Телескопические и бинарные патроны с одной стороны очень похожи, ведь и у тех, и у тех разделеный заряд. Только цели разные.
Основная цель телескопического боеприпаса в компактности. В обычном патроне часть объема - это воздух окруженный металлической гильзой. Это конечно делает патрон габаритнее, тяжелее и дороже. Если убрать воздух и объем, то сразу возникнет проблема плотности заряжания. Особенно эта проблема актуальна для "быстрых" порохов, которые и используются в пулеметных и автоматных патронах.
Чем выше плотность заряжания (соотношение веса пороха к объему гильзы), тем быстрее нарастает пик и тем больше риск детонации. Поэтому и пытаются решить проблему разделив заряд на 2 части: к основному заряду добавляют небольшой вышибной заряд, который выталкивает пулю из патронника в ствол увеличивая объем и снижает плотность заряжания для оптимального горения основного заряда. В этом случае удается снизить и занимаемый боеприпасом объем и вес. В теории еще и цена должна снижаться. но на практике пока такие патроны дороже ввиду технологической сложности и эффекта масштаба. Если вдруг вам интересно подробнее узнать о существующих и перспективных телескопических боеприпасах напишите в комментах.
Бинарные патроны решают другую проблему. Для пули (как и других снарядов) , чтобы в канале ствола давление нарастало по мере ускорения пули. Но чем дальше пуля продвигается по стволу, тем больший объем остается за ней. Если для создания избыточного давления в четвертой четверти нужно вчетверо больше объема газов, чем в первой четверти, а ведь в идеале давление-то должно еще и нарастать.
А если порох не прогрессивно горящий (как в большинстве массовых патронов), то добиться этого в длинноствольных системах невозможно. Да и с ними тоже далеко не все гладко. Что такое прогрессивно горящий порох? Это порох, чьи "зерна" имеют форму с постоянно увеличивающейся поверхностью. Например порох с 7-ю трубками горит на 80% прогрессивнее. Хотя ведь нужно не на 80%, а в разы. За счет этого количество горящего пороха в момент времени растет. Но если посмотрите на то как они выглядят, то не будете удивляться, что обычно используют что попроще. Например замедление горения добавляя флегматизаторы. Но это не очень хороший путь, потому что фактически просто ухудшается горение и за счет этого растягивается во времени.
Если не брать порох прогрессивного горения, то ситуация крайне печальная. Дегрессивные пороха сферической и цилиндрической формы имеют как видно на рисунке г) ужасную кривую сгорания. Это приводит к тому что длинный ствол не только не улучшает, но даже может синжать начальную скорость пули из-за трения. А короткий ствол - это короткая прицельная линия и вытекающая отсюда худшая точность. Ну и чрезмерная пиковая нагрузка в начале разгона не добавляет позитива. Порох постоянного горения (пункт а)) имеет лучшую кривую, но все равно она не возрастает, а убывает, хоть и медленно. Радикально могут улучшить ситуацию конические стволы, но они не используются. Если вам интересно больше узнать о таких стволах - напишите в комментариях.
Как по-разному меняется давление в стволе в зависимости от разных порохов можно оценить на таком примере:
Движение в стволе в калибрах давление в атм.
1 порох 2 порох
5 2914 2048
15 1811 1811
25 1103 1493
40 551 1181
И для оружия с длинным стволом как вариант предложили бинарный заряд. Заряд разделяется на две неравные части как и в уже описанном случае но с отличиями. Первый заряд не гораздо меньше второго, а наоборот, больше. Заряды разделены просто картонной сгораемой перегородкой. Это дает возможность получить прогрессию без существенного возрастания импульса отдачи и без увеличения веса ствола. Какой дают прирост бинарные заряды видно из данных ниже. Один из стрелков настолько заморочился, что замерял данные отстрела своего гладкоствола и выложил на одном из форумов.
Обычные патроны:
Сокол 2.0г Полева-3 23г - P=56,1 (48,2)MPa, V=414 м/с
Сокол 2.0г Полева-3 23г - P=56,1 (48,2)MPa, V=415 м/с
Сокол 2.3г Полева-6 27г - P=64,1 (55,0)MPa, V=415 м/с
Сокол 2.3г Полева-6 27г - P=70,1 (60,2)MPa, V=416 м/с
Патроны с бинарным зарядом:
Сокол 2.0г+2К+1.0г Полева-3 23г - P=64,2 (55,0) MPa, V=499 м/с
Сокол 2.0г+2К+1.0г Полева-3 23г - P=60,1 (51,6) MPa, V=505 м/с
Сокол 2.0г+2К+1.0г Полева-3 23г - P=68,1 (58,6) MPa, V=506 м/с
Сокол 2.0г+1К+1.0г Полева-6 27г - P=70,1 (60,2) MPa, V=493 м/с
Сокол 2.0г+1К+1.0г Полева-6 27г - P=70,3 (60,3) MPa, V=516 м/с
Сокол 2.0г+1К+1.0г Полева-6 27г - P=76,1 (65,4) MPa, V=519 м/с
Прибавка в скорости на четверть означает рост энергии больше, чем в полтора раза при увеличении заряда всего на 30%. Часть охотников пишет, что отдача такая же как при монозаряде 2.3 г. Другой части субъективно кажется. что несколько больше. Несколько выросла точность. Я если честно для дроби скорее вижу смысл в большинстве случаев не скорость увеличивать, а вес дроби. Но это не так важно, как факт, что результаты однозначно слишком весомы, чтобы их можно было игнорировать. И если телескопические патроны пока нет возможности использовать. Они наряду с плюсами пока не избавились от проблем. И для них нужно специальное оружие. А вот бинарные заряды можно использовать уже сейчас. Если вам вдруг интересно какими еще способами можно улучшить внутреннюю баллистику, упомяните конечно об этом в комментариях под статьей. И предваряя вопрос можно ли разделять заряд не на 2, а на 3 и более частей и каков будет эффект могу сказать, что фашисткая Фау 3 имела много этих зарядов, как и Вавилон гениального оружейника Джеральда Булла. Ну и конечно если хотите больше узнать о гении артиллерии или о немецкой многоножке оставляйте комментарии.
Как-то получилось, что заметка о 2-х видах патронов превратилась в статью о внутренней баллистике)) Спасибо за то что прочли и за лайк, и за подписку. Не прощаюсь.
