Amunicja podkalibrowa, sabot, stabilizacja

Każdy rodzaj amunicji jest przystosowany do wystrzeliwania z broni określonego kalibru. Istnieją jednak konstrukcje nabojów z pociskami, które nie odpowiadają kalibrowi lufy.

Taką amunicją są naboje podkalibrowe i nadkalibrowe.

Dopasowanie pocisku do lufy, zwłaszcza jego średnicy, jest bardzo istotne z wielu powodów. Skąd więc pomysł na amunicję, która przeczy tym fundamentalnym wymogom?

Amunicja podkalibrowa

Niniejszy artykuł jest poświęcony amunicji podkalibrowej. Jak ją zdefiniować i rozpoznać?

Amunicja podkalibrowa, to taka, która posiada pocisk o średnicy zewnętrznej mniejszej niż kaliber lufy, z której jest wystrzeliwany.

Ilustracja 1: Różne naboje kalibru 9 mm. Pierwszy od prawej – podkalibrowy. Wyraźnie widać, że pocisk ma mniejszą średnicę [7]

Pocisk taki łatwo rozpoznać, jeżeli porównamy go z pociskiem o normalnej, dla danego kalibru, średnicy.

Cel i sens

Czym te konstrukcje zasłużyły sobie na prawo istnienia, wśród współczesnej amunicji – opisanej normami i ściśle kontrolowanej pod kątem odchyłek kształtu i średnicy? Otóż okazuje się, że nabój podkalibrowy może mieć bardzo poważne zalety.

Wydłużony pocisk

Podstawowym wykorzystaniem amunicji podkalibrowej jest wystrzeliwanie wydłużonych pocisków.

Ilustracja 2: Dawny projekt amunicji 5,56x45 mm NATO. Pociski podkalibrowe, stabilizowane brzechwowo. Osiągały duże prędkości i posiadały płaski tor lotu [10]

Rozwiązanie takie pozwala na utrzymanie małego oporu aerodynamicznego przez zachowanie minimalnej średnicy (powierzchni przekroju poprzecznego). Jednocześnie pocisk może posiadać taką samą lub większą masę w relacji do pocisku standardowego. Czasem zdarza się też zmniejszenie masy przy zachowaniu parametrów balistycznych.

Co to daje? Taka amunicja posiada znacznie większą przebijalność oraz spłaszczoną trajektorię i większy zasięg.

Niższy opór aerodynamiczny, przy zachowaniu lub zwiększeniu masy, pozwala utrzymać wysoką prędkość postępową pocisku. W związku z tym leci on płasko – bez dużego opadu. Dzięki temu, łatwiej jest strzelać na zróżnicowane dystanse. Nie musimy wnosić poprawek na przewyższenia lub opad, a jeśli jest taka konieczność, to są one mniejsze. Ewentualny błąd w określeniu poprawki również będzie mniejszy.

Dzięki niskiemu oporowi powietrza i zachowaniu prędkości – pociski te mają wydłużony, w stosunku do standardowych, zasięg maksymalny.

Z kolei przebijalność wynika ze zjawiska, które można wytłumaczyć w taki sposób: pocisk jest długi i kiedy jego wierzchołek trafia w cel, zaczyna być spowalniany. Jednocześnie tylna część pocisku nadal ma dużą prędkość (bezwładność) i popycha spowolniony wierzchołek. Często porównuje się to do uderzenia młotkiem. Kolejne „plasterki” długiego pocisku uderzają w wierzchołek i wbijają go w cel.

Na przebijalność ma też niebagatelny wpływ opisany wcześniej fakt zachowania przez pocisk wyższej prędkości na torze lotu.

Amunicja specjalna

Czasem amunicja podkalibrowa służy do wystrzelenia specjalnych typów pocisków.

Przykładem mogą być naboje do strzelb. Wiele konstrukcji pocisków ma zachowywać lepszą celność. Żeby to osiągnąć stosuje się inne sposoby ich stabilizacji – np. brzechwową. Takiego typu pocisk nie może być wystrzelony w standardowym naboju, więc zamyka się go w układzie podkalibrowym. Dodatkowo wykorzystuje się pozostałe zalety tego rozwiązania, czyli wydłużenie pocisku, a tym samym zmniejszenie oporu powietrza.

