Капсюли или пистоны

Капсюлем (пистоном) называют металлический колпачок с ударным взрывчатым составом, служащим для воспламенения заряда пороха. Колпачки из красной меди обыкновенно чувствительнее к удару, так как эта медь мягче желтой (латуни).

Таблица 53. Опыты Бельгийской правительственной испытательной станции в Льеже в апреля 1912 г.; р у ж ье 12 калибра, снаряд дроби №7 в 36 г

Примечание. «X»—нитропорох холостых патронов русской трехлинейной винтовки. После отсева пороховой пыли это был превосходнейший дробовой порох, много лучше не только «сокола», но и лишевского, и совершенно безопасный.

Таблица 54. Баллистика разных порохов

Для экономии цветных металлов в самое последнее время приступлено к изготовлению капсюлей из железа, покрытых или не покрытых тончайшим слоем меди. Пока еще эти пистоны не дают удовлетворительных результатов, так как требуют строго кондиционного, очень мягкого железа.

В Англии некоторые фирмы успешно пользовались железными капсюлями в середине XIX века. Впрочем, следует заметить, что с точки зрения экономии цветных металлов работать над разрешением производства капсюлей из железа не представляет интереса, так как на один миллион хороших, высоких шомпольных капсюлей идет менее 0,25 т (около 245 кг) меди, а на один миллион капсюлей для гильз центрального боя идет всего около 1/3 т (около 360 кг) меди—количество ничтожное. Дают же хорошие капсюли валютный товар — пушнину и дичь.

Для шомпольного ружья пистон должен быть не слишком велик и достаточно высок (около 4 мм), чтобы не сваливался со шпильки, и в то же время надеваться должен свободно. Пистоны слишком тонкие разлетаются при выстреле на кусочки, и если курок недостаточно закрывает шпильку, то иногда можно получить повреждение руки или глаз.

Удобны толстые «граненые» пистоны, т. е. с нарезанною вдоль боковою поверхностью; они не разрываются на осколки, а раскрываются по этим нарезам.

Для ружей центрального боя имеется множество образцов капсюлей. Приходится выбирать те, которые подходят к устройству гнезда в гильзе: плотно, но не слишком туго входят, садятся заподлицо, не пропускают назад газов, доходят составом до наковальни.

Так называемые «закрытые» пистоны, т. е. соштампованные вместе с наковаленкой, — несколько дороже, зато они лучше, так как свежая наковальня в каждом пистоне лучше обеспечивает or осечек. Для них, конечно, нужны специальные гильзы, или в латунных гильзах надо высверлить подходящее к ним гнездо.

Если взрывчатый состав в пистоне хорошо закрыт не бумагой, а оловянной фольгой, и хорошо залакирован шеллаком, то он не боится сырости и не дает осечек, даже пролежав несколько дней в воде (конечно, после этого необходима просушка). Удовлетворительные результаты дают и другие испытываемые теперь составы лака без употребления оловянного покрытия.

Сила пистона зависит не от! величины колпачка, но от количества и качества ударного состава. Применявшийся у нас до 1927 г. для охотничьих пистонов в послевоенное время состав был следующий: бертолетовой соли — 55,41 проц., антимония — 34,30 проц. и серы—10,29 проц., количество на 1 пистон—28 мг. Лучше пистоны с гремучей ртутью, но она гораздо опаснее в обращении при изготовлении, да и дороже, чем составы с бертолетовой солью.

По данным Журнэ, заграничные капсюли для черного пороха обыкновенно изготовляются с 50 проц. гремучей ртути, 25 проц. селитры и 25 проц. антимония (сернистой сурьмы) и вмещают 30 мг состава. Капсюли же для бездымного пороха вмещают от 35 до 38 мг состава, состоящего из гремучей ртути от 8 до 38 проц. в разных образцах, бертолетовой соли (хлорновато-кислого кали) от 25 до 47 проц. и антимония от 25 до 57 проц.

По анализам редакции лондонского «Фильда» состав капсюлей был таков (в процентах) (табл. 55).

Таблица 55. Состав капсюлей

На чувствительность часть этих капсюлей испытывалась, кладя капсюль со вставленной наковаленкой на металлическую доску и роняя на наковаленку груз в 56,7 г, а другая часть испытывалась в гильзах, вложенных в патронник ружья, причем груз, также в 56,7 г, падал на боек ружья. Понятно, что в последнем случае удару надо было придавать большую силу, принимая во внимание инерцию бойка и силу, нужную, чтобы сдвинуть его с места, — приблизительно, 0,0187 кг/м.

