Действие пороховых газов на ствол и меры по его сбережению

При горении заряда пороховые газы в стволе оружия создают, как мы уже говорили, очень высокое давление. Даже наименьшее давление в дульной части ствола в момент вылета пули равно нескольким сотням
атмосфер. Естественно, чтобы выдерживать такое напряжение, ствол оружия должен иметь большую прочность. Зависит она от толщины стенок ствола и качества металла.

В соответствии с характером кривой давления газов ствол огнестрельного оружия в казенной части делается толще, а в дульной – тоньше. Толщина стенок его рассчитывается с таким запасом прочности, чтобы они выдерживали давление пороховых газов больше нормального на
несколько сотен и даже тысяч атмосфер. Это значит, что ствол оружия в отдельных случаях может выдержать громадное давление – до 5500 кг/см².

При выстреле стенки ствола, сопротивляясь давлению газов, расширяются, поэтому их прочность рассчитывается так, чтобы металл подвергался только упругим деформациям расширения: под давлением расширялся, а по прекращении его принимал первоначальные размеры. В практике разрыв стволов – крайне редкий случай, а раздутие происходит довольно часто. В подавляющем большинстве это результат
небрежного отношения и безграмотной эксплуатации оружия.

Если же давление в стволе превысит расчетную величину (в данном случае 5500 кг/см²), то наступит остаточная деформация и ствол окажется раздут (рис. 7) или даже разорван.

Рис. 7. Результат попадания в ствол постороннего тела

Причиной образования раздутий, как правило, являются посторонние тела, находящиеся при выстреле в канале ствола: оставшаяся после чистки тряпка, пакля, кусочки дульца гильзы, собравшаяся в каплю густая смазка, пробка из грязи или снега. Они становятся препятствием, своего рода тормозом, который приводит к некоторому замедлению движения пули. Упругие пороховые газы, следующие за пулей, наталкиваясь на ее дно, создают обратную волну, основная же масса газа продолжает двигаться в направлении дульной части. Столкновение двух волн газов создает сильное радиальное давление, превышающее запас прочности ствола. Это резкое возрастание давления и вызывает раздутие, а подчас и разрыв ствола.

Обнаружить раздутие ствола нетрудно при внимательном осмотре его канала – оно имеет вид теневого кольца. Иногда его можно найти на ощупь – оно выступает наружу в виде кольцевой выпуклости на стволе.

Во избежание раздутия необходимо тщательно протирать канал ствола оружия и внимательно осматривать его перед стрельбой. Следует также оберегать патроны от загрязнения, хранить их в упаковке, а не россыпью.

Небольшие раздутия в середине ствола или в казенной его части незначительно влияют на кучность боя. Оружие, имеющие раздутие ствола в дульной части, становится совершенно непригодным для точной стрельбы.

В процессе эксплуатации ствол оружия значительно изнашивается. Этому способствует целый ряд причин механического, термического и химического характера.

Проходя по каналу ствола, пуля под действием больших сил трения постепенно закругляет грани полей нарезов, происходит стирание внутренних стенок. Кроме того, движущиеся с большой скоростью частицы пороховых газов с силой ударяют о стенки канала, вызывая на их поверхности так называемый наклеп. Суть этого явления в том, что поверхность канала ствола покрывается тонкой коркой с постепенно развивающейся в ней хрупкостью. Происходящая при выстреле упругая деформация расширения ствола ведет к появлению на внутренней поверхности металла мелких трещин. Образованию таких трещин способствует и высокая температура пороховых газов, которые вызывают частичное оплавление поверхности канала ствола. В нагретом слое металла возникают большие местные напряжения, они и ведут к появлению и увеличению трещин. Повышенная хрупкость поверхностного слоя металла и наличие трещин на нем приводят к тому, что при прохождении пули по каналу ствола в местах трещин образуются сколы металла.

Очень изнашивается ствол и от нагара в канале ствола. Он представляет собой остатки сгорания ударного состава и пороха, а также металла, соскобленного с пули и выплавленного из нее, оторванные газами кусочки дульца гильзы и т.д.

Содержащиеся в нагаре соли обладают свойствами вбирать в себя влагу воздуха, растворяться в ней и образовывать растворы, которые, вступая в реакцию с металлом, приводят к коррозии, появлению в канале ствола сначала сыпи, а затем и раковин. Все это ведет к изменению поверхности канала ствола, увеличивается его калибр, особенно у дульного входа, и, естественно, к снижению его прочности в целом.

Увеличение калибра ведет также к уменьшению начальной скорости пули, а отсюда – к резкому ухудшению боя оружия, то есть к потере им своих баллистических качеств.

Однако кучность боя нарезного оружия ухудшается не только из – за разрушения поверхности канала ствола и его износа. Причинами становятся также томпакизация стволов при стрельбе оболочечными пулями и свинцевание стволов при стрельбе свинцовыми пулями, то есть отложение на полях и в углах нарезов металла, который к тому же наслаивается неравномерно. Металлические отложения в каждом стволе происходят по – разному, и в каждом экземпляре оружия по – разному изменяется бой.

Пригодность ствола для дальнейшей стрельбы определяется его «живучестью» – способностью выдержать определенное количество выстрелов, после которых он теряет свои баллистические качества.

Невозможно с уверенностью сказать, как долго прослужит тот или иной ствол. Частично это связано с тем, что одинаковых стволов не бывает, все зависит от качества и глубины нарезов, ствольной стали, а также диаметра ствола – был он на тысячную миллиметра больше или меньше эталонного. Продлить срок «живучести» ствола позволяют правильный уход за ним, бережное отношение, своевременная чистка и стрельба без
перегрева. По заводским параметрам срок службы стволов у каждого вида оружия свой (ПСМ – 3000 выстрелов, ПМ – 4000 выстрелов, АПС – 8000 выстрелов, СВД – 6000 выстрелов, АК – 10000 выстрелов, РПК – 20 000 выстрелов, ПК – 25 000 выстрелов).