header_logo

Содержание / 1999 / Оружие и охота №1


На смену пороха - воздух

Оружие

Громадная упругость газов вообще и воздуха в частности давно уже породила идею пневматического оружия. Таким оружием, в котором движущей силой вместо пороховых газов служит сжатый воздух, известный романист Жюль Верн вооружил героев своего романа "20 000 лье под водой". Читая описание этого оружия у Жюля Верна, многие считали его фантастическим. На самом же деле Жюлю Верну в данном случае не пришлось фантазировать, поскольку за много лет до него, в 1650 г., оружейник Гуттэр изобрел первое пневматическое ружье. А в 1790-1815 гг. пограничные войска в Австрии были вооружены пневматическими ружьями Жирандони. Ружья эти имели крупные недостатки (малая дальнобойность, слабое пробивное действие пуль, быстрый износ), но одно то, что они 25 лет состояли на вооружении, доказывает их относительную ценность для того времени.

Пневматическое оружие вообще обладает многими хорошими свойствами. Прежде всего - это сравнительная "дешевизна" воздуха относительно пороха и, главным образом, меньший износ оружия при стрельбе. Горячие упругие пороховые газы, температура которых доходит до 3000о С, быстро разрушают канал ствола и оставляют в нем нагар, требующий систематической чистки оружия. Сжатый воздух не разрушает ствол и не загрязняет его канал. Поэтому "живучесть" ствола у пневматического оружия в десятки раз больше, чем у обыкновенного огнестрельного. Кроме того, выстрел из пневматического оружия абсолютно бездымный, что позволяет стрелку оставаться совершенно незаметным в бою. Все это объясняет давние попытки разрешить проблему пневматического оружия, но при этом, на первый взгляд, совершенно непонятно отсутствие такого оружия в наши дни в руках бойцов.

Это возможно понять, если разобраться в устройстве пневматического оружия. В каморе для воздуха, имеющей по сравнению со стволом значительно больший диаметр, ходит поршень. К нему присоединен шток, сжимающий воздух. После того как воздух сжат, оружие готово к выстрелу. Узкое отверстие, соединяющее камору со стволом, закрыто клапаном, который открывается при нажатии на спуск. При открытии клапана сжатый воздух, вырываясь в ствол, с силой выталкивает пулю из ствола.

Принцип устройства пневматического ружья весьма прост и недалек от той примитивной воздушной трубки, которой пользовались много сотен лет назад, стреляя отравленными колючками, африканские племена и который до сих пор используют школьники.

Основной порок пневматического ружья заключается в том, что источником энергии в нем служит, по существу, сам стрелок, а пружина и воздух лишь накапливают с неизбежными потерями энергию стрелка, не позволяя ему сосредоточиться на наведении оружия в цель. Порох же, по сравнению с воздухом, обладает значительно большей внутренней химической энергией и производство выстрела из огнестрельного оружия порой не требует значительного усилия на сжатие воздуха стрелком. Человеку для метания обычной боевой пули на 500-1000 м понадобилось бы производить огромную мускульную работу, а для метания снаряда - предварительную работу уже сотен людей в течение нескольких часов. Если же быстро сжимать воздух с помощью какого-либо механизма до нужного высокого давления, то произойдет чрезвычайно большое нагревание сжимаемого газа. Например, при быстром сжатии газа до 30 МПа его температура повысится от 0 до 1500о С, приближаясь по величине к температуре пороховых газов при выстреле. В этом случае сводится на нет одно из основных преимуществ пневматического оружия.

Именно поэтому сжатый воздух стали доставлять уже готовым к действию в специальных патронах (баллонах) и освобождать непосредственно в оружии. Запас сжатого воздуха, достаточный для нескольких выстрелов, помещали в приклад винтовки и выпускали с помощью специальных дозирующих приспособлений по мере надобности. Этот же принцип работы применялся в упоминавшемся ружье Жирандони, выпускавшем за счет энергии сжатого воздуха, помещенного в прикладе, подряд до 20 пуль. Во вполне современном "газовом" ружье (калибр 4,5 мм) баллон содержит жидкую углекислоту, запаса которой хватает на 800 выстрелов. Правда, дальность стрельбы из этого ружья составляет всего лишь 10 м. Немногим лучше получается результат при использовании газа, сжатого до 10-15 МПа. А ведь давление пороховых газов в канале ствола боевого оружия должно быть не менее 200-300 МПа, чтобы с нужной силой и на большую дальность доставлять пулю к цели. Не меньшее давление должен оказывать и сжатый воздух.

В пневматическом же оружии с готовым запасом сжатого воздуха кривая давления на дно снаряда имеет вид треугольника. То есть давление сжатого воздуха на дно пули начинает расти от ноля после того, как клапан открыл доступ воздуха в канал ствола. Достигает максимума, когда весь запас сжатого воздуха попадает в ствол и падает к моменту вылета пули из ствола.

Очевидно, для получения среднего давления, нужного для производства выстрела из пневматического оружия, по своим энергетическим характеристикам близкого к огнестрельному, пришлось бы наибольшее давление в пневматическом оружии доводить до величины в 3-4 раза превышающее среднее. А если принять во внимание сложность хранения воздуха, сжатого до 400-500 МПа, сложность устройства механизма, выпускающего этот воздух в канал ствола, то совершенно очевидна трудность замены пороха готовым запасом сжатого воздуха в боевом оружии.

Можно, правда, рассмотреть еще один прием использования сжатого воздуха в оружии - подачу его в оружие непосредственно от компрессоров, т. е. от машин, которые сжимают воздух.

Этот прием также имеет свою историю. В 1884 г., когда было известно только одно сильное взрывчатое вещество - динамит, естественно, пытались применить его в артиллерийских снарядах, все еще наполнявшихся тогда дымным порохом. Но динамит совершенно непригоден как разрывной заряд обыкновенной порохострельной артиллерии - от резкого толчка снаряда в канале ствола он неизбежно взрывается, и, значит, снаряд вместо цели разрушает само орудие. Поэтому изобретатель Залинский и предложил американцам использовать его "динамитные" пушки, стреляющие с помощью сжатого воздуха. Предложение было принято, и в 1888 г. 250 таких орудий береговой обороны установили. Их калибр - 38 см, длина чугунного ствола - 15 м, длина применяемых снарядов - 3,35 м и 1,83 м, дальность стрельбы составляла соответственно 1800 и 5000 м. Для каждой пушки имелась машинная установка, сжимавшая воздух до 140 атм. Сжатый воздух по системе подземных труб поступал к орудию, в нужный момент заполнял специальную камору и выталкивал снаряд. Но на войне пушки оказались не меткими - они не дали ни одного попадания в корабль противника. Естественно, что с появлением новых сильных взрывчатых веществ, выдерживающих сотрясение при выстреле из порохо-стрельных орудий, от пневматических пушек Залинского отказались и с тех пор к подобным орудиям не возвращались.

Основные недостатки таких орудий - их громоздкость и неподвижность (машинные установки - компрессоры), малая меткость даже при небольшой дальности стрельбы.

Однако в первую мировую войну идея пневматических орудий все же нашла себе применение в виде пневматических минометов, стрелявших крылатыми минами на расстояние 200-300 м. Это были орудия ближнего боя, вскоре вытесненные более точными минометами Стокса. Лишь в тренировочных и спортивных ружьях и пистолетах вполне возможно использовать наряду с энергией пороха и энергию сжатого воздуха, что дает даже ряд преимуществ оружию последнего типа.