Ilustracja 3: Nabój kalibru 12 – pocisk podkalibrowy o wydłużonym kształcie, podobnym jak w amunicji karabinowej [2]

Podkalibrowe są również często pociski do strzelb z lufami bruzdowanymi. Zapewnia to możliwość „czystego” strzału, czyli bez brudzenia i przy mniejszym zużyciu lufy oraz zastosowanie wydłużonego pocisku, zamiast krótkiego. Wydłużony pocisk o normalnej średnicy byłby bowiem, w przypadku strzelby, o wiele za ciężki…

Jak to jest technicznie możliwe? - Sabot

Cały czas nie wyjaśniłem jak można wystrzelić z lufy pocisk o zbyt małej średnicy. Normalnie taka sytuacja powoduje brak szczelności układu lufa-pocisk. Tym samym spłonka popchnie pocisk jednym impulsem razem z prochem, który spali się powoli i dając bardzo niskie ciśnienie (prędkość spalania zależy od ciśnienia, więc proch nitrocelulozowy, bez zamknięcia, pali się zupełnie powolnie). Efekt – pocisk zatrzyma się gdzieś w lufie.

Jak w takim razie poradzono sobie z tym problemem? Zastosowano dodatkowy element – sabot. Spełnia on dwie funkcje: uszczelnia lufę i stanowi element prowadzący pocisk.

Ilustracja 4: Łuska

i sabot po wystrzeleniu naboju podkalibrowego [12]

Funkcja uszczelniania lufy jest jasna – dno sabotu zatrzymuje gazy prochowe, które napierając na nie rozpędzają sabot z pociskiem.

Prowadzenie pocisku jest odrobinę bardziej skomplikowane. Po pierwsze sabot pozwala osadzić pocisk w łusce. Inaczej nie byłoby to możliwe, bo byłby on zbyt luźny. Po drugie sabot powoduje, że pocisk znajduje się w osi lufy, a nie gdzieś w przypadkowym miejscu. Po trzecie w czasie strzału sabot utrzymuje pocisk w osi i pozwala mu się rozpędzić, będąc elementem pośrednim między gazami prochowymi i pociskiem. Cały czas jednak sabot utrzymuje odpowiednie położenie pocisku. Ostatecznie sabot odłącza się od pocisku w taki sposób, żeby nie zakłócić jego ruchu.

Ilustracja 5: Amunicja podkalibrowa, karabinowa. Sabot na przedniej części pocisku – służy utrzymaniu w łusce, uszczelnieniu lufy i osiowemu prowadzeniu pocisku w czasie strzału [9]

Dodatkową funkcją, która występuje opcjonalnie jest wprowadzanie pocisku w ruch obrotowy. Zdarza się stosowanie pocisków podkalibrowych do strzelb o lufie bruzdowanej, które są stabilizowane obrotowo. Wtedy sabot pełniąc funkcję prowadzenia pocisku, musi dociskać go na tyle mocno, że poruszając się w bruzdach i obracając – utrzymuje pocisk, który obraca się razem z nim. Tym samym pocisk nie dotykając bruzd i pól – zostaje wprawiony za pośrednictwem sabotu w ruch obrotowy wokół własnej osi i ustabilizowany na torze lotu.

Ilustracja 6: Nabój podkalibrowy do strzelby o bruzdowanym przewodzie lufy [3]

Materiały

Saboty najczęściej wykonuje się z polimerów. Fantastycznym materiałem jest teflon, który ma niski współczynnik tarcia i wytrzymuje warunki strzału (ciśnienie, temperatura). Zdarzają się jednak, zwłaszcza w broni dużych kalibrów, saboty metalowe. Nawet z aluminium.

