А. Ардашев - Оружие специальное, необычное, экзотическое
Поэтому в специальных случаях пользуются однозарядным неавтоматическим оружием с ручным перезаряжанием.
Затем, еще до вылета пули из ствола, звук издает воздух, вытесняемый из ствола пулей, движущейся по стволу, и пороховыми газами, прорывающимися в зазор между пулей и стволом и опережающими ее со сверхзвуковой скоростью. У револьверов дополнительный шум создают пороховые газы, прорывающиеся между каморой барабана и стволом. Основные источники звука — пуля (если ее скорость превышает скорость звука), генерирующая ударную (баллистическую) волну, и, наконец, дульная волна, создаваемая пороховыми газами, идущими вслед за пулей.
Уровень звука от баллистической волны пули может быть сопоставим с громкостью самого выстрела. Поэтому первое категорическое требование к бесшумному оружию — скорость пули должна быть меньше скорости звука (310 м/с). Уменьшение начальной скорости пули достигается либо за счет укорочения ствола, либо за счет просверливания в стволе множества радиальных отверстий, через которые при выстреле истекают пороховые газы (фактически это то же самое укорочение ствола), либо за счет использования специальных патронов с уменьшенным пороховым зарядом (так называемых дозвуковых патронов).
Во всех этих случаях эффективная дальность стрельбы (100 м) уменьшается незначительно и проблем с устойчивостью пуль на траектории также не возникает. Однако появляются трудности с работой автоматики оружия. При уменьшенном импульсе отдачи ее надежность не обеспечивается. В этом случае уменьшают массу подвижных частей и усилие возвратных пружин (т. е. полностью переконструируя оружие) либо мирятся с с этим и делают оружие с ручным перезаряжанием.
Но все вышеназванное относится только к пистолетным патронам. С винтовочными дело обстоит сложнее. В этом случае околозвуковую начальную скорость можно получить только за счет специальных патронов — ведь даже если полностью отрезать ствол винтовки и стрелять из одного патронника, то скорость пули все равно будет превышать скорость звука. Создать патрон с уменьшенным зарядом пороха, естественно, несложно. Однако при этом возникает целый ряд специфических проблем.
Первая — при снижении скорости пули до дозвуковой (а это примерно в 3 раза!) резко сокращается дальность эффективной стрельбы. Это можно частично компенсировать за счет увеличения массы пули. При большей массе пули возрастает ее поперечная нагрузка (отношение массы к площади поперечного сечения), снижаются потери скорости пули на траектории (помимо того, что они снижаются вследствие меньшей, чем у штатных, скорости пули) и, следовательно, эффективная дальность стрельбы возрастает. Массу пуль увеличивают (по сравнению с массой пуль штатных патронов) во всех без исключения винтовочных патронах, предназначенных для бесшумной стрельбы. Вторая проблема — устойчивость пули на траектории. Она решается за счет усиления гироскопического эффекта. Необходимая скорость вращения достигается крутизной нарезов ствола, шаг которых определен, исходя из аэродинамических характеристик штатных патронов. В патронах для бесшумной стрельбы все аэродинамические параметры пули отличаются от штатных. Поэтому всегда есть опасность, что ствол штатной винтовки может не подойти для бесшумной стрельбы. Поэтому в бесшумном оружии повышают крутизну нарезки канала ствола. Третья проблема — плотность заряжания патрона. Навеска пороха, например, в 5,56-мм винтовочных патронах для бесшумной стрельбы составляет лишь 1/14 часть навески пороха штатных патронов. В этом случае при штатной гильзе плотность заряжания очень низкая (порох заполняет лишь часть внутреннего пространства гильзы). При этом не обеспечивается стабильность сгорания порохового заряда, а при стрельбе под большими углами склонения (круто вниз) могут быть осечки (порох в гильзе пересыпается к пуле, и рядом с капсюлем его нет). Приходится или уменьшать свободный объем гильзы, или применять другой порох, с меньшей гравиметрической плотностью.