Вот результаты, средние из целых серий (табл. 56).

Таблица 56. Чувствительность капсюлей

Для определения быстроты зажигания пороха было определено время в десятитысячных долях секунды, протекающее от удара бойка по капсюлю до вылета снаряда из дула. При нитропорохе Шульце оно было таково (табл. 57).

Тяблща 57. Действие капсюля

Интересно сравнить с этой скоростью воспламенения то воспламенение, которое получается в кремневых ружьях. Хорошее,, старое кремневое ружье, испытанное таким же образом, показало не только медленность, но и разнообразие воспламенения, так как от удара кремня по огниву полки до вылета дроби проходило от 0,0750 до 0,1050, в среднем 0,0940 сек. Между тем в кремневке употреблен был чрезвычайно мелкий порох (№ 1), разумеется, черный.

Как величина зерна влияет на скорость зажигания, показывает ряд опытов с черным порохом одной и той же фирмы в одной и той же централке, причем время от удара курка до вылета дроби было с крупным порохом в полтора раза больше, чем с мелким. Именно, при порохе № 2—0,0059 сек., при порохе № 3—0,0046 сек., при № 4—0,0055 сек. и при порохе № 6 — 0,0063 сек.

В Америке изобретен около 1926 г. фирмой Ремингтон новый ударный состав, совершенно не действующий на сталь и даже охраняющий ее от оржавления. Это особенно важно при бездымных порохах, так как нагар черного пороха сильно ослабляет крайне вредное действие пистонных газов на ствол. Сейчас уже почти все крупные американские фирмы применяют подобные составы к большинству патронов, причем цена капсюлей не увеличена. Имеются подобные пистоны и в Европе.

Американские исследователи предупреждают, что следует применять неоржавляющие капсюли какого-нибудь одного состава, так как при стрельбе разными такими капсюлями продукты их горения, смешиваясь и действуя друг на друга, могут, наоборот, производить усиленное оржавление канала стволов.

Скорость горения пороха в значительной степени зависит от силы пистонов, даже при черном порохе. В особенности же бездымный порох требует сильных пистонов.

Сила взрыва зависит и от силы воспламеняющего удара: чем сильнее боевая пружина замка, тем сильнее взрыв. Наконец, от формы и длины бойка также в большой степени зависит действие пистона: слишком тупой или слишком острый боек, как и слишком короткий, ослабляют взрыв.

Это видно на прилагаемых фотографиях пламенного луча одной и той же партии хороших пистонов, воспроизведенных здесь, приблизительно, в 0,125 нату)альной величины.

На рис. 98 видно равномерное, сильное пламя хороших пистонов при' надлежащем бойке и силе удара. На рис. 99 — пистоны той же партии и при той же силе удара, но с тонким и слишком заостренным бойком,— здесь уже однообразие и частью сила взрыва утрачены. На третьей фотографии (рис. 100)— те же пистоны и хороший боек, но сила удара (собственно его скорость) слишком мала.

Рис. 93. Пламя хороших пистонов

Рис. 99. Те же пистоны при слишком тонком и остром бойке

Рис. 100. Пламя тех же пистонов с хорошим бойком, но при слабом ударе

Из наших пистонов самые сильные —военные винтовочные. Прежние военные (берданки) очень хороши для черного и слишком слабы для бездымных порохов; они отличаются выпуклым дном.

Наши закрытые пистоны, похожие по форме на превосходные французские («Жевело»), хорошо зажигают «сокол». Но недавно изготовлены открытые пистоны из красной меди, вполне пригодные для всяких бездымных порохов, кроме первого образца «глухаря».

Для сравнительного испытания силы капсюлей редакция лондонского «Фильда» построила очень простой прибор. Гильза с испытуемым капсюлем помещалась в массивную стальную матрицу, как в обыкновенный патронник ружья. В этой матрице по капсюлю мог наноситься удар, по силе, по форме и величине бойка вполне сходный с наносимым нормальным охотничьим ружьем.

Стальной стволик 20,3 см длиной с каналом 7,94 мм поперечника и с наружным поперечником, позволяющим ему свободно входить в гильзу, крепко вжимался в дно гильзы с помощью нажимного винта, ввинчивающегося в нарезку переднего конца матрицы и в то же время нажимающего на наружный кольцевой уступ стальной трубки. Нижний конец стенок стальной трубки был снаружи заточен на острие. Таким образом, при нажиме винтом острый конец стволика слегка врезывался в дно гильзы с внутренней стороны, вполне охватывая запальные отверстия капсюльного гнезда. Следовательно, при взрыве капсюля вся сила газов направлялась внутрь этого небольшого стального стволика.