Ilustracja 7: Amunicja podkalibrowa do strzelby (!) z metalowym sabotem [4]

W broni strzeleckiej użycie metalowego sabotu jest błędem ze względu na możliwość ranienia nim przypadkowych osób (udokumentowane przypadki). Nawet o plastikowych sabotach i przybitkach ( w broni śrutowej) mówi się, że bywają niebezpieczne. Na bazie doświadczeń myśliwskich, różnych osób, mogę stwierdzić, że jest to słuszna obawa.

Stabilizacja pocisków podkalibrowych

Specyficzne, wydłużone pociski podkalibrowe są stabilizowane zazwyczaj dwoma metodami – brzechwowo lub żyroskopowo (obrotowo). Rzadziej aerodynamicznie.

Stabilizację żyroskopową opisałem powyżej.

Stabilizacja brzechwowa polega na wyposażeniu pocisku w lotki na jego końcu. Jest to analogia do strzały łuczniczej lub może bardziej bełtu. Lotki powodują stabilne utrzymanie jednolitego pocisku tak, że jego oś podłużna nie odchyla się przesadnie od wektora prędkości wypadkowej. W przeciwnym razie pocisk kręciłby się jak rzucony kij.

Stabilizacja aerodynamiczna polega na umieszczeniu środka ciężkości przed punktem parcia aerodynamicznego ( punktem przyłożenia siły oporu powietrza). Doskonałym przykładem takiej stabilizacji jest lotka do badmintona (prawie cała masa znajduje się w gumowym / korkowym wierzchołku, a lotki przesuwają siłę oporu powietrza do tyłu, za wierzchołek) lub pociski kulowe do strzelby połączone z sabotem, który stanowi ich „ogon” (analogiczna zasada działania).

Ilustracja 8: Pocisk podkalibrowy stabilizowany aerodynamicznie [1]

Sabot po strzale

Zasadniczo rozróżnia się dwa typy sabotów – odrzucane po strzale i takie, które pozostają połączone z pociskiem.

Odrzucane mają spełnić opisane w artykule zadanie – rozpędzenia pocisku i osiowego, stabilnego wyrzucenia go z lufy. Później tylko by przeszkadzały powodując większy opór powietrza.

Ilustracja 9: Odrzucenie sabotu tuż po wyjściu z lufy [8]

Saboty połączone z pociskiem to konstrukcje, które są znacznie rzadziej stosowane. Ich zadaniem poza rozpędzeniem pocisku jest jego stabilizacja na torze lotu . Chodzi o stabilizację aerodynamiczną, opisaną powyżej (ilustracja 8).

Przykład na podsumowanie

Wszystkie teoretyczne wywody mogą być zawiłe przy pierwszym kontakcie z tematem, dlatego podam dobrze obrazujący je przykład.

Dzięki amunicji podkalibrowej udało się skonstruować pistolet maszynowy, strzelający nabojem (Ilustracja 4) o identycznym jak 9 x 19 mm Parabellum odrzucie ale zachowującym celność i zdolność przebicia lekkiej kamizelki kuloodpornej na dystansie 400 m.

Materiał filmowy na ten temat:

Źródła grafiki:

[1]http://www.slugshooting.com/sitebuildercontent/sitebuilderpictures/.pond/Rottweil-Slug-Sectioned.JPG.w560h560.jpg [2]https://media.midwayusa.com/productimages/880x660/alt1/360/360997.jpg [3]https://image.sportsmansguide.com/adimgs/l/4/46979i_ts.jpg [4]http://www.ilgunrights.com/wp-content/uploads/2017/01/slug-500x330.jpg [5]https://gearfireimages.s3.amazonaws.com/imagedb/image65695-5b4d50477725d0455f970a5d20837fe1.jpg [6]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Obus_501556_fh000022.jpg [7]http://www.thefirearmblog.com/blog/wp-content/uploads/2017/02/P12208482.jpg [8]https://qph.ec.quoracdn.net/main-qimg-23217de82325e6f774cd2d2983719254-c [9]http://www.forgottenweapons.com/wp-content/uploads/2013/07/xm144a.jpg [10]http://www.steyr-aug.com/acr1page3.jpg [11]http://www.securityarms.com/photos/1274730356.jpg [12]http://www.gotavapen.se/gota/cbj/cbj_hylsa_sab601.jpg