Скорость пневматической пули – едва ли не главное, что интересует покупателей винтовок. Именно ей посвящена масса легенд, которые с удовольствием тиражируют продавцы, а то и сами производители. Попытаемся расставить точки на «и» и определить реальные скорости пневматических пуль.
Что не так со скоростями?
Поводом к этому обзору послужили совершенно удивительные новости 2017 года.
Солидная и всегда крайне консервативная германская "Diana", никогда ранее не увлекавшаяся фантастикой, в "Каталоге 2017" начала давать для своих новых, оснащенных фирменными газовыми пружинами высокого давления (ГПВД) "N-TEC" винтовок класса "магнум" (компрессор 25х100 мм) скоростные показатели в 400 (!) метров в секунду (см. "Пневматические винтовки "Диана").
При этом легендарно педантичные немцы даже не заметили, что сами себе противоречат. Ладно, оставили для своего классического "супермагнума" 350-й серии с куда более объемным компрессором скорость 380 м/с (тоже, кстати, изрядно завышенную). Спишем это на некие "волшебные" свойства газовой пружины, хотя - между нами - по усилию они не отличаются от витых аналогов. Но ведь и для новейшего "супера" "Diana Panther 350 N-TEC" (на фото) с компрессором 29х100 мм и значительно более мощной ГПВД указали все те же 400 м/с.
Вот как так получается, неужели в Германии все калькуляторы поломались?..
А крупнейшая оружейная компания Европы испанская "El Gamo" вообще не стала стесняться и просто резко подняла эти характеристики для всего модельного ряда. Так, старый добрый "Hunter 440" ни с того ни с сего вдруг "застрелял" со скоростями в 386 м/с, хотя еще три месяца назад выдавал опять же малость завышенные рекламные 305 м/с. А новейшие образцы 2017 года, действительно самые мощные в мире "супермагнумы" "Hunter 1250 Grizzly IGT Mach1" и "G-MAGNUM 1250 IGT" (на фото) - и вовсе под 500 м/с! (см. "Пневматические винтовки "Гамо")
Понятно, "ничего личного, только бизнес", и все же такая погоня за ростом продаж для столь именитых производителей выглядит как-то несолидно. Даже турецкий "Хатсан", все изделия которого однозначно мощнее диановских аналогов, в "Каталоге 2017" не стал демонстрировать чудеса маркетинга и сохранил для своих изделий прежние характеристики. Так поступили и "Кросман" со "Стоеджером". Что же происходит, и как все обстоит в действительности?
Итак, реальные, а не рекламные, скоростные показатели для основных классов пружинно-поршневых винтовок и основных же типов пуль выглядят примерно следующим образом, с поправкой на особенности конструкции и т.п.:
- для "магнум", 20 джоулей: "полуграммы" (0,55 г) - до 280 м/с, "тяжелые" (0,68 г) - 240 м/с. "Хатсаны" (25 Дж) - до 300 м/с с легкими пульками (что уже нежелательно) и 270 с тяжелыми.
- для "супермагнум", 29-33 джоуля: "тяжелые", они же минимально допустимые (0,68 г) - 290-310 м/с.
Откуда же берутся озвученные в начале главы фантастические цифры в 380 и более м/с? У меня на трех магнумах ("Diana 31", "Gamo Socom Carbine Luxe", "Hatsan Striker") и одном "супере" ("Hatsan mod 135") скорости вполне соответствовали приведенным в качестве реальных примеров. По скоростным показателям ни одна пневматическая винтовка не может соперничать даже с гладкоствольным огнестрельным оружием, не говоря уже о нарезном. Подвох кроется в использовании для рекламных целей сверхлегких, совершенно не предназначенных для такой мощности, летящих криво, но зато очень быстро, пулек.
То же справедливо и в отношении пневматики с предварительной накачкой (PCP). Конечно, затолкав в барабан сверхлегкую пулю и от души поработав насосом, можно добиться скоростей, превышающих и 400 метров в секунду, почти на уровне гладкоствольного огнестрела. Однако в реальности владелцы PCP использует подходящие именно для своего оружия боеприпасы и оптимизирует давление (т.н. "плато") или выставляют редуктор на опять же оптимальные показатели. В зависимости от калибра оружие выдает от 220 до примерно 320 м/с, причем чем оно мощнее, тем скорости ниже, а пули тяжелее! К тому же устанавливаемые на большинство современных PCP-винтовок глушители, как и у огнестрела, корректно работают только на дозвуковых (до 330 м/с) скоростях.
