и входе в ствол. Это герметизирует пулю внутри ствола и зацепляет нарезы.
Те же принципы применимы и к артиллерийским боеприпасам; Оружие традиционно классифицируется (в англоязычных странах) как «BL» или «QF» (что означает « заряд с казенной части » или « быстрая стрельба »). Пистолеты «BL» относятся к старому типу и обычно используют порох, хранящийся в нескольких тканевых мешках, количество которых в некоторых случаях можно регулировать для изменения дальности, а также отдельный снаряд, который таранится перед пороховым зарядом. помещается в казенник. Крупнокалиберные корабельные орудия традиционно относятся к типу «БЛ». Из-за отсутствия гильзы для герметизации затвора этим ружьям требуется сложный и прочный затворный механизм для надежной герметизации затвора во время стрельбы. Орудия «QF» были более поздней разработкой, обычно малого и среднего калибра, и возникли из-за необходимости в скорострельных орудиях для борьбы с торпедными катерами и другими небольшими и маневренными угрозами. Пистолет QF стреляет боеприпасами в металлическом корпусе, обычно с прикрепленной к нему гильзой, как единое целое, как патрон для огнестрельного оружия. Это позволяет использовать более простой затвор, такой как затвор с выдвижным блоком, который в сочетании с более простыми процедурами обращения с боеприпасами и тарана обеспечивает гораздо более высокую скорострельность. Орудия большего размера чаще всего представляют собой орудия BL, поскольку боеприпасы настолько велики и тяжелы, что даже добавление металлической гильзы увеличило бы большой вес и затруднило бы обращение с ними, даже если бы снаряд и порох загружались отдельно. Однако были исключения; В некоторых немецких военно-морских орудиях во время Второй мировой войны использовались тканевые пороховые мешки с тонким латунным основанием, чтобы обеспечить закупорку казенной части без увеличения веса, подобно современным пластиковым дробовым патронам с «низколатунным» основанием для герметизации и извлечения.