К каналу стволика была очень точно пригнана, как хороший поршень, совершенно свободно двигающийся в канале, но не допускающий никакого прорыва газов, полированная пулька закаленной стали в 3,05 г весом. Пулька эта опускалась в стволик до дна гильзы и при взрыве капсюля выбрасывалась в приемник электромагнитного хронографа, помещенный в 1,829 м от конца стволика.

Таким образом определялась скорость полета пульки, которая при этом нисколько не повреждалась и служила для следующих выстрелов (табл. 58).

С каждым сортом гильз произведено было по 20 выстрелов, причем, кроме скоростей, определялась и живая сила пульки. Конечно, результаты давались в английских мерах, но для перевода живой силы в английских фунто-футах достаточно разделить даваемое число на 7, 23, чтобы получить килограммометры.

Если пистон очень толст или высок и потому трудно разбивается курком (как это бывает с военными пистонами в охотничьих ружьях), можно сделать его чувствительнее, несколько опиливая подпилком или точилом донышко и края.

Относительно капсюлей боевой винтовки, по силе и надежно-сти прекрасных, надо еще заметить следующее. Они отличаются не только большею толщиною металлического листа от охотничьих, но и—слегка—размерами. Для них допустимы такие величины допусков в размерах, какие в охотничьих капсюлях совершенно невозможны. Во-первых, в военный патрон капсюль вставляется машинным путем, а охотник вставляет капсюль ручным прибором. Во-вторых, дно винтовочной гильзы очень прочное, у наших же охотничьих гильз (в особенности у бумажных) донышко очень слабое и при туго идущем капсюле прогибается, что способствует осечкам.

Журнэ испытывал в ружье 12 калибра капсюли с разными количествами одного и того же ударного состава. Порох был плотный пироксилиновый французский «Т (AT)». Вот результаты (табл. 59).

Таким образом увеличение количества ударного состава на 20 мг или на 67 проц. увеличило начальные скорости на 59 м/сек., или на 17,5 проц., но подняло максимальные давления на 286 атм. или почти вдвое (на 94 проц.).

Таблица. 58. Сила капсюлей по опытам '"Фильд"

Таблица 59. Влияние количества ударного состава

Если при самом тщательном подборе огнеприпасов и самом аккуратном снаряжении патронов все-таки получаются очень заметные колебания в результатах выстрелов одной серки, то, несомненно, львиная доля в ряду причин этого явления приходится на некоторое разнообразие капсюлей даже в одной коробке лучшего качества. Совершенно понятно, что такая ошибка в отвешивании, которая не имеет никакого значения при определении заряда даже самого сильного пороха, оказывается огромной, если дело идет о количестве ударного состава.

Вот еще серия очень обстоятельных опытов редакции журнала «Фильд» в Англии (табл. 60).

В этой таблице каждая цифра — результат целой серии по 6 выстрелов, а для пороха (Куртис и Гарвей) № 6 была сделана и проверочная серия выстрелов.

Ружье было 12 калибра, со стволом в '762 мм длиной. Патроны заряжались совершенно одинаково и для пули, и для дроби, так что дробовой пыж. клался и на пулю. Капсюли определялись на силу не только по количеству ударного состава, но и по тому, на каком расстоянии луч пламени капсюля зажигает полоску пироксилина: капсюли Элея с 16,5 мг состава зажигали ее на расстоянии 22,9 см, а капсюли Кайноха с 19,4 мг—на расстоянии 27, 9 см.

Кроме времени, затраченного снарядом на продвижение по длине ствола, указана и средняя скорость этого движения внутри ствола, считая от верхнего пыжа до дульного среза 711 мм. Время считалось от удара по капсюлю до вылета снаряда из ствола.

Таблица 60. Действие капсюлей при разных условиях

Как видно, усиление капсюля во всех случаях вело к ускорению прохождения снаряда по стволу, другими словами, ускоряло зажигание пороха, но к значительному увеличению начальных скоростей оно вело только при плотных нитропорохах. При других порохах увеличение начальных скоростей было незначительно (и даже, при округлении цифр до целых метров, не всегда заметно), а при самом крупном черном порохе оказалось даже понижение скоростей.

