Отдача оружия

Движение оружия назад во время выстрела называется отдачей. При стрельбе из ручного оружия отдача воспринимается в виде толчка всего оружия в плечо или в руку.

Рассмотрим явление отдачи самозарядного пистолета со свободным затвором (ПМ, ИЖ-71).

Под действием давления пороховых газов пуля разгоняется по каналу ствола от 0 до V₀, одновременно затвор под действием тех же пороховых газов через дно гильзы разгоняется в противоположном направлении со скоростью от 0 до V_отд (принцип работы автоматики оружия со свободным затвором). Когда пуля покидает канал ствола, пороховые газы перестают воздействовать на затвор, который, набрав скорость V_отд продолжает по инерции двигаться назад, взводя курок, сжимая возвратную пружину и экстрактируя стреляную гильзу. На взведение курка и сжатие возвратной пружины затвор затрачивает часть кинетической энергии, при этом его скорость снижается до V_к , с которой затвор в конце отката ударяется в рамку пистолета. Именно в этот момент рука стрелка будет ощущать основную отдачу.

По закону сохранения количества движения можно записать очевидное равенство (сумма количества движения элементов замкнутой системы, вызываемых действием лишь внутренних сил, равна нулю):

qV₀+wu-QV_отд=0 (1)

где Q - вес затвора пистолета (290 г);

q -вес пули(q_пм=6.1г, q_иж-71=6.2г);

w - вес порохового заряда (w_пм = 0.24 г; w_иж-71 = 0.2 г);

V_отд- скорость отдачи затвора;

V₀-начальная скорость пули (V_пм=315м/с, V_иж-71= 270 м/с);

u -средняя скорость истечения пороховых газов из ствола после вылета пули (для стрелкового оружия u= 1275 м/с).

После преобразования получаем:

V_отд = (qV₀ + wu)/Q (2)

Теперь можно определить скорость отдачи свободного затвора, подставив в выражение ( 2 ) известные величины :

а) Для ПМ V_отд = (0,0061*315 + 0,00024*1275)/0,290 = 7.68 м/с

б) Для ИЖ-71 V_отд = (0,0062*270 + 0,0002*1275)/0,290=6.65 м/с

Время прохождения пули по каналу ствола определяется по зависимости (3):

t_q = L/V_ср (3)

где L - путь пули по стволу;

V_ср- средняя скорость пули от 0 до V₀.

Если принять допущение, что скорость пули нарастает по линейной зависимости, то средняя скорость определяется из выражения :

V_ср= V₀/2 (4)

Величина L определяется из геометрических параметров пистолета по рис.2.

Рис.2. Принцип работы огнестрельного оружия со свободным затвором

А) Положение затвора и патрона в стволе перед выстрелом

Б) Положение затвора с гильзой в момент вылета пули из ствола

L= f_ств- f_w= 93 - [25 - (2.5 + 12.35)] = 93 -10.15 = 82.85 мм

Подставляя в (3) известные величины , можно определить время выстрела:

а) Ддя ПМ t = L/(V₀/2) = (82.85 * 10 ^-3) / (0.5 * 315) =0.00053 с

б) Для ИЖ-71 t= (83.85 * 10 ^-3) / (0.5 * 270) =0.00061 с

Учитывая линейный характер нарастания скорости затвора и равенство времени разгона пули и затвора, можно определить с_з величину смещения назад последнего в момент вылета пули из ствола (Рис.2):

t_Q = с_з/( V_отд.2) = t_q

Следовательно:

с_з/( V_отд/2) = L/( V₀/2)

Откуда:

с_з = L(V_отд/ V₀) (5)

а) Для ПМ с = 82,85 (7,68/315) = 2.02 мм

б) Для ИЖ-71 с,= 82,85 (6,65/270) = 2.04 мм

Как видно из приведенных расчетов, в тот момент, когда пуля покидает канал ствола, затвор смещается назад на 2 мм, при этом рука стрелка практически ничего не ощущает, а угол вылета (угол, заключенный между продолжением оси канала ствола наведенного оружия и в момент вылета пули) настолько мал, что его можно не учитывать. Кроме того, угол вылета для конкретного оружия является постоянной величиной и учитывается автоматически при приведении оружия к нормальному бою.

Справедливость всего вышеизложенного наглядно подтверждается при проведении скоростной фотосъемки на специальном оборудовании.

Непосредственно отдачу рука начинает воспринимать при взведении затвором курка и сжатии возвратной пружины, а основной толчок происходит от удара затвора со скоростью 3,82 м/с о рамку пистолета через 0.007 с после вылета пули, которая за это время успевает удалиться от пистолета на 2,2 м по расчетам для ПМ и 2,16 м - для ИЖ-71.

Из всего сказанного нужно сделать важнейший вывод: отдача оружия на точность стрельбы не влияет! Если удерживать пистолет только кончиками большого и среднего пальцев, а указательным нажимать на спусковой крючок, то пуля все равно прицельно попадает в мишень, хотя оружие при отдаче будет вырываться из руки.