На приведенном ниже видео показан отстрел охотничьей корейской 9-миллиметровой винтовки класса "BigBore" (БигБор) с мощью пяти "Хатсанов". Если кто ожидает от неё именно "космических" скоростей, он будет очень разочарован - реальность здорово отличается от фантастики.
Дело в том, что для охоты и вообще серьезных целей и задач важно останавливающее действие. Проще говоря, легкими высокоскоростными пулями хорошо пробивать доски на спор, а тяжелая в них застрянет, передав массе дерева всю разрушительную энергию. То же верно и в отношении живой плоти. Вот как-то так.
В принципе, на этом можно было бы и закончить - истина озвучена, виновники названы. Но если вы действительно хотите разобраться в сути вопроса, а главное, определиться с характеристиками конкретно своей винтовки и подобрать к ней оптимальные боеприпасы, то останавливаться не стоит. Далее я приведу примеры вычислений реальных показателей пневматического оружия. Постараюсь ограничить количество цифр и формул, но и вовсе без них обойтись не удастся.
Формула расчета энергии, скорости и массы пули
Сейчас мы проведем "сеанс разоблачения черной магии" рекламщиков и сочинителей сказок. Для этого прибегнем к помощи математики и физики, а также более узко специализированной баллистики. Которые, в отличие от изучения мифов и легенд, относятся к точным наукам.
Опираться будем на официально приводимые производителями винтовок показатели энергии ("мощности"), которые в отличие от скоростных вполне объективны. А знаете почему?
Во-первых, оружейное законодательство большинства стран ориентируется именно на них, а с такими вещами не шутят. Во-вторых, на продажи эти реальные цифры не особо повлияют. Если метры в секунду прекрасно представляет себе большинство людей, то с энергией уже возникают проблемы - какие такие джоули, кто их вообще видел? Всё, как у автолюбителей: максимальная скорость в км/час (кстати, тоже всегда завышенная) доступна для понимания любой "блондинке", а вот с ньютон-метрами крутящего момента уже проблемы.
Существует фундаментальная формула E = mv2/2, где «Е» – энергия, «m» – масса, а «v» – скорость. То есть все эти величины взаимосвязаны и зависят друг от друга. А теперь рассчитаем реальные показатели для пневматических винтовок с различным уровнем энергетики («мощи»). В категории пружинно-поршневых это будут безлицензионные версии до 7,5 джоулей, «магнумы» - 20-25 джоулей и «супермагнумы» с показателем в 30 джоулей. Винтовки с предварительной накачкой (PCP) рассмотрим уже в трех основных калибрах - 4,5 (.177), 5,5 (.22) и 6,35 (.25) мм; энергетика, соответственно, 37, 53 и 60 джоулей.
Итак, в первую очередь определимся, что же за пули имеют в виду производители/продавцы пневматики, приводящие заоблачные скоростные показатели для рекламируемых винтовок.
Определяемся с оптимальным весом пули в зависимости от мощности оружия
Сначала – оптимальные характеристики:
Так называемые «полуграммы» (около 0,55 г) снаряды желательны на оружии 7,5-16 джоулей и допустимы на любой винтовке мощностью до 18-20 джоулей. Для хатсановских «магнумов» и любых «супермагнумов» своеобразным стандартом являются 10,5-10,65 grain (0,68-0,69 грамма). Оптимальную энергетику серьезные производители, как правило, указывают непосредственно на банке, например, «16 J» или «>25 J». Многое зависит также от особенностей конкретной винтовки, скажем, прослаблен или, напротив, пережат у нее ствол. Даже от твердости сплава пульки (см. "Пули для пневматики и особенности стрельбы").
Теперь посмотрим,соответствуют ли этим требованиям заявленные для пневматических винтовок характеристики. Вот результаты вычислений.