Попутно эти опыты блестяще опровергают теорию С. А. Не-тыксы, полагавшего, что взаимное расклинивание дробин снаряда при движении по стволу поглощает не менее 0,8 всей энергии порохового заряда. Ведь внутри цельной пули никакого саморасклинивания не происходит, в особенности при таких ничтожных скоростях, как 300—350 м/сек. Однако пуля дала по сравнению с дробью приращения скоростей не на 400 проц., а всего только от 71/3 до 1,5 проц., и то лишь при черных порохах.

Надо иметь в виду, что сила действия капсюля зависит не только от количества и химического состава ударной массы, но и от силы удара курка, и от длины и формы бойка. При этом удар должен быть тем сильнее, чем толще боек (конечно, в части, бьющей по капсюлю). Нормальный боек имеет поперечник от 2,5 до 3 мм, с полусферическим, а еще лучше — с парабо-лоидальным концом.

Для такого бойка нужна сила удара около 0,025 кг/м.

Вот обычные данные ружейных замков (табл. 61).

Таблица 61. Характеристика ружейных замков

Таблица 62. Влияние бойков

В таблице 61 в пункте — «сила, потребная для взведения курка», — имеется в виду тот случай, когда усилие прилагается к той точке курка, которою он бьет по бойку (или по капсюлю, если замок без бойков).

Далее приводим обстоятельные опыты Р. В. С. Гриффита о влиянии бойков на воспламенение пороха. Вся эта серия выстрелов проведена из одного ружья, у которого боек постепенно укорачивался, и то заострялся, то закруглялся на конце. Все патроны заряжались совершенно одинаково, 2,72 г нитропороха Шульце и 30,9 г дроби № 6 (табл. 62).

Поучительно при рассматривании таблицы видеть, что наиболее чувствительные экземпляры всех четырех сортов капсюлей (т. е. дававшие высшую быстроту воспламенения заряда в каждой серии из 6 выстрелов) относились ко всем переделкам бойка почти одинаково безразлично (кроме острого бойка в 0,64 мм длиной): во всех случаях наивысшей быстроты воспламенения последняя колебалась между 0,0043 и 0,0059, сек., остальные же капсюли давали заметное замедление при острых бойках всякой длины, а при длине их в 1,9 мм и менее даже получались затяжные выстрелы (время воспламенения более 0,01 сек.). Но и при округленной вершине бойков укорочение их давало и замедление воспламенения и понижение начальных скоростей, а при укорочении их до 1,27 мм не только малые, но и средние пистоны давали затяжки и были даже две осечки.

Под длиною бойка понимается здесь то расстояние, на которое боек при нажиме курка выдается за обрез щитка колодки.

Вообще при нормальном ружье и при нормальных патронах должно проходить от удара бойка до достижения снарядом дула ружья (при проходимой снарядом длине ствола около 70—72 см длиной) около 0,0045—0,0050 сек. или менее. Если время это достигает 0,0080 сек., значит, патроны или ударный механизм не в порядке. Если же этот промежуток времени доходит до 0,0100 сек., то привычное ухо уже замечает промежуток между ударом курка и выстрелом, что и называется затяжкой. При промежутке в 0,0150 сек. затяжка уже очевидна почти для всякого.

Надо заметить., что наибольшего давления пороховые газы достигают, в зависимости от разных условий, через 0,0003 — 0,0010 сек. после удара курка по капсюлю, когда снаряд успел подвинуться вперед самое большее лишь на длину от одного до трех калибров. Но при затяжных выстрелах наибольшее давление газов в стволе достигается только тогда, когда снаряд уже успел продвинуться далеко вперед, до середины ствола и даже далее. Поэтому пороховые газы имеют много места для расширения, и наибольшие давления бывают очень низкими — по определению Журнэ, около 64—120 атм. Зато и у дула давления почти не падают, достигая здесь вместо обычных 30— 40 атм. до 60—100 атм. При этом, конечно, очень портится дробовая осыпь, для которой выгодны низкие давления у дула. Начальные скорости вместо 375 м/сек. падают до 200— 270 м/сек., и время прохождения снарядом ствола достигает 0,04 сек., т. е. удлиняется вдесятеро.

Нужно еще добавить, что капсюли, слабоватые для 12 и 16 калибров, могут оказаться, достаточно сильными для ружей более мелких калибров.

У нас последнее время имеются в продаже закрытые пистоны типа «Жевело» белого металла. Они отлично зажигают любой нитропорох, так как заметно сильнее даже боевого капсюля, который в свою очередь вдвое сильнее простого охотничьего открытого.