Звук выстрела объясняется высокими давлением и температурой пороховых газов у дульного среза ствола, намного превосходящими давление и температуру окружающего воздуха: давление пороховых газов у дульного среза ствола стрелкового оружия — около 200 кг/см2, температура — около 1000 °C. Быстрое расширение пороховых газов после вылета из ствола, образование ударной волны и сопровождаются столь резким и громким звуком. Уровень громкости (интенсивности) звука определяют в логарифмических единицах — децибелах (дБ). Децибел, напомним, единица относительная. За «нулевую» же величину в акустике принимается интенсивность пДж/(кв. м∙с), примерно равная нижнему пределу слышимости на 1000 Гц.
Пистолет «ЗИГ-Зауэр» P220 и специально изготовленный для него ствол с глушителем расширительного типа
Можно выделить два основных источника звука выстрела:
— пороховые газы, прорывающиеся через зазор между пулей и стенками канала ствола; уровень громкости звука, порождаемого этим источником, достигает 100–125 дБ;
— газы, вылетающие из ствола вслед за пулей и обгоняющие ее; уровень звука — 115–135 дБ.
При сверхзвуковой скорости полета пули — свыше 320 м/с на уровне моря — перед ее носком в воздухе образуется ударная («баллистическая») волна, которая также является источником звука высокого уровня. Начальная скорость пули у пистолетных патронов обычно не превышает звуковую. Заметим, что ни одна схема глушения звука выстрела не устраняет его полностью — речь идет о снижении громкости до величины, плохо различимой на определенном расстоянии. Наиболее распространенным устройством для понижения уровня звука является глушитель расширительного типа, именуемый у нас прибором бесшумной стрельбы (ПБС). В его камерах пороховые газы постепенно расширяются и теряют свою скорость и температуру.
Действие большинства из них основано на рассмотрении потока пороховых газов как идеального газа, подчиняющегося законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. Закон Бойля-Мариотга выражается уравнением состояния идеального газа. Согласно ему, произведение величин давления и объема данной массы газа прямо пропорционально его температуре. Таким образом, уменьшения давления потока пороховых газов — а значит, и снижения уровня звука выстрела — можно достигнуть увеличением их объема и снижением температуры перед выходом в атмосферу. ПБС в виде дульной насадки применен, скажем, в пистолете АПБ. «Глушители» расширительного типа к отечественным и зарубежным пистолетам и револьверам стали обычной продукцией и подпольных «самодельщиков».
Иногда совершенно игнорируют звук, генерируемый ударной волной сверзвуковой пули: считается, что локализовать место нахождения оружия по звуку от пули затруднительно. Возможно, это и приемлемо на поле боя, однако совершенно недопустимо для оружия, предназначенного для специальных операций. Тем более что недавно появилось устройство, разработанное во Франции, определяющее точку, из которой произведен выстрел, именно по звуку пролетевшей пула Система из 4 микрофонов, расположенных определенным образом, регистрирует звук полета пули, а компьютер на основе полученных данных вычисляет траекторию пули и местоположение снайпера, которое тут же выводится на экран монитора. Команды «охотников за снайперами» неплохо зарекомендовали себя в Югославии, оперативно уничтожая нарушителей перемирия.
Давление пороховых газов (200 кг/см2) и их температура (1000 °C) у дульного среза намного превосходят эти же параметры окружающего воздуха. Мгновенно расширяясь при выходе из ствола, они и производят тот самый оглушительный грохот. Задачей глушителя и является погасить дульную волну: снизить давление пороховых газов перед их выходом в атмосферу до 1,9 кг/см2, а температуру до 15–30 °C
Существенно влияет на громкость выстрела и звук от попадания пули в цель. Например, попадание пули в живую цель создает звук громкого и отчетливого шлепка, который на открытой местности с незначительным звуковым фоном можно отчетливо слышать в радиусе нескольких сот метров (!). Если пуля попала в автомобильную шину, то звук лопнувшей покрышки слышен весьма далеко, а если, например, в водосточную трубу, — то грохот может быть просто оглушительным. Бороться с этим звуком нельзя в принципе. Можно только маскировать его посторонними звуками на местности, выбирать место попадания пули (цель «помягче») и использовать состав предметов, находящихся за целью, наличие или отсутствие отражающих (булыжная мостовая или кирпичная стена) или поглощающих (трава, кустарник, деревья) предметов. Современные конструкции подавления звука выстрела делятся на четыре класса: надульные (многокамерные), интегральные, механические, специальное оружие с расширением газов в переменно-замкнутом объеме.