1. Безлицензионная пневматика до 7,5 джоулей, для которой базовой является скорость порядка 170 м/с (она же закреплена и законодательно).
«МР-512»
Итак, подставляем известные значения в формулу:
7,5 = m * 1702/2
И проводим знакомые по школьным годам вычисления:
2E = m*v2
m = 2E/v2, т. е. m = 2*7,5/1702
m = 0,00051 кг, или 0,51 грамма.
То есть все правильно, речь идет именно о т.н. «полуграмме» - пульке как раз и предназначенной для винтовок небольшой мощности. Здесь производители/продавцы ориентируются на требования законодательства (основывающиеся именно на математических расчетах) и, дабы не вступить с ними в конфликт, дают объективные показатели.
Теперь о мощной пневматике в оригинальном исполнении (для США, ЮАР, Австралии и еще ряда стран) или с восстановленной мощностью (для России, Украины и большинства других государств). Последнее в зависимости от модели достигается заменой ослабленной пружины или поршня на оригинальные, а также рассверливанием перепуска (см. "Виды пружинно-поршневых винтовок").
2. Винтовки класса «магнум», для которых производители декларирует скорость в 305 м/с. Сначала о наиболее распространенных образцах с компрессором 25х100 мм и энергией 20 джоулей.
20 = m * 3052/2
m = 2*20/3052
m = 0,00043 кг, или 0,43 грамма.
То есть, масса пули даже меньше, нежели в предыдущем варианте. Использовать столь легкие снаряды с 20-джоулевыми «магнумами» уже нежелательно, получится своеобразный облегченный аналог разрушительного холостого выстрела. Да и найти-то такие пульки затруднительно, в основном это будут известные по советским тировским «духовушкам» колпачки DS. Вот только предназначены подобные «изделия» в основном для 3-джоулевых (!) пистолетов и винтовок.
3. Теперь о магнумах турецкой компании «Хатсан», которые обладают компрессорами 27х100 мм и, соответственно, большей мощностью – 25 джоулей.
«Hatsan 95»
25 = m*3052/2
m = 0,54 грамма.
Эта масса пульки уже, хоть и находится на грани допустимого (для подобной мощности), но все же еще куда ни шло. То есть хатсановцы для магнумов приводят более-менее объективные скоростные показатели. В чем мы еще раз убедимся несколько позже.
4. Винтовки класса «супермагнум», с классическим компрессором 29х120 мм, декларируемой рекламной скоростью 380 м/с и энергией от 29 (у «Диана 350») до 33 (у «Хатсан 125», «Гамо Хантер 1250», «Стоеджер Х50») джоулей. Возьмем ровные 30 Дж.
«Stoeger X50»
30 = m * 3802/2
m = 2*30/3802
m = 0,00041 кг, или 0,41 грамма.
Ну, это уже вообще ни в какие ворота не лезет. Оптимальная для «супермагнумов» масса пульки составляет около 0,68 грамма/10,5 grain (я предпочитаю чуть более серьезные 0,69 г - на фото). В противном случае вполне можно распрощаться не только с точностью-кучностью, но и с перепуском, манжетой, а то и «грибком» поршня.
Помните только, что "слишком хорошо - тоже не хорошо", то есть сверхтяжелые для 177-го калибра пульки весом от 1 грамма предназначены уже исключительно для PCP-пневматики. Большинство образцов которой изначально мощнее любого "супермагнума".
5. Пневматические винтовки с предварительной накачкой (PCP). Для примера возьмем «Hatsan Galatian II» (на фото).
Производитель декларирует для него следующие показатели:
— .177 (4,5 мм) – 360 м/с, 37 джоулей
— .22 (5,5 мм) – 333 м/с, 53 джоуля
— .25 (6,35 мм) – 303 м/с, 60 джоулей.
Итак, приступим.
37 = m * 3602/2
m = 0,57 грамма, что, в принципе, допустимо даже для такой мощности, поскольку у PCP-винтовок отсутствуют чудовищные ударные нагрузки, характерные для пружинно-поршневой пневматики. Хотя опять же показатели точности-кучности уже будут не фонтан. Да и для охотничьих целей столь легкие пульки тоже не годятся.
