Почему не отлететь назад при выстреле из винтовки: факты об оружии
За один бой пулемет может сделать тысячи выстрелов
Почему ствол пулемета ребристый? Что такое водяной глушитель для пистолета? Интересные факты об оружии рассказывает программа "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Почему человек не отлетает назад при выстреле из винтовки
Начальная скорость пули знаменитой винтовки Мосина – основного стрелкового оружия русских солдат в Первой мировой войне – составляет 850 м/с.
И это неудивительно, ведь давление пороховых газов, которые толкают свинцовый снаряд, составляет 2500 атмосфер. Что в 400 раз больше, чем в колесе карьерного самосвала.
Такое же давление, согласно закону Паскаля, оказывается и на приклад оружия. Но вот вопрос: почему тогда человека с ружьем не отбрасывает назад с той же скоростью, что и пулю?
Чтобы на него ответить, нужно вспомнить закон сохранения импульса.
"Импульс, приобретаемый пулей, и импульс, получаемый орудием, они равны, но импульс – это мера движения, перемножение массы и скорости. Если масса маленькая, скорость получается большая. Если масса большая, скорость получается маленькая, чтобы их суммы были равны", – пояснил старший преподаватель РТУ МИРЭА Константин Куликовский.
Импульс, который возникает в стволе винтовки при выстреле, разгоняет до бешеной скорости девятиграммовый кусок свинца. Но он не способен отправить в полет стрелка, который весит как минимум килограммов 50.
Эксперимент № 1: показываем, почему стреляющий остается на месте
Для наглядной демонстрации авторы программы взяли гайку – она сыграла роль пули.
Рядом с ней разместили массивный груз – это как будто человек.
А между гайкой и человеком установили пружину, которая разжималась с одинаковым усилием в обе стороны – как пороховые газы.
"Мы имитируем взвод курка и одновременно освобождаем потенциальную энергию пружины слева и справа. Как можно заметить, у нас сейчас сместился массивный груз незначительно. Маленькая гаечка улетела достаточно далеко, почти на 5 метров", – отметил старший преподаватель РТУ МИРЭА Константин Куликовский.
Почему ствол пулемета делают ребристым
За один бой пулемет может сделать тысячи выстрелов. И каждый из них будет нагревать его ствол, пока он не раскалится докрасна или оружие не заклинит.
Чтобы оттянуть этот критический момент, стволы пулеметов всегда делают ребристыми.
"Рифленый металл лучше отводит тепло за счет циркуляции воздуха, потому что большее количество молекул приходит в соприкосновение с поверхностью единовременно и, соответственно, способно забирать большее тепло за счет конвекции, то есть за счет движения воздуха", – уточнил кандидат технических наук, доцент РТУ МИРЭА Олег Рубан.
Эксперимент № 2: как работает ребристый пулеметный радиатор
Чтобы продемонстрировать, как работает ребристый пулеметный радиатор, экспериментаторам понадобились две алюминиевые детали: одна с плоской поверхностью, а другая с рифленой.
- С помощью фена их разогрели до 60 градусов, дали три минуты на охлаждение и вооружились термометром.
- Образец, у которого не было теплоотводящих ребер, за это время остыл на восемь градусов.
А о том, как себя чувствовала рифленая деталь, рассказал кандидат технических наук, доцент РТУ МИРЭА Олег Рубан:
"По прошествии трех минут температура образца составила 38,4°С. Мы видим, что образец, у которого есть теплоотводящие ребра, за один и тот же промежуток времени охладился гораздо быстрее".
Что такое водяной глушитель стрелкового оружия
Прицельная дальность первых дульнозарядных ружей составляла 40–50 метров. Немного. Зато при стрельбе они производили такой грохот, что вражеские солдаты, которые слышали огнестрельное оружие впервые, в страхе разбегались. Со временем шумовой эффект от пальбы сошел на нет.
Более того, инженеры всех армий стали ломать головы над тем, как сделать винтовки и пистолеты менее громкими. Потому что такое оружие позволяло побеждать врагов без лишнего шума.
Эксперимент № 3: как работает бесшумное оружие
В реальной жизни глушитель пистолета работает совсем не так, как показывают в кино. Он глушит звук "выстрела", но не делает его бесшумным. Поэтому еще в начале Великой Отечественной войны военные конструкторы приступили к разработке действительно бесшумного оружия.
На основе чертежей этих конструкторов ведущий программы Алексей Иванченко смоделировал такой патрон.
- Он состоит из пули, которая вставлена в гильзу.
- Если в обычной гильзе находится порох, то здесь сначала заливают воду.
- Затем устанавливают пыж, чтобы отделить воду от порохового заряда.
- Роль порохового заряда будет играть петарда.
- В самом конце ведущий установил заглушку с противоположной стороны.
Что дает звук выстрела
Газы, вылетающие из ствола. Когда порох сгорает, он выделяет огромное количество газов, давление повышается, именно такой скачок давления и дает хлопок, то есть звук выстрела.
Что происходило во время эксперимента
Порох взрывается, давит на воду. Вода, в свою очередь, выталкивает пулю, но запирает газы внутри гильзы. То есть, они не выходят. А значит, по идее, не должно быть звука выстрела.
Но все познается в сравнении. Поэтому в программе сначала взорвали петарду на воздухе, а потом взорвали ее внутри импровизированной бесшумной пули.
- В первом случае – 120 децибел. Это на грани болевого порога.
- А при выстреле из бесшумного патрона практически ничего не было слышно.
Почему так происходит?
Вода задерживает газы внутри гильзы, а нет газов – нет и громкого выстрела.
Но почему же тогда такие патроны не пошли в серию?
У них было два существенных недостатка. Во-первых, на морозе вода замерзает. А во-вторых, нет газов – нет перезарядки. То есть такое оружие становится одноразовым.
Эксперименты выполнены профессионалами. Не повторяйте в домашних условиях.