Дальше углубляться в расчеты не буду, просто приведу их результаты:
- в калибре 5,5 мм масса пули составила 0,96 грамма
- в калибре 6,35 – 1,3 грамма.
Откровенно говоря, это минимально допустимый вес, оптимальный диапазон, скажем, у 25-го калибра (6,35 мм) составляет 1,8-2,2 грамма (на фото). Но все-таки, как видим, у пневматики с предварительной накачкой производители более аккуратны при публикации скоростных показателей. Что радует.
Теперь пора перейти к определению реальных скоростей
Реальные скорости пневматических пуль и немного баллистики
Сейчас мы не только проведем вычисления по формуле, но и отразим динамику изменений скорости/энергии пуль с помощью баллистического калькулятора.
1. Скорость пули 0,55 грамма из 20-джоулевой винтовки класса «магнум» (напомню, это минимально приемлемая масса снаряда для данного оружия).
V = корень квадратный из 2E/m (2*20 дж/0,00055 кг)
V = 270 м/с
2. Скорость пули 0,68 грамма из винтовки класса «магнум» 20 джоулей (это наиболее оптимальный вес, в том числе и для охотничьих целей).
V = корень квадратный из 2E/m (2*20 дж/0,00068 кг)
V = 242 м/с
И накаких тебе рекламных 305 метров в секунду! Хотя нет, хатсановские «магнумы» (25 Дж) вполне на это способны.
3. Скорость пули 0,55 грамма из 25-джоулевой винтовки класса «магнум».
V = корень квадратный из 2E/m (2*25 дж/0,00055 кг)
V = 301 м/с
Ну, почти… Хотя, повторю, как раз с хатсанами «полуграммы» уже лучше не использовать.
Далее – баллистические таблицы.
Дистанция стрельбы до 60 метров с шагом 10 м, "дальний ноль" на 50 метрах. Кому интересны подробности, значения терминов и вообще «физика» процесса, смотрите статьи «Дистанции пристрелки пневматической винтовки для охоты» и «Варминтинг с пневматикой». А сейчас перейдем к интересующим нас в рамках темы статьи цифрам.
Таблица 1 (масса пули 0,55 грамма, 20 джоулей)
Здесь Х,m - это дистанция в метрах, V,mps - скорость пульки м/сек, E,J - энергия пули в джоулях. Ну, и, кому интересно, Y,m - превышение траектории относительно линии прицеливания в метрах, Y,MOA – то же в угловых минутах, T,s - подлетное время в секундах. Нас интересуют исключительно скорость и энергия.
Таблица 2 (масса пули 0,68 грамма, 20 джоулей)
Таблица 3 (масса пули 0,55 грамма, 25 джоулей)
Небольшая справка: для поражения предназначенной для пневматики калибра 4,5 мм дичи общепринятой считается скорость 200 м/с, а энергия – 10 джоулей на кг веса. Хотя эти показатели энергетики относятся к выстрелу в корпус животного, при попадании в голову КПД возрастает многократно. Но для этого нужны уже подготовленные стрелки, пульки потяжелее (они летят стабильнее и обладают большим останавливающим действием), но в разумных пределах, да и оружие желательно не столько «мощное», сколько точное (см. материалы рубрики «Охота с пневматикой»).
4. Теперь перейдем к «супермагнумам» с энергией 30 джоулей. «Полуграммами» из них уже не стреляют, напомню, что стандартом является 10,5 гран (1 grain=0,0648 грамма), или 0,68 г.
Его и возьмем за основу.
V = корень квадратный из 2E/m (2*30 дж/0,00068 кг)
V = 297 м/с
Таблица 4.
Кстати, винтовки «Gamo Hunter 1250», «Hatsan 125/135» помощнее своих коллег и выдают порядка 33 джоулей, то есть около 310 м/с скорости с нормальными пулями. И опять же, никаких рекламно-сказочных 380…
Пневматика с предварительной накачкой (PCP), как уже говорилось в начале статьи, также работает на оптимальных дозвуковых скоростях - до 330 м/с. Другое дело, что даже в калибре 4,5 мм мощь подобных винтовок позволяет использовать сверхтяжелые для пружинно-поршневой пневматики пули от 1 грамма и брать куда более серьезную добычу.